[发明专利]一种纤维状结构银基氧化物电触头材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料技术领域的电触头材料的制备方法，具体地说，涉及的是一种纤维状结构银基氧化物电接触材料的制备方法。

背景技术

随着电器行业的快速发展，对银基电触头材料性能的要求越来越高，传统的银基材料触头在电气性能和力学性能等方面逐渐暴露出不足之处。为此，不断有新的银基复合材料被研发。纤维状组织结构银基氧化物复合材料因具有优良的抗熔焊性和耐电弧烧蚀能力及良好的加工性能，成为近年来研究的热点。当前，由于纤维状组织结构银基氧化物材料制备工艺复杂，成本高，且连续纤维银基氧化物材料难以二次加工等缺点，大大限制了纤维状组织银基氧化物材料的推广和应用。因此，开发一种简单、实用及能规模化生产的纤维状结构的银基氧化物电接触材料的制备方法是当前研究的一个热点，也是一个难点。

经检索，国内外关于纤维状结构银基氧化物电接触材料方面的研究报道，如：中国发明专利：纤维结构性银基电触头材料及其制备方法，申请号：200910196283.0，公开号：CN101707145A。

目前，关于纤维状结构的银基氧化物电接触材料的制备方法大体有两种：一是传统的粉末冶金烧结挤压法以及在此基础上改进挤压方式，增大加工变形量的方法，主要工艺流程为：混粉→压锭→烧结→挤压→拉拔→退火→拉拔→成品。此方法所制备的纤维状结构不明显，不适合用于塑性和延展性较差的增强相，且会有增强相的大颗粒存在，影响产品使用性能。二是坯体预先设计与挤压方法相结合方法，即预先将一定数量的增强相丝材用模具固定于基体中，然后依次等静压、烧结和挤压的方法【文献CN101707145A】，此方法虽然可以获得明显且连续的纤维状结构，但是工艺较为复杂，要预先制备含增强相的银基的丝材并用模具固定于基体中，且对于增强相丝材的塑性和延展性的有要求，规模化生产较为困难。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足和缺陷，提供一种纤维状结构银基氧化物电接触材料的制备方法，该方法无论在加工变形量大或小，及增强相塑性和延展性差或好，都可以得到具有明显纤维状结构银基氧化物电触头材料，且工艺简单，操作方便，成本低廉，对设备无特殊要求。本发明方法制备的材料抗熔焊性、耐电弧烧蚀性能及电导率均有较大的提高，并且加工性能十分优良。

为实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种纤维状结构银基氧化物电接触材料的制备方法，包括以下步骤：

第一步，将银-金属-添加剂的合金粉和石墨粉均匀混合，然后置于高能球磨罐中进行球磨，其中：合金粉中所述金属为一切能够与银形成合金、还原性比Ag强能够自发氧化的金属，且金属种类为一种或多种；合金粉中银和其它金属重量比例根据所需制备材料成份及后续加工要求所需计算获得；合金粉和石墨粉重量比例根据材料所需的疏松度计算获得；添加剂含量根据待氧化的金属含量及后续工艺所需计算获得，且添加剂为Bi、In、Cu及稀土元素中的一种或多种。

第二步，将第一步获得的粉体进行内氧化，包括两步，首先在空气气氛下脱碳；其次在氧气气氛下内氧化。

第三步，将第二步获得的内氧化后的粉体进行过筛，然后将未能通过筛网的大颗粒粉体置于高能球磨机中进行再加工，然后再过筛。

第四步，将第三步获得的复合粉体和基体银粉倒入混粉机中进行混粉，其中：复合粉体和基体银粉重量比例根据所需制备材料成份及纤维尺寸所需计算获得。

第五步，将第四步获得的粉体进行冷等静压。

第六步，将冷等静压获得的坯体进行烧结。

第七步，将烧结获得的坯体进行热压。

第八步，将热压获得的坯体进行热挤压，得到纤维状结构银基氧化物电触头材料。

本发明上述方法制备的纤维状结构银基氧化物电触头材料，具有明显的纤维状排列的增强相(氧化物)材料，其中增强相(氧化物)材料的纤维组织结构是由其颗粒定向排列而成的，且增强相颗粒材料为一种材料或多种材料混合物，取决于第一步中银-金属-添加剂合金中的金属种类数。