一种银镍电接触材料的制备方法与流程

本发明属于电接触材料制备
技术领域：
，具体涉及一种银镍电接触材料的制备方法。
背景技术：
：在电触头领域，银镍电触头材料具有良好的导电性能和导热性能，小电流条件下抗电弧烧损能力优良，接触电阻低且稳定。agni材料加工性能优良，制造成本较低，易于大批量生产，而且是一种环保材质的电触头材料，所以在25a及以下电流等级的交流接触器和继电器中得到广泛应用。而随着电流等级的增大，银镍材料由于抗熔焊性能和抗电弧烧损性能较差，将无法满足使用要求。如何增强银镍材料在较大电流等级下的抗熔焊性和抗电弧烧损能力，具有重要的实际应用价值。国内外部分院校和企业已经开展这方面的研究，并取得了一些研究成果。例如镍颗粒尺寸对抗熔焊性能的影响，ni纤维方向对agni触头材料电弧侵蚀性能的影响等。在材料成分方面，专利cn101831571b公开了一种银-镍-碳化钽电触头材料，通过添加碳化钽来提高材料的抗熔焊性能，但是碳化钽电阻率较高，添加后会导致银镍材料的电阻率上升，另外由于碳化钽密度14.3g/cm3，与ag和ni之间相差较大，采用普通的混粉工艺无法保证其分布的均匀性。专利cn102808098b公开了一种银-镍-石墨电触头材料，通过纤维状分布的胶体石墨颗粒来提高银镍材料的抗熔焊性，生产工艺较为复杂，不适合大批量生产。技术实现要素：本发明提供一种银镍电接触材料的制备方法，以解决如何增强银镍材料在较大电流等级下的抗电弧烧损能力等问题。为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种银镍电接触材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将银粉42-86份和镍粉10-25份过筛，制得混合银镍混合粉；（2）将步骤（1）制得的混合银镍混合粉和碳酸铷粉6-12份、镧粉0.4-0.7份、碳化钼粉2-9份在犁铲式混粉机中混合3-5h，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉；（3）将步骤（2）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉在冷等静压机上压制成锭，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子；（4）将步骤（3）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子在氮气保护下，在660-710℃下烧结1.5-1.8h，经挤压为丝材或板材，丝材用于冷镦制打铆钉触点，板材经轧制-冲制后生产片状触点，制得银镍电接触材料。技术原理：碳酸铷在制备银镍电接触材料中能提高导电性能和热电性能，进而降低燃弧能量。镧原子半径比较大，可以起到细化晶粒，改善组织的效果，从而促进镍和电接触材料中银的反应，此外，镧是表面活性元素，其聚集在电接触材料表面呈现正吸附效用，可有效降低电接触材料的表面自由能，使电接触材料表面张力减小，进而提高电接触材料的润湿性能。再另外镧可进一步起到微合金化作用，而且镧容易在晶界处偏聚，强化了晶界，进而降低晶格热能和热电转换能垒，进一步降低燃弧能量。物碳化钼在电弧作用下极易分解，形成的钼极很容易氧化，随着氧化钼在高温下升华，带走很多的热量，能够降低电弧能量。在制备银镍电接触材料中添加碳酸铷粉、镧粉、碳化钼粉，三者相互起到了协同作用，协同降低了燃弧能量。进一步地，步骤（1）中所述银粉的粒度为0.5-10.1μm。进一步地，步骤（1）中所述镍粉的粒度为0.3-12.6μm。进一步地，步骤（1）中筛为100-200目。进一步地，步骤（2）中所述碳酸铷粉的粒度为0.2-7.9μm。进一步地，步骤（2）中所述镧粉的粒度为0.6-6.4μm。进一步地，步骤（2）中所述碳化钼粉的粒度为0.1-8.4μm。进一步地，步骤（3）中压制成锭的条件：在压力为200-300mpa下，保压时间为12-36s。进一步地，步骤（4）中丝材的规格为φ6mm。进一步地，步骤（4）中板材的规格为50×5mm。本发明具有以下有益效果：（1）本发明制得的银镍电接触材料的燃弧能量平均值明显低于现有技术制得的银镍电接触材料的燃弧能量平均值，至少低于38.48%以上；同时本发明的银镍电接触材料燃弧能量很小，燃弧能量平均值≤756.91mj，能增强银镍材料在较大电流等级下的抗电弧烧损能力，满足交流接触器和继电器等电器设备的使用要求。