一種銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于一種銀基電接觸材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對電接觸材料的研宄與應(yīng)用已成為電力、自動(dòng)化、通訊、精密電子儀器等領(lǐng)域的重要課題。電接觸元件是高低壓開關(guān)電器核心部件，擔(dān)負(fù)著電器接通、分段、導(dǎo)流、隔離等工作，其性能直接影響電器、電子等傳導(dǎo)系統(tǒng)工作的整體可靠性、穩(wěn)定性、精確性和使用壽命，保證電接觸元件性能優(yōu)良的關(guān)鍵是新材料的研發(fā)及其制備。
[0003]在以往電接觸材料的研宄中，一個(gè)關(guān)鍵的問題在于對電接觸過程和相關(guān)材料的研宄往往從接觸的界面和表面出發(fā)，著眼于其中的均勻結(jié)構(gòu)和均勻性能上，認(rèn)為接觸僅僅是一個(gè)界面或表面的過程，而忽略了材料表面和內(nèi)部的聯(lián)系，忽略了性能的非均勻分布的重要影響。特別是在材料制備過程中，一味的突出“均勻性”，材料整體使用含銀量在90wt%以上的銀銅合金，導(dǎo)致在整體上降低了材料的性能以及用銀量較大的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種降低銀基電接觸材料銀含量的結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，包括銀銅合金基體，所述銀基電接觸材料還包括表層，所述表層位于所述銀銅合金基體表面，其包括純銀層和富銀層，所述純銀層位于所述富銀層與所述銀銅合金基體之間，所述富銀層包括內(nèi)氧化層、氧化物顆粒和純銀帶，所述內(nèi)氧化層間隔排布，所述氧化物顆粒位于所述內(nèi)氧化層中，所述純銀帶穿插在相鄰所述內(nèi)氧化層的間隙中，與所述富銀層下的所述純銀層相連。
[0006]進(jìn)一步，所述氧化物顆粒成均勻彌散分布在所述內(nèi)氧化層中。
[0007]進(jìn)一步，所述銀銅合金基體的含銀量為60wt%以下。
[0008]進(jìn)一步，所述富銀層的銀含量為90wt%以上。
[0009]進(jìn)一步，所述富銀層的厚度為20-500微米。
[0010]進(jìn)一步，所述純銀層的銀含量在95wt%以上。
[0011]進(jìn)一步，所述純銀層的厚度為10-50微米。
[0012]進(jìn)一步，所述氧化物顆粒為氧化銅顆粒。
[0013]進(jìn)一步，所述氧化物顆粒的粒徑為0.1-5微米。
[0014]進(jìn)一步，所述純銀帶均勻穿插在所述內(nèi)氧化層中，與所述純銀層的銀含量相同。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型由含銀量高的富銀層和純銀層所組成的材料表層與含銀量較低的銀銅合金基體之間的這種含銀量和材料成分上的差異，形成了材料的梯度結(jié)構(gòu)。采用所述梯度分布的結(jié)構(gòu)，制備的材料具有微細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，氧化物顆粒位于富銀層中，大大提高了合金的密度、強(qiáng)度和硬度，增強(qiáng)了合金的耐電弧侵蝕和抗熔焊能力，富銀層以下生成的純銀層有效的降低了電阻率，提高了材料的導(dǎo)電性能，從而提高材料的整體性能。因此，只需要低銀成分條件下，就能夠滿足電接觸材料導(dǎo)電導(dǎo)熱抗腐蝕等基本特性，從而在生產(chǎn)上大大降低了銀基電接觸材料的制作成本，由此解決了銀用量過高的問題。
【附圖說明】
[0016]圖1所示為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的一種銀基電接觸材料的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]圖1所示，為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例，該銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)包括銀銅合金基體I和表層7，表層7位于銀合金基體I表面，其包括純銀層2和富銀層6。純銀層2位于富銀層6與銀銅合金基體I之間，富銀層6包括內(nèi)氧化層3、氧化物顆粒4和純銀帶5，內(nèi)氧化層3間隔排布，氧化物顆粒4成均勻彌散分布在內(nèi)氧化層3中，純銀帶5穿插在相鄰內(nèi)氧化層3的間隙中，與富銀層6下的純銀層2相連。
[0019]具體地，銀銅合金基體I的含銀量為60wt%以下。富銀層6的銀含量為90wt%以上，厚度為20-500微米。純銀層2的銀含量在95wt%以上，厚度為10-50微米。氧化物顆粒4優(yōu)選氧化銅顆粒，粒徑為0.1-5微米。純銀帶5均勻穿插在內(nèi)氧化層3中，與純銀層2的銀含量相同。
