一种电接触材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料领域，具体涉及一种电接触材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]电接触元件是高低压开关电器核心部件，担负着电器接通、分段、导流、隔离等工作，其性能直接影响电器、电子等传导系统工作的整体可靠性、稳定性、精确性和使用寿命，保证电接触元件性能优良的关键是新材料的研发及其制备。目前对电接触材料的研宄与应用已成为电力、自动化、通讯、精密电子仪器等领域的重要课题。
[0003]在电接触材料的研宄中，一个关键的问题是:对电接触过程和相关材料的研宄往往从接触的界面和表面出发，着眼于其中的均匀结构和均匀性能上，认为接触仅仅是一个界面或表面的过程，而忽略了材料表面和内部的联系，忽略了性能的非均匀分布的重要影响。特别是在材料制备过程中，一味的突出“均匀性”，而导致在整体上降低了材料的性能。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种电接触材料的制备方法。
[0005]本发明是这样实现的，一种电接触材料的制备方法，其包括如下步骤:
[0006]按照质量百分比为Cu 20 ?50%、Co 0.01 ?1%、Si 0.01 ?0.5%，Y 0.001 ?
0.05%，余量为Ag选取相应的单质原材料；
[0007]在惰性气体或氮气保护下对所述单质原材料进行熔炼，得合金材料；
[0008]冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在5%?30% ;
[0009]内氧化热处理:600?800°C热处理6?8小时；
[0010]表面清理:用机械和/或化学法清理表面。
[0011]本发明提供一种电接触材料及其制备方法，其将功能梯度结构的概念和电接触材料的研宄结合起来，并采用内氧化法设计制备了表面梯度型结构电接触材料，突破传统电接触材料设计上和材料性能的“均匀性”，采用材料成分或者性能的梯度分布，从而提高了材料的整体性能。制备的材料具有微细晶粒结构，在金属基体富银表层中析出的CuO颗粒均匀弥散分布在富银层中，大大提高了合金的密度、强度和硬度，增强了合金的耐电弧侵蚀和抗熔焊能力，富银带以下生成的纯银带有效的降低了电阻率，提高了材料整体的导电性能。正是由于该方法能够使材料成分或者性能的梯度分布，使得只需要低银成分条件下，就能够满足电接触材料导电导热抗腐蚀等基本特性，从而在生产上大大降低了银基电接触材料的制作成本。
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的电接触材料的制备方法获得的电接触材料的示意图；
[0013]图2是本发明实施例的的电接触材料的制备方法获得的电接触材料的照片。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体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。
[0015]本发明实施例提供一种电接触材料的制备方法，其包括如下步骤:
[0016]SOl:按照质量百分比为 Cu 20 ?50%、Co 0.01 ?l%、Si 0.01 ?0.5%，Υ
0.001?0.05%，余量为Ag选取相应的单质原材料；
[0017]S02:在惰性气体或氮气保护下对所述单质原材料进行熔炼，得合金材料；
[0018]S03:连续铸造工序所述合金材料；
[0019]S04:冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在5%?30% ;
[0020]S05:内氧化热处理:600?800°C热处理6?8小时；
[0021]S06:表面清理:用机械和/或化学法清理表面。
[0022]步骤S05中，所述内氧化热处理是在纯氧中进行，所述纯氧是指氧气纯度大于99.99%的氧气氛围中。
[0023]本发明实施利提供的电接触材料的制备方法所制备的电接触材料的表面梯度结构在于合金的表层为含银量在90wt%以上的富银区，如图2所示在富银区中弥散分布有粒径为0.1?5微米的氧化铜颗粒，深度在20?500微米左右，在富银层氧化物带间隙有条状的纯银带导入到表层富银带以下，在富银带以下有一条平整的厚度为50?100微米的纯银带。
[0024]以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
[0025]实施例1:
[0026]以纯度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%的单质原材料为原料，按Cu 20wt%, Co 0.01wt%, Si 0.1wt %, Y 0.05wt%，余量为Ag的质量百分比进行配料；
