专利名称：电触头材料生产方法
技术领域：
本发明涉及一种电触头材料生产方法。
背景技术：
现在触头材料大部分都需在纯金属中添加一定量的高熔点金属或氧化物，从而提高其分断能力及抗电弧烧损能力。但要求添加物在基体中能弥散分布。现在的生产方法只有内氧化法和包覆粉末法能达到所需的要求。而用一般的粉末混合和共沉淀的方法是不能满足其性能要求的。但对于内氧化法生产的触头材料的种类特别有限，现真正能实现的主要为银基材料中的少数几种材料(如AgCdO)，铜基触头材料不能用内氧化的方法生产。而对于包覆粉末法成本高，工艺复杂而受到限制。
发明内容
本发明提供一种电触头材料生产方法，它能满足各种触头材料的生产，即能满足银基触头材料、铜基触头材料和铜基触头材料表面复合银的生产。
为达到上述目的，本发明采取的解决方案是一种电触头材料生产方法，在银电镀液或铜电镀液中加入添加物，用银板或银镍板或铜板作为阳极，不锈钢板或铜基触头材料作为阴极，阴极电流密度为1.5～10A/dm2，电镀电流采用直流电源或脉冲电源，阴极应用塑料胎具进行屏蔽或用不锈钢胎膜进行屏蔽，电镀时溶液需进行搅拌，镀液经过一般的镀液维护外，对镀液的悬浮物的含量进行监控，定时进行补充，电镀速度为50～200μm/h，获得厚度≥0.5mm的镀层；从不锈钢板上取下的电镀板材或经电镀的铜基触头材料，在等静压烧结炉中进行处理，烧结温度930℃或650℃，压力6～9MPa，保护气氛为氮气、氩气，保温时间2～3h，制得0.3～4.0mm厚银基或铜基电触头材料，或具有10～1000μmm厚复合层的复合一层银基镀层的铜基触头材料。
银基或铜基电触头材料中，或铜基触头材料银基镀层中的添加物含量(体积百分比)0.1～30％。
所述的银电镀液制备方法如下称取所需量的银粉溶于硝酸中，制成硝酸银溶液，银粉应稍微过量，过滤备用；称取所需量的氰化钾溶于蒸馏水中制成氰化钾溶渡，然后将氰化钾溶液加入硝酸银溶液中，得到白色氰化银沉淀物，将沉淀物清洗过滤备用；称取所需量的氰化钾溶于蒸馏水中制成氰化钾溶液并加入氰化银沉淀物，制成银氰化钾溶液；称取所需量的碳酸钾溶于蒸馏水中，然后加入银氰化钾溶液，并加蒸馏水进行稀释，获得所述的银电镀液。
所述的铜电镀液制备方法如下称取所需量的氰化钾溶于温水中，称取所需量的氰化亚铜在不断搅拌下缓缓加入氰化钾溶液中，控制加入温度，使温度不会升高到60℃以上；称取所需量的氢氧化钾溶于蒸馏水中；两者混溶，并加水至规定液面，经搅拌、过滤、调整，获得所述的铜电镀液。
所述的添加物包括氧化物、高熔点金属和碳。
所述的氧化物包括稀土氧化物。
所述的稀土氧化物包括三氧化二镱、三氧化二镝和三氧化二钐。
用本发明提供的方法，可以在纯金属中均匀地沉积大多数添加物，然后经过高温处理得到触头材料。在以往的电镀沉积生产中都是在银触点表面电镀上很薄的一层银氧化物，镀层厚度为1～10μm，电镀层使用寿命很短，当电镀层厚度较厚时镀层粗糙、强度低。而本方法能够得到整体的电镀材料或厚的电镀层。通过此方法成功地沉积了银-稀土氧化物，银-氧化锌，银-钨，银-金刚石，铜-石墨，铜-金刚石，铜-稀土氧化物等材料。通过金相分析，添加物在纯金属中是弥散分布的，分布物粒度与加入时的粒度是一致的。通过在断路器与接触器上使用验证，电寿命和分断能力都超过了用普通方法生产的同类触头材料。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明再作详细的描述。
实施例一银/三氧化二镱/碳触头材料生产(1)银电镀液的配制制备10升银电镀液—称取250克银粉溶于硝酸中，制成硝酸银溶液，银粉应稍微过量，过滤备用。称量氰化钾70克溶于蒸馏水中制成氰化钾溶液。然后将氰化钾溶液加入硝酸银溶液中，得到白色氰化银沉淀物，将沉淀物清洗过滤备用。称取氰化钾220克溶于蒸馏水中，将氰化钾溶液加入氰化银沉淀物，制成银氰化钾溶液。称取碳酸钾100克溶于蒸馏水中，然后加入银氰化钾溶液。将此溶液加蒸馏水稀释到10升备用。
