CN106282640B - 一种银镍电触头材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电触头材料领域，具体涉及一种银镍电触头材料及其制备方法，由以下成分组成及质量百分含量为：8%≤镍≤30%，0.5%≤碳化钼≤12%，余量为银。这种银镍电触头材料的生产工艺采用混粉‑挤压工艺即可。本发明主要考虑提高银镍材料的抗熔焊性能，添加了碳化钼作为增强相，碳化钼具有熔点高、热稳定性良好、密度与银和镍相近等优点，采用普通混粉工艺即可保证成分的均匀性，适合大批量生产。与普通的银镍材料相比本发明材料具有高抗熔焊性和低的电弧能量，主要应用于交流接触器和继电器中。

Description

一种银镍电触头材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电触头材料领域，具体涉及一种银镍电触头材料及其制备方法。
背景技术
在电触头领域，银镍电触头材料具有良好的导电性能和导热性能，小电流条件下抗电弧烧损能力优良，接触电阻低且稳定。AgNi材料加工性能优良，制造成本较低，易于大批量生产，而且是一种环保材质的电触头材料，所以在25A及以下电流等级的交流接触器和继电器中得到广泛应用。而随着电流等级的增大，银镍材料由于抗熔焊性能和抗电弧烧损性能较差，将无法满足使用要求。
如何增强银镍材料在较大电流等级下的抗熔焊性和抗电弧烧损能力，具有重要的实际应用价值。国内外部分院校和企业已经开展这方面的研究，并取得了一些研究成果。例如镍颗粒尺寸对抗熔焊性能的影响，Ni纤维方向对AgNi触头材料电弧侵蚀性能的影响等。在材料成分方面，专利CN1193109C公开了一种银-镍-钨-二氧化锗-碳酸锂电触头材料，通过添加钨来降低接触过程中触头材料之间的熔焊强度，改善抗熔焊性，添加碱金属盐碳酸锂粉末用于扩散电弧弧根斑点，添加润湿剂二氧化锗提高液态银对触头表面润湿性，而由于银粉、镍粉与这三种添加物粉之间的密度相差较大，采用混粉工艺无法保证材料的均匀性和一致性。专利CN101831571B公开了一种银-镍-碳化钽电触头材料，通过添加碳化钽来提高材料的抗熔焊性能，但是碳化钽电阻率较高，添加后会导致银镍材料的电阻率上升，另外由于碳化钽密度14.3g/cm3，与Ag和Ni之间相差较大，采用普通的混粉工艺无法保证其分布的均匀性。专利CN102808098B公开了一种银-镍-石墨电触头材料，通过纤维状分布的胶体石墨颗粒来提高银镍材料的抗熔焊性，生产工艺较为复杂，不适合大批量生产。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种银镍电触头材料及其制备方法。
本发明所采取的技术方案如下：一种银镍电触头材料，由以下成分组成及质量百分含量为：8%≤镍≤30%，0.5%≤碳化钼≤12%，余量为银。
镍为羰基镍粉，平均粒度1～7μm。
碳化钼粉平均粒度0.5～5μm。
一种制备上述的银镍电触头材料的方法，包括以下步骤：
（1）将银粉和镍粉过筛，筛网目数100目-200目；
（2）混合银镍混合粉和碳化钼粉，其质量百分含量为：8%≤镍≤30%，0.5%≤碳化钼≤12%，余量为银；
（3）银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上压制成锭子；
（4）银-镍-碳化钼锭子经烧结-挤压，制成板材或者丝材，丝材用于冷镦制打铆钉触点，板材经轧制-冲制后生产片状触点。
步骤（2）中，混合银镍混合粉和碳化钼粉的方法如下：将银镍混合粉和碳化钼粉在犁铲式混粉机中混合2～10h。
步骤（3）中，设置压力100～300MPa下，保压时间10～60S。
本发明的有益效果如下： 1、与银镍材料相比，银-镍-碳化钼材料具有良好的抗熔焊性能，可明显提高银镍材料在较大电流等级下使用时的抗熔焊能力；2、碳化钼密度为9.18g/cm3，介于银的10.49g/cm3和镍的8.90g/cm3之间，银镍基体与添加物之间密度相差很小，采用普通的混粉工艺即可保证材料的均匀性，易于实现大批量生产，对设备和工艺的要求不高；3、添加物碳化钼在电弧作用下分解，形成的钼极易氧化，氧化钼在800℃升华，带走大量的热量，可以显著降低电弧能量；4、本发明设计的工艺路线简单，材料利用率高，生产周期短，适合大批量生产。
