h后取出，得到混合粉体C ;将混合粉体C装入等静压成型模具中，于280MPa压力下进行等静压成型处理，处理时间为3.5min，等静压成型模具可以采用直径为12cm的圆柱状等静压成型模具，得到成型的银铜合金柱坯；将银铜合金柱坯放置于700°C的真空烧结炉中烧结，充入氢气作为保护，保温4.5h后取出，制得棒状型材；将得到的棒状型材经过热挤压工艺处理后，制得板状或线状型材；在热挤压工艺中要用到热挤压模具，在热挤压工艺中控制温度在400°C ;依据实际工业生产的需要，采用乳制或拉丝工艺将制得的型材加工到规定规格，即得到银铜氧化物电触头材料。
[0083]实施例5
[0084]分别称取CuO粉末和氧化锆磨球，CuO粉末与氧化锆磨球的质量比为1:25 ;先将称取的CuO粉末与氧化锆磨球一起加入球磨罐中，然后向球磨罐加入无水乙醇，每克CuO粉末要加入3.8ml无水乙醇，开启球磨罐，球磨2h后得到纳米CuO粉末；将球磨后得到的纳米CuO粉末放置于空气中干燥，即得到纳米级CuO粉体；
[0085]按质量比为40:5:0.1分别称取银粉、铜粉和纳米级CuO粉体；其中银粉的平均粒径为75微米；将称取的银粉、铜粉、纳米级CuO粉体混合均匀，形成混合粉体A ;分别称取氧化锆磨球和混合粉体A，混合粉体A和氧化锆磨球的球料比为1:16 ;先将称取的氧化锆磨球和混合粉体A —起加入到高能球磨机中，然后向高能球磨机中加入无水乙醇，每克混合粉体A要加入3.8ml无水乙醇，开启高能球磨机，对高能球磨机内的混合粉体A进行球磨处理，实现机械合金化，球磨处理时间为6h，在球磨过程中较小的纳米氧化物粉体嵌入到较大颗粒状金属中，得到混合均匀的混合粉体B ;
[0086]将混合粉体B置于450°C真空烧结炉中进行退火处理，在退火处理过程中填充氮气作保护，保温1.5h后取出，得到混合粉体C ;将混合粉体C装入等静压成型模具中，于300MPa压力下进行等静压成型处理，处理时间为5min，等静压成型模具可以采用直径为1cm的圆柱状等静压成型模具，得到成型的银铜合金柱坯；将银铜合金柱坯放置于600°C的真空烧结炉中烧结，充入氢气作为保护，保温5h后取出，制得棒状型材；将得到的棒状型材经过热挤压工艺处理后，制得板状或线状型材；在热挤压工艺中要用到热挤压模具，在热挤压工艺中控制温度在450°C ;依据实际工业生产的需要，采用乳制或拉丝工艺将制得的型材加工到规定规格，即得到银铜氧化物电触头材料。
[0087]本发明一种银铜氧化物电触头材料的制备方法中各原料的作用:
[0088]纳米级氧化物粉体:经过高能球磨的氧化物粉体颗粒细小，形貌由不规则形变为近球形，能够均匀的弥散分布于基体中形成弥散强化机制，提高电触头材料的硬度，使电触头在使用中的抗机械磨损性能和电寿命有很大的提高，同时改善了电触头材料的电接触性能，使局部温升降低。
[0089]铜粉:由于铜具有良好的导电性和塑性，性能与银相似，用金属铜替代银基触头材料中的部分银，降低了银的使用含量，节省了制备成本，同时维持较高的电导率，改善了触头材料的可加工性能。
[0090]银粉:银的导电导热性能优良，质软，延展性良好，高温下不易氧化，不易受化学药品腐蚀，以银为基体可以保持触头材料良好的导电性能及使用稳定性。
[0091]本发明一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，利用廉价的金属铜代替部分贵金属银，同时添加氧化物来制备电触头材料，不仅制备成本低，而且制备出的电触头材料导电性能好使用寿命长。
【主权项】
1.一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施: 步骤1、分别称取氧化物粉末和磨球，采用高能球磨法对称取的氧化物粉末进行处理，得到纳米级氧化物粉体； 步骤2、将银粉、铜粉和经步骤I制得的纳米级氧化物粉体混合，形成混合粉体A，对混合粉体A进行机械合金化表面处理，得到混合粉体B ; 步骤3、对经步骤2得到的混合粉体B依次进行退火、成型、烧结及挤压处理，制备出银铜氧化物电触头材料。2.根据权利要求1所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤I具体按照以下步骤实施:步骤1.1、分别称取氧化物粉末和磨球，氧化物粉末与磨球的质量比为1:(5?30);所述氧化物粉末采用SnO2粉末、ZnO粉末、S1 2粉末、CdO粉末、La 203粉末或CuO粉末；步骤1.2、先将步骤1.1中称取的氧化物粉末与磨球一起加入球磨罐中，然后向球磨罐加入无水乙醇，每克氧化物粉末要加入2.8ml?3.8ml无水乙醇，开启球磨罐开始球磨处理，球磨处理时间为Ih?4h ; 步骤1.3、将经步骤1.2球磨后得到的物质放置于空气中干燥，即得到纳米级氧化物粉体。