CN102268583B - 一种银氧化锡电接触材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种银氧化锡电接触材料的制备方法，该制备方法是将锡和添加物金属按一定比例在中频熔炼炉进行熔炼，完全合金化后雾化成锡合金粉末，将锡合金粉末在一定条件下氧化成锡氧化物复合粉，将该复合粉与银粉进行机械混粉，经压锭、烧结、挤压，加工成一定规格的银氧化锡线材。本发明制备的银氧化锡电接触材料具有微量添加物成分分布更均匀、金属氧化物颗粒组成更合理，材料性能稳定等特点，而且生产工艺简单，生产过程易于控制。

Description

一种银氧化锡电接触材料的制备方法
技术领域
本发明涉及金属基复合材料领域，特别是指一种银氧化锡电接触材料的制备方法。 
背景技术
银氧化锡电接触材料是替换银氧化镉触头材料的新一代无毒环保的电接触材料，具有良好的耐烧损性能和抗熔焊性能，广泛应用于各类接触器、继电器、断路器和开关等。 
在银氧化锡电接触材料的制备方法中，机械混粉工艺因工艺简单，生产效率高，设备要求低，生产过程易于控制，产品加工性能好等特点而被广泛采用。 
通常机械混粉工艺是指将银粉、氧化锡粉及添加物粉末经机械混粉、压锭、烧结、挤压等一系列工序加工成产品。但是，发挥重要作用的添加物成分在材料中所占比例很小，一般质量含量小于1％，例如，将90kg银粉、9.5kg氧化锡粉、0.5kg添加物粉混和，要在机械混粉过程中，将0.5kg的添加物粉末均匀分散到99.5kg的粉末中，这是很难实现的，这就形成了材料中组织中某些区域添加物含量高，某些区域添加物含量低，由于添加物成分的不均匀，造成材料性能不稳定，直接影响了材料的使用性能。 
基于上述情况，本发明提供一种银氧化锡电接触材料的制备方法，该方法可避免微量添加物成分在材料中分布不均匀的问题。 
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种一种银氧化锡电接触材料的制备方法，采用该方法制备的银氧化锡电接触材料具有微量添加物成分分散性好，氧化物颗粒组成更合理等特点，而且，生产工艺及过程控制简单，产品性能稳定。 
为实现上述目的，本发明的技术方案是包括以下步骤： 
（1）将锡及添加物金属按（60～100）∶（40～0）的重量比，在中频熔炼炉内熔炼，完全合金化后，利用水雾化或氮气雾化制成锡合金粉末；
（2）将锡合金粉末，在氧化温度400～800℃，氧分压为0.02～0.5MPa，氧化时间6～12h的条件下，氧化成锡氧化物复合粉；
（3）将锡氧化物复合粉与银粉混和均匀，得到银氧化锡粉；
（4）将银氧化锡粉压制成锭坯，经高温烧结、热挤压加工成银氧化锡线材或板材。
进一步设置是金属添加物是铟、铜、锑、锌、铋中的一种或几种。 
进一步设置是所述的步骤（1）中合金化温度为超过合金熔点温度200～400℃，合金雾化温度为超过合金熔点温度400～600℃。 
     进一步设置是所述的步骤（4）中银氧化锡粉压制成锭坯的压力为180～280MPa；锭坯烧结温度为880～920℃，烧结时间为4～6h；锭坯热挤压温度为820～850℃。 
本发明具有以下优点： 
1，微量添加物成分分布更均匀
在银基电接触材料中，为提高材料的使用性能，除增强体主要成分外，往往会增加一种或几种添加物成分来改善材料的某些性能，而这些添加物成分虽然含量很低，但对材料的使用性能起到关键作用。
通常在机械混粉工艺中，由于添加物成分所在比例很小，质量分数一般小于1％，这就是说，将1份粉末均匀分散到99份粉末中，直接通过机械混粉的方式是很困难的。 
在本发明中，先将微量金属通过合金化均匀分散到锡合金中，然后通过雾化工艺制成合金粉末，再将合金粉末氧化成金属氧化物粉末，通过这种方法，将微量添加物成分均匀分布在金属氧化物粉末中，然后再通过机械混粉等方式将金属氧化物均匀分散到银基体中。 
2，金属氧化物颗粒组成更合理 
