CN101281824A

CN101281824A - 常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料

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Publication number: CN101281824A
Application number: CNA2007100719950A
Authority: CN
Inventors: 倪树春; 王英杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2008-10-08

Abstract

粉末冶金工艺制造的电触头材料及其制造工艺，随着电器产品的技术要求提高以及市场需求扩展，要求电触头材料的抗熔焊性、耐电弧烧损性能和电寿命不断提高，而成本要相对降低。本材料组成包括：铜、银、金刚石粉，所述的金刚石粉的重量份数比为0.001～5，所述的银的重量份数比为1.501～20，余量为铜。该材料应用在大电流断路器、大电流接触器和进口高档电器产品上。

Description

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料

技术领域：

本发明涉及一种应用在大电流断路器、大电流接触器和进口高档电器产品上，粉末冶金工艺制造的电触头材料。

背景技术：

随着电器产品的技术要求提高以及市场需求扩展，要求电触头材料的抗熔焊性、耐电弧烧损性能和电寿命不断提高，而成本要相对降低。当今的银合金电触头材料性能虽然好，但是银含量在60以上，价格高。而铜合金电触头价格虽然低，但是性能难以银合金电触头材料抗衡。惟有在铜-金刚石电触头材料中添加常量的金属银，性能得到提高，价格低于银合金电触头材料。

由于欧盟ROHS指令的实施，出口的电工产品(包括触头材料)不得再使用含镉的材料。中国电器企业只能从美国、日本和韩国等发达国家进口不含镉的触头材料。国内也相继出现了一些不含镉的铜基电工触头材料。最具代表性的ZL98120087.7铜基无银无镉低压电工触头材料发明专利是其中的性能最为优良的，但这些材料均只能应用于小电流低压电器上(250A以下)，对于大电流低压电器来说目前还是一个空白。

发明内容：

本发明的目的是提供一种具有高的抗熔焊性、耐电弧烧损能力和较高的电寿命、改善材料的导电性能的常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

常量添加元素银的铜——金刚石电触头材料，其组成包括：铜、银、金刚石粉，所述的金刚石粉的重量份数比为0.001～5，所述的银的重量份数比为1.501～20，余量为铜。

所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料，所述的材料中还包括锆或铈或铬或铝或镧或钇或铌，所述的锆的重量份数比为0.001～3，所述的铈的重量份数比为0.001～3，所述的铬的重量份数比为0.001～3，所述的铝的重量份数比为0.001～3，所述的镧的重量份数比为0.001～3，所述的钇的重量份数比为0.001～3，所述的铌的重量份数比为0.001～3。

所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银1.501～20、金刚石粉0.001～5，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银1.501～20、金刚石粉0.001～5和锆或铈或铬或铝或镧或钇或铌，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

这个技术方案有以下有益效果：

1.本产品是一种不含镉的环保产品，是铜基触头材料的一个突破，本发明通过在铜基体中加入金刚石、银、以及铈、铝、铬、镧、钇、铌等元素经特殊的特殊粉末冶金工艺，改善了银铜晶粒结晶和各组分的连接特性，加强晶粒的连接，减少气泡的形成。并使铜基体强度、硬度、抗熔性、耐磨损性、抗氧化性得到极大提高，同时保证大大提高触头材料的导热性和导电性。从而使其电性能符合大电流断路器和接触器的标准要求。完全可应用在大电流低压电器(250A以上)。

2.本产品既可以节约贵金属，又具有环保特点，并可在大电流低压电器上替代银基触点。

3.本产品材料所具有的成本低、性价比高、环保和可用于大电流低压电器等特点，使其成为现行电触头用铜基电工材料和银基触头的理想替代品。

本发明的具体实施方式：

实施例1：

所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银1.501～20、金刚石粉0.001～5，例如：金属银为1.502千克、金刚石粉为0.002千克，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例2：

实施例1所述的常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料，所述的材料中还包括锆或铈或铬或铝或镧或钇或铌，所述的锆的重量份数比为0.001～3，所述的铈的重量份数比为0.001～3，所述的铬的重量份数比为0.001～3，所述的铝的重量份数比为0.001～3，所述的镧的重量份数比为0.001～3，所述的钇的重量份数比为0.001～3，所述的铌的重量份数比为0.001～3。

实施例3：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银2千克、金刚石粉0.8千克和铈0.2千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例4：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银5千克、金刚石粉1.2千克和铬2.5千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例5：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银6千克、金刚石粉1.8千克和铝2.5千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例6：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银7.8千克、金刚石粉2.3千克和镧2.2千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例7：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银10.5千克、金刚石粉3.8千克和钇1.4千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例8：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银15千克、金刚石粉4.2千克和铌3千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例9：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银20千克、金刚石粉2千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例10：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，其特征是：在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和锆0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例11：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和铈0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例12：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和铬0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例13：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和铝0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例14：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和镧0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例15：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和钇0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

实施例16：

常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，在铜粉中加入金属银3千克、金刚石粉2千克和铌0.1千克混合均匀，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

Claims

1. 一种常量添加元素银的铜——金刚石电触头材料，其组成包括：铜、银、金刚石粉，其特征是：所述的金刚石粉的重量份数比为0.001～5(mas)，所述的银的重量份数比为1.501～20，铜75-98.498。

2. 根据权利要求1所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料，其特征是：所述的材料中还包括锆或铈或铬或铝或镧或钇或铌，所述的锆的重量份数比为0.001～3，所述的铈的重量份数比为0.001～3，所述的铬的重量份数比为0.001～3，所述的铝的重量份数比为0.001～3，所述的镧的重量份数比为0.001～3，所述的钇的重量份数比为0.001～3，所述的铌的重量份数比为0.001～3。

3. 一种权利要求1所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，其特征是：在铜粉中加入金属银1.501～20、金刚石粉0.001～5，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。

4. 一种权利要求2所述的一种常量添加元素银的铜-金刚石电触头材料的制造工艺，其特征是：在铜粉中加入金属银1.501～20、金刚石粉0.001～5和锆或铈或铬或铝或镧或钇或铌，在10MPa～250MPa的压强下等静压或钢模成型，成型胚在小于1000Pa的真空度，800～900℃下烧结3小时，烧结胚在700～900℃下挤压成型材，将型材轧制或拉拔加工，将型材按触头尺寸进行机械加工。