一種復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，屬于低壓電器AgMeO觸頭材料【技術(shù)領(lǐng)域】。將金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照75～90wt%：10～25wt%配料，然后在溫度為50～350℃、轉(zhuǎn)速為200～300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨8～20小時(shí)，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末壓制成坯體后燒結(jié)即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。能夠在機(jī)械合金化的同時(shí)促使多元銀合金粉末氧化，有利于所形成的金屬氧化物彌散分布于銀基體中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，屬于低壓電器AgMeO觸頭材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]銀基金屬氧化物(AgMeO)電觸頭材料是指彌散的金屬氧化物顆粒分布在銀基體中的一種材料，具有較好的導(dǎo)電性、抗熔焊性、耐電磨損和使用壽命；在低壓電器中有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]最早出現(xiàn)的AgMeO電觸頭材料是AgCdO材料，由于其具有耐電弧、抗熔焊、耐機(jī)械磨損、耐腐蝕、穩(wěn)定性好，并且具有較低的接觸電阻、良好的加工性和可焊性等眾多優(yōu)點(diǎn)，被稱為“萬(wàn)能觸頭”;但是由于其在制備與使用過(guò)程中的毒性問(wèn)題被歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家限制使用，這就促使人們來(lái)開(kāi)發(fā)無(wú)Cd的AgMeO電觸頭材料。目前，主要研究的無(wú)Cd的AgMeO電觸頭材料有AgSn02、AgZnO、AgNiO、AgREO、AgCuO等，但這些AgMeO電觸頭材料的性能均不能完全達(dá)到AgCdO電觸頭材料那樣的使用要求。特別是隨著電子、電訊產(chǎn)品的更新?lián)Q代，對(duì)電觸頭材料的研究和生產(chǎn)提出了更高的要求，單一的氧化物增強(qiáng)銀基復(fù)合觸頭材料，已經(jīng)不能滿足電子產(chǎn)品的需要。因此，制備銀基多相復(fù)合氧化物電觸頭材料已成為電觸頭材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。
[0004]公知的銀基氧化物電接觸材料的制備方法有以下幾種:
1、化學(xué)共沉淀法:該法是通過(guò)化學(xué)沉淀法制備銀金屬?gòu)?fù)合粉末，再經(jīng)過(guò)混料、壓制成形、燒結(jié)、復(fù)壓復(fù)燒、擠壓拉拔或軋制工藝制備銀金屬氧化物電接觸材料；
2、合金內(nèi)氧化法:該法首先通過(guò)制粉來(lái)制備銀金屬粉末，然后將銀金屬粉末放入一定氧分壓氣氛中使金屬發(fā)生氧化，生成穩(wěn)定的金屬氧化物；然后將已經(jīng)氧化的銀金屬氧化物復(fù)合粉末經(jīng)過(guò)壓制成形、燒結(jié)、復(fù)壓復(fù)燒、擠壓拉拔或軋制工藝制備銀金屬氧化物電接觸材料；
3、粉末冶金法:該法是將銀粉和金屬氧化物粉混合在一起，再經(jīng)過(guò)混料、壓制成形、燒結(jié)、復(fù)壓復(fù)燒、擠壓拉拔或軋制工藝制備銀金屬氧化物電接觸材料。
[0005]4、反應(yīng)合成法:該方法是將銀粉、銀合金粉和氧化銀粉混合在一起，在經(jīng)過(guò)壓制、燒結(jié)反應(yīng)合成來(lái)制備銀金屬氧化物電接觸材料。
[0006]公知的銀金屬氧化物電接觸材料的制備技術(shù)，雖然都能制備出銀金屬氧化物材料，但是，這些材料制備技術(shù)中或存在著銀金屬氧化物復(fù)合粉末制備過(guò)程中的酸、堿、鹽的污染問(wèn)題，或是由于需另行制備金屬氧化物粉末、再與銀粉混合，從而使得粉末的準(zhǔn)備階段過(guò)長(zhǎng)，造成工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本過(guò)高；或是獲得的銀金屬氧化物電觸頭材料界面結(jié)合牢固、加工性能差、成材率低的問(wèn)題。正是基于上述各種制備方法的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種復(fù)相金屬氧化物銀基電觸頭材料的制備技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明針對(duì)單一金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料不能完全滿足市場(chǎng)的要求，以及其他制備方法所存在的問(wèn)題，提出了一種復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，優(yōu)點(diǎn)是燒結(jié)溫度低、成本低廉。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是在機(jī)械合金化的同時(shí)使得多元銀合金粉末被氧化，基體銀合金被細(xì)化，且所形成的金屬氧化物能夠彌散分布于銀基體中；具體制備步驟如下:將金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照75?90wt%: 10?25 wt%配料，然后在溫度為50?350°C、轉(zhuǎn)速為200?300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨8?20小時(shí)，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末壓制成坯體后燒結(jié)即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。
[0009]所述金屬銀粉末和其他金屬粉末的粒度為0.3?0.8 μ m。
[0010]所述其他金屬粉末包括Sn、Zn、Cu、Re、N1、In、B1、A1或Mg中的一種或幾種任意比例的混合物。
[0011]所述球磨過(guò)程中的球料比為2?5:2?1。
[0012]所述球墨轉(zhuǎn)速的優(yōu)選速率為250轉(zhuǎn)/分鐘。
[0013]所述壓制的壓力為200?500MPa。
[0014]所述燒結(jié)的溫度為500?650°C，時(shí)間為1?4小時(shí)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:能夠在機(jī)械合金化的同時(shí)促使多元銀合金粉末氧化，有利于所形成的金屬氧化物彌散分布于銀基體中；而且能夠獲得小于1 μ m的含有復(fù)相金屬氧化物的銀基粉末，導(dǎo)致燒結(jié)溫度低于其他制備方法，節(jié)約了成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明方法制備的AgCu0Y203電觸頭材料的燒結(jié)態(tài)500倍金相組織圖；
圖2是本發(fā)明的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]實(shí)施方式一:如圖1所示，本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.5 μ m金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照85wt%和15 wt%配料，然后在溫度為50?350°C、轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨10小時(shí)，球料比為3:2，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為300MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為500°C，時(shí)間為2小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末為Sn。如圖1中制備的AgCu0Y203就是采用該實(shí)施方式獲得CuO和Y203兩種氧化物增強(qiáng)的銀基電觸頭材料。從此圖中看到，所制備的AgCu0Y203的電觸頭材料中，Y203僅分布在銀基體顆粒內(nèi)部；而CuO顆粒不僅分布在銀基體顆粒周?chē)?，還會(huì)與Y203顆粒共同分布在銀基體內(nèi)部，這樣的組織特點(diǎn)可以充分發(fā)揮兩種金屬氧化物的各自的優(yōu)良性能，從而能夠提高該復(fù)相電觸頭材料的耐磨性、滅弧性等。
