一種粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，具體是將銀氧化物混合粉用軋機軋制成厚度為0.1～0.6mm的片狀物料，所得片狀物料再經(jīng)等靜壓成型、燒結(jié)、擠壓工序，即得到銀氧化錫觸頭材料；所述軋機的軋輥輥徑為60～200mm，兩軋輥之間的間隙為0.1～0.6mm，軋制速度為2～10m/min。發(fā)明所述工藝通過在常規(guī)粉末冶金法制備銀氧化錫的工藝中引入粉末軋制技術(shù)，使用軋機對銀氧化物混合粉軋制，改變了常規(guī)粉末冶金工藝中銀顆粒和氧化錫顆粒間簡單的分布狀態(tài)，將氧化錫顆粒壓進銀顆?；w中，從而改善了材料中銀與氧化錫間結(jié)合強度，提高了所得銀氧化錫觸頭材料的力學(xué)物理性能和電性能。
【專利說明】一種粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，制備銀氧化錫觸頭材料的工藝方法可分為三類:粉末冶金法、化學(xué)法及內(nèi)氧化法，其中內(nèi)氧化法又可細分為合金內(nèi)氧化法和合金粉末預(yù)氧化法。常規(guī)粉末冶金法制備銀氧化錫系列材料的主要工藝路線為:(銀粉+氧化錫粉+添加物粉(如果有的話))粉末混合一等靜壓一燒結(jié)一擠壓成線材或帶材。常規(guī)粉末冶金法的優(yōu)勢在于工藝簡單，可生產(chǎn)各種成份配比的銀氧化錫系列材料，該工藝粉末的混合方式通常為簡單的機械混合，銀顆粒和氧化錫顆粒間屬于簡單的分布狀態(tài)，由于銀顆粒與氧化錫顆粒均是簡單的孤立分布，導(dǎo)致兩種顆粒間的結(jié)合強度較差。為了改善銀與氧化錫結(jié)合強度差的問題，國內(nèi)一些研究人員在常規(guī)的粉末冶金法的生產(chǎn)流程中添加了高能球磨工序，改善了銀與氧化錫結(jié)合強度，所制得的銀氧化錫觸頭材料具有較良好的性能。但實際的應(yīng)用表明，使用高能球磨工藝存在以下不足:(1)為了達到較好的球磨效果，通常使用高的球料比以及長的球磨時間，因此生產(chǎn)效率低；(2)球磨后易出現(xiàn)粉末粘球的現(xiàn)象，不易清理材料，材料損耗大，工藝成本高；(3)長時間高能量的沖擊下磨料磨損嚴重，不可避免地摻雜進混合粉中，影響材料的純度。因此目前高能球磨在批量化的銀氧化錫觸頭材料的生產(chǎn)應(yīng)用中尚未得到有效的推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝。該方法可提高材料中銀與氧化錫間的結(jié)合強度，從而提高所得銀氧化錫觸頭材料的力學(xué)物理性能，并具有良好的電性能。
[0004]本發(fā)明所述的粉末`軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，將銀氧化物混合粉用軋機軋制成厚度為0.1~0.6mm的片狀物料，所得片狀物料再經(jīng)等靜壓成型、燒結(jié)、擠壓工序，即得到銀氧化錫觸頭材料；所述軋機的軋輥輥徑為60~200mm，兩軋輥之間的間隙為0.1~0.6_，軋制速度為2~10m/min。本發(fā)明通過在常規(guī)粉末冶金法制備銀氧化錫的工藝中引入粉末軋制技術(shù)，使用軋機對銀氧化物混合粉軋制，改變了常規(guī)粉末冶金工藝中銀顆粒和氧化錫顆粒間簡單的分布狀態(tài)，將氧化錫顆粒壓進銀顆?；w中，從而改善了材料中銀與氧化錫間結(jié)合強度，所得銀氧化錫觸頭材料的力學(xué)物理性能和電性能。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述的銀氧化物混合粉可以是由銀粉和氧化錫粉混合均勻所得，此時銀氧化物混合粉的組成為:氧化錫粉的含量為5~15wt%，余量為銀粉。也可以是由銀粉、氧化錫粉和添加物粉混合均勻混合均勻所得，所述添加物粉選自氧化銅、氧化鉍、氧化銦和氧化鎢中的一種或兩種以上的組合。此時銀氧化物混合粉的組成為:氧化錫粉的含量為5~15wt%，添加物粉的含量為0.1~3wt%，余量為銀粉。本申請中，當添加物粉為選自氧化銅、氧化鉍、氧化銦和氧化鎢中的任意兩種以上的組合時，它們之間的配比可以為任意配比。
