專利名稱：一種銀石墨電接觸帶材制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域，具體是指一種電接觸帶材的制備方法，特別是
一種銀石墨電接觸帶材制備方法。
背景技術(shù)：
銀石墨電接觸材料因?yàn)槠淞己玫目谷酆感院蛯?dǎo)電性、低而穩(wěn)定的接觸電阻以及優(yōu)異的低溫升特性，而被廣泛用于塑殼斷路器、框架斷路器以及家用小型斷路器上。
現(xiàn)有的銀石墨電接觸材料制備存在兩種工藝一種是混粉工藝，其中銀粉、石墨粉采用單一粒度的銀粉；另外一種為化學(xué)包覆工藝，制備銀石墨復(fù)合粉末。其中采用單一銀粉、石墨粉的混粉工藝制備的銀石墨帶材存在擠壓密度略小、金相組織部均勻性不夠以及帶材加工性較差的問題。而采用化學(xué)包覆法制備工藝存在化學(xué)污染性，不利于三廢處理。
現(xiàn)有技術(shù)中，銀石墨觸點(diǎn)帶材工藝有1)擠壓帶材軋制，然后進(jìn)行雙面脫碳，采用機(jī)械磨削或者化學(xué)腐蝕方式去除一側(cè)銀層制備出單面帶有銀層的AgC帶材；2)擠壓帶材軋制，然后單面脫碳，制備出帶有復(fù)銀層的AgC帶材。此兩種工藝中，工藝l由于采用雙面脫碳然后取出一側(cè)銀層方式，所以制備過程會(huì)導(dǎo)致Ag消耗加大，從而導(dǎo)致帶材的加工成品加大，不適合批量生產(chǎn)，同時(shí)如果采用化學(xué)腐蝕法去除銀層，會(huì)帶來環(huán)境污染，不利于生產(chǎn)企業(yè)的三廢處理；工藝2很好的解決了制備的觸動(dòng)尺寸的穩(wěn)定性，并且可以制備成成巻帶材，適用批量自動(dòng)化元件生產(chǎn)，但是存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是銀石墨本身加工性能較差，在銀石墨軋制過程中，很容易發(fā)生帶材斷裂或者開裂的缺陷，從而很難制備出較長(zhǎng)帶材。同時(shí)國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)中，沒有帶有焊料層AgC帶材的相關(guān)介紹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，而提供一種材料利用率高、加工成本較低、無污染、適合元件批量化自動(dòng)化的生產(chǎn)、加工性能良好的包括焊料層的銀石墨復(fù)銀帶材的加工方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，(1)、銀石墨錠子制備，以銀粉和石墨粉為原料混合經(jīng)壓錠、燒結(jié)制得銀石墨錠子，其中銀粉由霧化銀粉和化學(xué)銀粉組成，石墨由球型石墨粉和纖維石墨粉組成，其中銀粉中霧化銀粉與化學(xué)銀粉的質(zhì)量比為3/7-7/3，石墨粉中球型石墨粉與纖維石墨粉的質(zhì)量比為1/2-2/1，總體銀粉與總體石墨粉的質(zhì)量比為95-97 :5-3 ; (2)、復(fù)銀銀石墨帶材制備，將銀石墨錠子外側(cè)包裹一層銀層，然后進(jìn)行擠壓壓力復(fù)銀工藝，制備出銀層厚度可控的帶有復(fù)銀層的復(fù)銀銀石墨帶材； (3)、復(fù)銀帶材軋制，復(fù)銀銀石墨帶材經(jīng)過反復(fù)冷軋_退火或者溫軋_退火工藝，軋制成厚度在0. 5-1. 0mm的復(fù)銀帶材； (4)、復(fù)銀帶材復(fù)焊料，將復(fù)銀帶材在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備上復(fù)Agl5CuP5焊料制得復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材，焊料層厚度在0. 04-0. 10mm ;
(5)、復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材型軋，將復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材經(jīng)分條制備成寬度在 2-20mm數(shù)條帶材，然后在復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材的復(fù)焊料面上軋與石墨纖維方向一致的條 紋； (6)、拋光、去油、烘干進(jìn)行表面處理，制得銀石墨電接觸帶材成品。 進(jìn)一步設(shè)置是所述的銀粉中霧化銀粉為-200目，化學(xué)銀粉為-350目、球型石墨粉
