CN1375568A

CN1375568A - 银稀土氧化物电接触材料的反应合成制备

Info

Publication number: CN1375568A
Application number: CN02113216A
Authority: CN
Inventors: 陈敬超; 孙加林; 甘国友; 张昆华; 周晓龙; 杜焰
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2002-10-23
Anticipated expiration: 2022-01-07
Also published as: CN1141408C

Abstract

以银粉,稀土镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)其中之一的粉末或银和上述稀土元素之一所制备的合金粉末为原料,添加少量的硼(B)、钼(Mo)元素为性能调整元素,以银的氧化物为反应剂。上述原料、调整元素和反应剂充分混合后,经压制成形,反应和烧结,复压、复烧,挤压、拉拔成为银稀土氧化物电接触材料(丝材)。稀土氧化物的反应合成与材料烧结一次完成,氧化物颗粒的弥散随加工变形完成,原料准备简单、工艺过程容易控制、无污染或少污染、生产成本低、可形成大批量生产。

Description

银稀土氧化物电接触材料的反应合成制备

(一)技术领域：金属基复合材料科学领域

(二)背景技术：公知的银稀土氧化物电接触材料的制备方法有以下几种：

1.通过化学沉淀法制备银稀土氧化物复合粉末，再经过混料、压制成形、烧结、复压复烧、挤压拉拔或轧制工艺制备银稀土氧化物电接触材料；

2.通过超声波分散稀土氧化物颗粒、使银包覆在稀土氧化物表面，最终获得银稀土氧化物复合粉末，再经过混料、压制成形、烧结、复压复烧、挤压拉拔或轧制工艺制备银稀土氧化物电接触材料；

3.通过快速凝固技术制备稀土氧化物粉末，经过机械合金化或其它方法使银与稀土氧化物充分混合，再经过混料、压制成形、烧结、复压复烧、挤压拉拔或轧制工艺制备银稀土氧化物电接触材料；

4.利用稀土元素对氧化锡粉末进行改性，形成稀土氧化物、氧化锡的混合粉末，再经过混料、压制成形、烧结、复压复烧、挤压拉拔或轧制工艺制备银稀土氧化物氧化锡电接触材料；

5.除上述提及的银稀土氧化物的制备方法外，还有应用银稀土合金作为电接触材料的制备技术，由于其中稀土元素以银稀土合金的形式存在，不在本专利申请的范畴，故不再赘述。

公知的银稀土氧化物电接触材料的制备技术，目标同样是针对替代有毒的银氧化镉电接触材料而发明的，但在这些材料制备技术中或存在着银稀土氧化物复合粉末制备过程中的酸、碱、盐的污染问题，或是由于需另行制备稀土氧化物粉末、再与银粉混合，从而使得粉末的准备阶段过长，造成工艺复杂、生产成本过高。此外，公知的银稀土氧化物电接触材料的制备技术中，稀土氧化物的弥散在粉末准备阶段就已经完成，给烧结后锭坯的加工带来很大的困难。

(三)发明内容

本发明的目的是针对公知技术存在的不足而研制成功的一种新方法，该方法以银粉，稀土镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)其中之一的粉末或银和上述稀土元素之一所制备的合金粉末为原料，添加少量的硼(B)、钼(Mo)元素为性能调整元素，以银或银合金的氧化物为反应剂。上述原料、调整元素和反应剂充分混合后，经钢模双向压制或等静压成形制成素坯，而后将素坯送入烧结炉中进行反应和烧结，烧结后的锭坯经过复压、复烧，最后经过挤压、拉拔成为银稀土氧化物电接触材料(丝材)。

本发明是通过下面的技术方案实现的。

图1是本发明的工艺流程图。原料经配料后在混料机中混合均匀，经过冷压成形后，坯料送入烧结炉中进行烧结，烧结后的锭坯再经复压后送挤压机挤出线杆，最后对线杆进行冷拉拔加工，制成银稀土氧化物丝材。一、原料成分及其所占重量百分比

原料：

银粉，稀土镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)其中之一的粉末；或银和上述稀土元素之一所制备的合金粉末。粉末粒度为负300目，其中，稀土元素占总重量的6-30％，余量为银。

