专利名称：银基氧化锡梯度电触头材料及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种银基氧化锡梯度电触头材料及制备方法，属于电工材料技术领域。
背景技术：
梯度材料是为了适应新材料在高技术领域需要的一种新型复合材料。梯度材料是采用 先进的材料复合技术，使构成材料的要素(组成、结构)沿厚度方向由一侧向另一侧呈连 续变化，从而使材料的性质和功能也呈梯度变化的新型材料。
银金属氧化物触头材料于20世纪二十年代至三十年代问世，美国GE公司采用粉末 冶金法率先研制出AgPbO材料。三十年代末，FRHensel及其合作者生产了最早的AgCdO 材料，并首次进行了电性能试验。然而由于AgMeO材料制造工艺的复杂性，直到1950 年之后，AgCdO材料才开始大规模应用，六十年代后，AgMeO的各种制造方法才逐步得 以完善。而无隔AgMeO材料，如AgSn02, AgZnO， AgMgO等几乎与AgCdO同时出现， 但直到1990年之后才有较大的发展。目前研究和使用较多的AgMeO触头材料有AgCdO, AgSn02, AgZnO, AgCuO, AgMgO等系列合金。
在电接触材料中，银金属氧化物材料由于具有良好的耐电磨损、抗熔焊性和导电性， 在低压电器中得到广泛应用。但是银金属氧化物材料的接触电阻大，温升高，严重影响电 气使用性能，目前国内外仍未找到满意解决方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种银基氧化锡梯度电触头材料及制备方法，该银基氧化锡 梯度电触头材料具有良好的热传导性、抗熔焊性和焊接性，其制备方法过程简单。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。 一种银基氧化锡梯度电触头材料，其特 征在于，该银基氧化锡梯度电接触头材料沿着厚度方向，分为两层结构或三层结构，其中 两层结构材料，材料中一层材质由质量含量为95%的银和质量含量为5%的氧化锡组成， 另外一层的材质由质量含量为90%的银和质量含量为10%的氧化锡组成，含95%的银材 质层与含90%的银材质层的厚度尺寸比为1 : 1或7 : 3;其中三层结构材料，材料中一外 层材质由质量含量为95%的银和质量含量为5%的氧化锡组成，另一外层的材质由质量含 量为85%的银和质量含量为15%的氧化锡组成，中间层的材质由质量含量为90%的银和 质量含量为10%的氧化锡组成，含95%的银材质层与含90%的银材质层及与含85%的银 材质层的厚度尺寸比为5:3:2。上述的银基氧化锡梯度电触头材料制备方法，其特征在于包括以下过程
1. 将银粉末与氧化锡粉末按质量比(95 80) : (5 20)、且两组分质量百分数之 和为100%的配比，配制成2份或3份混合料粉，然后将每份混合料粉在球磨机分别进行 研磨，研磨成平均粒径为50-100 u m的混合料。
2. 按混合料中的银的组分含量由高至低的顺序，将各份混合料加入模具中，其中，
各份混合料的加入量，按各份混合料在具中加入高度比i : l，或7: 3，或5: 3 : 2加入，
然后在800 850 MPa等静压力压合，再在温度为810 860。C条件烧结4小时。
3.将烧结后的材料在700。C下热压轧制，得到1.5 5.0mm的板材，再将板材切 割，制得银基氧化锡梯度电接触头材料。
本发明的主要优点在于，制备工艺简单，制得的银基氧化锡梯度电接触材料，可
以减少氧化物在材料表面的富集，而克服产生的接触电阻增大的缺点；而且银、金属氧化 物成分含量在材料中一个方向逐渐过渡，有利于材料的热传导，对于降低电接触材料在使 用中的温升，提高电气使用性能是非常有利的。,因此该电触头材料具有良好的电气性能和 热传导性能，以及抗熔焊性和焊接性。广泛用于低压电器、仪表、汽车、家用电器等控制 开关。
附图1为本发明实施例1所制得的银基氧化锡梯度电接触材料的梯度界面照片。
具体实施方式
实施例l:
a. 第l份混合料的配料95g银粉，5g氧化锡粉末；第2份混合料的配料90g银粉，
10g氧化锡粉末；然后分别将两份的混合料放入球磨罐中进行研磨4小时，制成平均粒径
