CN101707146B - Ag基电触头材料及其制备方法 - Google Patents

Ag基电触头材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101707146B
CN101707146B CN2009101962811A CN200910196281A CN101707146B CN 101707146 B CN101707146 B CN 101707146B CN 2009101962811 A CN2009101962811 A CN 2009101962811A CN 200910196281 A CN200910196281 A CN 200910196281A CN 101707146 B CN101707146 B CN 101707146B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
contact material
preparation
hot pressing
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009101962811A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101707146A (zh
Inventor
陈乐生
甘可可
祁更新
陈晓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wenzhou Hongfeng Electrical Alloy Co Ltd
Original Assignee
Wenzhou Hongfeng Electrical Alloy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wenzhou Hongfeng Electrical Alloy Co Ltd filed Critical Wenzhou Hongfeng Electrical Alloy Co Ltd
Priority to CN2009101962811A priority Critical patent/CN101707146B/zh
Publication of CN101707146A publication Critical patent/CN101707146A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101707146B publication Critical patent/CN101707146B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Contacts (AREA)

Abstract

本发明公开一种Ag基电触头材料及其制备方法，其材料包含的组分及重量百分比含量为：1％≤碳素材料≤5％、0.5％≤添加剂≤5％，余量为银；其中碳素材料是指金刚石、石墨、碳中的一种或几种，添加剂是指W或Ni元素中的一种。由于碳素材料本身的高熔点特性有助于提高触头表面的抗熔焊性，并且通过液相沉积表面预处理的方法加入了微细W和Ni元素，使得W或Ni元素均匀分布于碳素增强颗粒表面，改善了增强相颗粒的导电性能，延长了触头材料使用寿命。结合混粉、压制、烧结、挤压等工序成功获得了具有良好的抗熔焊性及耐电弧烧损能力的Ag基电触头材料。