通常在机械混粉工艺中，金属氧化物粉末是由各种金属氧化物粉末组成，所以，粉末中某一颗金属氧化物颗粒是由材料金属氧化物成分中的某一种金属氧化物组成。也就是说，这种金属氧化物颗粒是由单一金属氧化物成分组成。
在本发明中，金属氧化物颗粒组成成分是由所有金属氧化物成分组成，它的成分不是单一的某一种金属氧化物成分，而是包含了材料中所有的金属氧化物成分。这种氧化物颗粒结构弱化了各种金属氧化物的分布不均匀性，使得金属氧化物在基体中分布更均匀，更能充分发挥添加物成分的作用。 
下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。 
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。 
实施例1：取锡22.5kg，铟5kg，在中频熔炼炉内熔化，搅拌，450～650℃精炼10分钟，完全合金化，升温至650～850℃，雾化成合金粉末，将合金粉末在空气炉内氧化，氧化工艺为，400℃时氧化2h，600℃氧化2h，800℃氧化4h，得锡铟氧化物复合粉，取该复合粉2kg，取-200目银粉18kg，进行机械混粉，混粉6h，将混好的粉进行180MPa压锭，880℃烧结6h、820℃挤压成线材，经拉拔加工成一定规格的AgSnO2(10)线材。 
实施例2：取锡22.5kg，铟4 kg，锑1kg，在中频熔炼炉内熔化，搅拌，700～900℃精炼10分钟，完全合金化，升温至900～1100℃，雾化成合金粉末，将合金粉末在氧化炉内氧化，氧化工艺为，氧化温度500℃，氧压0.3MPa，氧化8h，得锡铟锑氧化物复合粉，取该复合粉2.4kg，取-200目银粉17.6kg，进行机械混粉，混粉6h，将混好的粉进行200MPa压锭，900℃烧结5h、850℃挤压成线材，经拉拔加工成一定规格的AgSnO2(12)线材。 
实施例3：取锡22.5kg，铟2.25kg，铋2.25kg，在中频熔炼炉内熔化，搅拌，500～700℃精炼10分钟，完全合金化，升温至700～900℃，雾化成合金粉末，将合金粉末在氧化炉内氧化，氧化工艺为，氧化温度500℃，氧压0.4MPa，氧化时间6h，得锡铟铋氧化物复合粉，取该复合粉2.4kg，取-200目银粉17.6kg，进行机械混粉，混粉6h，将混好的粉进行220MPa压锭，920℃烧结4h、850℃挤压成线材，经拉拔加工成一定规格的AgSnO2(12)线材。 

Claims (3)

1.一种银氧化锡电接触材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将锡及金属添加物按60～100∶40～0的重量比，且锡及金属添加物的质量比不包括60～100：0，在中频熔炼炉内熔炼，完全合金化后，利用水雾化或氮气雾化制成锡合金粉末，金属添加物是铟、铜、锑、锌、铋中的一种或几种；
（2）将锡合金粉末，在氧化温度400～800℃，氧分压为0.02～0.5MPa，氧化时间6～12h的条件下，氧化成锡氧化物复合粉；
（3）将锡氧化物复合粉与银粉混和均匀，得到银氧化锡粉；
（4）将银氧化锡粉压制成锭坯，经高温烧结、热挤压加工成银氧化锡线材或板材。
2.根据权利要求1所述的一种银氧化锡电接触材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤（1）中合金化温度为超过合金熔点温度200～400℃，合金雾化温度为超过合金熔点温度400～600℃。
3.根据权利要求2所述的一种银氧化锡电接触材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤（4）中银氧化锡粉压制成锭坯的压力为180～280MPa；锭坯烧结温度为880～920℃，烧结时间为4～6h；锭坯热挤压温度为820～850℃。
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