(2)电镀不锈钢板的厚度为0.5～1.0mm，用硫酸钝化，然后清洗干净。在银电镀液中加入三氧化二镱(粒度2～4μm)和C(石墨或金刚石，粒度0.1～1.5μm)。然后用纯银板或银镍板作为阳极，不锈钢板为阴极，阴极电流密度为1.5～3.0A/dm2进行电镀。电镀电源直流电源或脉冲电源(最好用脉冲电源)，阴极应用塑料胎具进行屏蔽，电镀时溶液需进行搅拌。电镀时镀液经过一般的镀液维护外，对镀液里的悬浮物的含量应进行监控，定时进行补充。电镀速度一般为50～150μm/小时。为使渡层有一定的强度，厚度应≥0.5mm。
(3)镀后检查a.成分检查检查碳、三氧化二镱含量；b.金相检查质点分布均匀，不能有大于10μm的聚集。
(4)高温处理电镀板材从不锈钢板上取下，在等静压烧结炉中进行处理，烧结温度930℃，压力6～9MPa，保护气氛为氮气、氩气，保温时间2～3h，从而提高其强度和密度。
如生产触头，需将经高温处理的银/三氧化二镱/碳材料进行冷轧制到要求厚度，经过冲床落料制成相应的成品。冲制后的剩余边料作为阳极再进行利用，从而提高了材料的使用率，降低了材料的回收成本。
实施例二、铜/三氧化二镝(三氧化二钐)/碳触头材料生产(1)铜电镀液的配制制备10升电镀液—氰化物镀铜溶液需要在通风条件下配制。配制时，称取1400克氰化钾溶于温水中，称取1000克氰化亚铜在不断搅拌下缓缓加入氰化钾溶液中，控制加入温度，使溶液温度不会升高到60℃以上。称取40克氢氧化钾溶于蒸馏水中。两者都溶解好后，相互混溶。并加水至规定液面，经搅拌、过滤、分析、调整之后即可使用。
(2)电镀将0.5～1.0mm的不锈钢板用硫酸钝化，然后清洗干净。在电镀液中加入三氧化二镝或三氧化二钐(粒度2～4μm)和C(粒度0.1～1.5μm)。然后用纯铜板作为阳极，不锈钢板为阴极，阴极电流密度为5～10A/dm2进行电镀。电镀电源直流电源或脉冲电源(最好用脉冲电源)，阴极应用塑料胎具进行屏蔽，电镀时溶液需进行搅拌。电镀时镀液经过一般的镀液维护外，对镀液里的悬浮物的含量应进行监控，定时进行补充。电镀速度一般为100～200μm/小时。为使镀层有一定的强度，厚度应≥0.5mm。
(3)镀后检查a.成分检查检查碳、三氧化二镝或三氧化二钐含量；b.金相检查质点分布均匀，不能有大于10μm的聚集。
(4)高温处理电镀板材从不锈钢板上取下，在等静压烧结炉中进行处理，烧结温度930℃，压力6～9MPa，保护气氛为氮气、氩气，保温时间2～3h，从而提高其强度和密度。
如生产触头，需将经高温处理的铜/三氧化二镝(三氧化二钐)/碳材料进行冷轧制到要求厚度，经过冲床落料制成相应的成品。冲制后的剩余边料作为阳极再进行利用，从而提高了材料的使用率，降低了材料的回收成本。
实施例三、复合一层银/三氧化二镱/碳镀层的铜基触头材料生产(1)银电镀液的配制同实施例一的(1)。
(2)电镀同实施例一的(2)。最好在铜基触头材料电镀银前预镀一层很薄的镍，以便在以后的高温处理时铜向银里扩散，但阴极的形态应根据情况而定，一般根据触点的大小进行分类重量小于1克的触点用板材进行单面电镀复合后落料；重量大于1克的触点先制备成触点后镶在不锈钢胎膜内进行单面电镀复合，胎膜表面应刷绝缘保护层，从而提高银层的使用率。
(3)镀后检查a.成分检查在镀层中检查碳、三氧化二镱含量；b.金相检查镀层中质点分布均匀，不能有大于10μm的聚集。
(4)高温处理电镀后触点或板材，在等静压烧结炉中进行处理，烧结温度650℃，压力6～9MPa，保护气氛为氮气、氩气，保温时间2～3h，从而提高镀层与基体的集合强度。
权利要求