Description

Ag基电触头材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种粉末合金材料技术领域的电触头材料，具体地说，涉及的是一种Ag基电触头材料及其制备方法。
背景技术
Ag基触头材料具有良好的导电、导热性能，接触电阻低而稳定，抗侵蚀性能优良等优点。现在Ag基电触头材料的主要增强相种类有C、WC、W、Ni、SnO2、CdO、ZnO等物质，增强相主要加入方式是以颗粒形式加入。如文献：吴春萍在《云南冶金》2005(34)1上发表的“银基电接触材料”一文中指出Ag-石墨材料具有优良的抗熔焊特性，但是由于在使用过程中Ag-C材料电弧转移速度缓慢，从而容易造成材料局部融化加剧，同时由于石墨颗粒与Ag金属润湿不良，从而使得Ag-C材料在使用过程中存在耐电弧烧蚀能力弱的问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种碳素材料增强的Ag基电触头材料及其制备方法，该材料采用液相沉积表面预处理的方法在碳素粉体材料表面沉积微细的W或Ni颗粒，从而在微观层面上实现了混杂增强的效果，结合各增强相的优点，使得材料具有优良的电学及力学性能。
为实现上述的目的，本发明采用的技术解决方案是：
本发明提供一种Ag基电触头材料，其包含的组分及重量百分比含量为：1％≤碳素材料(C)≤5％、0.5％≤添加剂≤5％，余量为银；所述添加剂为W、Ni两种元素中的一种。
所述碳素材料是指石墨、金刚石、碳中的一种或几种。
本发明还提供上述Ag基电触头材料的制备方法，具体经碳素材料粉体表面处理、混粉、压制、烧结、挤压成型而成。该方法包括以下步骤：
第一步，首先将碳素粉体材料进行表面处理；
所述碳素粉体材料是指石墨、金刚石、碳中的一种或几种，其粒度在0.5μm-50μm之间。
所述表面处理，其方法是采用液相沉积的方法在碳素粉体材料表面沉积WO3或Ni(OH)2。
所述表面沉积WO3或Ni(OH)2的质量由电触头材料成分中Ni或W元素含量决定。
第二步，将表面处理后的碳素粉体材料在氢气气氛下还原；
所述还原，其还原温度为500-800℃，还原时间为0.5-1h。
第三步，将还原后的碳素粉体材料和银粉按电触头材料成分比例混合均匀；
所述混合，其转速为15-30r/min，时间为5-10h。
第四步，将混合均匀后的粉末压制成坯料；
所述将球磨后的粉末压制成坯料，是指在100MPa～500MPa等静压压强下将球磨后的粉末压制成坯料。
第五步，对压制成型的坯料进行烧结；
所述烧结，其中烧结温度为750～950℃，烧结时间为1～10h，氢气气氛或惰性气氛保护。
第六步，对烧结后的坯料进行热压；
所述热压，其中热压温度500～950℃，热压压力在100～700MPa之间，热压保温时间为5～60min。
第七步，对热压后的坯体进行复烧；
所述复烧，其中工艺参数同第五步，即烧结温度为750～950℃，烧结时间为1～10h，氢气气氛或惰性气氛保护。
第八步，对复烧后的坯体进行热挤压，得到所述的Ag基触头材料。
所述热挤压是在液压机上进行。
所述热挤压，其中坯料加热温度在400～900℃，挤压模具预热温度100～500℃，挤压速度为5～8cm/min，挤压比为10～400。
本发明的Ag基触头材料，经过装机试验检测表明，具有优良的耐电弧烧蚀性能和抗熔焊性能。这主要是由于碳素材料本身的高熔点特性有助于提高触头表面的抗熔焊性，并且通过液相沉积的方法首先在碳素材料表面沉积微细W和Ni元素的氧化物或氢氧化物，使得W或Ni元素均匀分布于碳素增强颗粒表面，之后采用热处理还原的方法在碳素材料表面获得W或Ni颗粒。W或Ni颗粒在碳素材料表面的存在改善了增强相颗粒的导电性能，延长了触头材料的使用寿命。同时由于碳素材料颗粒表面沉积有W或Ni金属，从而使得碳素材料与银金属润湿性良好。采用表面处理后的碳素粉末为原料与银粉混合烧结挤压成型，获得具有纤维结构的组织结构，进一步增加了材料的抗熔焊等电接触性能。
附图说明
图1为本发明的实施例方法流程图
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，以下的说明仅为理解本发明技术方案之用，不用于限定本发明的范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
如图1所示，为本发明以下实施例的方法流程图。
实施例一
1、首先按照制备Ag-4C(石墨)-0.5Ni材料配比计算所需石墨及硝酸镍用量，然后将所需石墨粉浸入硝酸镍溶液中搅拌分散10分钟，加入KOH溶液至沉淀不再产生，过滤干燥获得表面沉积有Ni(OH)2的石墨粉体，其中石墨粉平均粒度为50μm；
2、将表面处理后的石墨粉在氢气中500℃下还原0.5h；
3、之后将还原后石墨粉体与Ag粉混粉，转速为15r/min，时间为10h；
4、然后将混粉后的粉料在等静压强为100MPa下压制成坯体；
5、将压坯在氢气气氛下950℃烧结5h；
6、随后对烧结体进行热压，热压温度为500℃，热压压力为700MPa，保压5分钟；
