專利名稱：一種銀氧化錫復(fù)合粉末的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電工材料領(lǐng)域，尤其涉及一種銀氧化錫復(fù)合粉末的制備方法。
背景技術(shù)：
電觸點是低壓電器的核心部件之一，其工作特點要求觸點材料具有低電阻率、耐熔焊、抗電弧侵蝕、低溫升等特性。過去幾十年的經(jīng)驗表明，銀氧化鎘具有最佳的綜合性能，因而占據(jù)了大量的市場分額。然而由于存在“鎘毒”的危害，禁用銀氧化鎘已成為一種趨勢。尤其在歐盟推出RoHS指令之后，無論科研機構(gòu)還是相關(guān)的企業(yè)都加快了替代材料的研發(fā)步伐，其中最突出的就是銀氧化錫材料。
銀氧化錫的開發(fā)和應(yīng)用也已經(jīng)歷了幾十年，但批量化應(yīng)用的主要是以熔煉-內(nèi)氧化工藝制備的材料，由于該工藝必須使用一定量的稀散金屬銦導(dǎo)致其成本較高，且隨著電器性能的提高，其適用范圍也受到限制。粉末冶金法的銀氧化錫材料無需加銦，而且在抗熔焊、抗電弧侵蝕等方面具有一定的優(yōu)勢，因此成為多年來研發(fā)的重點。但粉末冶金法制備的銀氧化錫加工性能較差，制約了其發(fā)展，尤其當氧化錫顆粒細小時加工變得愈加困難。為了解決該問題，近年來人們開發(fā)了多種新工藝，其中以化學(xué)包覆法(化學(xué)鍍銀法)和化學(xué)沉積法最為成功，具體的方法在國內(nèi)專利CN1085346、CN1425782、國外專利US5846288、EP1142661等以及Umicore的科研人員發(fā)表的文章中都有報道。這兩種方法制備的銀氧化錫材料都具有均勻的組織分布，較好的加工性能，同時也各有其特點?；瘜W(xué)鍍法制備的粉末容易清洗，后處理較為簡單，但化學(xué)鍍過程中通常都要使用大量氨水作為絡(luò)合劑，水合肼作為還原劑，操作環(huán)境差，污染較為嚴重。盡管國外報道了以抗壞血酸做還原劑的專利，但成本過高，規(guī)模化制備難度大?；瘜W(xué)沉積法以碳酸鈉做沉淀劑，消除了氨水和水合肼的危害，粉末制備成本比化學(xué)鍍法大大下降，但所生成的碳酸銀粒度很細，其表面吸附的鈉離子等有害雜質(zhì)很難去除，極大地影響了材料的加工性能和電性能。這也是其實際應(yīng)用比化學(xué)鍍法少的主要原因之一。由此可見，開發(fā)新型的化學(xué)沉積工藝，解決粉末清洗的難題，使制備的材料具備良好的加工性能和使用性能，不但具有較大的經(jīng)濟價值，而且具有積極的社會意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種銀氧化錫復(fù)合粉末的制備方法。
觸點材料用銀氧化錫復(fù)合粉末的液相化學(xué)制備方法包括如下步驟(1)將平均粒徑1μm的氧化錫粉末加入到濃度為90～350g/L的硝酸銀溶液中，加入重量百分比濃度為0.2～0.5％的高分子分散劑，超聲波分散30～60min，得到SnO2的懸浮液；(2)邊攪拌SnO2的懸浮液邊加入濃度為50～200g/L的碳酸銨溶液，將銀離子以碳酸銀的形式沉積在SnO2上，繼續(xù)攪拌陳化1～2h，得到碳酸銀氧化錫沉淀，碳酸銨∶硝酸銀的摩爾比為1～1.1∶2，碳酸銨溶液的加入速度為0.2～0.8mol/min；(3)將碳酸銀氧化錫沉淀真空抽濾分離，用去離子水清洗，至清洗出水的電導(dǎo)率為100μs/cm，分離所得沉淀在100～120℃烘干10～15h，得到銀氧化錫粉末的前驅(qū)體；(4)將前驅(qū)體粉末在400～600℃溫度下焙燒處理2～4h，使碳酸銀轉(zhuǎn)化為純銀，得到銀氧化錫復(fù)合粉末。
