一种片状银石墨电触头材料的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电触头材料，具体涉及一种片状银石墨电触头材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 银石墨电触头由于具有优良的导热导电性能和抗熔焊性能而被广泛应用在小型 断路器、线路保护开关、故障电流保护开关等低压电器中。通常来说，银石墨电触头材料的 制备方法主要有混粉法和化学镀法两种。
[0003] 混粉法是目前国内外电触头生产厂家生产银石墨最常用的方法，该方法采用机械 混合方式把银粉、石墨粉混合在一起，然后将混合粉进行等静压、烧结、挤压等一系列加工， 最后得到银石墨电触头。这种方法制备工艺简单、加工周期短、生产成本低，但由于石墨是 脆性相物质，与银进行机械混粉时主要分布在银颗粒之间，使得脆性相石墨与银颗粒直接 接触，从而影响材料的加工性能。化学镀法是指将石墨粉加入到硝酸银溶液中形成悬浮溶 液，然后加入还原剂得到银石墨包覆粉，并经过清洗、烘干、等静压、烧结、挤压等一系列加 工，最后得到银石墨电触头。该种方法的缺点是石墨粉在硝酸银溶液中不易充分分散，容易 在材料组织中出现石墨聚集，影响材料的组织性能，同时，该种方法制备工艺复杂，加工周 期长，生产成本相对较高。因此，如何在保证材料性能及不明显增加成本的前提下，制备出 组织性能优良的银石墨材料，成为目前研究的难点与热点。
[0004][0005]
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的不足，本发明提供一种新的片状银石墨电触头材料的制备方 法，提出以原位分解法制备银石墨电触头材料，采用本发明所述方法可以有效减少脆性相 石墨与银颗粒的直接接触，使所得产品具有优良的力学物理性能和加工性能，同时金相组 织更为均匀。
[0007] 本发明所述的片状银石墨电触头材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008] 1)按照所需要制备的银石墨电触头的材料配比计算所需的石墨粉和碳酸银粉末 的用量，称取备用；
[0009] 2)取碳酸银粉末与石墨粉进行混粉，得到碳酸银石墨混合粉；
[0010] 3)所得碳酸银石墨混合粉等静压成型后置于真空中焙烧，得到银石墨坯锭；
[0011] 4)所得银石墨坯锭置于真空或氢气或惰性气体中烧结，之后再置于空气中进行脱 碳，得到锭子外侧包裹银层的银石墨坯锭；
[0012] 5)所得锭子外侧包裹银层的银石墨坯锭在氢气或惰性气体保护下经热挤压加工 成带材，之后再进行乳制，再经冲压加工，得到片状银石墨电触头。
[0013] 本发明采用碳酸银与石墨粉进行混粉，成型后的碳酸银石墨坯锭经焙烧、烧结等 工序后得到银石墨坯锭。由于碳酸银在真空焙烧过程中会发生原位分解反应，在这过程中， 碳酸银会以石墨为介质发生原位分解形成银颗粒，使得一部分银颗粒通过分解扩散作用吸 附在石墨的表面上，因而可以有效减少脆性相石墨与银颗粒的直接接触，改善材料的力学 物理性能和加工性能；同时，原位分解形成的银颗粒更加弥散均匀，使得材料的组织也更加 弥散均匀。
[0014] 上述制备方法的步骤1)中，所述碳酸银粉末的平均粒度优选为5~8μπι，石墨粉的 平均粒度优选为3~6μηι。
[0015] 上述制备方法的步骤2)中，所述碳酸银与石墨粉的混粉操作与现有技术相同，通 常是在V型混料器或双锥混合器进行，优选是在转速为20~40r/min的条件下搅拌1~4h。
[0016] 上述制备方法的步骤3)中，所述的等静压成型和焙烧操作均与现有常规操作相 同，具体地，等静压成型的成型压力通常为1〇〇~150MPa;所述真空焙烧，通常是将等静压成 型后的碳酸银石墨坯锭置于真空中于150~300°C温度条件下焙烧2~4h，以得到银石墨坯 锭。
[0017] 上述制备方法的步骤4)中，所述的烧结及脱碳操作均与现有常规操作相同，通常 是将步骤3)得到银石墨坯锭置于真空或氢气或惰性气体中于880~920°C温度条件下烧结4 ~8h;烧结后的银石墨坯锭置于空气中于600~700°C温度条件下脱碳1~3h，以得到锭子外 侧包裹银层的银石墨坯锭。
[0018] 上述制备方法的步骤5)中，所述的热挤压等操作均与现有常规操作相同，具体地， 热挤压的温度通常为800~900°C，挤压比为10~200。当将锭子外侧包裹银层的银石墨坯锭 热挤压加工成带材时，所得带材按现有常规工艺进行多次乳制、退火(在氢气或惰性气体保 护下)得到所需尺寸后再经冲床冲压，得到片状的银石墨电触头材料。
[0019] 与现有技术相比，本发明的特点在于：
[0020] 1、本发明所述方法中碳酸银在真空焙烧过程中发生原位分解反应，在这过程中， 碳酸银会以石墨为介质发生原位分解形成银颗粒，使得一部分银颗粒通过分解扩散作用吸 附在石墨的表面上，从而有效减少脆性相石墨与银颗粒的直接接触，进而改善材料的力学 物理性能和加工性能。
[0021] 2、因碳酸银发生原位分解时形成的银颗粒更加弥散均匀，使得材料的组织也更加 弥散均匀，从而具有优良的力学物理性能和加工性能。
[0022] 3、制备方法工艺简单，适合工业生产。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例1制得的触头材料的金相组织图（500X );
[0024] 图2为本发明实施例2制得的触头材料的金相组织图（500 X );
[0025] 图3为本发明实施例3制得的触头材料的金相组织图（500 X )。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述，以更好地理解本发明的内容，但 本发明并不限于以下实施例。
[0027] 实施例1
[0028] 1)首先按照制备10kgAg-lC材料配比计算所需的碳酸银(Ag2C〇3)粉末和石墨粉(C) 用量，称取碳酸银粉末(平均粒度为6wii)12.65kg、石墨粉(平均粒度为5ym)0.1kg，备用； [0029] 2)将上述碳酸银粉末与石墨粉在双锥混料器上进行混粉，转速25r/min，时间2h， 得到碳酸银石墨(Ag2C03C)混合粉；
[0030] 3)将上述混粉后的碳酸银石墨混合粉在等静压机上成型，成型压力为120MPa，并 将成型后的碳酸银石墨坯锭置于真空中以150°C温度焙烧4h，得到银石墨(AgC)坯锭；
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