專(zhuān)利名稱(chēng)：電工觸點(diǎn)的金屬蒸汽真空弧源離子注入制造技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用金屬蒸汽真空弧源離子注入機(jī)制造電工觸點(diǎn)的技術(shù)。
金屬蒸汽真空弧源離子注入是80年代后期國(guó)際上迅速發(fā)展起來(lái)的一種高新技術(shù)，該技術(shù)的特點(diǎn)是在不改變零件表面形狀和尺寸的基礎(chǔ)上，向零件表面引入各種金屬離子，使零件表面產(chǎn)生原子冶金過(guò)程，由于注入離子帶有極高的能量，因此注入層和基體之間沒(méi)有明顯的分界面，是純粹的冶金結(jié)合；與此同時(shí)，該技術(shù)具有非熱力學(xué)平衡的特點(diǎn)，可以產(chǎn)生用傳統(tǒng)的冶金方法不能產(chǎn)生的新相和新的合金，從而達(dá)到其它表面處理和冶金方法所不能達(dá)到的效果，為改善材料表面的物理、化學(xué)性能開(kāi)辟了新的途徑。
作為電工觸點(diǎn)來(lái)講，其使用性能主要取決于觸點(diǎn)材料表面的電接觸性能和機(jī)械性能，因此電工觸點(diǎn)工作過(guò)程可以認(rèn)為是一種表面行為，因此將金屬離子注入這一表面改性技術(shù)應(yīng)用于觸點(diǎn)的制造上是很自然的。
傳統(tǒng)的制造電工觸點(diǎn)技術(shù)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)過(guò)程長(zhǎng)，如目前在電工觸點(diǎn)制造行業(yè)廣泛使用的粉末冶金法需要完成制粉、混合、壓制、培燒、再壓制等過(guò)程，這樣不僅需要較長(zhǎng)的生產(chǎn)周期，而且浪費(fèi)能源、邊角料不能重復(fù)利用，增加生產(chǎn)成本，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。采用金屬蒸汽真空弧源離子注入制造電工觸點(diǎn)從根本上改變了傳統(tǒng)的制造電工觸點(diǎn)的制造技術(shù)，使制造電工觸點(diǎn)的生產(chǎn)過(guò)程大大簡(jiǎn)化，顯著降低制造成本，而且整個(gè)制造過(guò)程幾乎不對(duì)環(huán)境造成污染。
在觸點(diǎn)材料中大量使用銀、鎘等稀貴金屬，使得觸點(diǎn)材料成本居高不下；同時(shí)由于觸頭材料的工作特點(diǎn)，當(dāng)觸點(diǎn)失效時(shí)，往往只是表面發(fā)生燒損或熔焊，而表層下貴金屬還完好無(wú)損，因此還造成資源的很大浪費(fèi)。由于金屬蒸汽真空弧源離子注入具有非熱力學(xué)平衡和注入層與基體之間沒(méi)有明顯的分界面，是純粹的冶金結(jié)合等特點(diǎn)，使得很薄的改性層就能夠達(dá)到整體或者部分為銀或含銀合金的效果。因此，采用金屬蒸汽真空弧源離子注入制造電工觸點(diǎn)使電工觸點(diǎn)的原材料成本大大降低，而且節(jié)約大量稀貴金屬。
采用金屬蒸汽真空弧源離子注入制造電工觸點(diǎn)比采用傳統(tǒng)的離子注入方法制造電工觸點(diǎn)要有極大的優(yōu)越性，可以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的離子注入機(jī)存在引出束流小，束斑面積小，注入機(jī)設(shè)備復(fù)雜昂貴等缺點(diǎn)，因此生產(chǎn)成本高，不適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種基本上不同于傳統(tǒng)的制造電工觸點(diǎn)工藝的制造技術(shù)，采用該技術(shù)生產(chǎn)的電工觸點(diǎn)其成本明顯低于采用傳統(tǒng)工藝的制造技術(shù)制造的電工觸點(diǎn)，與此同時(shí)，還節(jié)約大量稀貴金屬，減少制造電工觸點(diǎn)材料過(guò)程中所造成的環(huán)境污染。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將由無(wú)氧銅或者銅合金加工成所需形狀的基材，在金屬蒸汽真空弧源離子注入機(jī)上，用事先選定的元素制成的陰極材料對(duì)其進(jìn)行離子注入，針對(duì)不同的電工觸點(diǎn)將工藝參數(shù)在加速電壓為30-100KV，引出離子束流為5-60mA，注入量為1×1016-1×1018ion/cm2范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。在表面形成一層由以金屬元素為主的離子注入改性層，滿(mǎn)足電工觸點(diǎn)的綜合性能的要求，實(shí)現(xiàn)用離子注入技術(shù)制造電工觸點(diǎn)的規(guī)?；a(chǎn)。
由于采用上述方案，可以大幅度降低原材料成本和制造成本，而且保證達(dá)到和高于采用傳統(tǒng)的制造技術(shù)制造的有較厚復(fù)合層的電工觸點(diǎn)的使用性能。與此同時(shí)，還節(jié)約大量稀貴金屬，避免傳統(tǒng)工藝造成的環(huán)境污染。
權(quán)利要求
1．一種用金屬蒸汽真空弧源離子注入機(jī)制造電工觸點(diǎn)的技術(shù)，其特征是將由無(wú)氧銅或者銅合金加工成所需形狀的基材，在金屬蒸汽真空弧源離子注入機(jī)上，用事先選好的元素制成的陰極材料對(duì)其進(jìn)行離子注入，完成電工觸點(diǎn)的制造。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造電工觸點(diǎn)的技術(shù)，其特征是針對(duì)不同的電工觸點(diǎn)將工藝參數(shù)在加速電壓為30-100KV，引出離子束流為5-60mA，注入量為1×1016-1×1018ion/cm2范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。
全文摘要
一種在電工行業(yè)用金屬蒸汽真空弧源離子注入機(jī)制造電工觸點(diǎn)的技術(shù),將由無(wú)氧銅或者銅合金加工成所需形狀的基材,在金屬蒸汽真空弧源離子注入機(jī)上,用事先選好的元素制成的陰極材料對(duì)其進(jìn)行離子注入,針對(duì)不同的電工觸點(diǎn)將工藝參數(shù)在加速電壓為30—100KV,引出離子束流為5—60mA,注入量為1×10
文檔編號(hào)C23C14/48GK1288072SQ9911934
公開(kāi)日2001年3月21日 申請(qǐng)日期1999年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月10日
發(fā)明者張濤, 侯君達(dá), 張薈星, 張孝吉 申請(qǐng)人:北京輻射中心