[发明专利]一种粗氧化物颗粒银基电接触材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电工材料，具体是指一种粗氧化物颗粒银基电接触材料的制备方法。

背景技术

银氧化锡电接触材料为环保型材料，是非环保银氧化隔主要替代材料之一，广泛应用于工业、家电、汽车等继电器领域中。制备银氧化锡电接触材料的方法有内氧化法、雾化法、粉末冶金法、化学法等，其中雾化法是较为常用的制备方法之一。采用该方法制备的电接触材料氧化物颗粒细小、分布均匀，具有较好的抗磨损性能、稳定性等。

通过相关文献，检索到的采用雾化工艺制备的银氧化锡电接触材料的相关专利如下：

(1)专利CN102312119A，一种银氧化锡电接触材料的制备方法；

(2)专利CN103184384A，一种复合银氧化锡电接触材料的制备方法；

(3)专利CN103639232A，一种银氧化锡线材的制备方法。

专利(1)采用熔炼-雾化-压锭-挤压-拉拔(轧制)-氧化的方法制备银氧化锡电接触材料，触点材料成分均匀、稳定、无常规内氧化的中心贫氧化区、密度高、硬度高等特点。

专利(2)提供了一种复合银氧化锡电接触材料的制备方法，该方法包括Sn与添加元素混合→雾化成合金粉末→筛分→可控气氛旋转粉末氧化→成品，该方法适用于较细粒径氧化锡质点的银氧化锡电接触材料的制备，而且能够保证氧化锡质点及相关添加剂均匀分布在银基体中。

专利(3)通过Ag+添加物雾化制成Ag合金粉，然后与SnO₂粉混合，经压锭、烧结、热挤压、拉拔加工得到成品丝材，由该方法制得的银氧化锡线材具有SnO₂颗粒和微量添加剂分布更为均匀、材料加工性能优良、电性能稳定等优点。

但是，上述文献均未涉及到粗氧化物颗粒银基电接触材料的制备方法，本专利通过获得一定孔隙度的块坯，并配合一定的氧化工艺参数，获得粗氧化物颗粒，从而降低触点硬度、提高触点接触的稳定性以及改善抗电弧烧损性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种粗氧化物颗粒银基电接触材料的制备方法，通过上述方法获得的氧化物颗粒粗大的银氧化锡电接触材料，可以显著降低材料的硬度、提高触点材料接触的稳定性能以及改善触点材料的抗电弧烧损性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括以下步骤：

步骤1：将银锭、锡锭、添加物放入中频熔炼炉熔炼，然后倒入中间浇包，通过高压水雾化制得AgSn粉体；

步骤2：将步骤1处理后的粉体，压成块坯，块坯的致密度60-80%；

步骤3：将步骤2的块坯在有氧环境下氧化，具体为：首先在空气条件下，温度500-650℃，氧化时间3-8h；然后，在氧压0.5-2Mpa、温度650-850℃，氧化5-10h；

步骤4：将步骤3的氧化后的块坯压锭；

步骤5：将步骤4处理后的锭子烧结、复压，然后热加工成丝材。

进一步设置是所述的银锭、锡锭、添加物的组分重量百分比为：Ag84-89%；Sn10-15%；余量为添加物。

进一步设置是所述的所述添加物为Co、V、Cr、Nb、Sb、Zn、Sr、Ti、La、Ir中的任意四种或任意四种以上。

进一步设置是所述步骤2中的压成块坯的块坯成型压力100-200MPa。

进一步设置是所述步骤4的压锭尺寸为Ф80-90mm，压力30-40MPa。烧结参数为800-850℃，保温5-10h。然后复压尺寸为Ф82-92mm，压力40-60MPa。

进一步设置是所述步骤5的挤压加热温度为830-900℃，保温时间5-8h，丝材直径2-4mm。

本发明的创新机理是：在常规雾化工艺中引入块坯压制步骤，通过调整块坯的致密度获得合适的孔隙度，并配合一定的氧化工艺参数，从而降低粉体氧化速度，使得氧化物能够充分形核长大，获得氧化物粗大的银氧化锡电接触材料。

本发明在制备粗氧化物颗粒的银氧化锡电接触材料中，关键步骤为粉体压成块坯及氧化，通过得到适当致密度块坯，在合适的有氧环境中氧化，区别于常规雾化工艺中雾化粉体直接在空气中氧化的步骤。

在常规AgSn粉体氧化过程中，AgSn合金粉体具有大的比表面积和化学活性以及较高的晶界体积分数，Sn和氧的扩散通过晶界与位错短路扩散通道进行，在粉体边缘形成富氧化物组织，由于氧化速度快，形成的氧化物细小、所获得的材料硬度高(约100HV-120HV)。