平均粒度在1 y m-5 ii m，纖維石墨粉長(zhǎng)徑比在1-5。 進(jìn)一步設(shè)置是所述步驟(2)中制得的復(fù)銀銀石墨帶材的厚度為2mm-10mm，其擠壓 壓力復(fù)銀工藝的擠壓溫度720-83(TC，氫氣氣氛保護(hù)，加熱時(shí)間120分鐘-180分鐘，銀層厚 度占板材厚度的10% _20%。 進(jìn)一步設(shè)置是所述的步驟(3)中退火工藝在氫氣氣氛保護(hù)下且其退火溫度為 450°C -550°〇，退火時(shí)間為60-90分鐘。 進(jìn)一步設(shè)置是所述的步驟(4)的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的中頻加熱功率在2-15KW，帶 材牽動(dòng)速度在5mm/s-15mm/s，帶材加熱過程中采用吹氮?dú)夥椒▽?duì)帶材及焊料進(jìn)行防氧化保 護(hù)。 本發(fā)明的有益效果有1、本工藝通過反擠壓方式進(jìn)行帶材復(fù)銀，反擠壓材料流動(dòng)
性均勻穩(wěn)定的特點(diǎn)導(dǎo)致了帶材復(fù)銀層均勻、穩(wěn)定的特點(diǎn)；2、本工藝擠壓復(fù)銀帶材的擠壓比
可達(dá)100-200，從而可以保證AgC帶材本身性能和復(fù)銀層復(fù)合強(qiáng)度。3、本工藝采用中頻在線
加熱工藝制備復(fù)焊料帶材，由于中頻加熱的快速性，從而保證了焊料成分組織較其他復(fù)焊
料工藝更加穩(wěn)定，并且連續(xù)在線加熱同樣保證了帶材焊料層厚度的均勻穩(wěn)定，同時(shí)在復(fù)焊
料過程中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)方式可以防止焊料氧化。 下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步介紹。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不 能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例一
將-200目霧化銀粉、-350目化學(xué)銀粉、平均粒度在1_5 y m球型石墨粉按 48 : 48 : 4的比例混合均勻后壓錠、燒結(jié)，然后錠子外側(cè)包覆3mm銀層，在1100mm擠壓機(jī) 上進(jìn)行擠壓壓力復(fù)銀。擠壓壓力復(fù)銀后，銀石墨復(fù)銀帶材規(guī)格為35*2皿，然后經(jīng)過反復(fù)冷 軋-退火工藝，軋制到厚度為l.Omm，在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備上復(fù)O. 06mm厚Agl5CuP5焊料，制 備出的復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材在帶材軋機(jī)上進(jìn)行帶材軋制。
實(shí)施例二
將-200目霧化銀粉、-350目化學(xué)銀粉、平均粒度在1-5 y m球型石墨粉按 48.5 : 48. 5 : 3的比例混合均勻后壓錠、燒結(jié)，然后錠子外側(cè)包覆4mm銀層，在1100mm擠 壓機(jī)上進(jìn)行擠壓壓力復(fù)銀。擠壓壓力復(fù)銀后，銀石墨復(fù)銀帶材規(guī)格為35*2皿，然后經(jīng)過反 復(fù)冷軋_退火工藝，軋制到厚度為0. 5mm，在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備上復(fù)0. 06mm厚Agl5CuP5焊 料，制備出的復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材在帶材軋機(jī)上進(jìn)行帶材軋制。
實(shí)施例三
將-200目霧化銀粉、-350目化學(xué)銀粉、平均粒度在1_5 y m球型石墨粉、平均長(zhǎng)徑比為3纖維石墨粉按48 : 48 : 2 : 2的比例混合均勻后壓錠、燒結(jié)，然后錠子外側(cè)包覆3. 5mm銀層，在1100mm擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓壓力復(fù)銀。擠壓壓力復(fù)銀后，銀石墨復(fù)銀帶材規(guī)格為35*2皿，然后經(jīng)過反復(fù)冷軋-退火工藝，軋制到厚度為0. 8mm，在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備上復(fù)0. 06mm厚Agl5CuP5焊料，制備出的復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材在帶材軋機(jī)上進(jìn)行帶材軋制。
實(shí)施例四
將-200目霧化銀粉、-350目化學(xué)銀粉、平均粒度在1_5 y m球型石墨粉按47.5 : 47. 5 : 5的比例混合均勻后壓錠、燒結(jié)，然后錠子外側(cè)包覆3mm銀層，在1100mm擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓壓力復(fù)銀。擠壓壓力復(fù)銀后，銀石墨復(fù)銀帶材規(guī)格為35*2皿，然后經(jīng)過反復(fù)冷軋_退火工藝，軋制到厚度為0. 9mm，在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備上復(fù)0. 06mm厚的Agl5CuP5焊料，制備出的復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材在帶材軋機(jī)上進(jìn)行帶材軋制。
