[发明专利]银氧化锡电接触材料的制备方法

说明书

一种银氧化锡电接触材料的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤：①混粉，按照设定称量SnO₂与银粉并混合，各物质重量百分比如下：SnO₂为5～20％，银为余量；②湿磨，对混粉后的AgSnO₂粉实施高能湿磨，高能湿磨在空气气氛下进行，湿磨时SnO₂粉团聚体不断打开并均匀嵌入银基体中；③浆料制备；④雾化干燥；⑤干燥后的银氧化锡复合粉进入旋风分离器分离银氧化锡复合粉；⑥银氧化锡复合粉经过等静压成型、烧结、挤压成线材或片材。本发明获得的产物总氧化物含量高且可塑性强，且涉及物理过程，全生产过程环保。

技术领域

本发明涉及一种含银合金材料，尤其涉及一种银氧化锡的制备方法，银氧化锡应用于电接触材料中。

背景技术

电接触材料广泛应用于继电器、接触器、负荷开关、中低压断路器以及家用电器、汽车电器等开关电器，用于分断/闭合电路中的电压/电流，其可靠性直接影响整个系统的可靠运行。由于低压电器向小型化、长寿命、高可靠性方向的发展，银氧化锡材料以其环保性、抗熔焊性能好、耐电弧侵蚀性能优异等特性，在电接触材料中正获得越来越广泛的应用。

目前制备银氧化锡电接触材料的方法主要有三种：

Ⅰ—混粉法：该法是将银粉与氧化锡粉在混粉机中通过机械混合后再通过粉末冶金的方法制备银氧化锡线材或片材。由于混粉设备的限制，该法只能生产氧化锡粒径大于3微米以上的银氧化锡材料，对1-3微米粒径的氧化锡粉，需配套制备超细银粉，从而使生产成本大幅提升，而对1微米以下的氧化锡粉，用混粉法完全不能满足均匀性的要求。文献可以参考美国专利US5798468及德国专利DE19503182.2。

Ⅱ—内氧化法：该法是将银锡合金(含添加剂)通过熔炼的方法制备成银锡合金的线材或雾化成粉末，然后在高压氧化气氛中内氧化，使锡及添加元素氧化成氧化物颗粒。相关文献可以参考申请号为200610020688.5中国发明专利申请《银复合氧化锡触头材料及其制备工艺》(公开号:CN1830599A)；申请号为201811590826.2的中国发明专利申请《一种高延性银氧化锡触头材料的制备方法》(公开号:CN109609794A)；申请号为201710981271.3的中国发明专利申请《一种银氧化锡氧化铟电接触材料及其制备方法》(公开号:CN107794389A)，还可以参考日本专利JP19860174388。

Ⅲ—化学镀法：该法先制备氧化锡粉末，然后在水溶液中将氧化锡粉分散并加入还原剂，再加入络合的银离子使银沉积于氧化粉末表面，从而制备出复合的银氧化锡粉，再通过粉末冶金的方法制备银氧化锡线材或片材。该法为保证金属银还原析出时的形貌以保证均匀性的要求，需加入氨水对银离子进行络合，给后续的达到环保要求的水处理带来很大的压力。文献可以参考申请号为03113533.1的中国发明专利申请《银－锡铟复合氧化物电工触点材料及其制备工艺》(公开号:CN1425789A)。

在银氧化锡电接触材料的应用中，以银氧化锡覆铜的铆钉形式占据了60％以上的市场。在铆钉加工过程中，银氧化锡与纯铜线材的硬度匹配尤为关键。纯铜线材只能通过冷加工变形的方式提高硬度，其最高硬度只能达到HV120左右。为了提高覆银触头的接合强度以及达到节银的目的，与之配对的银氧化锡线材硬度应控制在HV80～110较为适宜。

电接触理论与实践均表明，随着银氧化锡材料中总氧化物含量的提高，电接触过程中的熔焊力呈明显的下降趋势。在低压电器的大电流下的应用中，由于燃弧能量很高，为了减小电接触过程的瞬粘及熔焊，添加能够降低熔焊力及增加灭弧功能的添加剂，以及提高总氧化物含量，均能提高低压电器的可靠性。

在上述三种材料的制备工艺中，混粉法对1微米以下的氧化锡粉不能满足氧化物颗粒均匀分布的要求，其所制备的材料存在氧化物聚集带及团聚体；内氧化法则由于涉及到熔炼工序，对添加剂存在选择性要求(很多适宜的添加剂无法与银形成合金)，同时还存在后续硬度高、塑性加工困难的问题；化学镀法虽然能够满足这些要求，但制备过程的环保问题仍是一道无法逾越的门槛。