CN1713463A - 一种制造纤维状银石墨/银触头的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造纤维状银石墨/银触头的加工方法，该方法包括下述步骤：将银、石墨混合粉料经烧结－挤压制成石墨定向排列、呈纤维状的银石墨型材，通过脱碳处理，在其外表面形成银层，随后进行保护性腐蚀，成为一面为工作面(无银层)，另一面为焊接面(银层)的银石墨/银触头，其特征在于增加了如下步骤：1)反复进行冷轧或温轧—退火，轧至一定的厚度；2)在空气或富氧气氛中将带材加热和保温，使其表面的石墨被氧化；3)带材的某一面贴上保护层；4)浸入硝酸溶液；5)剥去保护层，再次进行轧制和退火，将带材轧至规定厚度；6)在银层面轧出与石墨纤维方向一致的条纹；7)将带材冲或裁制成规定尺寸。本方法制造的触头焊接面银层均匀、焊接性能良好，工作面无残留银层，具有良好的工艺及使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造纤维状银石墨/银触头的方法，属于触头材料技术领域。
背景技术
银石墨材料是一种常用的触头材料，它具有良好的抗熔焊和抗粘接性、较小的滑动摩擦系数、接触电阻低且较稳定，因此在各种电器中使用。在银石墨材料的加工中，采用热挤压技术可以使银石墨材料中的石墨粒子获得强烈的趋向效应，呈纤维状分布在银基体中。这样的组织，可以加快电弧在触头表面的移动速度，从而提高电器开关的分断电流的作用。通常在各种电器元件中使用的触头材料石墨含量在3％～10％，焊接面覆有0.05mm～0.1mm左右焊接银层(脱碳层)的银石墨/银材料作为电触头。
在现有技术中，制造纤维状银石墨触头有二种工艺方法：1)采用专用的覆层挤压装备，直接制造出一面带有银层的银石墨/银复合带材。然后反复进行冷轧或温轧-退火，将银石墨/银复合带材轧至规定厚度，最后冲制成形；2)采用通用的热挤压机，挤压出银石墨条材。将银石墨条材切割成规定尺寸的小块后进行脱碳处理，在外表面形成一层银层(脱碳层)。最后在专用的切片机上，将其一剖为二，成为一面(工作面)无银层的银石墨/银触头。上述的这二种工艺方法都存在设备投资昂贵，对触头外形尺寸或覆银层厚度控制困难等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加法成本低、触头外形尺寸包括覆银层厚度容易控制的纤维状银石墨/银触头的加工方法。
本发明的目的是这样实现的：先将银石墨材料挤压成带材并轧至一定的厚度，然后进行脱碳处理，在带材外表面形成一层银层(脱碳层)。用耐腐蚀材料将带材一面的银层(脱碳层)进行保护并把另一面的银层(脱碳层)用硝酸腐蚀干净。再将仅一面有银层的银石墨/银复合带材轧至规定厚度，最后冲制成形。
主要的制造工艺过程如下：
1)银石墨的粉料按适当的工艺进行压制—烧结—热挤压，制成银石墨带材；
2)反复进行冷轧或温轧—退火，将带材轧至一定厚度；
3)在空气或富氧气体中将带材加热和保温，使带材表面的石墨被氧化成二氧化碳；
4)在带材的一面贴上粘性的塑料保护薄膜；
5)将带材浸入硝酸溶液，待未被保护面的银层被腐蚀干净后即取出，用水洗净；
6)剥去塑料保护薄膜；
7)再次进行冷轧或温轧—退火，将带材轧至规定厚度；
8)在覆银面轧出与带材纤维方向一致的条纹；
9)用模具将银石墨/银复合带材冲或裁成规定尺寸。
本发明的效果：按本发明工艺制造的纤维状银石墨/银触头焊接面银层均匀，焊接性能良好，触头的工作面无残留银层，具有良好的工艺与使用性能，先后在两种型号的电器开关中分别完成了极限分断电流为6KA和10KA的程序试验，效果良好。
附图说明
图1是本发明的一种加工方法的工艺流程图；
图2是本发明的另一种加工方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参照图1，这是本发明的一个较佳实施例的工艺流程图。
1)将-200目的银粉和平均粒径在3～10μm的石墨粉，按95∶5的比例混合均匀后进行压制和烧结。采用通用的热挤压机将烧结锭挤压成2mm左右的银石墨厚带；
2)冷轧：将厚带反复进行冷轧—退火，轧制成1mm左右的银石墨薄带，退火在保护气氛炉中进行，退火温度500℃～600℃，退火时间1小时；
3)脱碳：将银石墨薄带放置在氧化性气氛或流动的空气炉内加热到500℃～600℃左右，进行脱碳处理，待薄带两面脱碳层厚度达到0.1mm时出炉；
4)涂敷保护层：用带粘性的塑料薄膜贴敷在已完成脱碳处理的薄带的一个面上；
5)腐蚀：将带保护层的薄带浸入按1∶1配制的硝酸溶液中，待薄带未涂敷保护层一面的银层(脱碳层)被腐蚀干净后取出，用水将残余的酸液冲洗干净。再撕去另一面的塑料薄膜；
6)精轧：将一面带有银层的银石墨/银复合薄带轧制规定厚度，并在银层面轧制出规定的条状纹路；
7)冲裁：在合适的模具中将银石墨/银薄带冲裁成规定尺寸的银石墨/银触头；
8)后处理：将银石墨/银触头进行抛光—清洗—烘干处理。
参照图2，这是实施例2的加工工艺流程图。具体步骤按下述进行：
1)-200目的银粉和平均粒径在3～10μm的石墨粉，按95∶5的比例混合均匀后进行压制和烧结。采用通用的热挤压机将烧结锭挤压成2mm左右的银石墨厚带；