1.一种电触头材料生产方法，其特征在于在银电镀液或铜电镀液中加入添加物，用银板或银镍板或铜板作为阳极，不锈钢板或铜基触头材料作为阴极，阴极电流密度为1.5～10A/dm2，电镀电流采用直流电源或脉冲电源，阴极应用塑料胎具进行屏蔽或用不锈钢胎膜进行屏蔽，电镀时溶液需进行搅拌，镀液经过一般的镀液维护外，对镀液的悬浮物的含量进行监控，定时进行补充，电镀速度为50～200μm/h，获得厚度≥0.5mm的镀层；从不锈钢板上取下的电镀板材或经电镀的铜基触头材料，在等静压烧结炉中进行处理，烧结温度930℃或650℃，压力6～9MPa，保护气氛为氮气、氩气，保温时间2～3h，制得0.3～4.0mm厚银基或铜基电触头材料，或具有10～1000μmm厚复合层的复合一层银基镀层的铜基触头材料。
2.根据权利要求1所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的银基或铜基电触头材料中，或铜基触头材料银基镀层中的添加物含量(体积百分比)为0.1～30％。
3.根据权利要求1所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的银电镀液制备方法如下称取所需量的银粉溶于硝酸中，制成硝酸银溶液，银粉应稍微过量，过滤备用；称取所需量的氰化钾溶于蒸馏水中制成氰化钾溶液，然后将氰化钾溶液加入硝酸银溶液中，得到白色氰化银沉淀物，将沉淀物清洗过滤备用；称取所需量的氰化钾溶于蒸馏水中制成氰化钾溶液并加入氰化银沉淀物，制成银氰化钾溶液；称取所需量的碳酸钾溶于蒸馏水中，然后加入银氰化钾溶液，并加蒸馏水进行稀释，获得所述的银电镀液。
4.根据权利要求1所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的铜电镀液制备方法如下称取所需量的氰化钾溶于温水中，称取所需量的氰化亚铜在不断搅拌下缓缓加入氰化钾溶液中，控制加入温度，使温度不会升高到60℃以上；称取所需量的氢氧化钾溶于蒸馏水中；两者混溶，并加水至规定液面，经搅拌、过滤、调整，获得所述的铜电镀液。
5.根据权利要求2所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的添加物包括氧化物、高熔点金属和碳。
6.根据权利要求5所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的氧化物包括稀土氧化物。
7.根据权利要求6所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的稀土氧化物包括三氧化二镱、三氧化二镝和三氧化二钐。
8.根据权利要求1所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于不锈钢板的厚度为0.5～1.0mm，用硫酸钝化，然后清洗干净。
9.根据权利要求5或7所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于三氧化二镱、三氧化二镝或三氧化二钐的粒度为2～4μm，碳的粒度为0.1～1.5μm。
10.根据权利要求1所述的一种电触头材料生产方法，其特征在于所述的作为阴极的铜基触头材料电镀银前预镀一层很薄的镍，阴极的形态根据触点的大小进行分类重量小于1克的触点用板材进行单面电镀复合，重量大于1克的触点先制备成触点后镶在不锈钢胎膜内进行单面电镀复合，胎膜表面应刷绝缘保护层。
全文摘要
一种电触头材料生产方法，在银电镀液或铜电镀液中加入添加物，用银板或银镍板或铜板作为阳极，不锈钢板或铜基触头材料作为阴极，阴极电流密度为1.5～10A/dm
文档编号C25D15/00GK1594669SQ20041004949
公开日2005年3月16日 申请日期2004年6月21日 优先权日2004年6月21日
发明者陈少贤, 陈克 申请人:乐清市帕特尼触头有限公司