一种多元铜基电接触合金材料的制作方法

文档序号:6818138阅读:187来源:国知局
专利名称:一种多元铜基电接触合金材料的制作方法
技术领域
本发明涉及铜基合金,进一步而言涉及镍作次要成分的铜基合金。
背景技术
目前,电器行业所用的电接触材料以银基触头材料为主。其中银氧化镉 是国内应用最广、产量最大的一种电接触材料。银氧化镉材料由于其优良的 抗电弧侵蚀性、抗熔焊性和较低的接触电阻,长期以来被认为是最好的接触 材料,广泛用于多种低压电器中,被称为万能触点。根据使用要求,银氧化
镉材料中氧化镉(Cd0)的质量分数范围是9。/。 ~15%,银氧化镉材料的主要制 备技术包括粉末冶金法和内氧化法。但银作为贵金属,产量有限且价格昂贵, 而且金属镉具有毒性,在材料制造和触点使用过程中易蒸发,给制造者和使 用者带来伤害,其应用已受到越来越大的限制。欧盟25国2006年7月1日 生效实施的《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》规定在 电子电气设备中,凡是含铅、汞、镉、六价铬等6种有害物质,只要有一种 含量超量,产品将不允许进入欧盟巿场,其中,对重金属镉的限制最严,最 高限量指标是0.01%。从成本上分析,目前在金属原材料巿场上,金属银的 价格高出铜7倍以上!可见其成本很高,而且加工工艺复杂。
人们经过研究,发现铜基复合电接触材料具有良好的导电和导热性,较
好的灭弧性、抗熔焊性、抗电侵蚀及抗粘结性,且具有电阻率低、温升小、
性能价格比高等优点,可用于在大范围内替代现有银基材料。为此,开发了 一些无银的铜基合金材料,例如中国专利ZL03139038. 2号"铜基复合电接触
材料"、ZL03132543. 2号"电器触点用铜基电接触复合材料"等。这些新材 料有其特点,但人们还在继续研究开发工艺更简单、成本更低、使用寿命更 长的新材料。

发明内容
本发明的目的在于提供一种不含昂贵的贵金属材料银、制造成本低、对 环境无污染、使用寿命长的新型多元铜基电接触合金材料。
发明人提供的多元铜基电接触合金材料是以金属铜为基体、加入了其他 多种过渡金属、稀土元素,合金铸锭后,由两相或多相组成的新型电接触合 金材料,其以质量分数计的组分为镍7% ~25%,钛1% ~15%,钴1% ~ 6%,钼0.1%~2%,稀土元素0. 002 % ~ 0. 2%,余量为铜。
上述稀土元素主要是镧和铈,它们可以任何质量比例组成,在该合金材 料中总的质量分数为0.002 % ~0. 2%。
上述材料铸态合金中的第二相及第三相的组成,以化学式表示为XaYb及 XaYbZc,化学式中X、 Y和Z是以上述的合金元素,a, b和c是1-4的数字。
本发明提供的合金材料是用常规的合金熔炼工艺制造的。
本发明提供的合金材料具有以下的特点①接触电阻低、耐磨损、抗腐 蚀、电弧小,使用寿命超过了目前通用的银氧化镉、银氧化锡等触头材料, 其做负电极使用时,使用寿命最佳,达到100万次以上;②材料直接熔炼制 成,不需要用粉末冶金方法,因此制备方法比银基触点合金材料的制备简单, 材料经熔炼铸锭后即有良好的电接触性能;③不含有镉、铅等有害环境的重
金属元素;④不含有金、银、铂和铑等贵金属及稀有金属元素,因此成本远
低于银基合金材料。本合金材料主要应用于直流低电压(<36V)的电器中,
例如汽车电器、家用电器等。
具体实施例方式
实施例 一种多元铜基电接触合金材料,是以金属铜为基体、加入了 其他多种金属、稀土元素,用常规的合金熔炼工艺合金铸锭后,由两相或
多相组成的新型电接触合金材料,其以质量分数计的组分为镍22%, 钬4%,钴3%,钼1%,镧0.011%,铈O. 01%,余量为Cu。
权利要求
1. 一种多元铜基电接触合金材料,是以金属铜为基体、加入了其他多种金属、稀土元素,合金铸锭后,由两相或多相组成的新型电接触合金材料,其特征在于该合金材料以质量分数计的组分为镍7%~25%,钛1%~15%,钴1%~6%,钼0.1%~2%,稀土元素0.002%~0.2%,余量为铜。
全文摘要
本发明公开了一种多元铜基电接触合金材料,是以金属铜为基体、加入了其他多种金属、稀土元素,合金铸锭后,由两相或多相组成的新型电接触合金材料,其以质量分数计的组分为镍7%~25%,钛1%~15%,钴1%~6%,钼0.1%~2%,稀土元素0.002%~0.2%,余量为铜。该合金材料具有以下的特点①接触电阻低、耐磨损、抗腐蚀、电弧小,使用寿命长,尤其做负电极时,使用寿命可达到100万次以上;②材料直接熔炼制成,制备方法简单;③不含有镉、铅等有害环境的重金属元素;④不含有金、银、铂和铑等贵金属及稀有金属元素,成本远低于银基合金材料。本合金材料主要应用于直流低电压(≤36V)的电器中,例如汽车电器、家用电器等。
文档编号H01H1/02GK101178982SQ20061005126
公开日2008年5月14日 申请日期2006年11月8日 优先权日2006年11月8日
发明者刘克家, 张晓燕, 英 彭, 红 戴, 李远会 申请人:贵州大学
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