[发明专利]一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料，按质量百分比由以下组分组成：TiB₂2％～8％、石墨烯0.2％～1.2％余量为Ag，上述各组分的质量百分比之和为100％。本发明还公开了一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料的制备方法：将按比例称取好的Ag粉、石墨烯和TiB₂粉进行预先混粉，随后在三维震动混粉机上继续混粉，再将混合粉末填入模具烧结，即得AgTiB₂‑G触头材料。本发明的AgTiB₂‑G触头材料通过在AgTiB₂触头材料中引入石墨烯，显著提高了触头材料的抗材料转移性能。

技术领域

本发明属于低压触头材料技术领域，具体涉及一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料，本发明还涉及该具有高抗材料转移性能的银基触头材料的制备方法。

背景技术

触头是各种开关电器、仪器仪表、电器元件的核心部件，其性能好坏直接影响整个电器系统的通断容量、使用寿命和运行的可靠性等。银基复合材料因具有优异的导电导热性、高的抗氧化性和易加工等优点成为低压触头的主要材料，其中AgCdO触头材料以其优异的特性，被称为“万能触头材料”。但是，由于镉对环境的污染，逐渐被限制生产和使用。AgSnO₂触头材料具有与AgCdO触头材料相媲美的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性和抗材料转移等电气特性。然而，AgSnO₂触头材料在实际服役过程中，由于SnO₂与Ag差的润湿性，在电弧热作用下造成绝缘的SnO₂颗粒在触头表面的聚集，产生较大的接触电阻进而导致材料表面温度升高，严重影响电器的可靠性和稳定性。尽管导电导热性良好的TiB₂陶瓷增强的AgTiB₂触头材料具有比AgSnO₂更为优良的综合性能，但是在大电流下仍存在抗熔焊性和抗材料转移性不足等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料，提高了现有低压电触头材料抗材料转移性能差的问题。

本发明的另一个目的是提供一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料的制备方法。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料，按质量百分比由以下组分组成：TiB₂2％～8％、石墨烯0.2％～1.2％，余量为Ag，上述各组分的质量百分比之和为100％。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种具有高抗材料转移性能的银基触头材料的制备方法，该制备方法用于制备本发明第一种技术方案的具有高抗材料转移性能的银基触头材料，具体操作步骤如下：

步骤1，按照质量百分比分别称取如下材料：TiB₂粉2％～8％，石墨烯0.2％～1.2％，余量为Ag粉，上述各组分的质量百分比之和为100％；

步骤2，将称取的TiB₂粉和石墨烯放入球磨机中，球磨2h-48h，得到初混粉末；

步骤3，向球磨罐中的初混粉末中加入称取的Ag粉，并加入过程控制剂和分散剂，球磨2h-10h，得到预混粉末；

步骤4，将预混粉末放入三维震动混粉机中进行再次混粉2h-10h，得到混合粉末；

步骤5，将混合粉末装入石墨模具中，然后将装填好粉末的模具放置于烧结炉中以50-100℃/min速度升温至700℃-850℃烧结，保温后随炉冷却至室温，得到AgTiB₂-G触头材料，具有高抗材料转移性能的银基触头材料的制备完成。

本发明第二种技术方案的特点还在于，

步骤2球磨时的球料比为10:1-40:1。