CN107794399B - 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 - Google Patents
一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107794399B CN107794399B CN201710953299.6A CN201710953299A CN107794399B CN 107794399 B CN107794399 B CN 107794399B CN 201710953299 A CN201710953299 A CN 201710953299A CN 107794399 B CN107794399 B CN 107794399B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- silver
- tungsten
- skeleton
- contact material
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/09—Mixtures of metallic powders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1003—Use of special medium during sintering, e.g. sintering aid
- B22F3/1007—Atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/1035—Liquid phase sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0466—Alloys based on noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
Abstract
本发明公开了一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法,将球形泡沫钨粉与活化元素预混,再与一部分银粉混合制成骨架粉体,初压成一定孔隙率的骨架,真空烧结,再进行渗银,得到致密的超细高弥散银钨合金。通过本发明制备的高均匀性银钨电接触材料中,基体银与高熔点钨,两相晶粒细小,且交互弥散分布,电弧侵蚀过程触点表面各微区范围内成分与形貌变化较小,从而表现出高而可靠的电弧烧损性能。该发明工艺简单、适合大批量生产,所制备的产品可广泛用于断路器、接触器中。
Description
技术领域
本发明属于电触头材料领域,具体是指超细高弥散银钨电接触材料的制备方法。
背景技术
电弧烧损实质上是电弧能量对触点材料产生的热-力作用,在触点表面发生加热、熔化、气化、流动、凝固等物理冶金过程,导致触点表面产生软化、喷溅、流动、裂纹等现象。提高触点电气使用性能对材料而言就是要求材料通过组元和组织的优化设计与制备,延缓或减轻上述物理冶金过程的发生。
传统银钨电触头材料由于组织中存在钨团聚现象,银无法完全渗入而引起孔洞。材料组织内部的聚集、孔洞由于结合强度差,常常是裂纹快速扩展通道,在触点工作过程中,在电弧的热-力作用下,加速材料烧损。因此制备一种组织均匀弥散的银钨电接触材料非常有必要。
专利CN104209520公开一种电触头的制作方法采用液态造孔剂对骨架熔渗性能进行改进,改善因固态粉末无法将骨架粉体相互隔离造成的闭孔,但仍是实心钨粉颗粒间的均匀化过程,无法进一步细化组织,单个钨粉颗粒仍可视为局部的“钨聚集”现象。
专利CN105779804一种泡沫骨架结构增强金属基复合材料及其制备方法中泡沫骨架表面强化一层高导热材料,再采用压力熔渗技术将泡沫骨架与金属基体复合。专利中主要通过各种复杂工艺在泡沫骨架内部形成不同取向的高导热颗粒、超硬耐磨颗粒及导电颗粒组成的强化层,以达到最大限度提升复合材料导热效果的目的。专利中的泡沫金属骨架结构,主要作为强化层支撑体的结构件,其作用等同于泡沫陶瓷骨架;内部孔径粗大,无法获得超细弥散组织的功能效果。
以上发明均未涉及一种具有高而稳定抗电弧烧损性能的超细高弥散银钨电接触材料制备方法。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种具有高而稳定抗电弧烧损性能的超细高弥散银钨电接触材料的制备方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案是包括以下步骤:
S01:将球形泡沫钨粉与活化元素以(99-99.5):(0.5-1)的质量比进行预混1-3小时,得到预混粉体;本步骤泡沫钨粉中加入活化元素促使钨在银中溶解,并形成活化元素与钨的高扩散性界面中间相,有利于银渗入骨架孔隙中形成致密的电接触材料;
S02:将预混粉体与银粉以(60-75):(25-40)的质量比进行混合5-9小时得到混合粉末;
S03:将混合粉末压制成30-45%孔隙率的骨架;
S04:骨架在真空烧结炉中于50-120Pa的气氛下,600-800℃,2-4小时进行骨架排气;本步骤泡沫钨粉制备的骨架在真空气氛进行预烧排气,有利于降低熔渗过程中的毛细管阻力,形成致密的电接触材料;
S05:将熔渗用银片放在骨架上,在氢气气氛中,1000-1300℃,0.5-2小时进行熔渗,,从而将熔渗用银片中银熔渗填充到骨架的孔隙中。
进一步设置是所述的泡沫钨粉为0.5-6um球形多孔钨粉,其孔隙形态为类网状结构,孔径0.01-5um,孔率50%-99.9%。
进一步设置是活化元素为Be、Al、Ti、Ta、Nb、Ni-P、Li中的一种或多种组合。
本发明的创新机理是:
本发明的技术方案是采用颗粒内部具有大量连通孔隙的球形泡沫钨粉作为骨架粉原料,通过对骨架在真空气氛进行预烧排气,降低熔渗过程中孔隙的毛细管阻力;同时体系中加入的活化元素促使钨在银中溶解,并形成活化元素与钨的高扩散性界面中间相,有利于银充分渗入骨架粉体间与骨架粉体颗粒内的孔隙中形成致密的电接触材料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:所制备的银钨电接触材料中,银不仅可以在钨颗粒间形成连通网络,同时可以渗入钨颗粒内部孔隙与外部形成整体网络,并保持各相连续性。由于电弧具有高能量密度、短时且随机的特点,使电弧侵蚀过程触点材料相变较复杂。一个超细高弥散分布体系中,钨分布均匀化有效抵抗电弧热-力作用,减少银的熔化、气化与喷溅;银分布均匀化有效提高触点导流性,降低体电阻,快速导电导热。两相交互作用,电弧侵蚀过程触点表面各微区范围内成分与形貌变化较小,从而表现出高而可靠的电弧烧损性能。
附图说明
图1 本发明实施例一的SEM对照图,图1中左图为常规工艺,右图本申请工艺;
图2本发明实施例二的SEM对照图,图1中左图为常规工艺,右图本申请工艺;
图3本发明实施例三的SEM对照图,图1中左图为常规工艺,右图本申请工艺。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本发明作进一步地详细描述。
实施例一:
以AgW50材料制备为例
1)将球形泡沫钨粉与活化元素(Be、Ti、Nb)以99.3:0.2:0.3:0.2的比例进行预混2小时;球形泡沫钨粉粒径2um,孔径0.1-0.5um,孔率90%;
