專利名稱：銀基多元復(fù)合電接觸材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銀基多元復(fù)合電接觸材料，屬于電接觸材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
銀基合金被廣泛用作電接觸材料，純銀、Ag-Cu、Ag-Ni、Ag-CdO等電接觸材料已被應(yīng)用多年。近年來由于環(huán)保和微型化等方面的要求，Ag-SnO2、Ag-稀土合金等新型電接觸材料不斷研制成功及應(yīng)用。該類新材料有利的改善了電接觸材料的電氣性能，但接觸電阻都較大，且加工性能差。隨著繼電器的微型化，接觸力、斷開力、接電間隙減小，要求電接觸材料有低的電阻率和穩(wěn)定的接觸電阻，溫升小，有更好的滅弧性、抗熔焊性、抗銀遷移能力和抗粘接能力，有良好的可加工性。上述的電接觸材料均存在一定的問題，如加工性、溫度穩(wěn)定性等。有些材料采用內(nèi)氧化法生產(chǎn)，工藝復(fù)雜，成本高，不易焊接。有些材料有毒，產(chǎn)生公害。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種銀基多元復(fù)合電接觸材料，該材料利用類金屬導(dǎo)電陶瓷固有的溫度特性和良好的導(dǎo)電特性、耐高溫性，彌補銀金屬觸頭的某些弱點，改善了電觸頭的性能。
本發(fā)明的銀基多元復(fù)合電接觸材料，包括下列組分，均為重量份銀80～95份，類金屬導(dǎo)電陶瓷1～10份，金屬M或/和金屬氧化物2～10份。
上述類金屬導(dǎo)電陶瓷的化學(xué)式為(Re1-xAx)(B1-yCy)Oz，其中，Re為La、Y、Nd、Pr、Sm、Eu、Dy中至少一種或幾種元素；A為Ba、Sr、Ca中一種或幾種元素，0≤x≤0.5；B為Ni、Co、Mn、Bi、Cu中的一種或幾種元素；C為Fe、Sb中的一種元素，0≤y≤0.5；O為氧元素，2≤z≤4。
M為Ni、Cu、La、Mo或W系金屬。
金屬氧化物為Ni、Cu、Zn、Sn、Mo或W元素的氧化物。
最佳配比為Ag88份，類金屬導(dǎo)電陶瓷為8份，Ni4份。
類金屬導(dǎo)電陶瓷可用固相合成法、水熱法、化學(xué)共沉法、溶膠-凝膠法中的任一種方法制備。各組分原料通過機械混合均勻后，可用粉末冶金或熱擠壓法制成電接觸材料，其中以熱擠壓法為最佳。
銀在各類金屬材料中具有最高的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率，良好的可加工性，但其熔點較低，并有遷移現(xiàn)象，而類金屬導(dǎo)電陶瓷在非金屬材料中有較高的導(dǎo)電性，與金屬相反的溫度系數(shù)。熔點高。網(wǎng)狀通道微觀形貌結(jié)構(gòu)，二者的結(jié)合具有相互補償作用，充分發(fā)揮出材料物理化學(xué)特性之潛力。本發(fā)明的復(fù)合電接觸材料接觸電阻低而穩(wěn)定，滅弧性強，抗熔焊性、抗粘結(jié)性、抗燒蝕性、耐磨性、電蝕性及加工性能好。因此可廣泛用于各類交直流用電器上，以替代現(xiàn)行的電接觸材料。
本發(fā)明的復(fù)合電接觸材料與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)良效果如下1.滅弧性、抗熔焊性、抗損耗、抗粘結(jié)性以及抗銀遷移性好，接觸電阻低而穩(wěn)定，溫升小。制成復(fù)合鉚釘，在AC220V，15A，閉合力100g，分?jǐn)嗔?5g，接觸頻率105次/分的條件下通過性能試驗，試驗閉合次數(shù)達(dá)到10萬次以上。
2.生產(chǎn)工藝簡單，成本低。本發(fā)明的復(fù)合電接觸材料，按常規(guī)金屬陶瓷工藝，沖壓或熱擠壓成片材或絲材，無需內(nèi)氧化處理，加工過程能耗低，勞動強度小，有明顯的經(jīng)濟效益。
3.加工性能好，冷變形量可達(dá)20％，其加工性能優(yōu)于Ag-SnO2材料，且無毒無害。
4.本發(fā)明的復(fù)合電接觸材料，可替代目前低壓電器中大量使用的純銀、細(xì)晶銀等，可節(jié)約大量白銀，又可減少成本。
具體實施方式
