CN1429922A - 银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，其特点是：用一定粒度的电解银粉或化学还原银粉作为银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的银组份；将一定粒度提纯的单一或复合重稀土金属碳酸盐或草酸盐粉末；将银组份及单一稀土碳酸盐或草酸盐组份按一定配比混合(按银∶重稀土金属氧化物＝82～95∶18～5重量比)，制得银单一或复合稀土碳酸盐或草酸盐混合粉末，经焙烧稀土碳酸盐或草酸盐分解，获得银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末；将银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末压制成型、烧结、挤压或锻压、复锻、拉丝、成材。具有工艺简单、无废气废水排放、成本低、适于工业规模生产等优点。

Description

银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法
技术领域：本发明涉及电工触点材料的制备方法。
背景技术：电工触点是各类开关、继电器、接触器等开关电器的关键材料，起着接通、分断和传输电流的作用。目前国内外各类低压电器中大量使用的为AgCdO、AgSnO2等，其加工性能、接触电阻、抗电弧侵蚀等综合性能，以AgCdO最佳，因此，AgCdO触点材料应用最广，用量越来越多。但由于AgCdO材料在生产、使用过程中不可避免地产生镉毒，造成环境污染，而且在低压电器小型化、高可靠性、长寿命的进程中，AgCdO材料也暴露出其抗熔性能差、电弧烧损严重等不足。Ag/SnO2作为替代AgCdO的新型触点材料，虽然具有良好的抗熔焊及耐电弧烧损等性能，但应用实践表明该材料加工性能差，挤压、拉丝困难，成材率低，镦制铆钉易开裂，另外接触电阻高、温升大，工艺性能及物理性能的不足也大大限制了该材料的应用。
银重稀土金属氧化物触点材料(专利申请号：99115496.7)的问世克服了现有主要触点材料性能的电气使用性能的不足，它为各类低压开关电器触点材料提供了更佳选择。但该材料制备工艺复杂，生产效率低，且有工业废水排放等环保问题，虽通过合理处理可达标排放，但成本增加，使材料的市场竞争力下降。
发明内容：本发明所要解决的技术问题是：克服原有制备工艺的不足，采用高效混料技术，将电解银粉或化学还原银粉与单一或复合重稀土碳酸盐或草酸盐混合，经焙烧分解获得银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末。提供一种工艺简单、成本低、适应于工业规模生产、制备过程中无废水废气排放的银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法。
本发明的技术方案是：
(1)用一定粒度的电解银粉或化学还原银粉作为银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的银组份；
(2)将一定粒度提纯的单一或复合重稀土金属碳酸盐或草酸盐粉末作为银重稀土金属氧化物电工触点材料的稀土金属氧化物组份；
(3)将银组份及单一稀土碳酸盐或草酸盐组份按一定配比混合(按银∶重稀土金属氧化物＝82～95∶18～5重量比)，制得银单一或复合稀土碳酸盐或草酸盐混合粉末，经焙烧稀土碳酸盐或草酸盐分解，获得银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末；
(4)将银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末压制成型、烧结、挤压或锻压、复锻、拉丝、成材。
本发明中电解银粉结构特殊，呈树枝状，易于与单一或复合重稀土碳酸盐或草酸盐混合均匀，但成本稍高；电解银粉的粒度可为0.01～10微米；化学还原银粉呈颗粒状，选用三唯运动混料机亦能将之与单一或复合重稀土碳酸盐或草酸盐混合均匀，化学还原银粉制备成本低；化学还原银粉的粒度可为0.01～10微米；制备银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末的单一或复合重稀土碳酸盐或草酸盐的纯度大于99％，混合均匀后满足银∶重稀土金属氧化物＝82～95∶18～5重量比，经焙烧分解获得银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末。银单一或复合重稀土金属碳酸盐或草酸盐复合物的焙烧分解温度可为600～850℃；将焙烧分解获得的银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末压制成型、烧结、锻压或挤压、复锻、拉丝、成材。上述冷压制成型压力可为200～500MPa，压制成型后坯锭密度为7～9g/cm3，烧结温度可为850～920℃，烧结时间可为2～8hr，锻压及复锻、挤压及拉丝后密度为10.0～10.4g/cm3，电阻率为2.0～2.8μΩ·cm，硬度为HB760～1200，抗拉强度为200～350Mpa，延伸率为5-20％。所述重稀土金属氧化物可为氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥、氧化镱、氧化镥中的一种或几种的复合物。
本发明的主要优点是：
(1)、本发明将固态银及固态重稀土单一或复合碳酸盐或草酸盐经高效混料、焙烧分解制备单一或复合重稀土金属氧化物作为增强物制备银基触点材料，由于高比重稀土金属氧化物的加入并均匀分布在银基体上，减少了电接触表面由于电弧作用产生的成分变化和形貌变化，减少了裂纹的形成和扩展，有利于降低接触电阻，提高触点的抗熔焊、耐电弧烧损的能力，进而提高触点的电气使用性能。
(2)、本发明将固态银及固态重稀土单一或复合碳酸盐或草酸盐经高效混料焙烧分解，可获得粒度均匀、高度分散、成分准确、界面结合力强的银重稀土金属氧化物复合粉末。通过后续的粉末冶金工艺可得到弥散效果很好的银单一或复合重稀土金属氧化物触点材料块材或丝材。
(3)、本发明制备出的银重稀土金属氧化物触点材料塑性加工性能优良，易挤压轧制成丝材或板材。
(4)、本发明所用原料易得，重稀土金属氧化物为我国富有资源，工艺简单、易行，工艺过程无污染。尤其是本发明可利用复合重稀土金属氧化物为原料，成本较低，适于工业规模生产。
具体实施方式
实施例一：
(1)、按银∶氧化镱＝89∶11(重量比)配制电解银粉或化学还原银粉和碳酸镱，将二种粉末放入三唯运动混料机混料2小时，制得混合均匀的银碳酸镱复合粉，将银粉和碳酸镱复合粉末焙烧3小时(温度800℃)，制得银氧化镱复合粉末。
(2)、将银氧化镱复合粉末经压制成型，压力为300Mpa；烧结，烧结温度为880℃，烧结时间3hr；挤压成丝材，挤压比为200；拉拔至最终尺寸。
实施例二：
(1)、配置电解银粉或化学还原银粉与混合重稀土草酸盐(含重稀土铥、镱、镥)复合粉，其重量比为银∶氧化铥+氧化镱+氧化镥＝88∶12，用三唯运动混料机混合2小时，制得混合均匀的银草酸铥镱镥复合粉，将银粉和草酸铥镱镥复合粉末焙烧3小时(温度800℃)，制得银氧化铥镱镥复合粉末。
(2)、将银氧化镱复合粉末经压制成型，压力为300Mpa；烧结，烧结温度为880℃，烧结时间3hr；挤压成丝材，挤压比为200；拉拔至最终尺寸。

