[发明专利]一种分散均匀型电触头材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种分散均匀型电触头材料的制备方法，属于电工合金材料制备技术领域。

背景技术

高、低压电器是电力系统中将电能输送到用户端不可缺少的环节，高、低压电器一般由触头系统、感测系统、机械传动系统等组成，其中，触头系统最为关键，而触头又是关键中的关键，也是电器产品的“心脏”。

通常，高、低压电器要求触头材料具有良好的导电和导热性、优良的抗熔焊和耐电磨损性、分断大电流时不易发生电弧重燃、低的载流水平和气体含量、好的化学稳定性和抗有机物污染性、好的机械加工性能及焊接性。目前，主要通过在导电性好的金属基体银、铜中添加难熔金属、金属氧化物等实现其功能。常用Ag基触头材料包括银、镍化银、银氧化镉、银钨、银碳化钨石墨等。

目前制备电触头材料的工艺主要是粉末冶金法。粉末冶金法一般分为两个步骤：第1步是制取原料粉末并对其进行预处理，第2步是采用压制成形或等静压成形后，经烧结后通过挤压、热压或轧制获得成品。其中，制取原料粉末和混粉是至关重要的一步，传统的制粉、混粉方法是用各种混粉机如球磨机、V型混粉机、锥形混粉机、螺旋混粉机等，将粉末或混合料机械地掺和均匀，且不发生化学反应，采用机械混合方法可获得粒径细小的原料粉末，同时添加的元素容易控制，可以在较大范围内调整合金的成分，且生产工艺简单，对设备条件要求不高，能满足批量生产的要求。但是机械混合方法也存在一些弊端，主要是该法存在混合不均匀、粉末易团聚的缺陷，严重地影响着电触头材料的机械性能和电性能。

随着电器、电子工业的发展，对电触头材料的要求愈发苛刻，现有工艺制备的电触头材料已无法满足使用需求，因此，开发一种粉末分散均匀、不易团聚，成型后具有较好机械性能和优异电性能的电触头材料，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前电触头材料所采用的制备工艺存在混合不均匀、粉末易团聚，易影响电触头材料机械性能和电性能的缺陷，提供了一种分散均匀型电触头材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按质量比1:15，将氯化锡添加至去离子水中，搅拌混合并超声分散得分散液，按质量比1:5，将0.5mol/L草酸溶液滴加至分散液中，待滴加完成后，搅拌混合并静置、离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥得前驱体颗粒；

（2）将前驱体颗粒置于马弗炉中，干燥后保温煅烧，静置冷却至室温，得氧化锡颗粒，按重量份数计，分别称量45～50份氧化锡颗粒、35～40份锡粉和10～15份锌粉置于球磨罐中，球磨、过筛得混合球磨粉末；

（3）按质量比1:10，将混合球磨粉末与无水乙醇混合，搅拌混合并超声分散、离心分离，收集滤饼，经洗涤、干燥后碾磨，得洗涤后粉末；

（4）将洗涤后粉末置于坩埚中，将坩埚置于纳秒脉冲装置下，将放电装置置于装置的阴极表面，在纳秒脉冲电源作用下进行放电处理，静置后得弥散改性粉末，将弥散改性粉末置于模具中，压制成型并置于马弗炉中，在1100～1200℃下保温烧结3～5h后，静置冷却至室温，即可制备得一种分散均匀型电触头材料。

步骤（1）所述的滴加时间为25～30min。

步骤（2）所述的干燥温度为200～250℃。

步骤（2）所述的保温煅烧温度为500～550℃。

步骤（4）所述的放电处理为：控制脉冲输出电压为25～30V，脉冲重复频率为1.5～2.0kHz，放电处理20～30s。

本发明的有益效果是：

（1）本发明通过脉冲放电处理，对材料表面进行改性，由于脉冲放电发生时，放电产生的能量沉积，使材料表面瞬间能够集成更高密度的电子束与之发生反应，大量氧原子在材料表面进行沉积，形成一层含氧化合物包覆结构，使材料之间的团聚性能大大降低，有效提高材料的分散性能；

（2）本发明通过锌粉氧化形成氧化锌材料，通过氧化锌材料对电触头材料表面进行包覆改性，再通过烧结时，两种物质之间发生相界面的调整和微量的扩散，对材料表面的孔隙进行有效的填充，降低材料的比表面积，从而有效改善材料的分散性能。

具体实施方式