[0020]上述由含銀量高的富銀層6和純銀層2所組成的材料表層7與含銀量較低的銀銅合金基體I之間的這種含銀量和材料成分上的差異，形成了材料的梯度結(jié)構(gòu)。采用所述梯度分布的結(jié)構(gòu)，制備的材料具有微細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，在富銀表層6中析出的氧化物顆粒4位于富銀層6中，大大提高了合金的密度、強(qiáng)度和硬度，增強(qiáng)了合金的耐電弧侵蝕和抗熔焊能力。富銀層6以下生成的純銀層2有效的降低了電阻率，提高了材料整體的導(dǎo)電性能，從而提高材料的整體性能。因此，只需要低銀成分條件下，就能夠滿足電接觸材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、抗腐蝕等基本特性，從而在生產(chǎn)上大大降低了銀基電接觸材料的制作成本，由此解決了銀用量過高的問題。
[0021]上述銀基電接觸材料可通過以下步驟制備而成:
[0022]SOl:按照質(zhì)量百分比為 Cu 20 ?50%、Co 0.01 ?I %、Si 0.01 ?0.5%，Y0.001?0.05%，余量為Ag選取相應(yīng)的單質(zhì)原材料；
[0023]S02:在惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)下對所述單質(zhì)原材料進(jìn)行熔煉，得合金材料；
[0024]S03:連續(xù)鑄造工序所述合金材料；
[0025]S04:冷軋開坯:采用兩輥軋機(jī)開坯、道次變形量控制在5%?30% ;
[0026]S05:在氧氣純度大于99.99%的氧氣氛圍中進(jìn)行內(nèi)氧化熱處理:600?800°C熱處理6?8小時(shí)；
[0027]S06:表面清理:用機(jī)械或化學(xué)法清理表面。
[0028]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，包括銀銅合金基體，其特征在于，所述銀基電接觸材料還包括表層，所述表層位于所述銀銅合金基體表面，其包括純銀層和富銀層，所述純銀層位于所述富銀層與所述銀銅合金基體之間，所述富銀層包括內(nèi)氧化層、氧化物顆粒和純銀帶，所述內(nèi)氧化層間隔排布，所述氧化物顆粒位于所述內(nèi)氧化層中，所述純銀帶穿插在相鄰所述內(nèi)氧化層的間隙中，與所述富銀層下的所述純銀層相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氧化物顆粒成均勻彌散分布在所述內(nèi)氧化層中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述銀銅合金基體的含銀量為60wt%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述富銀層的銀含量為90wt%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述富銀層的厚度為20-500 微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述純銀層的銀含量在95wt%以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述純銀層的厚度為10-50微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氧化物顆粒為氧化銅顆粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氧化物顆粒的粒徑為0.1-5微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述純銀帶均勾穿插在所述內(nèi)氧化層中，與所述純銀層的銀含量相同。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種銀基電接觸材料結(jié)構(gòu)，包括銀銅合金基體，還包括表層，表層位于銀銅合金基體表面，其包括純銀層和富銀層，純銀層位于富銀層與銀銅合金基體之間，富銀層包括內(nèi)氧化層、氧化物顆粒和純銀帶，內(nèi)氧化層間隔排布，氧化物顆粒位于內(nèi)氧化層中，純銀帶穿插在相鄰內(nèi)氧化層的間隙中，與富銀層下的純銀層相連。氧化物顆粒位于在富銀層中，大大提高了合金的密度、強(qiáng)度和硬度，增強(qiáng)了合金的耐電弧侵蝕和抗熔焊能力，富銀層以下生成的純銀層有效的降低了電阻率，提高了材料的整體性能。因此，只需要低銀成分條件下，就能夠滿足電接觸材料導(dǎo)電導(dǎo)熱抗腐蝕等基本特性，從而在生產(chǎn)上降低了銀基電接觸材料的制作成本，解決了銀用量過高的問題。
【IPC分類】H01H1-0237
【公開號】CN204516596
【申請?zhí)枴緾N201520175729
【發(fā)明人】向雄志, 黎凱強(qiáng), 夏靜, 白曉軍
【申請人】深圳大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月26日