[0019]實(shí)施方式二:本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.3金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照75被％和25 wt%配料，然后在溫度為100°C、轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨8小時(shí)，球料比為3:1，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為600MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為600°C，時(shí)間為1小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末為Sn、Zn、Cu、Re、N1、In、B1、A1和Mg任意比例的混合物。
[0020]實(shí)施方式三:本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.6 μ m金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照90wt%和10wt%配料，然后在溫度為300°C、轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨15小時(shí)，球料比為2:1，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為400MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為500°C，時(shí)間為4小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末包括Sn、Zn、Cu、Re、N1、In、B1、Al或Mg中的一種或幾種任意比例的混合物。
[0021]實(shí)施方式四:本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.6 μ m金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照90wt%和10wt%配料，然后在溫度為300°C、轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨15小時(shí)，球料比為2:1，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為500MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為650°C，時(shí)間為1小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末為Sn、Zn、Cu的任意比例的混合物。
[0022]實(shí)施方式五:本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.8 μ m金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照90wt%和10wt%配料，然后在溫度為50°C、轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨20小時(shí)，球料比為1:1，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為200MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為500°C，時(shí)間為4小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末為In、B1、A1和Mg的任意比例的混合物。
[0023]實(shí)施方式六:本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.7 μ m金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照90wt%和10wt%配料，然后在溫度為300°C、轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨15小時(shí)，球料比為1:1，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為400MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為500°C，時(shí)間為4小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末為Bi。
[0024]實(shí)施方式七:本實(shí)施方式的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法為:將粒度均為0.6 μ m金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照90wt%和10wt%配料，然后在溫度為300°C、轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨15小時(shí)，球料比為5:1，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末在壓力為400MPa下壓制成坯體后燒結(jié)(溫度為500°C，時(shí)間為4小時(shí))即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。其他金屬粉末為Cu、Re、N1、In、B1、A1和Mg的任意比例的混合物。
[0025]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于具體步驟包括:將金屬銀粉末與其他金屬元素粉末按照75?90wt%:10?25wt%配料，然后在溫度為50?350°C、轉(zhuǎn)速為200?300轉(zhuǎn)/分鐘的條件下球磨8?20小時(shí)，球磨的全過(guò)程通入純度為99.9%以上的氧氣，最后將混合粉末壓制成坯體后燒結(jié)即得到復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于:所述金屬銀粉末和其他金屬粉末的粒度為0.3?0.8 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于:所述其他金屬粉末包括Sn、Zn、Cu、Re、N1、In、B1、Al或Mg中的一種或幾種任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于:所述球磨過(guò)程中的球料比為2?5:2?1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于:所述球墨轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于:所述壓制的壓力為200?500MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)相金屬氧化物增強(qiáng)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于:所述燒結(jié)的溫度為500?650°C，時(shí)間為1?4小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C22C1/10GK103681015SQ201310612538
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】周曉龍, 曹建春 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)