[发明专利]一种氧化物局部梯度分布的电接触材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电接触材料及其制造方法，具体地说，涉及一种氧化物局部梯度分布的电接触材料的制备方法以及由该方法制备的电接触材料。

背景技术

银氧化镉作为一种传统的电接触材料，具有良好的灭弧性、稳定的接触电阻等优点，被广泛应用于继电器、断路器、开关以及接触器中，但镉以及其化合物具有一定毒性，影响人体健康并造成环境污染。欧盟RoHS法案以及REACH法规中明确限制电气设备中采用镉等有毒金属及其化合物，因此寻找能够有效替代银氧化镉的电接触材料成为当务之急。

银氧化锡以及银氧化锌电接触材料具有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能，使用范围可达10-1000A，是目前在中低压电器中用于代替银氧化镉的理想材料，已经大规模生产及应用。然而由于银氧化锡以及银氧化锌电接触材料使用中接触电阻较大，温升高，因此如何减小接触电阻，降低温升成为研究的热点。

研究表明，当Ag或MeO呈纤维状分布组织，有效降低材料电阻，但是如果纤维状组织为纯Ag，在电流较大或在感性负载使用情况下，纯银很容易发生熔焊。

内氧化法是目前国内外研制银氧化锡以及银氧化锌电接触材料的常用方法之一。如专利CN00800609.1公开了一种AgZnO系电触点材料的制造方法，通过对内氧化后的AgZnO线材进行二次加工和烧结处理数次，通过后续大变形量的挤压工艺，获得组织均匀，氧化物颗粒呈弥散分布的AgZnO电接触材料。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，加工难度增大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种氧化物局部梯度分布的AgMeO电接触材料的制造方法及由该方法制备的材料。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供一种氧化物局部梯度分布的电接触材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：首先通过内氧化法或预氧化法制备AgMeOXO丝材，其中Me为Sn或Zn，MeO为SnO₂或ZnO，X为促进Me氧化且其氧化物XO能溶于酸的金属元素中的一种或多种；

步骤2：将AgMeOXO丝材进行表面处理即酸洗并烘干，在AgMeOXO丝材表层形成银含量高、氧化物XO含量低的AgMeO；

步骤3：将烘干后的丝材进行压锭、烧结；

步骤4：将烧结后的锭子挤压拉丝，使得丝材表层的AgMeO在挤压过程随着材料一起流动，沿着挤压方向定向拉伸而成纤维状结构组织，获得具有局部低氧化物含量、中心高氧化物含量的纤维组织的梯度材料，即氧化物局部梯度分布的电接触材料。

进一步的，上述的步骤1中：

所述通过内氧化法制备AgMeOXO丝材，是指：首先熔炼制备AgMeX合金锭子，再通过挤压和拉丝获得AgMeX丝材，然后再裁断，内氧化，获得AgMeOXO丝材；

所述通过预氧化法制备AgMeOXO丝材，是指：首先通过熔炼和雾化制备AgMeX合金粉体，再通过预氧化获得AgMeOXO粉体，然后再过筛、压锭、烧结、挤压、拉丝，获得AgMeOXO丝材。

较佳的，所述AgMeX合金锭子，其中金属原料的重量百分含量为：4％～11％的Me金属，1％～5％的X金属，余量为Ag。更佳的，X金属重量百分含量为3.21％～4.08％，进一步的，为3.21％～3.37％。更佳的，Me金属重量百分含量为4.02％～9.73％，进一步的，为4.92％～9.73％。

较佳的，所述AgMeOXO丝材，其中MeO含量为5wt％～12wt％，XO含量为2wt％～6wt％。

较佳的，所述挤压，其中：温度为300℃～750℃，挤压速度在5cm/min-20cm/min，拉拔后丝材尺寸为

较佳的，所述X为Ni、Cu、In以及其它促进Me氧化且其氧化物XO可溶于酸的金属元素中的一种或多种。

更具体的，上述步骤1中的丝材制备可以通过以下方案实施：