一种银氧化锡-钨电触头材料及其制备方法

一种银氧化锡-钨电触头材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及材料制备领域，尤其是一种银氧化锡?钨电触头材料及其制备方法。一种银氧化锡?钨电触头材料，按质量份数计，包含6～15份的SnO2粉末和85～94份的银，所述SnO2粉末按质量分数计，包含15～30%纳米SnO2粉、0～3%添加物、5～10%的钨粉，其余含量为常规SnO2粉体。本发明的银氧化锡?钨电触头材料提升了AgSnO2的抗耐磨性及电弧烧蚀能力，而且降低了电阻率，提升了导电性能，生产工艺简单，产品成品低，适合工业化生产。
【专利说明】
一种银氧化锡-钨电触头材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及材料制备领域，尤其是一种银氧化锡-钨电触头材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，AgSnO2电接触合金由于其优良的耐磨性、抗熔焊性、耐电弧侵蚀性能，已作为低压电器中触头材料受到广泛的应用。
[0003]经研究发现，添加氧化物如氧化铋、氧化铜或氧化铟中的一种或几种氧化物的形成银氧化电触头材料，形成颗粒增强型的复合材料，具有良好的耐磨性、抗熔焊性和耐电弧侵蚀性，很好的改善了电器的电气性能。中国专利公开号为CN101034633A，进一步研究出了将氧化钨作为添加物，制备形成掺杂银氧化锡电触头材料，但是由于添加氧化钨后，电阻率升高，导电性能下降。

【发明内容】

[0004]为解决以上技术问题，本发明提供一种电阻率高，导电性能好的银氧化锡-钨电触头材料，本发明是采用以下技术方案来实现的:
一种银氧化锡-钨电触头材料，按质量份数计，包含6?15份的SnO2复合粉末和85?94份的银，所述SnO2复合粉末按质量分数计，包含15?30%纳米SnO2粉、O?3%添加物、5?10%的钨粉，其余含量为常规SnO2粉体。
[0005]其中，所述添加物为镍、铟、锌、铜、锑中的至少一种。
[0006]—种制备以上所述的银氧化锡-钨电触头材料的方法，按以下工艺步骤制备: 步骤一，将常规SnO2粉体与纳米SnO2粉及添加物混合均匀形成SnO2粉；
步骤二，在SnO2粉中加入钨粉，混合搅拌，形成SnO2复合粉末；
步骤三，将SnO2复合粉末末置入银氨溶液中，进行银包覆处理，然后均匀烘干，形成银氧化锡_妈粉体；
步骤四，将银氧化锡-钨粉体进行球磨混合处理，使其合金化形成银氧化锡-钨合金粉体；
步骤五，将银氧化锡-钨合金粉体高温烧结，降温；
步骤六，将烧结过的银氧化锡-钨合金进行筛分；
步骤七，将筛分后的银氧化锡-钨合金进行等静压处理，压制形成坯锭；
步骤八，将坯锭烧结，后加热挤压成丝材，然后将丝材拉拨至成品。
[0007]其中，步骤五中，烧结温度为400?600°C。
[0008]其中，步骤五中，烧结时间为I?4小时。
[0009]其中，步骤六中，筛分时，过筛的筛目为250目。
[0010]其中，步骤八中，烧结温度为750°C?950°C，烧结时间为2?3小时。
[0011]其中，步骤八中，挤压温度为750°C?900°C，挤压时间为2?8小时。
[0012]本发明的银氧化锡-钨电触头材料采用在银氧化锡中掺钨制成电触头材料，提升了电触头的抗耐磨性及电弧烧蚀能力，而且降低了电阻率，提升了导电性能。同时，用钨粉直接与氧化锡混合，缩减了工艺，工艺简单，产品成本低，适合工业化生产。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]实施例1
取原料用量，常规SnO2粉体0.36kg，纳米SnO2粉0.18kg,铜粉0.0005kg，钨粉0.06kg，同时用氢氧化钠以及硝酸银溶液配制质量分数为30%的银氨溶液60kg。
[0015]按如下工艺步骤制备，
步骤一，将常规SnO2粉体与纳米SnO2粉及铜粉混合均匀形成SnO2混合物；