附图说明
图1为熔焊力曲线图。
图2为燃弧能量曲线图。
图3为工艺流程图。
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。
实施例一：
取8.9kg银粉与1kg镍粉，过筛200目；
银镍混合粉与0.1kg的碳化钼粉在犁铲式混粉机中混合4h；
银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上，压力200MPa下，保压时间20S压制成锭子；
锭子在氩气保护下，经850℃烧结2h，然后挤压为Φ6mm规格的丝材；
丝材经冷拉拔加工，制打铆钉触点。
实施例二：
取16kg银粉与2kg镍粉，过筛100目；
银镍混合粉与2kg的碳化钼粉在犁铲式混粉机中混合2h；
银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上，压力150MPa下，保压时间30S压制成锭子；
锭子在氩气保护下，经850℃烧结2h，然后挤压为50×5mm规格的带材；
带材经冷轧-冲制，加工为片状触点。
实施例三：
取8kg银粉与0.8kg镍粉，过筛100目；
银镍混合粉与1.2kg的碳化钼粉在犁铲式混粉机中混合10h；
银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上，压力150MPa下，保压时间30S压制成锭子；
锭子在氩气保护下，经850℃烧结2h，然后挤压为50×5mm规格的带材；
带材经冷轧-冲制，加工为片状触点。
实施例四：
取13.9kg银粉与6kg镍粉，过筛100目；
银镍混合粉与0.1kg的碳化钼粉在犁铲式混粉机中混合6h；
银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上，压力150MPa下，保压时间30S压制成锭子；
锭子在氩气保护下，经850℃烧结2h，然后挤压为50×5mm规格的带材；
带材经冷轧-冲制，加工为片状触点。
对比例1
取1kg银粉与9kg镍粉，过筛100目；
将银镍混合粉在犁铲式混粉机中混合2h；
银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上，压力150MPa下，保压时间30S压制成锭子；
锭子在氩气保护下，经850℃烧结2h，然后挤压为50×5mm规格的带材；
带材经冷轧-冲制，加工为片状触点。
将实施例1-4和对比例1在电压220V，电流20A下，交流阻性负载，在电性能模拟试验机上试验10万次后记录的参数以5000个点取其平均值，这两种材料的熔焊力曲线和燃弧能量曲线分别如附图1、2所示，通过试验数据可知，加入碳化钼的银镍电接触材料的熔焊力和燃弧能量都比不加的银镍电接触材料更小。

Claims (3)

1.一种银镍电触头材料，其特征在于：由以下成分组成及质量百分含量为：8%≤镍≤30%，0.5%≤碳化钼≤12%，余量为银，所述的镍为羰基镍粉，平均粒度1～7μm，所述的碳化钼粉平均粒度0.5～5μm，所述的银镍电触头材料通过以下步骤制备：
(1)将银粉和镍粉过筛，筛网目数100目-200目；
(2)混合银镍混合粉和碳化钼粉，其质量百分含量为：8%≤镍≤30%，0.5%≤碳化钼≤12%，余量为银；
(3)银-镍-碳化钼混合粉在冷等静压机上压制成锭子；
(4)银-镍-碳化钼锭子经烧结-挤压，制成板材或者丝材，丝材用于冷镦制打铆钉触点，板材经轧制-冲制后生产片状触点。
2.根据权利要求1所述的银镍电触头材料，其特征在于：步骤（2）中，混合银镍混合粉和碳化钼粉的方法如下：将银镍混合粉和碳化钼粉在犁铲式混粉机中混合2～10h。
3.根据权利要求1所述的银镍电触头材料，其特征在于：步骤（3）中，设置压力100～300MPa下，保压时间10～60s。
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