[发明专利]颗粒定向排列增强银基氧化物电触头材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种触头材料的制备方法，具体地说，涉及的是一种颗粒定向排列增强银基氧化物电触头材料的制备方法。

背景技术

电触头是电器开关的核心元件，它担负着电路间的接通与断开，及负载电流的任务，被广泛应用于各类空气开关，继电器，交直流接触器等低压和高压电器中，涉及到现代社会中的民用、工业、军事、航天、航空、信息等各个领域。近年来，随着高压输变电网大容量、超高压的发展，低压配电系统与控制系统对自动化水平、灵敏程度要求的提高，以及电子工业产品的现代化，对电触头提出愈来愈高的功能要求和长寿命的使用要求。为此，不断有新的银基复合材料及制备工艺被研发。金属氧化物(MeO)颗粒增强银基复合材料由于其良好的导热、导电、抗熔焊及抗电磨损等性能被广泛的研究和应用。同时，金属氧化物(MeO)颗粒增强银基材料增强体成本低、制备工艺简单、可以采用传统的金属加工工艺进行加工，因而具有良好的发展前途。

国内外关于颗粒增强银基电接触材料方面的研究具体如下：

1)中国发明专利：碳包覆镍纳米颗粒增强银基复合材料的制备方法，申请号：200810153154.9，公开号：CN101403105A。

2)中国发明专利：金属基复合材料的制备方法，申请号：200410064970.4，公开号：CN1760399A。

3)中国发明专利：一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法，申请号：200810018200.4，公开号：CN101285187A。

4)中国发明专利：化学共沉淀制备纳米稀土共混合AgSnO₂电接触合金，申请号：200410073547.0，公开号：CN100481289C。

目前，颗粒增强银基电接触材料的制备方法大致有三类：一是传统的粉末冶金烧结法，其工艺流程为混粉→等静压→烧结→热压→挤压、轧制或锻造等二次加工。此方法在粉体混合时，增强相颗粒容易聚集，造成材料增强相分布不均匀，影响产品使用性能；二是在传统方法基础上，通过特殊工艺对增强相颗粒[文献1)]、增强相颗粒-基体[文献2)]、或基体[文献3)]进行预处理的方法。三是通过化学共沉淀方法[文献4)]，首先制备均匀分布的复合粉体，然后再冷压、烧结、复压和挤压等。方法二和方法三虽然可以使得增强相颗粒弥散分布于银基中，但是研究表明，当增强相(氧化物)颗粒较细(纳米级)时，弥散分布会增加增强相与Ag基体的接触面积，导致电子散射作用大大增强，使得触头材料电阻明显升高，严重影响产品的使用性能。同时，弥散分布的较细增强相(氧化物)颗粒虽然使材料强度、硬度得到提高，对提高材料的耐机械磨损性能有一定的意义，但通常会导致材料的延伸率大大下降，使材料塑性变差，很难加工。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种颗粒定向排列增强银基氧化物电触头材料的制备方法，该方法在增强相(氧化物)颗粒较细也可以获得电学性能优良的颗粒增强银基材料，且工艺简单，操作方便，对设备无特殊要求。本发明方法制备的材料抗熔焊性、耐电弧烧蚀性能及电导率均有较大的提高，并且加工性能十分优良。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种颗粒定向排列增强银基氧化物电接触材料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，首先配制含有Ag⁺和增强相金属离子的混合盐溶液，然后在搅拌情况下加入共沉淀剂，过滤出沉淀物，再依次进行洗涤和焙烧，制取均匀分散的复合粉体。其中：Ag⁺和增强相金属离子比例根据所需制备的复合粉体成份计算获得；共沉淀剂为一切在溶液能够Ag+和金属离子形成沉淀物且沉淀物经焙烧后能分解为金属氧化物的沉淀剂，共沉淀剂的重量按其完全沉淀出溶液中Ag⁺和增强相金属离子计算获得。

第二步，将第一步获得的复合粉体进行高能球磨造粒和过筛，未能通过筛网的大颗粒粉体再重新返回到球磨机中进行加工，然后再过筛。

第三步，将第二步获得的造粒后的粉体的聚集体和基体银粉倒入混粉机中进行混粉，其中：造粒后粉体的聚集体和基体银粉重量比例根据所需制备材料成份所需计算获得。

第四步，将第三步获得的粉体进行冷等静压。

第五步，将冷等静压获得的坯体进行烧结。

第六步，将烧结获得的坯体进行热压。

第七步，将热压获得的坯体进行热挤压，得到颗粒定向排列增强银基氧化物电触头材料。