專利名稱：電觸頭用銅基復合材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金技術領域，是一種電觸頭用銅基復合材料。
目前，在已有技術電觸頭用材料中，以銀基合金或銀基復合材料為主。它們最大的不足在于昂貴的價格及在帶負載線路中通斷壽命不長。由于它們在抗熔焊性能上存在的問題導致電觸頭易熔化粘連從而造成用電設備被燒損釀成事故。為解決上述缺陷，也有人發(fā)明了無銀電觸頭材料，如“銅基合金電觸頭材料”(ZL87103076)、“高抗熔焊性銅基無銀電觸頭復合材料“(ZL96101833)、“銅基粉末合金電觸頭材料”(ZL96115149)、“低壓電器用銅合金觸頭材料”(ZL97106092)、“低壓電器用特種合金電觸頭材料”(ZL97125818)、“電觸頭用無銀復合材料及生產工藝”(ZL98116484)等。這些已有技術的無銀銅合金為達到抗熔目的而添加了一些成份，但這些成份若選擇不當就會造成觸頭的電阻率偏高，從而導致電阻變大使觸頭溫升稍高而不符合有關標準的規(guī)定要求。
本發(fā)明的目的在于提供一種電觸頭用銅基復合材料，它電阻率低，抗腐蝕能力高，耐機械沖擊性能好。
本發(fā)明的目的如下實現(xiàn)一種電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳0.1～2.0，碳化鎢0.01～1.0，鎘0.1～4，碳化鈮0.5～5，鎳0.5～3，氧化鋁0.5～5，氧化鑭0.01～2，硅0.1～1，硼0.1～1，銅余量。
本發(fā)明以銅為基體，保證了材料具有良好的導熱和導電性。同時添加了具有彌散強化，熔點和硬度較高的氧化物和碳化物等第二相粒子，提高觸頭的耐電弧燒蝕和抗熔焊能力；另外，加入了低熔點元素，使燒結工藝更簡化，增強各成份間的液相粘接；而且加入了具有較低截流水平和具有滅弧作用的元素，提高觸頭分斷時的介質強度恢復能力。具體上說，加入各元素的主要目的和作用是碳作為材料的骨架，使材料具有耐機械沖擊和抗電弧燒蝕性能。碳化鎢和碳化鈮能提高材料的抗熔焊性能，降低觸頭表面電阻。鎳使材料具有較強的耐腐蝕能力，提高觸頭的抗熔焊性。氧化鋁和氧化鑭起彌散強化作用，提高觸頭的抗熔焊性和抗氧化能力。硅和硼能增強觸頭的滅弧性。
本發(fā)明的優(yōu)點在于與銀相近的導電和導熱性，抗電弧燒蝕，抗機械沖擊，同時具有較強的滅弧性和較低的截流水平，溫升較低。因此它具有優(yōu)異的綜合性能和較高的性能價格比，是一種新的取代銀合金的觸頭材料。
下面給出實施例。
實施例1電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳0.1，碳化鎢0.01，鎘0.1，碳化鈮0.5，鎳0.5，氧化鋁0.5，氧化鑭0.01，硅0.1，硼0.1，銅余量。其性能指標電阻率1.82μΩ·cm，密度8.75g/cm3，硬度HB(HV)40。
實施例2電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳0.3，碳化鎢0.03，鎘0.4，碳化鈮1.0，鎳0.7，氧化鋁1.0，氧化鑭0.05，硅0.3，硼0.3，銅余量。其性能指標電阻率2.10μΩ·cm，密度8.70g/cm3，硬度HB(HV)48。
實施例3電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳0.5，碳化鎢0.05，鎘1.0，碳化鈮1.5，鎳1.0，氧化鋁1.5，氧化鑭0.07，硅0.5，硼0.5，銅余量。其性能指標電阻率2.23μΩ·cm，密度8.65g/cm3，硬度HB(HV)58。
實施例4電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳1.0，碳化鎢0.08，鎘1.5，碳化鈮2.0，鎳1.5，氧化鋁2.0，氧化鑭(0.1，硅0.6，硼0.6，銅余量。其性能指標電阻率2.50μΩ·cm，密度8.62g/cm3，硬度HB(HV)64。
實施例5電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳1.5，碳化鎢0.09，鎘2.0，碳化鈮2.5，鎳2.0，氧化鋁2.5，氧化鑭0.5，硅0.7，硼0.7，銅余量。其性能指標電阻率2.75μΩ·cm，密度8.60g/cm3，硬度HB(HV)65。
實施例6電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳2.0，碳化鎢0.1，鎘2.5，碳化鈮3.0，鎳2.5，氧化鋁3.0，氧化鑭1.0，硅0.8，硼0.8，銅余量。其性能指標電阻率2.95μΩ·cm，密度8.57g/cm3，硬度HB(HV)72。
實施例7
電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳2.0，碳化鎢0.3，鎘3.0，碳化鈮4.0，鎳3.0，氧化鋁3.5，氧化鑭1.5，硅0.9，硼0.9，銅余量。其性能指標電阻率3.82μΩ·cm，密度8.50g/cm3，硬度HB(HV)73。
實施例8電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳2.0，碳化鎢0.5，鎘3.5，碳化鈮5.0，鎳3.0，氧化鋁4.0，氧化鑭2.0，硅1.0，硼1.0，銅余量。其性能指標電阻率4.20μΩ·cm，密度8.45g/cm3，硬度HB(HV)76。
實施例9電觸頭用銅基復合材料，其材料的成份配比為(重量百分比)碳2.0，碳化鎢1.0，鎘4.0，碳化鈮5.0，鎳3.0，氧化鋁5.0，氧化鑭2.0，硅1.0，硼1.0，銅余量。其性能指標電阻率4.80μΩ·cm，密度8.25g/cm3，硬度HB(HV)86。
權利要求
1.一種電觸頭用銅基復合材料，其特征在于材料的成份配比為(重量百分比)碳0.1～2.0，碳化鎢0.01～1.0，鎘0.1～4，碳化鈮0.5～5，鎳0.5～3，氧化鋁0.5～5，氧化鑭0.01～2，硅0.1～1，硼0.1～1，銅余量。
全文摘要
一種電觸頭用銅基復合材料,其材料的成分比為(重量百分比):碳0.1～2.0,碳化鎢0.01～1.0,鎘0.1～4,碳化鈮0.5～5,鎳0.5～3,氧化鋁0.5～5,氧化鑭0.01～2,硅0.1～1,硼0.1～1,銅余量。材料具有良好的導電熱和導電性、較高的耐電弧燒蝕和抗熔焊能力、較低截流水平和較強的滅弧性、較高的介質強度恢復能力、燒結工藝更簡化,具有優(yōu)異的綜合性能和較高的性能價格比,是一種新的取代銀合金的觸頭材料。
文檔編號C22C32/00GK1305017SQ0110326
公開日2001年7月25日 申請日期2001年1月18日 優(yōu)先權日2001年1月18日
發(fā)明者劉偉 申請人:劉偉