（2）本发明制备工艺简单，生产周期短，材料利用率高，适合大规模化生产，可大力推广应用。附图说明图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。在实施例中，所述银镍电接触材料，以重量份为单位，包括以下原料：银粉42-86份、镍粉10-25份、碳酸铷粉6-12份、镧粉0.4-0.7份、碳化钼粉2-9份；所述银粉的粒度为0.5-10.1μm；所述镍粉的粒度为0.3-12.6μm；所述碳酸铷粉的粒度为0.2-7.9μm；所述镧粉的粒度为0.6-6.4μm；所述碳化钼粉的粒度为0.1-8.4μm；所述银镍电接触材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将银粉42-86份和镍粉10-25份过100-200目筛，制得混合银镍混合粉；（2）将步骤（1）制得的混合银镍混合粉和碳酸铷粉6-12份、镧粉0.4-0.7份、碳化钼粉2-9份在犁铲式混粉机中混合3-5h，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉；（3）将步骤（2）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉在冷等静压机上，在压力为200-300mpa下，保压时间为12-36s压制成锭，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子；（4）将步骤（3）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子在氮气保护下，在660-710℃下烧结1.5-1.8h，经挤压为φ6mm规格的丝材，或挤压为50×5mm规格的板材，丝材用于冷镦制打铆钉触点，板材经轧制-冲制后生产片状触点，制得银镍电接触材料。下面通过更具体实施例对本发明进行说明。实施例1一种银镍电接触材料，以重量份为单位，包括以下原料：银粉45份、镍粉11份、碳酸铷粉6份、镧粉0.4份、碳化钼粉3份；所述银粉的粒度为0.6-9.6μm；所述镍粉的粒度为0.4-12.2μm；所述碳酸铷粉的粒度为0.2-7.1μm；所述镧粉的粒度为0.8-6.2μm；所述碳化钼粉的粒度为0.3-7.8μm；所述银镍电接触材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将银粉45份和镍粉11份过100目筛，制得混合银镍混合粉；（2）将步骤（1）制得的混合银镍混合粉和碳酸铷粉6份、镧粉0.4份、碳化钼粉3份在犁铲式混粉机中混合3.5h，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉；（3）将步骤（2）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉在冷等静压机上，在压力为200mpa下，保压时间为36s压制成锭，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子；（4）将步骤（3）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子在氮气保护下，在700℃下烧结1.7h，经挤压为φ6mm规格的丝材，丝材用于冷镦制打铆钉触点，制得银镍电接触材料。实施例2一种银镍电接触材料，以重量份为单位，包括以下原料：银粉65份、镍粉18份、碳酸铷粉10份、镧粉0.6份、碳化钼粉6份；所述银粉的粒度为0.8-9.2μm；所述镍粉的粒度为0.6-12.1μm；所述碳酸铷粉的粒度为0.42-7.2μm；所述镧粉的粒度为1-5.9μm；所述碳化钼粉的粒度为0.4-8.2μm；所述银镍电接触材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将银粉65份和镍粉18份过200目筛，制得混合银镍混合粉；（2）将步骤（1）制得的混合银镍混合粉和碳酸铷粉10份、镧粉0.6份、碳化钼粉6份在犁铲式混粉机中混合5h，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉；（3）将步骤（2）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉在冷等静压机上，在压力为300mpa下，保压时间为12-36s压制成锭，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子；（4）将步骤（3）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子在氮气保护下，在710℃下烧结1.6h，经挤压为50×5mm规格的板材，板材经轧制-冲制后生产片状触点，制得银镍电接触材料。