[发明专利]一种含氧化铜纳米添加剂的银氧化锡电接触材料制备方法

说明书

本发明公开的是一种含有氧化铜纳米添加剂的银氧化锡电接触材料制备方法，首先，把氧化锡粉末表面粗化、敏化和活化，然后再放到镀液池中在表面生成金属铜，清洗、干燥、煅烧后获得氧化铜微粒负载的氧化锡复合粉末，再混入银粉，后续通过粉末冶金法制备成块体材料。本发明采用改进的化学镀，在氧化锡粉末表面原位生成氧化铜纳米微粒，然后结合粉末冶金法制备成导电性和力学性能得到明显改善的电接触材料，可缓解氧化锡周围由应力集中导致的局部应变。界面结合强度高，可避免氧化物添加剂分散在银晶粒界面，缓解内部应变不均等不足。

技术领域

本发明涉及电接触材料制备技术领域，具体是涉及一种含氧化铜纳米添加剂的银氧化锡电接触材料制备方法。

背景技术

环保型银氧化锡电接触材料，由于具有优越的耐电弧侵蚀、抗熔焊、抗磨损等优点，在中低压电器领域具有广泛的应用前景，最有希望成为银氧化镉材料的替代产品。但银氧化锡电接触材料的广泛应用还需克服诸多困难。由于坚硬的氧化锡相与银基体之间界面不润湿，界面结合强度低，而且还容易产生应力集中，导致材料加工困难。目前对银氧化锡电接触材料改善的常用方法是引入添加剂，包括各种氧化物添加剂和金属元素掺杂等，通过改善界面润湿性来增强界面结合强度。添加剂可明显改善材料的电接触和力学性能，但研究表明，添加剂的存在很难改变氧化锡周围的应力集中，内部应变分布主要集中在界面处，加工性能的提升效果不显著。因此，如何提高银氧化锡电接触材料的塑性变形能力，是近几年的研究热点之一。

目前，在银氧化锡内部引入添加剂，主要包括粉末冶金法、化学镀、以及内氧化法。

例如：zhou等人[X.Zhou,L.Chen,M.Liu,J.Yu,D.Xiong,Z.Zheng,L.Wang,Effectsof NiO content on the microstructure and mechanical properties of AgSnO₂NiOcomposites,Sci.Eng.Compos.Mater.26(2019)221-229.]采用内氧化法报道了含有NiO的AgSnO₂电接触材料，先对AgSn合金进行预氧化，然后结合高能球磨和粉末冶金法，制备出AgSnO₂NiO复合材料。再例如：Liu等[X.M.Liu,S.L.Wu,P.K.Chu,Effects of coatingprocess on the characteristics of Ag-SnO₂ contact materials,Mate.Chem.Phys.98(2006)477-480.]采用溶胶凝胶法制备了含有Ti元素掺杂的氧化锡复合粉末，然后在其表面化学镀银，增加界面结合强度，材料的热稳定性和力学性能得到改善。Biyik等人[S.Biyik,F.Arslan,M.Aydin,Arc-erosion behavior of boric oxide-reinforcedsilver based electrical contact materials produced by mechanical alloying,J.Electron.Mater.44(2015)457-466.]采用机械合金化法，把Ag粉和Bi₂O₃添加剂粉末高能球磨，制备含有氧化铋添加剂的银氧化锡触点材料，提高了电接触性能。Wang等人[H.Wang,Z.Wang,L.Wang,J.Wang,Y.Zhu,Effect of sintering temperature on the physicalproperties and electrical contact properties of doped AgSnO₂ contactmaterials,Int.J.Min.Metal.Mater.25(2018)1275-1285.]采用粉末冶金法研究了不同烧结温度下含有Bi₂O₃，La₂O₃和TiO₂添加剂的银氧化锡电接触材料，发现Bi₂O₃添加剂对综合性能的改善较为明显。