专利名称：一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法及其专用抗氧化剂涂料的制作方法
技术领域：
本发明属于电触头材料技术领域，具体是涉及一种银石墨-银复合电触头材料的 制备方法。
背景技术：
银石墨-银复合电触头材料材料因为其具有优异的抗熔焊性，低而稳定的接触电 阻而被广泛的应用在保护开关中，如塑壳断路器MCCB、微型断路器MCB、漏电保护开关或电 动机保护开关，常与AgNi、AgW、AgffC和Cu构成非对称配对触头。采用热挤压方式加工，可以使石墨颗粒获得强烈的趋向性，使石墨呈纤维状分布 在银基体中。因此，挤压型银石墨-银复合电触头材料相比于传统的模压型银石墨-银复 合电触头材料具有更高的致密度、耐电弧侵蚀能力、耐磨损能力和更低的电阻率。现有技术中，挤压型银石墨-银复合电触头材料主要有两种制造方法，一种是挤 压出银石墨丝材，然后将丝切成一定厚度的片，将银石墨片在炉中双面脱碳，然后再去掉一 面脱碳银层，这样得到一面有纯银复合焊接层的触点，这种方法中去掉一面脱碳银层工序 对设备要求很高，很难既能保证尺寸加工精度又保证生产效率，使得产品生产成本较高、成 品率低；另外一种方法是利用特殊挤压设备挤压出带材，在挤压时就使带材的一面复合一 层纯银，然后经过轧制冲裁成要求的规格，这种方法需要专门的挤压设备、设备成本高，另 外同样也还存在成品率低、复合银层结合强度不够好等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种工序简单、生 产成本低、加工效率高，能有效控制产品尺寸、保证复合层厚度均勻和复合层结合强度高的 挤压型银石墨_银复合电触头材料的加工方法。本发明的另一个目的是提供适用于上述加工方法的一种银石墨_银复合电触头 材料的制备专用抗氧化剂涂料。为实现本发明的第一个目的，本发明的技术方案是包括有以下步骤本步骤制备 的为银石墨-银复合片材形式，(1)将银粉和石墨粉混合，经过烧结挤压成石墨呈纤维状排列的丝材；(2)将丝材拉直处理、并将其切片成银石墨片；(3)将银石墨片去油污、除尘、抛光、烘干处理；(4)将专用抗氧化剂涂料涂覆在银石墨片任一面形成抗氧化保护层，然后放入氧 化气氛中脱碳，形成一面为银层面，其脱碳温度600-850°C ；(5)去除银石墨片表面的抗氧化保护层，获得成品。其中所述的步骤(2)中拉直处理的直拉拔的变形量为0. 05 0. 50mm，拉拔速度 0. 1 lm/s。所述的步骤(2)和步骤(3)之间还对银石墨片中的任一面上轧出识别花纹，所述的(4)中专用抗氧化剂涂料涂覆在银石墨片没有识别花纹的另一面上。所述步骤(2)中丝材的切片厚度为0. 3 4mm。所述的去除抗氧化保护层的方法是在大于60°C的热水中浸泡并搅拌至少半分钟。另外，还可以制备银石墨-银复合带材形式，包括以下步骤(1)将银粉和石墨粉混合，经过烧结挤压成石墨呈纤维状排列的带材；(2)将带材经多次热轧处理后，经去油污、除尘、抛光、烘干处理；(3)将专用抗氧化剂涂料涂覆在带材的任一面形成抗氧化保护层，然后放入氧化 气氛中脱碳，形成一面为银层面，其脱碳温度600-850°C ；(4)去除带材表面的抗氧化保护层；(5)将带材进行精轧处理，冲裁成规定尺寸的成品。其中所述的步骤(2)中带材热轧处理是在管式炉中加热，加热温度600 900°C， 加热时间0. 5 10分钟。所述步骤(5)中将带材进行精轧处理的同时在银层面上轧制出 识别花纹，然后再进行冲裁。所述的去除抗氧化保护层的方法是在大于60°C的热水中浸泡 并搅拌至少半分钟。为实现本发明的另一个目的，本发明的技术方案是该抗氧化剂涂料包括有抗氧化 剂以及极性溶剂，所述的抗氧化剂是一种硅酸盐、三氧化二铬以及硼化物的混合物，所述抗 氧化剂采用极性溶剂将抗氧化剂搅拌成浆糊状的抗氧化剂涂料。本设置具体地所述的硅酸盐为A1203 2Si02 2H20和K20 nSi02,所述的硼化物为 A1B2，且上述组分的质量份数比为A1203 2Si02 2H20 8 12 份；K20 nSi020 . 5 1 份；Cr203 2 3 份；A1B2 8 10 ；所述的极性溶剂为水或乙醇或丙酮，且抗氧化剂总量与极性溶剂的质量比为 1 10 2 1。本发明的优点在于本发明先挤压出整体的银石墨材料，采用硅酸盐、三氧化二 铬、硼化物糊状抗氧化剂涂料加涂在触点的一面，硅酸盐和硼化物在加热时呈致密的固体 状，这样在脱碳时加涂了抗氧化剂的一面银石墨与氧气隔离，被保护起来，未被保护面形成 脱碳银层面，实现了单面脱碳复合银层，生产出银石墨_银复合电触头材料。该方法具有制 备方法简单，生产成本低，加工效率高，复合银层均勻，复合层结合强度高，焊接性能良好， 工作面保护良好等优点。 下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明做进一步介绍。