高分子分散劑是聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或明膠。
本發(fā)明在保證材料具備較好綜合性能的前提下，為制備銀氧化錫復(fù)合粉末尋找一條新途徑，具有成本低、方法簡便、操作環(huán)境優(yōu)良等優(yōu)點。


圖1是觸點材料用銀氧化錫復(fù)合粉末的液相化學(xué)制備方法流程圖；圖2是實施例3的前驅(qū)體粉末形貌；圖3是實施例3的焙燒后的AgSnO2粉末。
具體實施例方式
本發(fā)明實施的過程如下觸點材料用銀氧化錫復(fù)合粉末的液相化學(xué)制備方法包括如下步驟(1)將平均粒徑1μm的氧化錫粉末以10000轉(zhuǎn)/分的高速剪切乳化機剪切分散10～15min，使其處于良好的懸浮狀態(tài)，加入到濃度為90～350g/L的硝酸銀溶液中，其中含有0.2～0.5％(質(zhì)量分數(shù))的高分子分散劑，超聲波分散30～60min，得到SnO2的懸浮液；高分子分散劑是聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或明膠。
(2)邊攪拌SnO2的懸浮液邊加入濃度為50～200g/L的碳酸銨溶液，將銀離子以碳酸銀的形式沉積在SnO2上，繼續(xù)攪拌陳化1～2h，得到碳酸銀氧化錫沉淀，碳酸銨∶硝酸銀的摩爾比為1～1.1∶2，碳酸銨溶液的加入速度為0.2～0.8mol/min；選擇碳酸銨作為沉淀劑主要為避免沉淀中帶有影響材料性能的金屬離子，而碳酸銨本身容易受熱分解，少量未清洗去除的碳酸銨可以通過焙燒消除，保證了粉末的純凈度。同時碳酸銨價格低廉，刺激性氣味也遠比氨水小，都使其具有較好的工業(yè)應(yīng)用價值(3)將碳酸銀氧化錫沉淀真空抽濾分離，清洗，為了確保粉末的純凈度，減少后續(xù)工序的負擔，應(yīng)將沉淀物清洗至洗出水的電導(dǎo)率在100μs/cm以下，分離所得沉淀在100～120℃烘干10～15h，得到銀氧化錫粉末的前驅(qū)體；(4)將銀氧化錫的前驅(qū)體粉末在400～600℃下焙燒處理2～4h，使碳酸銀轉(zhuǎn)化為純銀，得到銀氧化錫復(fù)合粉末。
實施例1(1)將平均粒粒徑1μm的氧化錫粉末在10000轉(zhuǎn)/分的高速剪切乳化機上剪切分散15分鐘，然后加入到濃度為90g/L的硝酸銀溶液中，再加入濃度為0.2％的聚乙二醇作為分散劑，超聲波分散30min，得到SnO2的懸浮液；(2)邊攪拌SnO2的懸浮液邊加入濃度為50g/L的碳酸銨溶液，將銀離子以碳酸銀的形式沉積在SnO2上，繼續(xù)攪拌陳化1h，得到碳酸銀氧化錫沉淀，碳酸銨∶硝酸銀的摩爾比為1∶2，碳酸銨溶液的加入速度為0.2mol/min；(3)將碳酸銀氧化錫沉淀真空抽濾分離，清洗，至清洗出水的電導(dǎo)率為100μs/cm，分離所得沉淀在100℃烘干15h，得到銀氧化錫粉末的前驅(qū)體；(4)將碳酸銀氧化錫粉末的前驅(qū)體在400℃溫度下焙燒處理4h，使碳酸銀轉(zhuǎn)化為純銀，得到銀氧化錫復(fù)合粉末。
