[发明专利]一种银氧化锡电接触材料的制备方法

说明书

本发明属于电工材料制造领域，具体涉及一种银氧化锡电接触材料及其制备方法。本发明创造性的使用了高熵合金粉体作为微量添加剂，并使用高能球磨法将粉体粒度加工到纳米级，使得高熵合金粉体均匀的分布在银氧化锡基体中，提升了银氧化锡材料的抗熔焊性和抗电烧损性，同时将传统的电接触材料粉体成型工艺改为电磁压制成型的方式，使得材料粉末颗粒局部达到烧结的作用，从而得以将粉末压实，提高了坯料的致密性，改善了丝材的加工性能和铆钉触头的冷镦性能，经过本发明工艺制备的电接触材料，氧化物组织分布均匀，材料加工性能较好，并且所制得的电接触材料在一定电流条件下寿命达到12万次以上，具有较好的抗熔焊性，抗烧损能力。

技术领域

本发明属于电工材料制造领域，具体涉及一种银氧化锡电接触材料及其制备方法。

背景技术

银基电接触材料具有优良的导电性和导热性，由于纯银硬度低，抗电磨损性较差的缘故，通常需要在银基体中添加其它添加物来增强其材料的电性能，如触点的抗熔焊性、耐电弧烧损等。银氧化锡（AgSnO₂）就是其中一种，该材料具有较好的抗熔焊性和抗烧损性，可应用于大电流的继电器和接触器开关中。

通过相关文献检索，检索到的制备银氧化锡材料的专利文献如下所示：

专利CN114438366A，一种银氧化锡氧化铟电接触材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将银、锡、铟、镍混合熔炼制成合金锭；（2）于所述合金锭表面包覆银层并制成片材；（3）对所述片材进行内氧化处理，得到电接触材料步骤（3）中，采用等压差温内氧化工艺，采用等压差温内氧化工艺，依次包括以下步骤：a.等压低温内氧化；b.等压中温内氧化；c.等压高温内氧化。该专利中，通过采用等压差温内氧化工艺，减缓了内氧化过程中内部元素向外部的扩散速率，提升了内氧化速率，内氧化时间缩短了近20%，且提高了电接触材料从表层到中心部位的组织和性能的均匀性和一致性，降低了电器使用过程中出现熔焊的风险。

专利CN111663086B一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法，该专利公开了一种纤维颗粒共混增强银氧化锡电接触合金的制备方法，利用静电纺丝技术以水合氯化锡作为锡源，以聚乙烯吡咯烷酮作为高分子基体，通过调控纺丝工艺参数控制产物生成形状，得到氧化锡纤维；并用化学共沉淀法以氨水调节pH值，以聚乙二醇为分散剂制备出氧化锡颗粒；通过高能球磨获得纤维颗粒共混增强银-氧化锡复合粉体，制备纤维颗粒共混增强银基电接触合金。合金内部为均匀分布的第二相氧化物：氧化锡微球颗粒和长径比均匀的纤维，提高第二相氧化锡在银基体中的分散性，避免第二相氧化锡悬浮于液态银熔池中而与银基体发生分离富集于触头表面，在电弧侵蚀作用下维持第二相均匀性，提高银氧化锡电接触合金耐电弧侵蚀性能和使用寿命。

目前制备AgSnO₂的主要方法有化学沉积法、合金内氧化法和雾化法，传统的化学沉积法是使用还原剂将银离子还原为银单质，并沉积到氧化物表面上，最终经过等静压成型，热挤压，拉拔工序成型为电接触材料，或使用特殊添加剂的方式，使得材料中各组分分布均匀。雾化工艺是将合金熔体通过空气或冷却水雾化成粉末，再经过粉体氧化工艺制成合金氧化物粉末，最终将粉末压制成型做成电接触材料；而合金内氧化法是通过合金熔炼和合金氧化来制备电接触材料的，但由于传统的材料配方和工艺，在较大负载条件下无法满足继电器要求，同时在制备合金材料时由于成型过程及烧结过程存在着加热不均匀，且加热时间较长，导致材料的加工性、电寿命变差，以及较长的生产时间导致的高成本，因此需要对现有电接触材料制作工艺进行改进。

微量添加物元素以氧化铟，氧化镍，氧化铜，氧化铋等为主，以上添加物元素在一定电流条件下可以满足电寿命要求，但当负载增大，继电器对触点提出更高的抗熔焊、抗烧损要求时，常用的几种添加物元素已无法满足，在实际使用过程中发生早期的粘接失效现象，同时传统工艺所制作的电接触材料中均存在致密性差，丝材加工困难，容易出现断裂，在铆钉触点成型时出现银层裂纹等异常，影响了材料的成材率，在触点服役时会出现粘结等现象，降低了材料的使用性能，从而增加了成本。

发明内容