7、然后将热压后坯体按照上述步骤5烧结工艺复烧一次；
8、再将复烧后的坯体在液压机上进行热挤压成线材或板材，热挤压温度为400℃，热挤压速度为5cm/min，模具预热温度为100℃，挤压比为10。
所获得材料电阻率为2.4μΩ.cm，硬度37HV，密度8.9g/cm3。
实施例二
1、首先按照制备Ag-5C(碳)-5Ni材料配比计算所需碳及硝酸镍用量，然后将所需碳粉浸入硝酸镍溶液中搅拌分散10分钟，加入KOH溶液至沉淀不再产生，过滤干燥获得表面沉积有Ni(OH)2的碳粉，其中碳粉平均粒度为0.5μm；
2、将表面处理后的碳粉在氢气中800℃下还原1h；
3、之后将还原后碳粉体与Ag粉混粉，转速为30r/min，时间为5h；
4、然后将混粉后的粉料在等静压强为500MPa下压制成坯体；
5、将压坯在氢气气氛下750℃烧结10h；
6、随后对烧结体进行热压，热压温度为950℃，热压压力为100MPa，保压60分钟；
7、然后将热压后坯体按照上述步骤5烧结工艺复烧一次；
8、再将复烧后的坯体在液压机上进行热挤压成线材或板材，热挤压温度为900℃，热挤压速度为8cm/min，模具预热温度为500℃，挤压比为400。
所获得材料电阻率为2.7μΩ.cm，硬度115HV，密度8.0g/cm3。
实施例三
1、首先按照制备Ag-1C(碳)-3Ni材料配比计算所需碳粉及硝酸镍用量，然后将所需碳粉浸入硝酸镍溶液中搅拌分散10分钟，加入KOH溶液至沉淀不再产生，过滤干燥获得表面沉积有Ni(OH)2的碳粉，其中碳粉平均粒度为15μm；
2、将表面处理后的碳粉在氢气中700℃下还原40min；
3、之后将沉积有Ni(OH)2碳粉与Ag粉混粉，转速为20r/min，时间为7h；
4、然后将混合好的粉料在等静压强为400MPa下压制成坯体；
5、将压坯在氢气气氛下900℃烧结8h；
6、随后对烧结体进行热压，热压温度为550℃，热压压力为700MPa，保压40分钟；
7、然后将热压后坯体按照上述步骤5烧结工艺复烧一次；
8、再将复烧后的坯体进行热挤压成线材或板材，热挤压温度为450℃，热挤压速度为8cm/min，模具预热温度为250℃，挤压比为250。
所获得材料电阻率为2.0μΩ.cm，硬度55HV，密度8.2g/cm3。
实施例四
1、首先按照制备Ag-3C(碳)-3W材料配比计算所需碳粉及W用量，然后将所需碳粉浸入钨酸溶液中搅拌分散10分钟，然后在300℃下干燥2h获得表面沉积有WO3的碳粉，其中碳粉平均粒度为15μm；
2、将表面处理后的碳粉在氢气中700℃下还原0.5h；
3、之后将还原处理后的碳粉与Ag粉混粉，转速为20r/min，时间为7h；
4、然后将球磨好的粉料在等静压强为500MPa下压制成坯体；
5、将压坯在氢气气氛下800℃烧结10h；
6、随后对烧结体进行热压，热压温度为600℃，热压压力为500MPa，保压10分钟；
7、然后将热压后坯体按照上述步骤5烧结工艺复烧一次；
8、再将复烧后的坯体在液压机上进行热挤压成线材或板材，热挤压温度为450℃，热挤压速度为5cm/min，模具预热温度为450℃，挤压比为50。
所获得材料电阻率为2.6μΩ.cm，硬度55HV，密度9.4g/cm3。
实施例五
1、首先按照制备Ag-5C(金刚石)-0.5W材料配比计算所需金刚石粉及W用量，然后将所需金刚石粉浸入钨酸溶液中搅拌分散10分钟，然后在300℃下干燥2h获得表面沉积有WO3的碳粉，其中金刚石粉平均粒度为5μm；
2、将表面处理后的金刚石粉在氢气中700℃下还原0.5h；
3、之后将还原处理后的金刚石粉与Ag粉混粉，转速为25r/min，时间为8h；
4、然后将球磨好的粉料在等静压强为150MPa下压制成坯体；
5、将压坯在氩气气氛下900℃烧结3h；
6、随后对烧结体进行热压，热压温度为550℃，热压压力为500MPa，保压30分钟；
7、然后将热压后坯体按照上述步骤5烧结工艺复烧一次；
8、再将复烧后的坯体在液压机上进行热挤压成线材或板材，热挤压温度为700℃，热挤压速度为7cm/min，模具预热温度为450℃，挤压比为400。
所获得材料电阻率为2.5μΩ.cm，硬度65HV，密度8.9g/cm3。
实施例六
1、首先按照制备g-1C(石墨)-5W材料配比计算所需石墨粉及W用量，然后将所需石墨粉浸入钨酸溶液中搅拌分散10分钟，然后在300℃下干燥2h获得表面沉积有WO3的碳粉，其中石墨粉平均粒度为5μm；
2、将表面处理后的石墨粉在氢气中700℃下还原1h；
3、之后将还原处理后的石墨粉与Ag粉混粉，转速为30r/min，时间为10h；
4、然后将球磨好的粉料在等静压强为150MPa下压制成坯体；
5、将压坯在氢气气氛下850℃烧结8h；
6、随后对烧结体进行热压，热压温度为650℃，热压压力为450MPa，保压60分钟；
7、然后将热压后坯体按照上述步骤5烧结工艺复烧一次；
8、再将复烧后的坯体在液压机上进行热挤压成线材或板材，热挤压温度为500℃，热挤压速度为5cm/min，模具预热温度为200℃，挤压比为80。
所获得材料电阻率为2.3μΩ.cm，硬度67HV，密度为9.8g/cm3。

