[发明专利]银氧化铜/铜复合电触头材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属基复合材料领域，具体是指一种银氧化铜/铜复合电触头材料及其制备工艺。

背景技术

电触头是继电器、接触器等电器开关的关键元件，其性能的好坏直接影响电器开关运行的可靠性和使用寿命。长期以来国内外的电器行业大量使用银氧化镉/银触头材料，但银氧化镉材料有一定的毒性。随着人们生活水平的提高，人们对电器的综合性能的要求也越来越高，银氧化铜材料是当前又一种新型可取代银氧化镉材料的环保型触头材料，而且采用银氧化铜/铜复合触头材料可节约30~50%的银。

目前国内外一些企业采用“内氧化法”研制生产银氧化铜触头材料，这种方法生产的银氧化铜触头均为整体银基触头，这些工艺的不足之处为：触头材料整体含银量高、生产成本高。

发明内容

本发明的第一个个目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种银氧化铜/铜复合电触头材料，该电触头具有电导率高，组织均匀细致、工作层与焊结层结合强度高、抗熔焊 、耐电弧烧损等特点。

本发明的另一个目的是提供上述银氧化铜/铜复合电触头材料的制备工艺，本工艺具有制备工艺简单、成本低。

为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是该电触头材料工作层是由银、氧化铜和混合稀土氧化物组成，各组分重量含量为：87％~91.8％Ag，8％~12％CuO，0.1％~1.0％混合稀土氧化物，电触头材料的焊接层为T2铜。

进一步设置是混合稀土氧化物是氧化铈、氧化镧、氧化钇的混合物。

T2铜既2号纯铜，按照国标GB/T 1527-97 ，T2铜的铜元素含量≥99.90%。

为实现本发明的第二个目的，本发明的技术方案是包括以下工序：

（1）熔炼雾化制备银铜合金粉，以Ag锭、Cu锭和混合稀土按三者重量比：90.5％~91.8％：7.4％~8.8％：0.1％~0.8％配比后，在中频炉内熔炼，然后用高压水雾化设备进行合金雾化，雾化后烘干成银铜合金粉；

（2）将银铜合金粉烘干筛选后，将粒度在100目 ~300目的粉末装入内氧化炉进行氧化，氧化时温度控制在500℃~800℃，氧气压保持在0.2 MPa ~0.6MPa，经2 h~10h氧化后取出检测；

（3）将步骤（2）制得的银氧化铜预氧化粉检测符合要求后，在100MPa~250MPa等静压压强下将预氧化后的粉末压制成坯料；

（4）在高温烧结炉中对坯料烧结，在氮气气氛保护下，烧结温度750℃~900℃，烧结时间2~4h，挤压模具的预热温度为350℃~500℃，挤压速度为3 m/min ~8m/min，挤压比为10~120，挤压后的银氧化铜板材厚度为3 mm ~7mm；

（5）T₂铜板材加工成厚度为6 mm ~12mm；

（6）将银氧化铜板材、T₂铜板接触面清洗干净、烘干，结合面抛光打磨，且在银氧化铜板材与T₂铜板之间添加银皮复合，银皮厚度为0.2~0.4mm；本设置添加银皮复合可有效保证银氧化铜板材和T2铜板结合强度。

（7）在高温烧结炉中对固定好的银氧化铜/铜坯料烧结，在氮气气氛保护下，烧结温度700℃~800℃，烧结时间2 h ~4h，复合轧制变形量为50%~70%，复合轧制后的银氧化铜/铜板材厚度为3 mm ~6mm；

（8）复合轧制后的银氧化铜/铜板材经反复冷加工热处理，轧制成银氧化铜/铜复合电触头带材。