實施例2(1)將平均粒徑1μm的氧化錫粉末加入到濃度為350g/L的硝酸銀溶液中，加入濃度為0.5％的聚乙烯基吡咯烷酮作為分散劑，超聲波分散60min，得到SnO2的懸浮液；(2)邊攪拌SnO2的懸浮液邊加入濃度為200g/L的碳酸銨溶液，將銀離子以碳酸銀的形式沉積在SnO2上，繼續(xù)攪拌陳化2h，得到碳酸銀氧化錫沉淀，碳酸銨∶硝酸銀的摩爾比為1.1∶2，碳酸銨溶液的加入速度為0.8mol/min；(3)將碳酸銀氧化錫沉淀真空抽濾分離，清洗，至清洗出水的電導(dǎo)率為100μs/cm，分離所得沉淀在120℃烘干10h，得到銀氧化錫粉末的前驅(qū)體；(4)將銀氧化錫的前驅(qū)體粉末在600℃溫度下焙燒處理2h，使碳酸銀轉(zhuǎn)化為純銀，得到銀氧化錫復(fù)合粉末。
實施例3(1)將平均粒經(jīng)1μm的氧化錫粉末加入到濃度為150g/L的硝酸銀溶液中，加入濃度為0.3％的明膠作為分散劑，超聲波攪拌50min，得到SnO2的懸浮液；(2)邊攪拌SnO2的懸浮液邊加入濃度為100g/L的碳酸銨溶液，將銀離子以碳酸銀的形式沉積在SnO2上，繼續(xù)攪拌陳化1.5h，得到碳酸銀氧化錫沉淀，碳酸銨∶硝酸銀的摩爾比為1.05∶2，碳酸銨溶液的加入速度為0.5mol/min；(3)將碳酸銀氧化錫懸浮液真空抽濾分離，清洗，至清洗出水的電導(dǎo)率為100μs/cm，分離所得沉淀在110℃烘干12h，得到銀氧化錫粉末的前驅(qū)體；(4)將碳酸銀氧化錫粉末的前驅(qū)體在500℃溫度下焙燒處理3h，使碳酸銀轉(zhuǎn)化為純銀，得到銀氧化錫復(fù)合粉末。
實施例3獲得的銀氧化錫粉末前驅(qū)體和焙燒后的粉末形貌見圖2、圖3。
權(quán)利要求
1.一種觸點材料用銀氧化錫復(fù)合粉末的液相化學(xué)制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將平均粒徑1μm的氧化錫粉末加入到濃度為90～350g/L的硝酸銀溶液中，加入重量百分比濃度為0.2～0.5％的高分子分散劑，超聲波分散30～60min，得到SnO2的懸浮液；(2)邊攪拌SnO2的懸浮液邊加入濃度為50～200g/L的碳酸銨溶液，將銀離子以碳酸銀的形式沉積在SnO2上，繼續(xù)攪拌陳化1～2h，得到碳酸銀氧化錫沉淀，碳酸銨∶硝酸銀的摩爾比為1～1.1∶2，碳酸銨溶液的加入速度為0.2～0.8mol/min；(3)將碳酸銀氧化錫的沉淀物真空抽濾分離，去離子水清洗，至清洗出水的電導(dǎo)率為100μs/cm，分離所得沉淀在100～120℃烘干10～15h，得到銀氧化錫粉末的前驅(qū)體；(4)將前驅(qū)體粉末在400～600℃溫度下焙燒處理2～4h，使碳酸銀轉(zhuǎn)化為純銀，得到銀氧化錫復(fù)合粉末。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，高分子分散劑是聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或明膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸點材料用銀氧化錫復(fù)合粉末的液相化學(xué)制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將氧化錫粉末加入到硝酸銀溶液中，加入高分子分散劑，超聲波分散，得到SnO
文檔編號B22F1/02GK101088680SQ200710070059
公開日2007年12月19日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月17日
發(fā)明者王尚軍, 李巖 申請人:王尚軍