實施例1銀基多元復(fù)合電接觸材料，包括下列組分，均為重量份Ag90份，類金屬導(dǎo)電陶瓷8份，SnO22份，按類金屬導(dǎo)電陶瓷化學(xué)式(Re1-xAx)(B1-yCy)Oz，Re為La0.9Nd0.1，x取為0，B為Ni，C為Fe，y取0.05，O為氧，z取3。
將Ag、SnO2與類金屬導(dǎo)電陶瓷機械混磨均勻，壓大塊后，放入熱擠壓機中，擠壓成φ6棒材，分別拔制成不同直徑的絲材，常規(guī)方法制成各種規(guī)格的觸頭。
實施例2銀基多元復(fù)合電接觸材料，包括下列組分，均為重量份Ag88份，類金屬導(dǎo)電陶瓷8份，Ni4份，類金屬導(dǎo)電陶瓷的化學(xué)式為La0.27Y0.03Sr0.7MnO3。
制備方法同實施例1。
實施例3銀基多元復(fù)合電接觸材料，包括下列組分，均為重量份Ag80份，類金屬導(dǎo)電陶瓷9.8份，Cu5.2份，NiO5份。類金屬導(dǎo)電陶瓷的化學(xué)式為La0.5Ba0.5CoO3。通過機械混合均勻，用熱沖壓方法成型，可制成不同規(guī)格的觸頭。
實施例4如實施例1所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，所不同的是，金屬氧化物為ZnO。
實施例5如實施例2所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，所不同的是，金屬選Mo。
實施例6如實施例3所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，所不同的是，金屬選Ni，金屬氧化物為CuO。
實施例7如實施例2所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，所不同的是，類金屬導(dǎo)電陶瓷的化學(xué)式為La0.8Nd0.2Fe0.3Ni0.7O3。
實施例8如實施例2所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，所不同的是，類金屬導(dǎo)電陶瓷的化學(xué)式為La0.4Nd0.1Ba0.3Sr0.2CoO3。
用上述實施例中的方法制成的銀基多元復(fù)合電接觸材料。當(dāng)加工成觸頭后，其密度可達(dá)9.7g/cm3，硬度＞680Hv，電阻率＜2.6×10-6Ω·cm。
權(quán)利要求
1.一種銀基多元復(fù)合電接觸材料，其特征是，包括下列組分，均為重量份銀80～95份，類金屬導(dǎo)電陶瓷1～10份，金屬M或/和金屬氧化物2～10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，其特征是，類金屬導(dǎo)電陶瓷的化學(xué)式為(Re1-xAx)(B1-yCy)Oz，其中，Re為La、Y、Nd、Pr、Sm、Eu、Dy中至少一種或幾種元素，A為Ba、Sr、Ca中一種或幾種元素，0≤x≤0.5，B為Ni、Co、Mn、Bi、Cu中的一種或幾種元素，C為Fe、Sb中的一種元素，0≤y≤0.5，O為氧元素，2≤z≤4，M為Ni、Cu、La、Mo、W系金屬，金屬氧化物為Ni、Cu、Zn、Sn、Mo或W元素的氧化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基多元復(fù)合電接觸材料，其特征是，組分為Ag88份，類金屬導(dǎo)電陶瓷為8份，Ni4份，均為重量份。
全文摘要
銀基多元復(fù)合電接觸材料,屬于電接觸材料技術(shù)領(lǐng)域。其主要內(nèi)容是銀和類金屬導(dǎo)電陶瓷及金屬或氧化物組成復(fù)合電接觸材料。其組分為銀80～95份,類金屬導(dǎo)電陶瓷1～10份,金屬M或/和金屬氧化物MO2～10份。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的加工性差,溫度穩(wěn)定性差及電阻率高、抗電侵蝕差的缺點,具有較好的滅弧性、抗熔焊性、抗電侵蝕及抗粘結(jié)性,且具有低電阻率、溫升小等優(yōu)點。并且無毒無害。
文檔編號C22C5/06GK1386872SQ0211027
公開日2002年12月25日 申請日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者王成建, 欒開政, 陳延學(xué), 梅良模, 魏建華, 管偉明, 閻景賢, 張昆華 申請人:山東大學(xué)