步骤二，在SnO2粉中加入钨粉，混合搅拌，形成SnO2复合粉末；
步骤三，将SnO2复合粉末末置入银氨溶液中，进行银包覆处理，然后均匀烘干，形成银氧化锡_妈粉体；
步骤四，将银氧化锡-钨粉体进行球磨混合处理，置入V型混粉机中，进行机械合金化处理，使其合金化形成混合均匀的银氧化锡-钨合金粉体；
步骤五，将银氧化锡-钨合金粉体高温烧结温度为100°c，在100°C时停留4小时，然后降温至常温；
步骤六，将烧结过的银氧化锡-钨合金进行筛分，筛目为250目；
步骤七，将筛分后的银氧化锡-钨合金进行等静压处理，等静压压力为150MPa-500MPa，压制形成坯锭；
步骤八，将坯锭在温度为750°C的条件下烧结3小时，然后用反向挤压机挤压，挤压筒内恒温750°C，挤压8小时，挤压形成丝材，然后拉拨至成品。
[0016]实施例一得到的成品的材料性能在抗电流冲击性、耐磨性及抗熔焊性得到极大的提高，其材料的密度2 9.9g/cm 3，电阻率< 2.2μ Ω.cm,硬度2 950MPa，抗拉强度为250-30010^，延伸率为18-30%.实施例2
取原料用量，纳米SnO2粉0.23kg，镍0.015kg,钨粉0.15kg,常规SnO2粉体1.1Ikg，同时配制质量分数为30%的银氨溶液48kg。
[0017]按如下工艺步骤制备，
步骤一，将常规SnO2粉体与纳米SnO2粉及镍混合均匀形成SnO2混合物；
步骤二，在SnO2粉中加入钨粉，混合搅拌，形成SnO2复合粉末；
步骤三，将SnO2复合粉末末置入银氨溶液中，进行银包覆处理，然后均匀烘干，形成银氧化锡_妈粉体；
步骤四，将银氧化锡-钨粉体进行球磨混合处理，使其合金化形成银氧化锡-钨合金粉体；
步骤五，将银氧化锡-钨合金粉体高温烧结温度为600°C，在600°C时停留3小时，然后降温至常温； 步骤六，将烧结过的银氧化锡-钨合金进行筛分，筛目为250目；
步骤七，将筛分后的银氧化锡-钨合金进行等静压处理，等静压压力为150MPa-500MPa，压制形成坯锭；
步骤八，将坯锭烧结，烧结温度为950°C，烧结时间为2小时，然后加热挤压成丝材，挤压时温度为900°C，挤压时间为2小时，然后将丝材拉拨至成品。
[0018]实施例二得到的成品的材料性能在抗电流冲击性、耐磨性及抗熔焊性得到极大的提高，其材料的密度? 9.65g/cm3，电阻率< 2.55μ Ω.cm,硬度? 800MPa，抗拉强度为230-285MPa，延伸率为 18-30%.实施例3
取原料用量，纳米SnO2粉0.21kg，镍0.006kg，锑0.004kg，铟0.00Ikg，钨粉0.13kg，常规SnO2粉体0.962kg，同时配制质量分数为30%的银氨溶液50kg。
[0019]按如下工艺步骤制备，
步骤一，将常规SnO2粉体与纳米SnO2粉及添加物混合均匀形成SnO2混合物；
步骤二，在SnO2粉中加入钨粉，混合搅拌，形成SnO2复合粉末；
步骤三，将SnO2复合粉末末置入银氨溶液中，进行银包覆处理，然后均匀烘干，形成银氧化锡_妈粉体；
步骤四，将银氧化锡-钨粉体进行球磨混合处理，使其合金化形成银氧化锡-钨合金粉体；
步骤五，将银氧化锡-钨合金粉体高温烧结温度为5000C，在5000C时停留4小时，然后降温至常温；
步骤六，将烧结过的银氧化锡-钨合金进行筛分，筛目为250目；
步骤七，将筛分后的银氧化锡-钨合金进行等静压处理，等静压压力为150MPa-500MPa，压制形成坯锭；
步骤八，将坯锭烧结，烧结温度为8000C，烧结时间为3小时，然后加热挤压成丝材，挤压时温度为800°C，挤压时间为6小时，然后将丝材拉拨至成品。
[0020]实施例三得到的成品的材料性能在抗电流冲击性、耐磨性及抗熔焊性得到极大的提高，其材料的密度? 9.85g/cm3，电阻率< 2.3μ Ω.cm,硬度? 800MPa，抗拉强度为230-285MPa，延伸率为 18-30%.实施例4
取原料用量，纳米Sn02粉2.4kg，妈粉0.8kg，常规Sn02粉体0.48kg，同时配制质量分数为30%的银氨溶液55kg。