实施例3一种银镍电接触材料，以重量份为单位，包括以下原料：银粉85份、镍粉24份、碳酸铷粉11份、镧粉0.6份、碳化钼粉8份；所述银粉的粒度为0.58-10.1μm；所述镍粉的粒度为0.5-12.2μm；所述碳酸铷粉的粒度为0.2-7.7μm；所述镧粉的粒度为0.9-6.2μm；所述碳化钼粉的粒度为0.4-8.1μm；所述银镍电接触材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将银粉85份和镍粉24份过100目筛，制得混合银镍混合粉；（2）将步骤（1）制得的混合银镍混合粉和碳酸铷粉11份、镧粉0.6份、碳化钼粉8份在犁铲式混粉机中混合4h，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉；（3）将步骤（2）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼混合粉在冷等静压机上，在压力为300mpa下，保压时间为14s压制成锭，制得银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子；（4）将步骤（3）制得的银-镍-碳酸铷-镧-碳化钼锭子在氮气保护下，在670℃下烧结1.8h，经挤压为φ6mm规格的丝材，丝材用于冷镦制打铆钉触点，制得银镍电接触材料。对比例1与实施例2制备银镍电接触材料的工艺基本相同，唯有不同的是制备原料中缺少碳酸铷粉、镧粉、碳化钼粉。对比例2与实施例2制备银镍电接触材料的工艺基本相同，唯有不同的是制备原料中缺少碳酸铷粉。对比例3与实施例2制备银镍电接触材料的工艺基本相同，唯有不同的是制备原料中缺少镧粉。对比例4与实施例2制备银镍电接触材料的工艺基本相同，唯有不同的是制备原料中缺少碳化钼粉。对比例5采用中国专利申请文献“一种银镍电触头材料及其制备方法（申请公布号：cn106282640a）”中实施例1-4的方法制备银镍电接触材料。将实施例1-3和对比例1-5在电压220v，电流20a下，交流阻性负载，在电性能模拟试验机上试验10万次后记录的参数以5000个点取燃弧能量平均值，结果如下表所示。实验项目燃弧能量平均值（mj）实施例1756.91实施例2605.32实施例3674.64对比例11452.69对比例2863.15对比例3794.06对比例4829.17对比例51230.41-1353.78由上表可知：（1）由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的银镍电接触材料的燃弧能量平均值明显低于对比例5（现有技术）制得的银镍电接触材料的燃弧能量平均值，至少低于38.48%以上；同时由实施例1-3的数据可见，燃弧能量平均值≤756.91mj，说明本发明的银镍电接触材料燃弧能量很小，能增强银镍材料在较大电流等级下的抗电弧烧损能力；另外实施例2为最优实施例。（2）由实施例1和对比例1-4的数据可见，碳酸铷粉、镧粉、碳化钼粉在制备银镍电接触材料中起到了协同作用，协同降低了燃弧能量，这是：碳酸铷在制备银镍电接触材料中能提高导电性能和热电性能，进而降低燃弧能量。镧原子半径比较大，可以起到细化晶粒，改善组织的效果，从而促进镍和电接触材料中银的反应，此外，镧是表面活性元素，其聚集在电接触材料表面呈现正吸附效用，可有效降低电接触材料的表面自由能，使电接触材料表面张力减小，进而提高电接触材料的润湿性能。再另外镧可进一步起到微合金化作用，而且镧容易在晶界处偏聚，强化了晶界，进而降低晶格热能和热电转换能垒，进一步降低燃弧能量。物碳化钼在电弧作用下极易分解，形成的钼极很容易氧化，随着氧化钼在高温下升华，带走很多的热量，能够降低电弧能量。在制备银镍电接触材料中添加碳酸铷粉、镧粉、碳化钼粉，三者相互起到了协同作用，协同降低了燃弧能量。以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。当前第1页12