3.根据权利要求2所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1.2中的磨球为不锈钢磨球、轴承钢磨球或氧化锆磨球。4.根据权利要求2所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1.2中氧化物粉末、磨球及无水乙醇的总体积占球磨罐体积的30%?50%。5.根据权利要求1所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施: 步骤2.1、按质量比为(40?90): (5?40): (0.1?20)分别称取银粉、铜粉和经步骤I制得的纳米级氧化物粉体； 步骤2.2、将步骤2.1中称取的银粉、铜粉、纳米级氧化物粉体混合均匀，形成混合粉体A； 步骤2.3、对步骤2.2得到的混合粉体A进行机械合金化表面处理，得到混合均匀的混合粉体B。6.根据权利要求1或5所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中银粉的平均粒径为45微米?80微米。7.根据权利要求5所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2.3具体按照以下步骤实施: 步骤2.3.1、分别称取磨球和经步骤2.2得到的混合粉体A，混合粉体A和磨球的质量比为1:(10?20)； 步骤2.3.2、先将步骤2.3.1中称取的磨球和混合粉体A —起加入到高能球磨机中，然后向高能球磨机中加入无水乙醇，每克混合粉体A要加入2.8ml?3.8ml无水乙醇，开启高能球磨机，对高能球磨机内的混合粉体A进行球磨处理，实现机械合金化，球磨处理时间为Ih?8h，在球磨过程中较小的纳米氧化物粉体嵌入到较大颗粒状金属中，得到混合粉体B。8.根据权利要求7所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2.3中的磨球为不锈钢磨球、轴承钢磨球或氧化锆磨球。9.根据权利要求1所述的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施: 步骤3.1、将步骤2得到的混合粉体B置于300°C?450°C真空烧结炉中进行退火处理，在退火处理过程中填充氮气或氢气作保护，保温Ih?3h后取出，得到混合粉体C ; 步骤3.2、将步骤3.1得到的混合粉体C装入等静压成型模具中，于200MPa?300MPa压力下对混合粉体C进行等静压成型处理，处理时间为3min?5min，得到成型的银铜合金柱坯； 等静压成型模具可以采用直径为8cm?12cm的圆柱状等静压成型模具； 步骤3.3、将经步骤3.2得到的银铜合金柱坯放置于550°C?750°C的真空烧结炉中烧结，充入氮气或氢气作为保护，保温3h?Sh后取出，制得棒状型材； 步骤3.4、将步骤3.3得到的棒状型材经过热挤压工艺处理后，制得板状或线状型材； 在热挤压工艺中要用到热挤压模具，在热挤压工艺中控制温度在350°C?500°C ； 步骤3.5、依据实际工业生产的需要，采用乳制或拉丝工艺将步骤3.4制得的型材加工到规定规格，即得到银铜氧化物电触头材料。
【专利摘要】本发明公开的一种银铜氧化物电触头材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、分别称取氧化物粉末和磨球，采用高能球磨法对称取的氧化物粉末进行处理，得到纳米级氧化物粉体；步骤2、将银粉、铜粉和经步骤1制得的纳米级氧化物粉体混合，形成混合粉体A，对混合粉体A进行机械合金化表面处理，得到混合粉体B；步骤3、对经步骤2得到的混合粉体B依次进行退火、成型、烧结及挤压处理，制备出银铜氧化物电触头材料。本发明的银铜氧化物电触头材料的制备方法，利用廉价的金属铜代替部分贵金属银，同时添加氧化物来制备电触头材料，不仅制备成本低，而且制备出的电触头材料导电性能好使用寿命长。
【IPC分类】B22F3/16, B22F9/04, H01H11/04
【公开号】CN105108150
【申请号】CN201510566450
【发明人】王俊勃, 思芳, 刘松涛, 杨敏鸽, 贺辛亥, 付翀, 曹风, 郭天福
【申请人】西安工程大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月8日