PL209485B1 - Stop srebra - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop srebra stosowany do wytwarzania styków elektrycznych, przełączników, przekaźników oraz kabli dla elektrotechniki i elektroniki.

Z opisu patentowego CN 1073292 znany jest stop srebra na styki elektryczne zawierający dodatek przynajmniej jednego pierwiastka z grupy Sm, Yb, Eu, Tm, Ho, Dy i Er oraz przynajmniej jednego pierwiastka z grupy Fe, Co, Ni, W, V, Cr, Zr, B, C i Si, oraz przynajmniej jednego pierwiastka z grupy Sn, Al, Cu, Zn, Ga, Ge, In, Mn, Bi i Mg. Poza tym przynajmniej jeden z grupy pierwiastków La, Ca, Y, Gd, Pr, Nd i Lu może być dodany.

Wadami tego rozwiązania są problemy przy właściwym wprowadzaniu dodatków do srebra. W opisie nie wskazano jaka technika wytwarzania tych stopów jest najlepsza. Nie podano taż procentowego udziału składników.

Z opisu patentowego JP 1075638 znany jest stop srebra na materiał y nadprzewodzą ce skł adający się z 5-30% wagowych jednego lub więcej metalu z grupy A (Y, La, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er i Yb), grupy B (Ba, Sr, Ca) oraz Cu a także reszty Ag. Udział atomowy składników A : B : Cu wynosi 1 : 2 : 3. Stop ten jest utleniany wewnętrznie w stanie stałym.

Proces wytwarzania jest wieloetapowy i skomplikowany, co wpływa niekorzystnie na koszt końcowy wyrobów.

Z opisu patentowego US 5808213 znany jest stop srebra na styki elektryczne zawierający 4,6 -15% wagowych Fe oraz 0,5-5% wagowych przynajmniej jednego z tlenków; magnezu, wapnia, itru, lantanu, ceru, chromu, żelaza, aluminium, indu, krzemu lub cyny.

Wadami tego rozwiązania jest dość duży udział dodatków stopowych niekorzystnie wpływający na przewodność elektryczną stopu oraz komplikacje związane z trudnościami przy wprowadzaniu do stopu materiałów tlenkowych.

Z opisu patentowego JP 8222061 znany jest stop srebra na styki elektryczne zawierają cy dodatek 7-20% wagowych tlenku lantanu, otrzymywany metodami metalurgii proszków.

Wadami tego rozwiązania jest dość duży udział dodatku stopowego niekorzystnie wpływający na przewodność elektryczną stopu oraz komplikacje związane z trudnościami przy wprowadzaniu i równomiernym rozł o ż eniu w osnowie materiał ów tlenkowych.

Niedogodności znanych stopów srebra eliminuje rozwiązanie według wynalazku.

Stop według wynalazku zawiera pierwiastki z grupy miszmetal. W skład stopu wchodzi Ce, La, Nd, Pr, oraz co najmniej dwa z pierwiastków Fe, Si, Mg, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, przy czym łączna zawartość tych wszystkich pierwiastków wynosi 0,1-5% wagowych. Stop zawiera także B o udziale wagowym obliczanym według zależności % B = (10 - zawartość % pozostałych pierwiastków stopowych) x 0,002, resztę stanowi Ag.

Korzystnie, stop zawiera dodatkowo P, przy czym łączna wagowa zawartość P i B wynosi nie więcej niż 0,02%.

Zaletą nowego stopu jest wyjątkowo prosty proces otrzymywania stopu, polegający na topieniu czystego srebra w piecu indukcyjnym otwartym, dodawaniu do kąpieli pierwiastków z grupy miszmetal, a takż e B i P w formie zaprawy Ag. Stop moż e być poddawany dalszej przeróbce plastycznej na drodze wyciskania na prasie z oscylacyjnie skręcającą matrycą, co powoduje, że otrzymany w ten sposób materiał charakteryzuje się wysoką przewodnością elektryczną, podwyższonymi własnościami mechanicznymi, stabilnymi również w podwyższonej temperaturze, dobrą odpornością na matowienie powierzchni oraz niską rezystancją stykową.

Wynalazek został objaśniony w poniższych przykładach.

P r z y k ł a d 1

Stop srebra zawiera wagowo: 1% miszmetalu (0,52% Ce, 0,21% La, 0,13% Nd, 0,08% Pr, 0,002% Fe 0,003% Mg), 0,018% B (180 ppm), resztę stanowi Ag.

Stop ten charakteryzuje się wysoką przewodnością elektryczną, wynoszącą około 55 MS/m, i odpornoś cią na matowienie powierzchni (własnościami porównywalnymi do czystego srebra). Jego własności mechaniczne są polepszone (R02 wynosi około 350 MPa), w przeciwieństwie do czystego srebra nie ulega on samoistnemu zdrowieniu na powietrzu, a własności mechaniczne pozostają stabilne także w podwyższonej temperaturze.

P r z y k ł a d 2

Stop srebra zawiera wagowo: 4% miszmetalu (2,10% Ce, 0,84% La, 0,53% Nd, 0,33% Pr, 0,008% Fe, 0,01% Mg), 0,012% B (120 ppm) oraz 0,008% P (80 ppm), resztę stanowi Ag.

PL 209 485 B1

Stop ten charakteryzuje się wysoką przewodnością elektryczną (około 45 MS/m) i odpornością na matowienie powierzchni. Jego własności mechaniczne są polepszone (R02 około 400 MPa) i stabilne także w podwyższonej temperaturze (do około 300°C).

Claims (2)

1. Stop srebra zawierający B oraz La, Nd, Pr, mogący zawierać także Fe, Si, Mg, Sm Eu, Dy, Ho, Er, Tm Yb, Lu, znamienny tym, że zawiera pierwiastki Ce, La, Nd, Pr oraz co najmniej dwa z pierwiastków Fe, Si, Mg, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, a łączna zawartość tych pierwiastków wynosi 0,1-5% wagowych, ponadto stop zawiera B o udziale wagowym obliczanym według zależności % B = (10 - zawartość % pozostałych pierwiastków stopowych) x 0,002, resztę stanowi Ag.

2. Stop według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera dodatkowo P, przy czym łączna zawartość P i B wynosi wagowo nie więcej niż 0,02%.