图1本发明片材加工流程图；图2本发明带材加工流程具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明 作出一些非本质的改进和调整。实施例1，参照图1，这是本发明生产银石墨-银复合片材的工艺流程。(1)将银粉和石墨粉按照95 5的比例混合均勻，经过等静压、烧结工序，挤压出 6mmX6mm规格的银石墨丝；银粉和石墨粉的配比为本领域根据所需要的生产的银石墨-银 复合的性能而定，为本领域的普通技术人员所熟知。(2)将银石墨丝直拉拔处理，变形量0. 2mm,拉拔速度0. 5m/s ；本步骤中，变形量 介于0. 05 0. 50mm均可，比如变形量为0. 05mm或变形量为0. 50mm,本实施例变形量优选 0. 2mm，较为适中；另外本步骤中拉拔速度介于0. 1 lm/s之间均可，比如拉拔速度0. lm/s 或拉拔速度lm/s，本实施例拉拔速度优选0. 5m/s，较为适中；。(3)将银石墨丝切成1mm厚的片；本步骤中，切片厚度介于0. 3 4mm均可，比如 切片厚度为0. 3mm或切片厚度为4mm，本实施例切片厚度为1mm，较为适中；(4)将银石墨片的任一面轧出识别花纹；由于银石墨_银复合片材的脱碳银层面 与未脱碳的银石墨面外观相似，因此设置识别花纹防止成品的银石墨_银复合片材在使用 的时候两面混淆。(5)银石墨片经过清洗、抛光、烘干处理；(6)取硅酸铝、硅酸钾、三氧化二铬、硼化铝的比例为10 1 3 10，用水调配 抗氧化剂粉末，水与抗氧化剂粉末的比例为1 3，在银石墨片的无花纹面上加涂调配好的 抗氧化剂，抗氧化剂厚度为0. 5mm,在履带式脱碳炉内脱碳30 60分钟，优选脱碳40分钟， 脱碳温度600 850°C，优选650°C，脱碳层厚度0. 15mm。(7)在80°C热水中浸泡并不断搅拌脱碳后的触点，2分钟后将触点捞出；在温度介 于60°C _100°C之间的热水均可，本实施例优选为80°C。(8)将银石墨-银复合电触头进行清洗、抛光、烘干处理，得到石墨纤维方向垂直 与工作面的银石墨_银复合电触头材料。实施例2，参照图2，这是本发明生产银石墨_银复合带材的工艺流程，具体步骤如 下。(1)将银粉和石墨粉按照97 3的比例混合均勻，经过等静压、烧结工序，挤压出 2. 4mm厚的银石墨带材；(2)将银石墨带材多次热轧至0. 8mm厚，热轧在管式加热炉中加热0. 5 10分钟， 在收卷设备的辅助下进行，热轧加热温度为600°C 900°C，优选采用750°C ；(3)银石墨带用乙醇或丙酮清洗，去除表面的油污和灰尘；(4)取硅酸铝、硅酸钾、三氧化二铬、硼化铝的比例为8 1 2 12，用水调配抗 氧化剂粉末，水与抗氧化剂粉末的比例为1 4，在银石墨片的无花纹面上加涂调配好的抗 氧化剂，抗氧化剂厚度为1mm，在履带式脱碳炉内脱碳40 80分钟，优选脱碳50分钟，脱碳 温度600 850°C，优选650°C，脱碳层厚度0. 2mm ；(5)用100°C的热水反复冲洗脱碳后的带材，同时用硬毛刷轻轻刷洗带材表面，直 到完全去除抗氧化剂保护层；(6)将银石墨-银复合带材精轧至0. 65mm厚，并在有复合银层面轧制出识别花 纹；由于银石墨_银复合带材的脱碳银层面与未脱碳的银石墨面外观相似，因此设置识别花纹，可防止成品的银石墨_银复合片材在使用的时候两面混淆。(7)将银石墨_银复合带材冲或者裁成规定的尺寸；(8)将银石墨_银复合电触头经过清洗、抛光、烘干处理，得到石墨纤维方向平行 于工作面的银石墨_银复合电触头材料。实施例3，参照图2，这是本发明的另一种工艺流程，具体步骤如下。(1)将银粉和石墨粉按照97 3的比例混合均勻，经过等静压、烧结工序，挤压出 2. 4mm厚的银石墨带材；(2)将银石墨带材多次热轧至0. 8mm厚，热轧在管式加热炉中加热0. 5 10分钟， 在收卷设备的辅助下进行，热轧加热温度为600°C 900°C ；(3)银石墨带用乙醇或丙酮清洗，去除表面的油污和灰尘；(4)取硅酸铝、硅酸钾、三氧化二铬、硼化铝的比例为10 1 3 10，用乙醇调 配抗氧化剂粉末，乙醇与抗氧化剂粉末的比例为1 3，在银石墨带材的一个面上加涂调配 好的抗氧化剂，抗氧化剂厚度为1mm，在履带式脱碳炉内脱碳60 120分钟，优选脱碳100 分钟，脱碳温度600 850°C，优选700°C，脱碳层厚度0. 15mm ；(5)用100°C的热水反复冲洗脱碳后的带材，同时用硬毛刷轻轻刷洗带材表面，直 到完全去除抗氧化剂；(6)将银石墨_银复合带材精轧至0. 65mm厚，并在有复合银层面轧制出花纹；(7)将银石墨-银复合带材冲或者裁成规定的尺寸；(8)将银石墨-银复合电触头经过清洗、抛光、烘干处理，得到石墨纤维方向平行 于工作面的银石墨_银复合电触头材料。
