專利名稱：一種銀基六元合金電接觸材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及電接觸材料，尤其是銀基六元合金電接觸材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
電觸頭亦稱觸點、接點或觸頭，是電器開關(guān)、儀器儀表等中的接觸部件，擔(dān)負著接通、承載與分斷電流的任務(wù)，因此，它的性能直接影響著開關(guān)電器及儀器儀表運行的可靠性。作為電接觸材料，要求其要具有高可靠性和抗腐蝕能力、長的耐久性、以及低揮發(fā)損耗。Pt、Pd、Au、Ag及其合金具有優(yōu)良的電學(xué)性能和抗熔焊、抗氧化、抗燒損，是高可靠性的電接觸材料，廣泛應(yīng)用于發(fā)動機、微電機、接插件、繼電器、電位計等精密儀器中。Pd基合金由于其良好的性能，自上個世紀六十年代以來被廣泛用于彈性電刷、滑動接點、滑環(huán)、低壓直流開閉觸點、多諧振蕩器觸點、集成印刷電路觸點等電接觸材料中。典型的一種Pd基合金為Palliney-6型Pd基六元合金(成分為Pa35Ag30Cul4Aul0Ptl0Znl)?，F(xiàn)有的Pd基合金通常Pd含量較高(35%左右)，但由于Pd的強度、電導(dǎo)率較低，易氧化；另夕卜，Pd易與環(huán)境中的有機物作用生成金屬絡(luò)合物，從而導(dǎo)致接觸電阻增大；并且這種合金在使用過程中，揮發(fā)損失較大，金屬轉(zhuǎn)移嚴重，其化學(xué)穩(wěn)定性，高溫抗氧化揮發(fā)能力，抗火花抗電弧的侵蝕能力較差。所有這些因素均會影響Pd基合金電接觸材料的使用性能，降低其使用壽命和可靠性。納米石墨具有高電導(dǎo)性，且少量石墨在金屬表面形成一層幾乎不可磨損的石墨層，從而可以在幾乎不改變材料電阻的情況下，顯著提高材料的耐磨性。隨著電子工業(yè)的進步和發(fā)展，電子儀器、設(shè)備和裝備日趨向著高可靠性，長壽命方向發(fā)展，研究和使用具有高可靠性的電接觸材料顯得尤為重要和必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有Pd基合金材料的不足，提高電接觸材料的可靠性，提出一種力學(xué)、電學(xué)和使用性能都比較優(yōu)良的Ag基六元合金電接觸材料及其制備方法。本發(fā)明技術(shù)方案如下一種銀基六元合金電接觸材料，含O. 02 O. 2wt%的納米石墨、20 25wt %的Pd、15 20wt% 的 Cu、5 IOwt % 的 Pt 和 5 IOwt % 的 Au,余量為 Ag。本發(fā)明采用純度為99. 95%的Au、Pt、Pd、Ag，純度99. 9%的Cu和納米石墨，按照重量百分比為納米石墨O. 02 O. 2wt%,Pd20 25wt%，Cul5 20wt%，Pt5 10wt%，Au5 10wt%，余量為Ag的配方進行配料，在真空感應(yīng)爐中熔煉，制成鑄錠，然后對鑄錠進行冷軋開坯、中間熱處理，之后再對鑄態(tài)合金進行均勻化的時效處理，制備出Ag基六元合金電接觸材料。本發(fā)明以納米石墨與貴金屬為原料，采用真空熔煉，并對鑄態(tài)合金進行均勻化處理的方法，制備出分散均勻，結(jié)合良好的銀基六元合金電接觸材料。少量石墨加入到金屬中可與金屬形成金屬化合物，可以顯著提高合金材料的硬度，另外少量石墨還可以在金屬表面形成一層石墨層，可以顯著提高合金材料的耐磨性，由于硬度和耐磨性的提高使得采用本發(fā)明提供的銀基六元合金電接觸材料制作的電接觸點的使用壽命能夠得到顯著延長。另夕卜，本發(fā)明提供的銀基六元合金電接觸材料，其中Pd含量較現(xiàn)有的Pd基六元合金中Pd含量較低，而Ag含量較高(34. 8 54. 98wt% )，在一定程度上克服了現(xiàn)有Pd基六元合金電接觸材料存在的由于Pd含量較高所帶來的技術(shù)問題。
具體實施例方式用純度為99. 95%的Au、Pt、Pd、Ag，純度99. 9%的Cu和納米石墨，按照表I中的配方進行配料，在真空感應(yīng)爐中，保護氣氛下進行熔煉，制成鑄錠，然后對鑄錠進行冷軋開坯，之后再對鑄態(tài)合金進行均勻化處理。制備出三種不同組分的Ag基六元合金電接觸材料(分別為樣品1、2、3)，然后分別利用這三種電接觸材料制作三種電接觸點(沖壓成型后需經(jīng)350°C時效處理)，分別表示為電接觸點樣品a、b、c。同時采用Palliney-6型Pd基六元合金(成分為Pa35Ag30Cul4Aul0Ptl0Znl)制作一個對比電接觸點(樣品d)。將電接觸樣品a、b、c和對比電接觸點樣品d進行對比測試，測試結(jié)果如表2、3所示。從表2可以看出，本發(fā)明提供的銀基六元合金電接觸材料的拉伸強度和硬度相比于Pal I iney-6型Pd基六元合金由明顯的提高。從表3可以看出，本發(fā)明提供的銀基六元合金電接觸材料相比于Palliney-6型Pd基六元合金的使用壽命明顯增加。表I具體實施方式
的合金成分(重量％ )
權(quán)利要求
1.一種銀基六元合金電接觸材料，含O. 02 O. 2wt%的納米石墨、20 25wt%的Pd、15 20wt%的Cu、5 IOwt %的Pt和5 IOwt %的Au,余量為Ag。
2.一種銀基六元合金電接觸材料的制備方法，其特征在于，采用純度為99. 95%的Au、Pt、Pd、Ag，純度99. 9%的Cu和納米石墨，按照重量百分比為納米石墨O. 02 O. 2wt%,Pd20 25wt %, Cul5 20wt %, Pt5 IOwt %, Au5 IOwt %,余量為 Ag 的配方進行配料，在真空感應(yīng)爐中熔煉，制成鑄錠，然后對鑄錠進行冷軋開坯、中間熱處理，之后再對鑄態(tài)合金進行均勻化的時效處理，制備出Ag基六元合金電接觸材料。
全文摘要
一種銀基六元合金電接觸材料及其制備方法，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。所述銀基六元合金電接觸材料，含0.02~0.2wt%的納米石墨、20~25wt%的Pd、15~20wt%的Cu、5~10wt%的Pt和5~10wt%的Au，余量為Ag。制備時，采用Au、Pt、Pd、Ag、Cu和納米石墨，經(jīng)配料、真空熔煉鑄錠、冷軋開坯、中間熱處理和對鑄態(tài)合金進行均勻化的時效處理得到。本發(fā)明采用納米石墨作為增強相物質(zhì)，與其他貴金屬按比例混合，經(jīng)真空熔煉得到硬度和耐磨性更高、使用壽命更長的銀基六元合金電接觸材料；同時，本發(fā)明具有較低的Pd含量，一定程度上克服了現(xiàn)有Pd基六元合金電接觸材料存在的Pd含量較高的技術(shù)問題。
文檔編號C22C5/06GK102618746SQ20121008666
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者何泓材, 王寧, 竇延軍, 陳海軍 申請人:電子科技大學(xué)