[发明专利]一种片状银镍电触头材料的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种片状银镍电触头材料的加工方法，属于金属基复合材料领域。

背景技术

银镍电触头由于具有良好的导热导电性能、低而稳定的接触电阻、优良的加工性能等优点而被广泛应用在各种低压电器中。目前，在银镍电触头的制备方法主要为粉末冶金法和化学包覆法两种。采用粉末冶金法制备银镍电触头的工艺简单，适合大批量生产，但由于银密度为10.53g/cm³，镍的密度为8.9g/cm³，两者密度相差较大，使得该种方法制备的材料存在镍颗粒分布不均匀的问题；采用化学包覆法制备的银镍电触头的金相组织相对均匀，综合性能优良，但在二者材料本身密度差别较大，而且制备过程中使用了对人体和环境有害的有毒物质，生产成本较高，不适合工业生产。如何在保护环境的前提下，制备综合性能优良与组织均匀的银镍触头材料，成为目前研究的难点与热点。

经对现有技术进行检索，公开号为CN102800513A的发明专利公开了一种电触头用银镍材料的制备方法，具体是将还原后的镍粉置于锌盐、铜盐、银盐、镧盐的一种或几种的混合溶液中，利用化学反应使单质锌、单质铜、单质银或单质镧中的一种或几种包覆在镍粉表面上，然后将包覆好的镍粉清洗、烘干后与银粉以及微量添加的金属氧化物进行混合、筛分、成型，最后得到电触头材料。该发明通过在镍粉表面包括一层作为银与镍之间接触桥梁的过渡金属元素，改善了银和镍之间的结合界面，使所得银镍材料较常规方法生产的银镍材料具有更好性能。但该专利中银、镍粉末仍然采用混粉的方式，由于银粉、镍粉的密度相差较大，采用常规的混粉方式会导致镍颗粒在银镍基体材料中分布不均匀，从而影响触头材料的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、镍颗粒在银基体中分布均匀的片状银镍电触头材料的加工方法，由该方法制得的银镍电触头材料金相组织更为均匀。

本发明所述的片状银镍电触头材料的加工方法，其特征在于包括以下步骤：

1)按照所需要制备的银镍电触头的材料配比计算所需的氧化镍粉和硝酸银的用量，并根据硝酸银的用量计算硝酸银和氢氧化钠反应生成氧化银所需的氢氧化钠的用量，称取备用；取硝酸银用水溶解配成20～40w/w％的硝酸银溶液，将氧化镍粉和硝酸银溶液置于反应器中，搅拌均匀，得到含硝酸银和氧化镍的悬浮液；

2)取氢氧化钠配成10～30w/w％的氢氧化钠溶液，加入到步骤1)所得的悬浮液中搅拌反应，有沉淀生成，过滤得到氧化银和氧化镍的复合粉末；

3)将所得的氧化银和氧化镍的复合粉末水洗至中性，干燥、粉碎后进行焙烧，然后粉碎，得到银-氧化镍复合粉；

4)将所得的银-氧化镍复合粉油压成型，然后再置于还原气氛中进行还原，得到银镍坯块；

5)所得银镍坯块进行复压、复烧，即得到片状银镍电触头材料。

本发明以氢氧化钠与含氧化镍粉的硝酸银悬浮液反应得到氧化银和氧化镍的复合粉，由于氧化镍的密度(6.67g/cm³)与反应生成的氧化银(7.143g/cm³)的密度相接近，因而可以使氧化镍粉和氧化银混合得更均匀，使得氧化镍粉更为均匀地分布在氧化银基体中；氧化银、氧化镍经氢气还原后得到纯银和纯镍，从而获得镍颗粒均匀、弥散地分布的银镍触头材料，进而使所得材料具有优良的电性能。

上述方法的步骤1)中，所述的需要制备的银镍电触头的材料中，镍含量为5～40wt％，余量为银；优选镍含量为10～30wt％，余量为银。该步骤中，所述氧化镍粉通常采用平均粒度为1～10μm的氧化镍粉，优选采用平均粒度为2～3μm的粉末；优选是将硝酸银配制成30～40w/w％的硝酸银溶液，更优选是配制成30～35w/w％的硝酸银溶液，这样可以使所得电触头材料的金相组织更为均匀。该步骤中，氢氧化钠的用量通常为硝酸银用量的4/17～5/17，更优选为4.4/17。

上述方法的步骤2)中，所述的氢氧化钠溶液为氢氧化钠水溶液，一般情况下，氢氧化钠溶液的加入速度优选为0.1～1L/min；所述氢氧化钠溶液的浓度优选为15～25w/w％，这样可以使反应生成的氧化银具有更为均匀外观，并进一步使所得电触头材料的金相组织更为均匀。该步骤中，搅拌反应通常在常温条件下进行，搅拌反应的时间通常为0.3～1h。