CN113284767B - 侧面具有连续纯银层的银石墨电触头的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了侧面具有连续纯银层的银石墨电触头的制备方法，其技术方案包括以下步骤：(1)混粉，将银粉和石墨粉混合均匀；(2)初压成型；(3)烧结，将所述的压坯在还原性气氛下进行烧结；(4)复压，将烧结后的压坯进行复压；(5)将复压坯置于压缩空气中加热进行脱碳；(6)切分或铣加工，将脱碳后的银石墨坯一分为二，获得两片触点；或者铣去一面银层，获得单片触点；(7)清洗，将经步骤(6)得到的触点进行研磨抛光烘干处理，得到成品。本发明制得的银石墨电触头，石墨分布为任意结构，触点的抗熔焊能力强；侧边具有连续的纯银层，触点的机械寿命长。

Description

侧面具有连续纯银层的银石墨电触头的制备方法
技术领域
本发明涉及电触头材料科学领域，具体是指一种侧面具有连续纯银层的银石墨电触头及其制备方法。
背景技术
采用粉末冶金工艺生产的银石墨电触头，具有较好的导电导热和抗熔焊性能，广泛应用于小型断路器和塑壳断路器等低压电器中。
银石墨电触头的加工工艺，根据成型方式，主要可分为模压和挤压两种工艺。其中，模压工艺，是将银石墨粉和银粉填充到模腔中进行单片压制，压坯分为两层：银石墨层为工作层，银层为焊接层，再经过烧结、复压等工序加工成片状触点。采用模压工艺生产的银石墨电触头，其石墨排布为任意结构，具有良好的抗熔焊能力，但由于石墨是脆性项，且与银润湿性极差，相互之间结合强度低，用在电器上表现为机械寿命较低。另外，挤压工艺，是将银石墨粉通过等静压方式压成锭子，采用热挤压将锭子挤压成所需规格的丝材，再通过切片、脱碳、轧花、切分等工序加工成垂直纤维的片状触点，或是通过轧制、切片等工序加工成平行纤维的片状触点。采用挤压工艺生产的银石墨电触头，其石墨颗粒呈纤维状分布，银与石墨结合强度高，用在电器上表现为机械寿命较高，其工艺不足之处是：具有垂直纤维结构的，其抗熔焊能力不好，成材率低；具有平行纤维结构的，加工难度大，规格有限，且银层结合强度不好，成材率低。
近年来，低压断路器行业对银点在使用寿命和抗熔焊能力方面的要求越来越高，因此，在不增加成本的情况下，如何制备出既有足够的抗熔焊能力，使用寿命又长的银石墨电触头，具有重要的应用价值。
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，而提供一种侧面具有连续纯银层的银石墨电触头及其制备方法。通过该方法制备的银石墨电触头不仅具有良好的抗熔焊性能，而且使用寿命大大提高。
为实现上述目的，本发明的第一个技术方案是包括以下步骤：
(1)混粉，将银粉和石墨粉按银石墨电触头的组分配比称重，混合均匀，得到银石墨混合粉；
(2)初压成型，将银石墨混合粉初压成单层结构的压坯，压坯内的石墨为无序分布；
(3)烧结，将所述的压坯在还原性气氛下进行烧结；
(4)复压，将烧结后的压坯进行复压，得到复压坯；
(5)将复压坯置于压缩空气中加热进行脱碳，从而形成表面具有连续纯银层的银石墨坯；
(6)切分或铣加工，将脱碳后的银石墨坯一分为二，获得两片触点；或者铣去一面银层，获得单片触点；
(7)清洗，将经步骤(6)得到的触点进行研磨抛光烘干处理，得到成品。
进一步设置是所述的步骤(1)中石墨含量为2～6wt％。
进一步设置是所述的步骤(3)中烧结温度在800～950℃，保温2-8小时。
进一步设置是所述的步骤(4)中复压压力为9-12t/cm2。
进一步设置是所述的步骤(5)中脱碳温度在500～900℃。
进一步设置是所述的步骤(5)中连续纯银层控制在0.02～0.60mm。
本发明的第二个目的是提供一种如所述的制备方法所制备的侧面具有连续纯银层的银石墨电触头。
本发明的创新机理和有益效果是：
本发明提供了一种侧面具有连续纯银层的任意结构的银石墨电触头的制作方法。本发明的创新之处在于将模压烧结工艺与挤压工艺中用到的脱碳切分工艺结合起来。采用模压工艺，任意结构的石墨分布使得触点拥有良好的抗熔焊能力；采用脱碳工艺，使触点侧面具有连续的纯银层，借助纯银层的塑性，使触点在闭合过程的受力情况下变形量大大减小，从而提高了使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1本发明侧面具有连续纯银层的银石墨电触头的加工流程图。
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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例一：
1)将19kg银粉与1kg石墨粉混合均匀，得到AgC5混合粉；
2)将AgC5混合粉采用模压法压制成型；
3)将压坯放于烧结炉中烧结，940℃保温2小时，氢气保护；
4)将压坯用11t/cm2的压力进行复压；
5)将压坯置于脱碳炉中600℃下脱碳；
6)将产品从厚度的中间位置一切为二，得到两片触点；
7)将触点进行研磨抛光、再烘干，得到侧面具有连续纯银层的任意结构的银石墨电触头。
本实施例最终获得侧面具有连续纯银层的任意结构的AgC5电触头，与传统的任意结构AgC5电触头相比，电寿命提高100％，与传统的挤压AgC5电触头相比，抗熔焊能力提升60％。
实施例二：
1)将48kg银粉与2kg石墨粉混合均匀，得到AgC4混合粉；
2)将AgC4混合粉采用模压法压制成型；
3)将压坯放于烧结炉中烧结，900℃保温3小时，氢气保护；
4)将压坯用10t/cm2的压力进行复压；
5)将压坯置于脱碳炉中700℃下脱碳；
6)将产品的一面银层用专用设备铣掉，保留另一面银层用于焊接，得到单片触点；
7)将触点进行研磨抛光、再烘干，得到侧面具有连续纯银层的任意结构的银石墨电触头。
实施例三
1)将9.7kg银粉与0.3kg石墨粉混合均匀，得到AgC3混合粉；
2)将AgC3混合粉采用模压法压制成型；
3)将压坯放于烧结炉中烧结，860℃保温4小时，氢气保护；
4)将压坯用9t/cm2的压力进行复压；
5)将压坯置于脱碳炉中800℃下脱碳；
6)将产品从厚度的中间位置一切为二，得到两片触点；
7)将触点进行研磨抛光、再烘干，得到侧面具有连续纯银层的任意结构的银石墨电触头。
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)

1.一种侧面具有连续纯银层的任意结构的银石墨电触头的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)混粉，将银粉和石墨粉按配比称重，混合均匀；
(2)初压成型，将银石墨混合粉初压成单层结构的压坯，石墨为无序分布；
(3)烧结，将成型的压坯在还原性气氛下进行烧结；
(4)复压，将烧结后的压坯进行复压；
(5)脱碳，将压坯置于压缩空气中加热进行脱碳，从而形成连续纯银层，连续纯银层厚度为0.02～0.60mm；
(6)切分/铣，将脱碳后的银石墨坯一分为二，获得两片触点；或者铣去一面银层，获得单片触点；
(7)清洗，将经步骤(6)得到的触点进行研磨抛光烘干处理，得到最终成品，或在此基础上进一步复焊料得到最终成品。
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