[0027]在氩气(纯度多99.999% )保护条件下对上述配好的料进行高频熔炼，得合金材料；
[0028]连续铸造所述合金材料；
[0029]冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在20% ;
[0030]内氧化热处理:在纯氧中600 °C热处理8小时；
[0031]表面清理:用2000号细砂纸打磨表面至露出白色表面。
[0032]实施例2:
[0033]以纯度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%为原料，按Cu 30wt%,Co 0.lwt%,Si 0.1wt%,Y 0.01wt%，余量为Ag的质量百分比进行配料；
[0034]在氩气(纯度多99.999% )保护条件下对上述配好的料进行高频熔炼，得合金材料；
[0035]连续铸造所述合金材料；
[0036]冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在12% ;
[0037]内氧化热处理:800°C加热6小时；
[0038]表面清理:用机械清理表面。
[0039]实施例3:
[0040]以纯度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%为原料，按Cu 40wt %, Co 0.5wt%, Si 0.5wt%,Y 0.02wt%，余量为Ag的质量百分比进行配料；
[0041]在氮气(纯度多99.999% )保护条件下对上述配好的料进行高频熔炼，得合金材料；
[0042]连续铸造所述合金材料；
[0043]冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在25% ;
[0044]内氧化处理:在纯氧中，800°C加热6小时；
[0045]表面清理:采用稀盐酸酸洗去除表面氧化皮。
[0046]实施例4:
[0047]以纯度Ag 彡 99.99%, Cu 彡 99.99%, Co 彡 99.9%, Si ^ 99.9%, Y ^ 99.9%为原料，按Cu 50wt%, Co Iwt%, Si 0.5wt%, Y 0.05wt%，余量为Ag的质量百分比进行配料；
[0048]在氮气(纯度多99.999% )保护条件下对上述配好的料进行高频熔炼，得合金材料；
[0049]连续铸造所述合金材料；
[0050]冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在15%，冷轧至厚度2.5mm ;
[0051]内氧化处理:在纯氧中600°C加热8小时；
[0052]表面清理:用人工清理表面；
[0053]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电接触材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 按照质量百分比为Cu 20?50%、Co 0.01?I %、Si 0.01?0.5%，Y 0.001?0.05%，余量为Ag选取相应的单质原材料； 在惰性气体或氮气保护下对所述单质原材料进行熔炼，得合金材料； 冷轧开坯:采用两辊轧机开坯、道次变形量控制在5%?30% ; 内氧化热处理:600?800°C热处理6?8小时； 表面清理:用机械和/或化学法清理表面。
2.如权利要求1所述的电接触材料的制备方法，其特征在于，所述内氧化热处理是在纯氧中进行。
3.如权利要求1或2所述的电接触材料的制备方法，其特征在于，所述纯氧是指纯度大于99.99%的氧气。
【专利摘要】本发明涉及一种电接触材料的制备方法，其包括如下步骤：按照质量百分比为Ag 50～79％、Cu 20～50％、Co 0.01～1％、Si 0.01～0.5％，Y 0.001～0.05％选取相应的单质原材料；在惰性气体或氮气保护下对所述单质原材料进行熔炼，得合金材料；连续铸造工序所述合金材料；冷轧开坯；内氧化热处理；表面清理。该方法将功能梯度结构的概念和电接触材料的研究结合起来，并采用内氧化法设计制备了表面梯度型结构电接触材料，突破传统电接触材料设计上和材料性能的“均匀性”，采用材料成分或者性能的梯度分布，从而提高了材料的整体性能。
【IPC分类】C22F1-14, C22C5-08, C22C9-00, C22F1-08
【公开号】CN104846233
【申请号】CN201510136169
【发明人】向雄志, 黎凯强, 夏静, 白晓军
【申请人】深圳大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年3月26日