[0006]上述技術(shù)方案中,所述軋機的軋棍棍徑優(yōu)選為100~160mm,軋制速度優(yōu)選為4~8m/min,在上述選擇范圍內(nèi)，可以使銀與氧化錫間獲得更好的結(jié)合強度及材料性能。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述的等靜壓成型、燒結(jié)和擠壓工序均與現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)相同，具體地，等靜壓成形壓力通常為100~200Mpa ;燒結(jié)的溫度通常為850~920°C，燒結(jié)的時間為2~5h ;熱擠壓的溫度通常為800~900°C，擠壓比為150~300。在擠壓得到AgSn02線材或帶材之后，再將線材按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔、退火加工至所需尺寸。
[0008]本申請中，所述氧化錫粉末的平均粒度通常為1~ΙΟμπι，銀粉的通常為-150目~-300目，添加物粉的平均粒度通常為10~50 μ m。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述工藝通過在常規(guī)粉末冶金法制備銀氧化錫的工藝中引入粉末軋制技術(shù)，使用軋機對銀氧化物混合粉軋制，改變了常規(guī)粉末冶金工藝中銀顆粒和氧化錫顆粒間簡單的分布狀態(tài)，將氧化錫顆粒壓進銀顆?；w中，從而改善了材料中銀與氧化錫間結(jié)合強度，提高了所得銀氧化錫觸頭材料的力學(xué)物理性能和電性能。
【具體實施方式】
[0010]下面以具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
[0011]實施例1
[0012]稱取-200目的銀粉9kg、平均粒度為3 μ m的氧化錫粉1kg，置于V型混料器中混合2小時，得到銀氧化物混合粉，將銀氧化物混合粉裝入到粉末軋機(軋輥輥徑為100_，兩軋棍之間的間隙為0.2mm)中，控制軋制速度為5m/min,加工得到厚度為0.2~0.25mm的片狀物料，然后將所得片狀物料采用等靜壓加工成型，成型壓力設(shè)定為180MPa，然后在850°C條件下保溫燒結(jié)4h，在860°C擠壓成線材，擠壓比為200，線材再按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔加工至所需要的尺寸。
[0013]對上述所得的線材的力學(xué)物理性能進行測試，結(jié)果如下述表1所示；將上述所得的線材加工成鉚釘，按下述表2所述試驗條件對其進行電性能測試，結(jié)果如表3所示。
[0014]對比例1
[0015]稱取-200目的銀粉9kg、平均粒度為3 μ m的氧化錫粉1kg，置于V型混料器中混合2小時，得到銀氧化物混合粉，然后將所得銀氧化物混合粉采用等靜壓加工成型，成型壓力設(shè)定為180MPa，然后在850°C條件下保溫燒結(jié)4h，在860°C擠壓成線材，擠壓比為200，線材再按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔加工至所需要的尺寸。
[0016]對上述所得的線材的力學(xué)物理性能進行測試，結(jié)果如下述表1所示；將上述所得的線材加工成鉚釘，按下述表2所述試驗條件對其進行電性能測試，結(jié)果如表3所示。
[0017]實施例2
[0018]稱取粒度為-300目的銀粉9kg、平均粒度為5 μ m的氧化錫粉0.95kg、平均粒度為15 μ m的氧化銅粉0.02kg、平均粒度為10 μ m的氧化鉍粉0.03kg，置于V型混料器中混合2小時，得到銀氧化物混合粉，將混合粉裝入到粉末軋機(軋輥輥徑為200_，兩軋輥之間的間隙為0.5mm)中，控制軋制速度為2m/min,加工得到厚度為0.5~0.6mm的片狀物料，然后將所得片狀物料采用等靜壓加工成型，成型壓力設(shè)定為200MPa，然后在880°C條件下保溫燒結(jié)3h，在800°C擠壓成線材，擠壓比為220，線材再按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔加工至所需要的尺寸。
[0019]對上述所得的線材的力學(xué)物理性能進行測試，結(jié)果如下述表1所示；將上述所得的線材加工成鉚釘，按下述表2所述試驗條件對其進行電性能測試，結(jié)果如表3所示。
[0020]對比例2
[0021]稱取粒度為-300目的銀粉9kg、平均粒度為5 μ m的氧化錫粉0.95kg、平均粒度為15 μ m的氧化銅粉0.02kg、平均粒度為10 μ m的氧化鉍粉0.03kg，置于V型混料器中混合2小時，得到銀氧化物混合粉，將銀氧化物混合粉采用等靜壓加工成型，成型壓力設(shè)定為200MPa，然后在880°C條件下保溫燒結(jié)3h，在800°C擠壓成線材，擠壓比為220，線材再按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔加工至所需要的尺寸。