2)轧制：将厚带反复进行冷轧—退火，轧制成1mm左右的银石墨薄带，退火在氧化性气氛炉中进行，退火温度450℃～500℃，退火时间1小时；
3)涂敷保护层：用带粘性的塑料薄膜贴敷在薄带的一个面上；
4)腐蚀：将带保护层的薄带浸入按1∶1配制的硝酸溶液中，待薄带未涂敷保护层一面的银层(脱碳层)被腐蚀干净后取出，用水将残余的酸液冲洗干净。再撕去另一面的塑料薄膜；
5)精轧：将一面带有银层的银石墨/银复合薄带轧制规定厚度，并在银层面轧制出规定的条状纹路；
6)冲裁：在合适的模具中将银石墨/银薄带冲裁成规定尺寸的银石墨/银触头；
7)后处理：将银石墨/银触头进行抛光—清洗—烘干处理
实施例3：
1)-200目的银粉和平均粒径在3～10μm的石墨粉，按97∶3的比例混合均匀后进行压制和烧结。采用通用的热挤压机将烧结锭挤压成2mm左右的银石墨厚带；
2)轧制：将厚带反复进行冷轧—退火，轧制成1mm左右的银石墨薄带，退火在保护气氛炉中进行，退火温度500℃～600℃，退火时间1小时；
3)脱碳：将银石墨薄带放置在氧化性气氛或流动的空气炉内加热到500℃～600℃左右，进行脱碳处理，待薄带两面脱碳层厚度达到0.1mm时出炉；
4)涂敷保护层：用带粘性的塑料薄膜贴敷在已完成脱碳处理的薄带的一个面上；
5)腐蚀：将带保护层的薄带浸入按1∶1配制的硝酸溶液中，待薄带未涂敷保护层一面的银层(脱碳层)被腐蚀干净后取出，用水将残余的酸液冲洗干净。再撕去另一面的塑料薄膜；
6)精轧：将一面带有银层的银石墨/银复合薄带轧制规定厚度，并在银层面轧制出规定的条状纹路；
7)冲裁：在合适的模具中将银石墨/银薄带冲裁成规定尺寸的银石墨/银触头；
8)后处理：将银石墨/银触头进行抛光—清洗—烘干处理。
实施例4：
1)200目的银粉和平均粒径在3～10μm的石墨粉，按97∶3的比例混合均匀后进行压制和烧结。采用通用的热挤压机将烧结锭挤压成2mm左右的银石墨厚带；
2)轧制：将厚带反复进行冷轧—退火，轧制成1mm左右的银石墨薄带，退火在氧化性气氛炉中进行，退火温度450℃～500℃，退火时间1小时；
3)涂敷保护层：用带粘性的塑料薄膜贴敷在薄带的一个面上；
4)腐蚀：将带保护层的薄带浸入按1∶1配制的硝酸溶液中，待薄带未涂敷保护层一面的银层(脱碳层)被腐蚀干净后取出，用水将残余的酸液冲洗干净。再撕去另一面的塑料薄膜；
5)精轧：将一面带有银层的银石墨/银复合薄带轧制规定厚度，并在银层面轧制出规定的条状纹路；
6)冲裁：在合适的模具中将银石墨/银薄带冲裁成规定尺寸的银石墨/银触头；
7)后处理：将银石墨/银触头进行抛光—清洗—烘干处理。
Claims (8)
1、一种制造纤维状银石墨/银触头的加工方法，该方法包括下述步骤：将银、石墨混合粉料经烧结-挤压制成石墨定向排列，呈纤维状的银石墨型材，通过脱碳处理，在其外表面形成银层，随后进行保护性腐蚀，成为一面为工作面(无银层)，另一面为焊接面(银层)的银石墨/银触头，其特征在于增加了如下步骤：1)反复进行冷轧或温轧—退火，轧至1mm左右的厚度；2)在空气或富氧气氛中将带材加热和保温，使其表面的石墨被氧化；3)带材的一面贴上保护层；4)浸入硝酸溶液；5)剥去保护层，再次进行轧制和退火，将带材轧至0.8mm厚度；6)在银层面轧出与石墨纤维方向一致的条纹；7)将带材冲或裁制成规定尺寸。
2、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述银石墨带材前期的加工条件为-200目的银粉和平均粒径在3μm～10μm左右的石墨粉，按95～97∶5～3的比例混合、压制、烧结，然后挤压成2mm左右的带材。
3、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述银石墨带材的冷轧或温轧是经过反复退火，将挤压的带材轧至1mm左右的薄带，退火在保护气氛炉内进行，退火温度450℃～500℃，退火时间1小时。
4、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述的脱碳是将银石墨薄带放在氧化性气氛或流动的空气炉加热到500℃～600℃进行氧化处理，待薄带脱碳层厚度达到0.1mm时出炉冷却。
5、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述的退火可以在氧化性气氛或流动的空气炉内实施，其退火与脱碳同时进行。
6、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述在完成脱碳处理后的薄带一面涂敷保护层，其保护层为带粘性的塑料薄膜。
7、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述的保护性腐蚀是将一面拈贴保护层的薄带浸入按1∶1配制的硝酸水溶液，将未被保护面的银层腐蚀干净。
8、如权利要求1所述的银石墨/银触头的加工方法，其特征在于：所述的后处理是将银石墨/银触头进行抛光-清洗-烘干处理。
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