[0021]按如下工艺步骤制备，
步骤一，将常规SnO2粉体与纳米SnO2粉混合均匀形成SnO2混合物；
步骤二，在SnO2粉中加入钨粉，混合搅拌，形成SnO2复合粉末；
步骤三，将SnO2复合粉末末置入银氨溶液中，进行银包覆处理，然后均匀烘干，形成银氧化锡_妈粉体；
步骤四，将银氧化锡-钨粉体进行球磨混合处理，使其合金化形成银氧化锡-钨合金粉体；
步骤五，将银氧化锡-钨合金粉体高温烧结温度为5000C，在5000C时停留4小时，然后降温至常温；
步骤六，将烧结过的银氧化锡-钨合金进行筛分，筛目为250目；
步骤七，将筛分后的银氧化锡-钨合金进行等静压处理，等静压压力为150MPa-500MPa，压制形成坯锭；
步骤八，将坯锭烧结，烧结温度为8000C，烧结时间为3小时，然后加热挤压成丝材，挤压时温度为800°C，挤压时间为6小时，然后将丝材拉拨至成品。
[0022]实施例四得到的成品的材料性能在抗电流冲击性、耐磨性及抗熔焊性得到极大的提高，其材料的密度> 9.75g/cm3，电阻率<2.25μΩ.cm,硬度> 850MPa，抗拉强度为240-29010^，延伸率为18-30%.需进一步的解释，本发明的银氧化锡材料本身具有良好的抗电弧烧损、耐磨性及抗熔焊性，在材料中添加一定比例的钨，从而在抗电流冲击性、耐磨性及抗熔焊性得到极大提升，可广泛应用于继电器、中低压开关(电机保护开关、温控开关、照明开关等)、接触器、断路器等低压电器，特别应用于汽车直流电器中。
[0023]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种银氧化锡-妈电触头材料，其特征在于:包括，按质量份数计，6?15份的Sn02粉末和85?94份的银， 所述SnO2粉末包括，按百分比计的，纳米SnO2粉15?30%、添加物O?3%、钨粉5?10%，余量为常规Sn02粉体。2.根据权利要求1所述的银氧化锡-钨电触头材料，其特征在于:所述添加物为镍、铟、锌、铜、锑中的至少一种。3.—种制备权利要求1或2所述的银氧化锡-钨电触头材料的方法，其特征在于:按以下工艺步骤制备: 步骤一，将常规SnO2粉体与纳米SnO2粉及添加物混合均匀形成SnO2混合物； 步骤二，在SnO2混合物中加入钨粉，混合搅拌，形成SnO2复合粉末； 步骤三，将SnO2复合粉末置入银氨溶液中，进行银包覆处理，然后均匀烘干，形成银氧化锡-妈粉体； 步骤四，将银氧化锡-钨粉体进行球磨混合处理，使其合金化形成银氧化锡-钨合金粉体； 步骤五，将银氧化锡-钨合金粉体高温烧结，然后降温； 步骤六，将烧结过的银氧化锡-钨合金进行筛分； 步骤七，将筛分后的银氧化锡-钨合金进行等静压处理，压制形成坯锭； 步骤八，将坯锭烧结，后加热挤压成丝材，然后将丝材拉拨至成品。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤五中，烧结温度为400?600°C。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:步骤五中，烧结时间为I?4小时。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤六中，筛分时，筛目为250目。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤八中，烧结温度为7500C?950°C，烧结时间为2?3小时。8.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于:步骤八中，挤压温度为750°C?900°C，挤压时间为2?8小时。
【文档编号】H01H11/04GK105886813SQ201610254232
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】马鹏飞, 蒋廷顺, 高华云
【申请人】东莞市华诺合金有限公司