为50-100 u m的混合料。
b. 首先将第l份研磨混合料的加入模具中，加入高度为7mm，然后向模具中加入第2 份研磨混合料，加入高度为3mm，之后以压力820 MPa等静压成型，在810。C烧结4小时。
c. 将烧结后的材料在700。C下热压轧制2mm的板材。 材料密度9.0 10. 1 kg/cm3，电阻率2. 3 2. 7n。. cm， 硬度HV 860 1000 MPa (HV)抗压强度310 340 (MPa)。
实施例2:
a.第l份混合料的配料95g银粉，5g氧化锡粉末；第2份混合料的配料90g银粉，
10g氧化锡粉末；然后分别将两份的混合料放入球磨罐中进行研磨4小时，制成平均粒径
为50-lOOu m的混合料。
b, 首先将第l份研磨混合料的加入模具中，加入高度为5mm，然后向模具中加入第2 份研磨混合料，加入高度为5mm，之后以压力800 MPa等静压成型，在830。C烧结4小时。
c. 将烧结后的材料在700。C下热压轧制3. 5mm的板材。 实施例3:
a. 第l份混合料的配料95g银粉，5g氧化锡粉末；第2份混合料的配料90g银粉，
10g氧化锡粉末；第3份混合料的配料85g银粉，15g氧化锡粉末；然后分别将3份混合料
放入球磨罐中进行研磨4小时，制成平均粒径为50-100 u m的混合料。
b. 首先将第l份研磨混合料加入模具中，加入高度为5mm，然后向模具中加入第2份 研磨混合料，加入高度为3ran，再向模具中加入第2份研磨混合料，加入高度为2mm，之后 以压力850 MPa等静压成型，在86(TC烧结4小时。
c. 将烧结后的材料在700。C下热压轧制，得到5mm的板材。
权利要求
1.一种银基氧化锡梯度电触头材料，其特征在于，该银基氧化锡梯度电接触头材料沿着厚度方向，分为两层结构或三层结构，其中两层结构材料，材料中一层材质由质量含量为95％的银和质量含量为5％的氧化锡组成，另外一层的材质由质量含量为90％的银和质量含量为10％的氧化锡组成，含95％的银材质层与含90％的银材质层的厚度尺寸比为1∶1或7∶3；其中三层结构材料，材料中一外层材质由质量含量为95％的银和质量含量为5％的氧化锡组成，另一外层的材质由质量含量为85％的银和质量含量为15％的氧化锡组成，中间层的材质由质量含量为90％的银和质量含量为10％的氧化锡组成，含95％的银材质层与含90％的银材质层及与含85％的银材质层的厚度尺寸比为5∶3∶2。
2. —种制备权利要求l所述的银基氧化锡梯度电触头材料方法，其特征在于包括以 下过程1) 将银粉末与氧化锡粉末按质量比(95 80) : (5 20)、且两组分质量百分数之 和为100%的配比，配制成2份或3份混合料粉，然后将每份混合料粉在球磨机分别进行 研磨，研磨成平均粒径为50-100u m的混合料；2) 按混合料中的银的组分含量由高至低的顺序，将各份混合料加入模具中，其中，各份混合料的加入量，按各份混合料在具中加入高度比i : i，或7 : 3，或5 : 3 : 2加入，然后在800 850 MPa等静压力压合，再在温度为810 860。C条件烧结4小时；3)将烧结后的材料在700。C下热压轧制，得到1.5 5.0mm的板材，再将板材 切割，制得银基氧化锡梯度电接触头材料。
全文摘要
本发明涉及一种银基氧化锡梯度电触头材料及制备方法，属于电工材料技术领域。该银基氧化锡梯度电接触头材料沿着一维尺寸方向，银或氧化锡的质量含量按由高至低阶梯层式排列组成。其制备方法包括以下过程将银粉末与氧化锡粉末按质量比混合配制成混合料粉，然后将每份混合料粉在球磨机分别进行研磨。按混合料中的银的组分含量由高至低的顺序，将各份混合料加入模具中，按料粉在模具中的高度比加入，然后用等静压力压合，再在一定温度烧结。将烧结后的材料热压轧制得到板材。本发明的优点在于，制备工艺简单，制得的电接触头材料具有良好的电气性能和热传导性能，以及抗熔焊性和焊接性。
文档编号H01H1/02GK101178981SQ200710059788
公开日2008年5月14日 申请日期2007年9月27日 优先权日2007年9月27日
发明者建 吕, 李松林, 李群英, 冀 郑, 郑志强 申请人:天津大学