一種銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料及其在繼電器的生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，該銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料包括兩層，其中一層為AgW30層，另一層為銀的復(fù)合氧化物層，兩層之間通過熔合固定，其中銀的復(fù)合氧化物層由Ag、Zn、La及Ti制備得到，該銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料在提高觸點(diǎn)性能的同時(shí)，也節(jié)省了銀材料的用量，大大降低了成本。
【專利說明】一種銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料及其應(yīng)用，特別是適合于交流用繼電器或汽車搭載用繼電器的電觸點(diǎn)材料。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)繼電器行業(yè)，長(zhǎng)期以來其生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝主要以廉價(jià)的勞動(dòng)密集型生產(chǎn)方式進(jìn)行生產(chǎn)，因而產(chǎn)品質(zhì)量、性能和價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中均有不足之處，同樣一個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品性能有非常大的差異。因此，國(guó)內(nèi)繼電器行業(yè)的出路在于不斷提高零件制造精度的基礎(chǔ)上，著重于產(chǎn)品的研制開發(fā)和裝配生產(chǎn)模式的改進(jìn)以及可靠性的提高，以期實(shí)現(xiàn)裝配生產(chǎn)工藝的自動(dòng)化或半自動(dòng)化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)一體化，從而提高產(chǎn)品技術(shù)檔次和技術(shù)含量，提高質(zhì)量，降低成本。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的性能與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)有著很大的差距。對(duì)于觸點(diǎn)部分銀合金的材質(zhì)的研究還是停留在實(shí)驗(yàn)室階段。
[0003]作為在一般的交流負(fù)荷下使用的繼電器中組裝的電觸點(diǎn)材料，常見的有Ag-CdO系電觸點(diǎn)材料。Ag-CdO系觸點(diǎn)材料是作為電觸點(diǎn)材料所應(yīng)該具有耐熔敷性、耐消耗性以及接觸電阻穩(wěn)定性等特性。但是，Cd是對(duì)人體有毒的元素，考慮到近來的環(huán)境問題，最好不制造和使用它。因此，需要進(jìn)行不含Cd的電觸點(diǎn)材料的開發(fā)。
[0004]作為在交流負(fù)荷的交流通用繼電器等中使用的不含Cd的材料，專利文獻(xiàn)JP特開昭54-110124以及專利文獻(xiàn)JP特公昭55-4825公開了 Ag-SnO2系以及Ag-SnO2-1n2O3系等Ag-氧化物系電觸點(diǎn)材料。其中已知，Ag-SnO2系的電觸點(diǎn)材料在沖擊電流發(fā)生的容量性負(fù)荷下顯示了非常優(yōu)良的耐熔敷性。但是，在電感性負(fù)荷下，與以往的Ag-CdO系電觸點(diǎn)材料相比較，Ag-SnO2系電觸點(diǎn)材料的耐消耗特性略差，因此，難以確保與Ag-CdO系電觸點(diǎn)材料同等或更好的耐久性。另外已知，Ag-SnO2系電觸點(diǎn)材料中還含有In2O3的Ag-SnO2-1n2O3系電觸點(diǎn)材料，顯著改善了 Ag-SnO2系電觸點(diǎn)材料的電阻負(fù)荷以及對(duì)電感性負(fù)荷的耐消耗性，與Ag-CdO系電觸點(diǎn)材料同樣具有對(duì)各種負(fù)荷平衡良好的耐久特性。但I(xiàn)n是稀有金屬，并且作為近來的液晶或等離子體等顯示裝置中的ITO透明電極的原料正被大量使用，因此In資源面臨著枯竭的問題，并且In價(jià)格暴漲，也影響到電觸點(diǎn)材料制造成本。
[0005]此外，國(guó)內(nèi)對(duì)銀基觸點(diǎn)材料的研究還有以下的專利文獻(xiàn):CN1417817A、CN1425790A、CN1441071A、CN1167835A、CN101202169A、CN1443864A 等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)以上存在的不足，提供一種銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，并將其用于繼電器中，該銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料具有優(yōu)良的力學(xué)和電學(xué)綜合性能。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供一種銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，該銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，包括兩層，其中一層為AgW30層，另一層為銀的復(fù)合氧化物層，兩層之間通過熔合固定，其中銀的復(fù)合氧化物層的制備方法包括以下步驟:
[0008](I)合金熔煉，將Ag、Zn、La、Ti按如下質(zhì)量百分比混合后經(jīng)熔煉形成合金熔體，其中 Zn 為 2-5%、La 為 0.5-1%, Ti 為 2-5%,余量為 Ag ；
[0009](2)霧化制粉，將合金熔體經(jīng)高壓霧化設(shè)備霧化制成合金粉體；
[0010](3)等靜壓制錠，將合金粉體通過等靜壓制錠加工成胚錠；
[0011](4)燒結(jié)，將胚錠在非氧化性介質(zhì)中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為450°C -600°C獲得合金粉體燒結(jié)錠；
[0012](5)經(jīng)擠壓，將合金粉體燒結(jié)錠擠壓制成擠壓板材；
[0013](6)內(nèi)氧化，將步驟(5)制得的板材通過內(nèi)氧化法制得所述銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，進(jìn)一步設(shè)置是所述步驟(1)中熔煉溫度為600 0C -800。。。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，其中Zn為5%、La為1%、Ti為5%。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述步驟(2)霧化制粉為氣霧化制粉，其中氣霧化壓力在10MPa-l5MPa。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述步驟(3)中的等靜壓壓力控制在100MPa-150MP。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的步驟(4)中非氧化性介質(zhì)為真空或者或
氮?dú)鈿夥铡?br> [0019]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述步驟(5)中的擠壓溫度500°C -700°C，擠壓比≥80。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述步驟出)中內(nèi)氧化工藝條件控制在:純氧壓力 0.5-lMPa、溫度 500-700°C。
[0021]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，所述的AgW30層中銀的質(zhì)量百分含量為70%, W的質(zhì)量百分含量為30%。
[0022]本發(fā)明還涉及將上述銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料用于繼電器的生產(chǎn)過程中。
[0023]在具體使用中，以AgW30層作為焊接面，銀的復(fù)合氧化物層作為工作面。以該銀的復(fù)合氧化物層作為工作面，使得該材料具有較好的耐侵蝕性和抗熔焊性能，并且具有較好的通斷性能。本發(fā)明通過對(duì)金屬的選擇以及配比的優(yōu)化，以及對(duì)電觸點(diǎn)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在提高觸點(diǎn)性能的同時(shí)，也節(jié)省了銀材料的用量，大大降低了成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0025]圖1是本發(fā)明的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料的示意圖
[0026]其中I表示AgW30層，2表示銀的復(fù)合氧化物層。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0028]實(shí)施例1
[0029]銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料A包括兩層，其中一層為AgW30層，另一層為銀的復(fù)合氧化物層，兩層之間通過熔合固定，其中銀的復(fù)合氧化物層的制備方法包括以下步驟:[0030](I)合金熔煉，將Ag、Zn、La、Ti按如下質(zhì)量百分比混合后經(jīng)熔煉形成合金熔體，其中Zn為5%、La為1%、Ti為5%，余量為Ag，熔煉溫度為600°C ；
[0031](2)氣霧化制粉，將合金熔體經(jīng)高壓霧化設(shè)備霧化制成合金粉體，其中氣霧化壓力在 IOMPa ；
[0032](3)等靜壓制錠，將合金粉體通過等靜壓制錠加工成胚錠，壓力控制在150MPa ；
[0033](4)燒結(jié)，將胚錠在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為500°C獲得合金粉體燒結(jié)錠；
[0034](5)經(jīng)擠壓，將合金粉體燒結(jié)錠擠壓制成擠壓板材，擠壓溫度600°C，擠壓比> 80 ；
[0035](6)內(nèi)氧化，將步驟(5)制得的板材通過內(nèi)氧化法制得所述銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其中純氧壓力IMPa、溫度500°C。
[0036]實(shí)施例2
[0037]銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料B包括兩層，其中一層為AgW30層，另一層為銀的復(fù)合氧化物層，兩層之間通過熔合固定，其中銀的復(fù)合氧化物層的制備方法包括以下步驟:
[0038](I)合金熔煉，將Ag、Zn、La、Ti按如下質(zhì)量百分比混合后經(jīng)熔煉形成合金熔體，其中Zn為2%、La為0.5%、Ti為5%，余量為Ag，熔煉溫度為800°C ；
[0039](2)氣霧化制粉，將合金熔體經(jīng)高壓霧化設(shè)備霧化制成合金粉體，其中氣霧化壓力在 15MPa ；
`[0040](3)等靜壓制錠，將合金粉體通過等靜壓制錠加工成胚錠，壓力控制在120MPa ；
[0041](4)燒結(jié)，將胚錠在氮?dú)鈿夥罩羞M(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為600°C獲得合金粉體燒結(jié)錠；
[0042](5)經(jīng)擠壓，將合金粉體燒結(jié)錠擠壓制成擠壓板材，擠壓溫度50(TC，擠壓比>80 ；
[0043](6)內(nèi)氧化，將步驟(5)制得的板材通過內(nèi)氧化法制得所述銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其中純氧壓力0.5MPa、溫度700°C。
[0044]對(duì)上述實(shí)施例1和2制備得到的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料進(jìn)行性能測(cè)試結(jié)果見下表1。
[0045]表1
[0046]
【權(quán)利要求】
1.一種銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于，該銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料包括兩層，其中一層為AgW30層，另一層為銀的復(fù)合氧化物層，兩層之間通過熔合固定，其中銀的復(fù)合氧化物層的制備方法包括以下步驟: (1)合金熔煉,將Ag、Zn、La、Ti按如下質(zhì)量百分比混合后經(jīng)熔煉形成合金熔體，其中Zn為 2-5%、La 為 0.5-1%、Ti 為 2-5%,余量為 Ag ； (2)霧化制粉，將合金熔體經(jīng)高壓霧化設(shè)備霧化制成合金粉體； (3)等靜壓制錠,將合金粉體通過等靜壓制錠加工成胚錠； (4)燒結(jié)，將胚錠在非氧化性介質(zhì)中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為450°C_600°C獲得合金粉體燒結(jié)錠； (5)經(jīng)擠壓，將合金粉體燒結(jié)錠擠壓制成擠壓板材； (6)內(nèi)氧化，將步驟(5)制得的板材通過內(nèi)氧化法制得所述銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述步驟(1)中熔煉溫度為600°C -800°C。
3.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于Zn為5%、La為1%、Ti 為 5%ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述步驟(2)霧化制粉為氣霧化制粉，其中氣霧化壓力在10MPa-15MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述步驟(3)中的等靜壓壓力控制在100MPa-150MP。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述的步驟(4)中非氧化性介質(zhì)為真空或者或氮?dú)鈿夥铡?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述步驟(5)中的擠壓溫度500°C _700°C，擠壓比≥80。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述步驟(6)中內(nèi)氧化工藝條件控制在:純氧壓力0.5-lMPa、溫度500-700°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料，其特征在于所述的AgW30層中銀的質(zhì)量百分含量為70%，W的質(zhì)量百分含量為30%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的銀基復(fù)合氧化物電觸點(diǎn)材料在繼電器的生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C22C1/04GK103762099SQ201310710953
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】陳岳建, 周波, 黃果, 林慶付 申請(qǐng)人:寧波賽特勒電子有限公司