Claims (5)

1、一种银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，其特征在于：
(1)用一定粒度的电解银粉或化学还原银粉作为银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的银组份；
(2)将一定粒度提纯的单一或复合重稀土金属碳酸盐或草酸盐粉末作为银重稀土金属氧化物电工触点材料的稀土金属氧化物组份；
(3)将银组份及单一或复合重稀土金属碳酸盐或草酸盐组份按一定配比混合(按银∶重稀土金属氧化物＝82～95∶18～5重量比)，制得银单一或复合稀土碳酸盐或草酸盐混合粉末，经焙烧稀土碳酸盐或草酸盐分解，获得银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末；
(4)将银单一或复合重稀土金属氧化物复合粉末压制成型、烧结、挤压或锻压、复锻、拉丝、成材。
2、根据权利要求1所述的银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，其特征在于：所述电解银粉或化学还原银粉的粒度为0.01～10微米；单一或复合重稀土碳酸盐或草酸盐纯度为大于99％。
3、根据权利要求1或2所述的银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，其特征在于：银单一或复合重稀土金属碳酸盐或草酸盐复合物的焙烧分解温度为600～850℃；
4、根据权利要求3所述的银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，其特征在于：冷压制成型压力为200～500Mpa，烧结温度为850～920℃，烧结时间为2～8hr。
5、根据权利要求4所述的银单一或复合重稀土金属氧化物电工触点材料的制备方法，其特征在于：所述重稀土金属氧化物为氧化镝、氧化钬、氧化铒、氧化铥、氧化镱、氧化镥中的一种或几种的复合物。
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