[0022]對上述所得的線材的力學(xué)物理性能進行測試，結(jié)果如下述表1所示；將上述所得的線材加工成鉚釘，按下述表2所述試驗條件對其進行電性能測試，結(jié)果如表3所示。
[0023]實施例3
[0024]稱取粒度為-150目的銀粉8.8kg、平均粒度為1 μ m的氧化錫粉1.15kg、平均粒度為5 μ m的氧化鎢粉0.05kg，置于V型混料器中混合2小時，得到銀氧化物混合粉，將混合粉裝入到粉末軋機(軋輥輥徑為60mm，兩軋輥之間的間隙為0.5mm)中，控制軋制速度為10m/min，加工得到厚度為0.5mm~0.6 mm的片狀物料，然后將所得片狀物料采用等靜壓加工成型，成型壓力設(shè)定為lOOMPa，然后在900°C條件下保溫燒結(jié)5h，在900°C擠壓成線材，擠壓比為220，線材再按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔加工至所需要的尺寸。
[0025]對上述所得的線材的力學(xué)物理性能進行測試，結(jié)果如下述表1所示；將上述所得的線材加工成鉚釘，按下述表2所述試驗條件對其進行電性能測試，結(jié)果如表3所示。
[0026]實施例4
[0027]稱取粒度為-200目的銀粉9kg、平均粒度為3 μ m的氧化錫粉0.95kg、平均粒度為15 μ m的氧化銅粉0.05kg、平均粒度為10 μ m的氧化銦粉0.02kg、粒度為5 μ m的氧化鎢粉
0.03kg、粒度為20 μ m的氧化鉍粉0.01kg,置于V型混料器中混合3小時，得到銀氧化物混合粉，將混合粉裝入到粉末軋機(軋輥輥徑為80_，兩軋輥之間的間隙為0.6mm)中，控制軋制速度為8m/min，加工得到厚度為0.6~0.75mm的片狀物料，然后將所得片狀物料采用等靜壓加工成型，成型壓力設(shè)定為200MPa，然后在920°C條件下保溫燒結(jié)3h，在800°C擠壓成線材，擠壓比為220，線材再按常規(guī)拉拔工藝進行拉拔加工至所需要的尺寸。
[0028]對上述所得的線材的力學(xué)物理性能進行測試，結(jié)果如下述表1所示；將上述所得的線材加工成鉚釘，按下述表2所述試驗條件對其進行電性能測試，結(jié)果如表3所示。
[0029]表1:
【權(quán)利要求】
1.一種粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，其特征在于:將銀氧化物混合粉用軋機軋制成厚度為0.1~0.6mm的片狀物料，所得片狀物料再經(jīng)等靜壓成型、燒結(jié)、擠壓工序，即得到銀氧化錫觸頭材料；所述軋機的軋輥輥徑為60~200mm，兩軋輥之間的間隙為0.1~0.6mm,乳制速度為2~10m/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，其特征在于:所述的銀氧化物混合粉由銀粉和氧化錫粉混合均勻所得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，其特征在于:所述銀氧化物混合粉的組成為:氧化錫粉的含量為5~15wt%，余量為銀粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，其特征在于:所述的銀氧化物混合粉由銀粉、氧化錫粉和添加物粉混合均勻混合均勻所得，所述的添加物粉選自氧化銅、氧化鉍、氧化銦和氧化鎢中的一種或兩種以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，其特征在于:所述銀氧化物混合粉的組成為:氧化錫粉的含量為5~15wt%，添加物粉的含量為0.1~3wt%,余量為銀粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的粉末軋制法制備銀氧化錫觸頭材料的工藝，其特征在于:所述軋機的軋棍 棍徑為100~160mm,軋制速度為4~8m/min。
【文檔編號】B22F3/18GK103710556SQ201310738387
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】陳光明, 黃錫文, 葉凡, 張?zhí)戾\, 廖麗麗, 馮朋飛 申請人:桂林電器科學(xué)研究院有限公司