Claims (7)

1.一种Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，首先将碳素粉体材料进行表面处理；所述表面处理，是指采用液相沉积的方法在碳素粉体材料表面沉积WO3或Ni(OH)2；
第二步，将表面处理后的碳素粉体材料在氢气中还原处理；
第三步，将还原后的碳素粉体材料和银粉按电触头材料成分比例混合均匀；
第四步，将混合均匀后的粉末压制成坯料；
第五步，对压制成型的坯料进行烧结；
第六步，对烧结后的坯料进行热压；
第七步，对热压后的坯体进行复烧；
第八步，对复烧后的坯体进行热挤压，得到所述的Ag基电触头材料，该材料包含的组分及重量百分比含量为：1％≤碳素材料≤5％，0.5％≤添加剂W或Ni≤5％，余量为银。
2.如权利要求1所述的Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，第一步中，所述碳素粉体材料，是指金刚石粉、石墨粉中的一种或几种，其粒度在0.5-50μm之间。
3.如权利要求1所述的Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，第四步中，所述将混合均匀后的粉末压制成坯料，是指在100MPa～500MPa等静压压强下将混粉后的粉末压制成坯料。
4.如权利要求1所述的Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，第五步中，所述烧结，其中烧结温度为750～950℃，烧结时间为1～10h，氢气气氛或惰性气氛保护。
5.如权利要求1所述的Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，第六步中，所述热压，其中热压温度500～950℃，热压压力在100～700MPa之间，热压保温时间为5～60min。
6.如权利要求1所述的Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，第七步中，所述复烧，其中烧结温度为750～950℃，烧结时间为1～10h，氢气气氛或惰性气氛保护。
7.如权利要求1所述的Ag基电触头材料的制备方法，其特征在于，第八步中，所述热挤压，其中坯料加热温度在400～900℃，挤压模具预热温度100～500℃，挤压速度为5～8cm/min，挤压比为10～400。
CN2009101962811A 2009-09-24 2009-09-24 Ag基电触头材料及其制备方法 Active CN101707146B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101962811A CN101707146B (zh) 2009-09-24 2009-09-24 Ag基电触头材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101962811A CN101707146B (zh) 2009-09-24 2009-09-24 Ag基电触头材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101707146A CN101707146A (zh) 2010-05-12
CN101707146B true CN101707146B (zh) 2011-11-23

