[发明专利]一种片状银钨电触头材料的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种片状银钨电触头材料的加工方法，属于金属基复合材料领域。

背景技术

银钨电触头由于具有良好的导热导电性能、耐电磨损性能、抗熔焊性能和抗氧化性能等优点而被广泛应用在各种家用电器中。目前银钨电触头的制备方法主要有熔渗法和固相法两种，其中：采用熔渗法制备的银钨电触头密度和硬度高，金相组织比较均匀，而且还具有良好的电性能，但该种方法的工艺比较复杂，工序长，生产成本相对较高；固相法制备银钨电触头的方法虽具有生产工艺简单、成本较低的优点，但所得触头材料的金相组织不够均匀，影响触头的抗熔焊性能，从而影响电器的使用寿命。如何在提高效率、不明显增加成本的前提下，制备电性能与组织性能优良的银钨材料，成为目前研究的难点与热点。

公开号为CN102392170A的发明专利公开了一种制造银钨复合触头材料的加工方法，该方法是将钨粉置于反应器皿中加水及适量的还原剂(水合肼或甲醛)后，在搅拌情况下喷入银氨络合溶液，反应生成银钨包覆粉，清洗干净的银钨包覆粉经过高能球磨处理和去应力处理后初压成型，然后在还原性保护气氛下经预烧结、熔渗烧结、复压成银钨复合材料。该发明所述技术方案中，由于钨粉的密度很高(19.25g/cm³)，与反应生成的银粉的密度(10.5g/cm³)相差太大，在反应过程中很难将其充分搅拌均匀，因而存在钨粉抱团聚集的现象，影响所得触头材料的金相组织均匀性；另外，上述技术方案中采用水合肼或甲醛为还原剂，不仅对生产操作人员的健康有影响，还存在环境污染的问题，不利于社会的可持续发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、对生产操作人员及环境影响小的片状银钨电触头材料的制备方法，由该方法制得的片状银钨电触头材料金相组织更为均匀。

本发明所述的片状银钨电触头材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照所需要制备的银钨电触头的材料配比计算所需的三氧化钨粉和硝酸银的用量，并根据硝酸银的用量计算硝酸银和氢氧化钠反应生成氧化银所需的氢氧化钠的用量，称取备用；取硝酸银用水溶解配成20～40w/w％的硝酸银溶液，将三氧化钨粉和硝酸银溶液置于反应器中，搅拌均匀，得到含硝酸银和三氧化钨的悬浮液；

2)取氢氧化钠配成10～30w/w％的氢氧化钠溶液，加入到步骤1)所得的悬浮液中搅拌反应，有沉淀生成，过滤，得到氧化银和三氧化钨的复合粉末；

3)将所得的氧化银和三氧化钨的复合粉末水洗至中性，干燥、粉碎后进行焙烧，然后粉碎，得到银氧化钨复合粉；

4)将所得的银氧化钨复合粉等静压成型，然后再置于含氧气氛中烧结，得到银氧化钨坯锭；

5)所得银氧化钨坯锭经热挤压、机加工，得到片状银氧化钨触头材料；

6)将所得片状银氧化钨触头材料置于还原气氛中进行还原，然后在油压机中进行复压，即得到片状银钨电触头材料。

本发明以氢氧化钠与含三氧化钨粉的硝酸银悬浮液反应得到氧化银和三氧化钨的复合粉，由于三氧化钨粉的密度(7.16g/cm³)与反应生成的氧化银(7.143g/cm³)的密度相接近，因而可以使三氧化钨粉和氧化银混合得更均匀，使得三氧化钨粉更为均匀地分布在氧化银基体中；另一方面由于三氧化钨粉和氧化银的密度远远小于钨粉的密度，这改善了现有技术中将钨粉与形成的银粉因密度差异过大而导致的搅拌不均匀进而产生的钨粉抱团聚集现象(即所得电触头材料金相组织不均匀现象)，使反应得到的银氧化钨复合粉中的三氧化钨分布更为弥散、均匀，而且省略了现有技术中的高能球磨工序，使得制备工艺更为简单。

上述制备方法的步骤1)中，所述的需要制备的银钨电触头的材料中，钨含量为1～50wt％，余量为银。该步骤中，所述三氧化钨粉通常采用平均粒度为1～10μm的三氧化钨粉，优选采用2～3μm的粉末；优选是将硝酸银配制成30～40w/w％的硝酸银溶液，更优选是配制成30～35w/w％的硝酸银溶液，这样可以使所得电触头材料的金相组织更为均匀。该步骤中，氢氧化钠的用量通常为硝酸银用量的4/17～5/17，更优选为4.4/17。

上述制备方法的步骤2)中，所述的氢氧化钠溶液为氢氧化钠水溶液，一般情况下，氢氧化钠溶液的加入速度优选为0.1～1L/min；所述氢氧化钠溶液的浓度优选为15～25w/w％，这样可以使所得电触头材料的金相组织更为均匀。该步骤中，搅拌反应通常在常温条件下进行，搅拌反应的时间通常为0.3～1h。