添加元素：

①硼(B)：不超过总重量的0.25％

②钼(Mo)：不超过总重量的0.18％

反应物：

银氧化物，粒度为负400目。二、原料配方：

原料+添加元素①+反应物

或：

原料+添加元素②+反应物

或：

原料+添加元素①②+反应物三、技术条件

①混料时间5-30小时；

②坯料成形压力

钢模双向压制：400-800MPa；

或：

冷等静压成形：100-300MPa；

③坯料烧结温度600-900℃，时间4-8小时；

④复压压力300-600MPa；

⑤复烧温度500-900℃，时间6-12小时；

⑥挤压温度400-600℃；

与共知技术相比所具有的优点及积极效果：

1.稀土氧化物的反应合成与材料烧结一次完成，银与氧化物所形成的界面新鲜、结合牢固，材料的综合性能有较大的提高；

2.氧化物颗粒的弥散随加工变形完成，原料准备简单、工艺流程容易控制、生产周期短、产品成本低；

3.可实现大批量生产，生产过程对环境无污染或少污染。

(四)附图说明：图1是本发明工艺流程图。

(五)具体实施方式：

实施例一

按10％La(重量百分比)的银镧合金粉末83％，氧化银17％，合金粉末和氧化银总重量0.1％B(硼)的比例配制原料，经过10小时混合，在钢模中双向压制成形，成形压力650MPa，经过850℃、4小时烧结，500MPa复压，700℃、6小时复烧，600℃挤压，最后冷拉拔成线(丝)材。

实施例二

按15％Y(重量百分比)的银钇合金粉末63％，氧化银37％，合金粉末和氧化银总重量0.08％Mo(钼)的比例配制原料，经过16小时混合，在钢模中双向压制成形，成形压力450MPa，经过800℃、8小时烧结，450MPa复压，820℃、4小时复烧，500℃挤压，最后冷拉拔成线(丝)材。

实施例三

按23％Ce(重量百分比)的银铈合金粉末57％，氧化银43％，合金粉末和氧化银总重量0.05％B(硼)、0.02％Mo(钼)的比例配制原料，经过24小时混合，冷等静压成形，成形压力250MPa，经过740℃、5小时烧结，550MPa复压，850℃、5小时复烧，550℃挤压，最后冷拉拔成线(丝)材。

Claims

1.采用本发明制备银稀土氧化物电接触材料，其特征在于：

1)工艺流程：原料经配料后在混料机中混合均匀，经过冷压成形后，坯料送入烧结炉中进行烧结与反应合成，烧结后的锭坯再经复压复烧后送挤压机挤出线杆，最后对线杆进行冷拉拔加工，制成银稀土氧化物丝材。

2)原料成分及所占百分比：

原料：

银粉，稀土镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)其中之一的粉末；或银和上述

稀土元素之一所制备的合金粉末。粉末粒度为负300目，其中，稀土元

素占总重量的6-30％，余量为银。

添加元素：

①硼(B)：不超过总重量的0.25％

②钼(Mo)：不超过总重量的0.18％

反应物：

银氧化物，粒度为负400目。

3)原料配方：

原料+添加元素①+反应物

或：

原料+添加元素②+反应物

或：

原料+添加元素①②+反应物

4)技术条件：

①混料时间5-30小时；

②坯料成形压力

钢模双向压制：400-800MPa；

或：

冷等静压成形：100-300MPa；

③坯料烧结温度600-900℃，时间4-8小时；

④复压压力300-600MPa；

⑤复烧温度500-900℃，时间6-12小时；

⑥挤压温度400-600℃；

2.根据权力要求1所述的方法制备银稀土氧化物电接触材料，其特征在于：按10％La(重量百分比)的银镧合金粉末83％，氧化银17％，合金粉末和氧化银总重量0.1％B(硼)的比例配制原料，经过10小时混合，在钢模中双向压制成形，成形压力650MPa，经过850℃、4小时烧结，500MPa复压，700℃、6小时复烧，600℃挤压，最后冷拉拔成线(丝)材。

3.根据权力要求1所述的方法制备银稀土氧化物电接触材料，其特征在于：按15％Y(重量百分比)的银钇合金粉末63％，氧化银37％，合金粉末和氧化银总重量0.08％Mo(钼)的比例配制原料，经过16小时混合，在钢模中双向压制成形，成形压力450MPa，经过800℃、8小时烧结，480MPa复压，820℃、4小时复烧，500℃挤压，最后冷拉拔成线(丝)材。

4.根据权力要求1所述的方法制备银稀土氧化物电接触材料，其特征在于：按23％Ce(重量百分比)的银铈合金粉末57％，氧化银43％，合金粉末和氧化银总重量0.05％B(硼)、0.02％Mo(钼)的比例配制原料，经过24小时混合，冷等静压成形，成形压力280MPa，经过740℃、5小时烧结，550MPa复压，850℃、5小时复烧，550℃挤压，最后冷拉拔成线(丝)材。