[发明专利]银金属氧化物合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及银金属氧化物合金及其制备方法。

背景技术

电开关设置有便于电流流过该开关的触头材料。该触头材料可以由金属合金制成。在被设计成承载大电流(> 15安培)的开关中使用的合金可以通过粉末冶金法或内部氧化方法制造。因此，这些材料包含合金成分的非均匀混合物。当开关在许多次通/断循环之间循环时，该触头材料的表面经受短时间的极大热量，这导致该触头的表面短暂地熔融，然后再固化。对于用作开关触头材料的许多合金而言，短时间的熔融使得合金包含的成分经历少量的相分离，因为熔融的银不利于润湿金属氧化物的表面。逐渐地，开关触头表面呈现为以富银层和富金属氧化物层为特征的层状组合物。最终，该富金属氧化物层导致高电阻率和开关故障。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，合金包含元素银。所述合金还包含所述元素银中的金属氧化物相。所述金属氧化物相包含涂覆所述金属氧化物相的润湿剂层。

根据本发明的其他实施方案，制备合金的方法包括用润湿剂涂覆金属氧化物相，以形成涂覆的金属氧化物相。所述方法还包括压实所述涂覆的金属氧化物相与元素银。

根据本发明的其他实施方案，开关包括第一静触头载体。开关还包括连接至所述第一静触头载体并且包含第一合金的第一触头垫（contact pad）。开关还包括动触头载体。第二触头垫被连接至所述动触头载体。所述第二触头垫包含第二合金。所述第二合金包含元素银。所述第二合金还包含所述元素银中的金属氧化物相。所述金属氧化物相包含涂覆所述金属氧化物相的润湿剂层。所述第二触头垫被构造成选择性地接合所述第一触头垫。

根据本发明的另一实施方案，制造开关的方法包括将包含第一合金的第一触头垫连接至第一静触头载体。所述方法还包括将第二触头垫连接至动触头载体。所述第二触头垫包含第二合金。所述第二合金包含元素银。所述第二合金还包含所述元素银中的金属氧化物相。所述金属氧化物相包含涂覆所述金属氧化物相的润湿剂层。

在本发明的一些实施方案中，存在某些优点，其中一些优点是意想不到的。在本发明的各种实施方案中，与使用银氧化镉合金的开关相比，所述合金可以在开关中具有基本相同或改善的性能和寿命。此外，在本发明的一些实施方案中，当合金经受开关的多次通/断循环时，所述润湿剂层可有助于降低所述金属氧化物相和所述元素银之间的相分离程度。特别地，在本发明的一些实施方案中，与使用未涂覆在金属氧化物相上的润湿剂掺杂剂的元素银和金属氧化物相的其他合金相比，相分离程度大幅度降低。在一些实施方案中，所述润湿剂层在所述金属氧化物相和所述元素银之间形成界面，从而使得元素银和金属氧化物相不直接彼此接触，但是通过经设计的润湿剂界面保持均匀分散。这可以有助于防止元素银和金属氧化物相由于成分聚集/附聚而形成富银区域和富金属氧化物区域，其通过在通/断活动的电弧闪光期间的熔融的银的行为驱动。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，贯穿若干个视图，相似的数字表示基本相似的组件。具有不同字母后缀的相似的数字表示基本相似的组件的不同实例。附图通过举例而不是限制的方式大体上图示说明本发明中讨论的各种实施方案。

图1是根据本公开内容的各种实施方案的合金的示意图。

图2是根据本公开内容的各种实施方案的包含合金的开关的示意图。

发明详述

现在将详细参考所公开的主题的某些实施方案，其实施例部分地在附图中图示说明。尽管将结合所列举的权利要求来描述所公开的主题，但是应当理解，例示的主题并不旨在将权利要求限制于所公开的主题。

贯穿本发明，以范围格式表达的值应以灵活的方式解释，以不仅包括作为该范围的限值明确列举的数值，而且还包括涵盖在该范围内的所有单独数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确地列举一样。例如，“约0.1%-约5%”或“约0.1%-5%”的范围应被解释为不仅包括约0.1%-约5%，而且还包括列举范围内的单独的值(例如，1%、2%、3%和4%)和子范围(例如，0.1%-0.5%、1.1%-2.2%、3.3%-4.4%)。除非另有说明，陈述“约X-Y”具有与“约X-约Y”相同的含义。同样，除非另有说明，陈述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。