权利要求
一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在于包括有以下步骤(1)将银粉和石墨粉混合，经过烧结挤压成石墨呈纤维状排列的丝材；(2)将丝材拉直处理、并将其切片成银石墨片；(3)将银石墨片去油污、除尘、抛光、烘干处理；(4)将专用抗氧化剂涂料涂覆在银石墨片一面形成抗氧化保护层，然后放入氧化气氛中脱碳，形成一面为银层面，其脱碳温度600-850℃；(5)去除银石墨片表面的抗氧化保护层，获得成品。
2.根据权利要求1所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在于 所述的步骤(2)中拉直处理的直拉拔的变形量为0. 05 0. 50mm，拉拔速度0. 1 lm/s。
3.根据权利要求1或2所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在 于所述的步骤(2)和步骤(3)之间还对银石墨片中的任一面上轧出识别花纹，所述的步骤 (4)中专用抗氧化剂涂料涂覆在银石墨片没有识别花纹的另一面上。
4.根据权利要求3所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在于 所述步骤(2)中丝材的切片厚度为0. 3 4mm。
5.根据权利要求4所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在于 所述的去除抗氧化保护层的方法是在大于60°C的热水中浸泡并搅拌至少半分钟。
6.一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在于(1)将银粉和石墨粉混合，经过烧结挤压成石墨呈纤维状排列的带材；(2)将带材经多次热轧处理后，经去油污、除尘、抛光、烘干处理；(3)将专用抗氧化剂涂料涂覆在带材的任一面形成抗氧化保护层，然后放入氧化气氛 中脱碳，形成一面为银层面，其脱碳温度600-850°C ；(4)去除带材表面的抗氧化保护层；(5)将带材进行精轧处理，冲裁成规定尺寸的成品。
7.根据权利要求6所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在 于所述的步骤(2)中带材热轧处理是在管式炉中加热，加热温度600 900°C，加热时间 0. 5 10分钟。
8.根据权利要求6或7所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在 于所述步骤(5)中将带材进行精轧处理的同时在银层面上轧制出识别花纹，然后再进行 冲裁。
9.根据权利要求8所述的一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法，其特征在于 所述的去除抗氧化保护层的方法是在大于60°C的热水中浸泡并搅拌至少半分钟。
10.一种银石墨-银复合电触头材料的制备专用抗氧化剂涂料，其特征在于包括有抗 氧化剂以及极性溶剂，所述的抗氧化剂是一种硅酸盐、三氧化二铬以及硼化物的混合物，所 述抗氧化剂采用极性溶剂将抗氧化剂搅拌成浆糊状的抗氧化剂涂料。
11.根据权利要求1所述的所述的一种银石墨_银复合电触头材料的制备专用抗氧化 剂涂料，其特征在于所述的硅酸盐为A1203 2Si02 2H20和K20 nSi02，所述的硼化物为 A1B2，且上述组分的质量份数比为A1203 2Si02 2H20 8 12 份；K20 nSi020 . 5 1 份；Cr2032 3 份；A1B28 10 ；所述的极性溶剂为水或乙醇或丙酮，且抗氧化剂总量与极性溶剂的质量比为1 10
全文摘要
本发明涉及一种挤压型银石墨-银复合电触头材料的制备方法及其专用抗氧化剂涂料。其制备方法是将银粉和石墨粉混合，经过烧结挤压成石墨呈纤维状排列的丝材或带材，将银石墨丝切成一定厚度的片，银石墨带材经过多次热轧制至一定厚度，然后在银石墨片的一面轧上花纹，在经过清洗后的银石墨片的无花纹面和带材的一面涂上抗氧化剂，放入脱碳炉中加热脱碳，然后去除抗氧化剂，带材经过精轧后冲或者裁成规定规格，最终得到一面有纯银复合层的银石墨-银复合电触头材料，本发明的优点是制备方法简单，生产成本低，加工效率高，复合银层均匀，复合层结合强度高，焊接性能良好，工作面保护良好，适合大批量生产。
文档编号C09D1/00GK101866761SQ201010187520
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者宋珂, 张秀芳, 柏小平, 翁桅 申请人:福达合金材料股份有限公司