權(quán)利要求
一種銀石墨電接觸帶材制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)、銀石墨錠子制備，以銀粉和石墨粉為原料混合經(jīng)壓錠、燒結(jié)制得銀石墨錠子，其中銀粉由霧化銀粉和化學(xué)銀粉組成，石墨由球型石墨粉和纖維石墨粉組成，其中銀粉中霧化銀粉與化學(xué)銀粉的質(zhì)量比為3/7-7/3，石墨粉中球型石墨粉與纖維石墨粉的質(zhì)量比為1/2-2/1，總體銀粉與總體石墨粉的質(zhì)量比為95-97∶5-3；(2)、復(fù)銀銀石墨帶材制備，將銀石墨錠子外側(cè)包裹一層銀層，然后進(jìn)行擠壓壓力復(fù)銀工藝，制備出銀層厚度可控的帶有復(fù)銀層的復(fù)銀銀石墨帶材；(3)、復(fù)銀帶材軋制，復(fù)銀銀石墨帶材經(jīng)過反復(fù)冷軋-退火或者溫軋-退火工藝，軋制成厚度在0.5-1.0mm的復(fù)銀帶材；(4)、復(fù)銀帶材復(fù)焊料，將復(fù)銀帶材在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備上復(fù)Ag15CuP5焊料制得復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材，焊料層厚度在0.04-0.10mm；(5)、復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材型軋，將復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材經(jīng)分條制備成寬度在2-20mm數(shù)條帶材，然后在復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材的復(fù)焊料面上軋與石墨纖維方向一致的條紋；(6)拋光、去油、烘干進(jìn)行表面處理，制得銀石墨電接觸帶材成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀石墨電接觸帶材制備方法，其特征在于所述的銀粉中霧化銀粉為-200目，化學(xué)銀粉為-350目、球型石墨粉平均粒度在1 y m-5 ii m，纖維石墨粉長(zhǎng)徑比在1-5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銀石墨電接觸帶材制備方法，其特征在于所述步驟(2)中制得的復(fù)銀銀石墨帶材的厚度為2mm-10mm，其擠壓壓力復(fù)銀工藝的擠壓溫度720-830 °C ，氫氣氣氛保護(hù)，加熱時(shí)間120分鐘-180分鐘，銀層厚度占板材厚度的10% -20%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的銀石墨電接觸帶材制備方法，其特征在于所述的步驟(3)中退火工藝在氫氣氣氛保護(hù)下且其退火溫度為450°C _5501:，退火時(shí)間為60-90分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的銀石墨電接觸帶材制備方法，其特征在于所述的步驟(4)的中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的中頻加熱功率在2-15KW，帶材牽動(dòng)速度在5mm/s-15mm/s，帶材加熱過程中采用吹氮?dú)夥椒▽?duì)帶材及焊料進(jìn)行防氧化保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銀石墨電接觸帶材制備方法，包括銀石墨錠子制備、復(fù)銀銀石墨帶材制備、復(fù)銀帶材軋制、復(fù)銀帶材復(fù)焊料、復(fù)銀復(fù)焊料銀石墨帶材型軋、拋光、去油、烘干進(jìn)行表面處理等步驟制得銀石墨電接觸帶材成品，本發(fā)明具有復(fù)銀層厚度均勻、穩(wěn)定、可控、復(fù)合強(qiáng)度良好，焊料層厚度均勻、穩(wěn)定、可焊接性能良好的特性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H1/02GK101693955SQ20091015356
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者劉立強(qiáng), 宋林云, 張明江, 林萬煥, 柏小平, 翁桅 申請(qǐng)人:福達(dá)合金材料股份有限公司;