2)将预混粉体与银粉以65:35的比例进行混合6小时得到混合粉末;
3)将混合粉末压制成35%孔隙率的骨架;
4)骨架在真空烧结炉中于100Pa真空气氛下,800℃,2小时进行骨架排气;
5)将剩余重量的银片放在骨架上,在氢气气氛中,1300℃,0.5小时进行熔渗。
实施例二:
以AgW55材料制备为例
1)将球形泡沫钨粉与活化元素(Ta、Ti、Ni-P)以99.1:0.3:0.5:0.1的比例进行预混1小时;球形泡沫钨粉粒径5um,孔径0.3-0.8um,孔率85%;
2)将预混粉体与银粉以70:30的比例进行混合7小时得到混合粉末;
3)将混合粉末压制成38%孔隙率的骨架;
4)骨架在真空烧结炉中于80Pa真空气氛下,750℃,1.5小时进行骨架排气;
5)将剩余重量的银片放在骨架上,在氢气气氛中,1200℃,1小时进行熔渗。
实施例三:
以AgW60材料制备为例
1)将球形泡沫钨粉与活化元素(Al、Li、Nb)以99.5:0.1:0.3:0.1的比例进行预混1小时;球形泡沫钨粉粒径3um,孔径0.2-0.6um,孔率95%;
2)将预混粉体与银粉以75:25的比例进行混合6小时得到混合粉末;
3)将混合粉末压制成42%孔隙率的骨架;
4)骨架在真空烧结炉中于50Pa真空气氛下,700℃,4小时进行骨架排气;
5)将剩余重量的银片放在骨架上,在氢气气氛中,1000℃,2小时进行熔渗。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (1)
1.一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S01:将球形泡沫钨粉与活化元素以(99-99.5):(0.5-1)的质量比进行预混1-3小时,得到预混粉体;
S02:将预混粉体与银粉以(60-75):(25-40)的质量比进行混合5-9小时得到混合粉末;
S03:将混合粉末压制成30-45%孔隙率的骨架;
S04:骨架在真空烧结炉中于50-120Pa的气氛下,600-800℃,2-4小时进行骨架排气;
S05:将熔渗用银片放在骨架上,在氢气气氛中,1000-1300℃,0.5-2小时进行熔渗,从而将熔渗用银片中的银熔渗填充到骨架的孔隙中;
所述的泡沫钨粉为0.5-6um球形多孔钨粉,其孔隙形态为类网状结构,孔径0.01-5um,孔率50%-99.9%,
所述的活化元素为Be、Al、Ti、Ta、Nb、Ni-P、Li中的一种或多种组合。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710953299.6A CN107794399B (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 |
PCT/CN2018/110061 WO2019072240A1 (zh) | 2017-10-13 | 2018-10-12 | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710953299.6A CN107794399B (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107794399A CN107794399A (zh) | 2018-03-13 |
CN107794399B true CN107794399B (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=61533077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710953299.6A Active CN107794399B (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107794399B (zh) |
WO (1) | WO2019072240A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107794399B (zh) * | 2017-10-13 | 2022-03-15 | 浙江福达合金材料科技有限公司 | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 |
CN109261974B (zh) * | 2018-08-23 | 2021-02-19 | 长沙升华微电子材料有限公司 | 一种多元假合金复合材料及其制备方法和应用 |
CN110614381B (zh) * | 2019-08-06 | 2022-09-23 | 温州聚星电接触科技有限公司 | 银基石墨烯电接触材料的制备方法及其电接触材料 |
CN111041546B (zh) * | 2019-12-07 | 2021-06-01 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种表面具有连续银层的银钨电触头的制作方法及其产品 |
CN114657481B (zh) * | 2022-03-08 | 2023-03-24 | 厦门欧斯拓科技有限公司 | 一种稀土复合材料的制备方法 |
CN114724871A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-08 | 中国科学院金属研究所 | 一种银-Ti3SiC2电接触材料及其制备方法 |
CN115927900A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-04-07 | 东北大学 | 一种Ag-Ti3SiC2电接触材料的组分调控方法 |
CN116904787B (zh) * | 2023-07-14 | 2024-03-19 | 苏州市希尔孚新材料股份有限公司 | 一种节银高性能银碳化钨镍触头的制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103898345A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-02 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种钼钠合金材料的制备方法 |
CN104209520A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-17 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种电触头的制作方法 |
CN104480335A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-01 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种银钨触头材料的制备方法 |
CN105779804A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-20 | 中南大学 | 一种泡沫骨架结构增强金属基复合材料及制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3827883A (en) * | 1972-10-24 | 1974-08-06 | Mallory & Co Inc P R | Electrical contact material |