Family

ID=42377362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101962811A Active CN101707146B (zh) 2009-09-24 2009-09-24 Ag基电触头材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101707146B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102176336B (zh) * 2010-12-30 2012-11-14 温州宏丰电工合金股份有限公司 一种纤维状结构银基氧化物电触头材料的制备方法
CN102737863B (zh) * 2012-07-03 2015-01-28 扬州乐银合金科技有限公司 银镍石墨复合触头材料及其加工方法
WO2014029210A1 (zh) * 2012-08-20 2014-02-27 温州宏丰电工合金股份有限公司 一种电接触材料的制备方法
CN103740999B (zh) * 2014-01-15 2015-08-19 靖江市海源有色金属材料有限公司 一种高性能节银电接触材料及其制备方法
CN104439249A (zh) * 2014-12-30 2015-03-25 桂林电器科学研究院有限公司 一种片状银镍电触头材料的加工方法
CN104538213B (zh) * 2015-01-15 2017-02-01 潍坊学院 一种硼化钛增强银基触头材料及其制备方法
CN107755686A (zh) * 2017-10-12 2018-03-06 上海交通大学 一种纳米银碳复合材料及其制备方法
CN108531764B (zh) * 2018-04-13 2020-07-28 上海和伍复合材料有限公司 一种银碳化钨石墨烯电接触材料及其制备方法
CN108565156A (zh) * 2018-04-26 2018-09-21 昆明理工大学 一种复合纳米颗粒增强银基电触头材料的制备方法
CN109243872A (zh) * 2018-09-21 2019-01-18 靖江市海源有色金属材料有限公司 一种银石墨基电触头及其制备方法
CN109136633A (zh) * 2018-10-15 2019-01-04 安徽银点电子科技有限公司 一种高抗熔焊性的电触头材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450135A (en) * 1982-01-04 1984-05-22 Gte Laboratories Incorporated Method of making electrical contacts
EP0430825A1 (fr) * 1989-11-29 1991-06-05 Schneider Electric Sa Matériau composite fritté pour contact électrique, et pastille de contact utilisant ledit matériau
CN1595570A (zh) * 2004-06-21 2005-03-16 乐清市帕特尼触头有限公司 银/镍/稀土氧化物/碳触头及其生产方法
CN1624175A (zh) * 2003-12-02 2005-06-08 上海电器科学研究所（集团）有限公司 碳纳米管银石墨电触头材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450135A (en) * 1982-01-04 1984-05-22 Gte Laboratories Incorporated Method of making electrical contacts
EP0430825A1 (fr) * 1989-11-29 1991-06-05 Schneider Electric Sa Matériau composite fritté pour contact électrique, et pastille de contact utilisant ledit matériau
CN1624175A (zh) * 2003-12-02 2005-06-08 上海电器科学研究所（集团）有限公司 碳纳米管银石墨电触头材料及其制备方法
CN1595570A (zh) * 2004-06-21 2005-03-16 乐清市帕特尼触头有限公司 银/镍/稀土氧化物/碳触头及其生产方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP昭58-147533A 1983.09.02
JP特开平6-228678A 1994.08.16
张玉海等.银-石墨-镍电触头材料的研制.《天津职业技术师范学院学报》.1997,(第2期),1-4. *
蒋鹏等.碳素形态对Ag/C触头材料组织及性能的影响.《兵器材料科学与工程》.2003,第26卷(第3期),28-30,35. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101707146A (zh) 2010-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101707146B (zh) Ag基电触头材料及其制备方法
CN101649401B (zh) Ag-Ni-氧化物电触头材料及其制备方法
CN100455694C (zh) 一种制备钨铜合金的方法
JP6333099B2 (ja) Ａｇ／ＳｎＯ２電気接点用粉末の製造方法及びＡｇ／ＳｎＯ２電気接点材料の製造方法
CN102747239B (zh) 一种钨骨架的铜钨合金制造方法
CN101649399B (zh) 银氧化锡电接触材料的制备方法
CN110157932A (zh) 一种基于原位合成的石墨烯改性铜基电触头材料的制备方法
CN107716944B (zh) 化学法制备纳米级片状银粉的方法
CN101707157B (zh) 掺杂银氧化锡电接触材料的制备方法
CN1658346A (zh) 一种银－碳化钨－碳电触头材料的制造方法
JP6333098B2 (ja) Ａｇ／ＳｎＯ２電気接点用粉末の製造方法及びＡｇ／ＳｎＯ２電気接点材料の製造方法
CN103824710A (zh) 一种银包覆碳化钨粉末制备银碳化钨触头材料的方法及其产品
CN101127253B (zh) 一种银镍导电陶瓷电触头的材料及其制造方法
CN103352136A (zh) 铜基触头材料及制作工艺
CN105671401A (zh) 一种纳米碳化钨银触头材料及制备方法
CN102796914B (zh) 一种细化银氧化锡晶粒的制备方法
CN105200262A (zh) 一种高氧化锡含量银基片状电触头材料的制备方法
CN103290359A (zh) 一种银碳化钨触头合金的制备方法
CN101944397A (zh) 一种银基陶瓷电触头材料及其制备方法
CN101707156B (zh) 掺杂银氧化锌电接触材料的制备方法
CN107598172A (zh) 一种梯度多层CuCr复合触头材料的制备方法
CN104464882A (zh) 一种光伏电池银浆及其烧结方法
CN103794391B (zh) 一种增强AgNi复合材料中的Ag基体相与Ni增强相润湿性的处理工艺
CN103151186B (zh) 一种用于断路器的复合电接触材料的制备方法
CN102031409B (zh) 银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant