本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于化學(xué)沉積法的銀氧化錫電接觸材料制備方法。
背景技術(shù)：
目前，已知的銀氧化錫(AgSnO2)電接觸材料在制備過程中，采用了不同的添加物及制備方法，有的采用高純金屬霧化結(jié)合氧化技術(shù)制備氧化物粉末，有的采用化學(xué)共沉淀工藝同時沉淀銀和氧化物粉體，還有的采用氧化物微粒和配比中其他銀粉在球磨機中長時間球磨的工藝。但是，大部分的工藝方法均存在銀的使用含量高、成本大、工藝要求嚴格及氧化物粉體易團聚的缺點，且在高溫下容易引入雜質(zhì)，最終影響電接觸材料的使用壽命，難以工業(yè)化應(yīng)用。
在現(xiàn)有的化學(xué)共沉淀方法中，通常是將配比中的氧化物和銀粉同時沉淀，然而在沉淀的過程中，由于銀與氧化物的晶體結(jié)構(gòu)截然不同，在結(jié)晶過程中易于出現(xiàn)銀和氧化物的大量團聚，難以實現(xiàn)復(fù)合材料的均勻化，這樣容易造成制得的電接觸材料組織極不均勻且使用壽命降低的問題，不利于工業(yè)化推廣。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于化學(xué)沉積法的銀氧化錫電接觸材料制備方法，利用化學(xué)沉積法制得分布均勻的納米摻雜銀氧化錫電接觸材料，能有效降低銀的用量；此外，解決了現(xiàn)有電接觸材料在制備過程中存在的氧化物易于偏聚及制備過程復(fù)雜不易控的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，基于化學(xué)沉積法的銀氧化錫電接觸材料制備方法，具體按照以下步驟實施：
步驟1、將氧化鑭、氧化銅、氧化鐵、氧化鉍或氧化鈰作為摻雜物，結(jié)合納米氧化錫粉體，利用現(xiàn)有技術(shù)，高能球磨、水熱合成或凝膠法，制備出摻雜納米氧化錫粉體；
步驟2、利用硝酸銀溶液與氨水配制銀氨溶液；
步驟3、將經(jīng)步驟1得到的摻雜納米氧化錫粉體與經(jīng)步驟2形成的銀氨溶液混合均勻，并利用還原劑，結(jié)合化學(xué)沉積法，制備出納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
步驟4、將步驟3得到的納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體依次進行成型、燒結(jié)處理，得到銀氧化錫電接觸材料。
本發(fā)明的特點還在于：
步驟2具體按照以下步驟實施：
步驟2.1、分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；
步驟2.2、取氨水，并將氨水緩慢滴加到經(jīng)步驟2.1得到的硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在7～11之間。
步驟2.1中硝酸銀與水與水的質(zhì)量比為：1～5：95～99。
步驟3具體按照以下步驟實施：
步驟3.1、按錫元素和銀元素摩爾比為1：2.09～12.5將步驟1中的摻雜納米氧化錫粉體添加到步驟2中形成的銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
步驟3.2、取還原劑，將還原劑緩慢滴加到經(jīng)步驟3.1得到的懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體。
還原劑采用水合肼、抗壞血酸、葡萄糖、甲醛、乙醛、乙二醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸脂、乙酸、硼氫酸鈉或連二亞硫酸鈉。
步驟3.2中采用的攪拌方式為機械式攪拌或者氣流攪拌。
步驟4具體按照以下方法實施：
步驟4.1、將經(jīng)步驟3得到的納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；
步驟4.2、將經(jīng)步驟4.1得到的納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于500℃～700℃的溫度下退火處理1h～3h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
本發(fā)明的有益效果是：
1.本發(fā)明的銀氧化錫電接觸材料制備方法中涉及化學(xué)沉積法，采用化學(xué)沉積法能在最大限度上降低了納米氧化物粒子的團聚現(xiàn)象。
2.在本發(fā)明的銀氧化錫電接觸材料制備方法中，通過復(fù)合添加氧化鑭、氧化銅、氧化鐵、氧化鉍或氧化鈰這些金屬氧化物，在很大程度上改善了銀在電弧作用下的潤濕性，提高銀和氧化物微粒在界面處的結(jié)合強度，改善了電接觸材料的可加工性能。
3.在本發(fā)明的銀氧化錫電接觸材料制備方法中，利用化學(xué)沉積法制得分布均勻的納米摻雜銀氧化錫電接觸材料，將銀的用量控制在60％～90％范圍內(nèi)，能有效降低銀的用量，降低了制備成本。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明基于化學(xué)沉積法的銀氧化錫電接觸材料制備方法，具體按照以下步驟實施：
步驟1、將氧化鑭、氧化銅、氧化鐵、氧化鉍或氧化鈰作為摻雜物，結(jié)合納米氧化錫粉體，利用現(xiàn)有的技術(shù)，如：高能球磨、水熱合成或凝膠法，制備出摻雜納米氧化錫粉體。
其中，將摻雜物和納米摻雜氧化錫粉體混合時質(zhì)量比可控制為(0.1～15)：(85～100)混合。
制備摻雜納米氧化錫粉體的高能球磨、水熱合成或凝膠法均可參照現(xiàn)有納米摻雜技術(shù)。為了方便也可以直接在市場上購買摻雜了氧化鑭、氧化銅、氧化鐵、氧化鉍或氧化鈰的摻雜納米氧化錫粉體，平均粒徑可控制為10nm～200nm。
步驟2、利用硝酸銀溶液與氨水配制銀氨溶液，具體按照以下步驟實施：
步驟2.1、按質(zhì)量比為1～5：95～99分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；
步驟2.2、取氨水，并將氨水緩慢滴加到經(jīng)步驟2.1得到的硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在7～11之間。
步驟3、將經(jīng)步驟1得到的摻雜納米氧化錫粉體與經(jīng)步驟2形成的銀氨溶液混合均勻，并利用還原劑，結(jié)合化學(xué)沉積法，制備出納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體，具體按照以下步驟實施：
步驟3.1、按錫元素和銀元素摩爾比為1：2.09～12.5將步驟1中的摻雜納米氧化錫粉體添加到步驟2中形成的銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
攪拌方式采用機械式攪拌或者氣流攪拌；
步驟3.2、取還原劑，將還原劑緩慢滴加到經(jīng)步驟3.1得到的懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體。
其中，還原劑采用水合肼、抗壞血酸、葡萄糖、甲醛、乙醛、乙二醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸脂、乙酸、硼氫酸鈉或連二亞硫酸鈉。
步驟4、將步驟3得到的納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體依次進行成型、燒結(jié)處理，得到銀氧化錫電接觸材料，具體按照以下步驟實施：
步驟4.1、將經(jīng)步驟3得到的納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；
步驟4.2、將經(jīng)步驟4.1得到的納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于500℃～700℃的溫度下退火處理1h～3h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
實施例1
采用平均粒徑為50nm的氧化鑭摻雜納米氧化錫粉體；
按質(zhì)量比為1：99分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；取氨水，并將氨水緩慢滴加到硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在7.5；
按錫元素和銀元素摩爾比為1：3將氧化鑭摻雜納米氧化錫粉體添加到銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
將還原劑-水合肼緩慢滴加到懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑-水合肼，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
將納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；將納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于500℃的溫度下退火處理3h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
實施例2
采用平均粒徑為100nm的氧化銅摻雜納米氧化錫粉體；
按質(zhì)量比為2：98分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；取氨水，并將氨水緩慢滴加到硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在8；
按錫元素和銀元素摩爾比為1：5將氧化銅摻雜納米氧化錫粉體添加到銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
將還原劑-抗壞血酸緩慢滴加到懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑-抗壞血酸，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
將納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；將納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于600℃的溫度下退火處理2h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
實施例3
采用平均粒徑為70nm的氧化鐵摻雜納米氧化錫粉體；
按質(zhì)量比為3：97分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；取氨水，并將氨水緩慢滴加到硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在8.2；
按錫元素和銀元素摩爾比為1：6將氧化鐵摻雜納米氧化錫粉體添加到銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
將還原劑-甲醛緩慢滴加到懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑-甲醛，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
將納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；將納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于700℃的溫度下退火處理1h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
實施例4
采用平均粒徑為85nm的氧化鉍摻雜納米氧化錫粉體；
按質(zhì)量比為4：95分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；取氨水，并將氨水緩慢滴加到硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在11；
按錫元素和銀元素摩爾比為1：9將氧化鉍摻雜納米氧化錫粉體添加到銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
將還原劑-乙醛緩慢滴加到懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑-乙醛，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
將納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；將納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于650℃的溫度下退火處理1.5h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
實施例5
采用平均粒徑為150nm的氧化鈰摻雜納米氧化錫粉體；
按質(zhì)量比為5：96分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；取氨水，并將氨水緩慢滴加到硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在10；
按錫元素和銀元素摩爾比為1：12將氧化鈰摻雜納米氧化錫粉體添加到銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
將還原劑-甲酸鹽緩慢滴加到懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑-甲酸鹽，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
將納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；將納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于550℃的溫度下退火處理2.5h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
實施例6
采用平均粒徑為200nm的氧化鈰摻雜納米氧化錫粉體；
按質(zhì)量比為5：99分別稱取硝酸銀與水，并將稱取的硝酸銀與水混合均勻，得到澄清的硝酸銀溶液；取氨水，并將氨水緩慢滴加到硝酸銀溶液中，形成銀氨溶液，在滴加過程中，要利用PH計控制溶液的PH值在9；
按錫元素和銀元素摩爾比為1：12.5將氧化鈰摻雜納米氧化錫粉體添加到銀氨溶液中，攪拌均勻后，得到分散均勻的懸浮體系；
將還原劑-硼氫酸鈉鹽緩慢滴加到懸浮體系中，采用邊滴加邊攪拌的方式，在滴加過程中利用鹽酸檢驗懸浮液中銀離子，直至懸浮液中無銀離子存在，停止滴加還原劑-硼氫酸鈉，制備得到納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體；
將納米摻雜銀氧化錫復(fù)合粉體經(jīng)熱擠壓工藝或復(fù)壓加工處理，得到納米摻雜銀氧化錫電接觸材料；將納米摻雜銀氧化錫電接觸材料依據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)的需要，于700℃的溫度下退火處理1.5h，用以調(diào)節(jié)成品硬度，即得到銀氧化錫電接觸材料。
本發(fā)明基于化學(xué)沉積法的銀氧化錫電接觸材料制備方法，利用化學(xué)沉積法制得分布均勻的納米摻雜銀氧化錫電接觸材料，能有效降低銀的用量；此外，解決了現(xiàn)有電接觸材料在制備過程中存在的氧化物易于偏聚及制備過程復(fù)雜不易控的問題。