CN101633986B (zh) * | 2008-07-25 | 2011-08-17 | 比亚迪股份有限公司 | 一种银钨复合材料的制备方法 |
CN101805839B (zh) * | 2010-04-23 | 2012-02-01 | 东北大学 | 一种二次骨架熔渗合金材料的制备方法 |
JPWO2014136617A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2017-02-09 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材およびブレーカ |
CN106435319B (zh) * | 2016-12-15 | 2017-12-12 | 四川恒珲新材料科技有限公司 | 钨铜合金及其制备方法 |
CN107794399B (zh) * | 2017-10-13 | 2022-03-15 | 浙江福达合金材料科技有限公司 | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 |
-
2017
- 2017-10-13 CN CN201710953299.6A patent/CN107794399B/zh active Active
-
2018
- 2018-10-12 WO PCT/CN2018/110061 patent/WO2019072240A1/zh active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103898345A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-02 | 金堆城钼业股份有限公司 | 一种钼钠合金材料的制备方法 |
CN104209520A (zh) * | 2014-09-12 | 2014-12-17 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种电触头的制作方法 |
CN104480335A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-01 | 桂林电器科学研究院有限公司 | 一种银钨触头材料的制备方法 |
CN105779804A (zh) * | 2016-03-21 | 2016-07-20 | 中南大学 | 一种泡沫骨架结构增强金属基复合材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
银钨系列触头熔渗工艺的研究;范莉;《苏州丝绸工学院学报》;20011031;第21卷(第5期);第55-59页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019072240A1 (zh) | 2019-04-18 |
CN107794399A (zh) | 2018-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107794399B (zh) | 一种超细高弥散银钨电接触材料的制备方法 | |
CN106435319B (zh) | 钨铜合金及其制备方法 | |
CN102828059B (zh) | 纳米颗粒充填钨骨架特种结构电触头合金的制备方法 | |
CN113045332B (zh) | 一种超高孔隙率的高熵碳化物超高温陶瓷及制备方法 | |
CN101707146B (zh) | Ag基电触头材料及其制备方法 | |
CN102290261A (zh) | 含添加元素的银铜基金属氧化物电触头材料及其制备方法 | |
CN101651050A (zh) | 亚微米颗粒增强银基电触头材料及其制备方法 | |
CN114525438B (zh) | 钨铜复合材料及其制备方法 | |
CN110964939A (zh) | 一种W-Cu梯度功能材料的制备方法 | |
CN105671401A (zh) | 一种纳米碳化钨银触头材料及制备方法 | |
CN101928866B (zh) | La和Ni强化烧结钨骨架制备的钨铜复合材料及其制备方法 | |
CN104377046A (zh) | 包括触头尖端的系统 | |
CN100528422C (zh) | 采用W-CuO粉末制备铜钨触头材料的方法 | |
CN108015276B (zh) | 一种增强相梯度分布熔渗类银基电接触材料及其制备方法 | |
CN103045895A (zh) | 一种电接触材料及其制备方法 | |
CN106011510A (zh) | 铜钨触头材料的制作方法 | |
CN106086493B (zh) | 一种快速低温烧结制备CuCr合金材料的方法 | |
CN106270499A (zh) | 一种电子封装用SiCp(Cu)/Cu复合材料的制造方法 | |
CN111411279A (zh) | 银碳化钨金刚石复合触头材料及其制备方法 | |
CN114086023B (zh) | 基于发泡熔渗工艺制备铜基电接触材料的方法及其产品 | |
CN108213762B (zh) | 一种高硬度点焊机用焊头及其制备方法 | |
CN110423908A (zh) | 一种可快速氧化银氧化锡氧化铟电接触材料及制备方法 | |
CN112643022B (zh) | 一种激光选区熔化成形铁基非晶增强铜基合金的铜基复合粉末 | |
CN104588672A (zh) | 原位掺杂含铜氧化锡粉末的制备方法及银氧化锡材料 | |
CN107523715A (zh) | 一种高抗熔焊性的银镍电触头材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
TA01 | Transfer of patent application right | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20220129 Address after: 325000 No. 308, Binhai fifth road, Wenzhou Economic and Technological Development Zone, Wenzhou City, Zhejiang Province Applicant after: Zhejiang Fuda alloy material technology Co.,Ltd. Address before: No. 518, Binhai 4th Road, Binhai Park, Wenzhou Economic and Technological Development Zone, Zhejiang Province, 325000 Applicant before: FUDA ALLOY MATERIALS Co.,Ltd. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |