[发明专利]一种不收缩钨骨架的制造方法

说明书

一种不收缩钨骨架的制造方法，通过在钨粉中添加少量氧化物粉，然后在氢气气氛还原，使钨颗粒之间形成烧结颈，继而通过烧结形成钨骨架。烧结颈由于在还原阶段形成且烧结温度低，因此钨骨架不发生收缩；同时烧结颈中只有钨或钼原子，钨骨架强度与普通高温烧结法制备的钨骨架相似。钨粉的平均颗粒尺寸在3‑20微米，颗粒尺寸为0.5‑5微米的金属氧化钨粉。本发明的优点：降低了钨骨架的烧结温度，能耗低，且由于钨骨架不收缩，可以精确控制后续渗入金属含量，大大提高了熔渗产品化学成分及性能的一致性。不收缩钨骨架为后续熔渗阶段准确控制熔渗金属含量带来了极大方便。

技术领域

本发明涉及电触头或发汗材料领域，特别涉及一种不收缩钨骨架的制造方法。

背景技术

高压电触头或发汗材料的传统制备方法是用熔渗法，即先制备出骨架，然后渗入金属元素。钨元素是一种高熔点(3410℃)的金属元素，且导电、导热性能好，钨原料价格也相对便宜，因此高压电触头和一些发汗材料常使用钨元素制备骨架。

钨骨架制备工艺一般是选用一定粒度钨粉为原料，添加一些活化物质和成形剂，压制成一定形状的坯块，然后在炉子中烧结制成。钨骨架烧结温度较高，在烧结过程中，钨粉之间由于钨原子扩散形成烧结颈，使钨粉之间形成冶金结合，得到具有一定强度的钨骨架。

由于烧结颈是由于钨粉中钨原子向颈部扩散形成，缩短了原钨粉之间的中心距离，使坯块尺寸发生收缩，即最终得到的钨骨架外形尺寸小于原坯块外形尺寸。由于烧结颈形成与许多因素有关，如压坯压力、烧结温度、活化物质添加量等，钨骨架最终尺寸难以控制。

因钨骨架尺寸因难以控制，这导致即使用相同质量钨粉，压制出相同外形尺寸坯块，但烧结后，由于收缩率不同，会得到不同外形尺寸的钨骨架。不同尺寸的钨骨架意味着能够渗入金属质量不同，这直接导致同一批熔渗产品化学成分不同，性能不一致，带来的后果是产品质量不稳定。其他一些相关专利，如CN 102747239 B一种钨骨架的铜钨合金制造方法，CN 104362015 B一种铜钨触头材料的制备方法等均会出现由于钨骨架尺寸难以控制，造成化学成分不一致这类问题。CN103981389B一种低温烧结钨骨架制备钨铜合金方法，虽然也添加蓝钨，一种钨的氧化钨，但该专利的主要目的是通过氢气还原蓝钨产生的水蒸气保证钨骨架连通孔径的形成，增加熔渗后合金的致密度。而且从该专利添加较多蓝钨的质量(5wt％-20wt％)可以合理推断出，该方法得到的钨骨架会发生明显的体积收缩，与本专利的目的完全不同。

发明内容

本发明的目的是在于克服上述现有钨骨架制造方法缺点，提供一种新型钨骨架制造方法，即不收缩钨骨架制造方法。本发明专利制造的钨骨架由于在烧结过程中不发生明显收缩，故坯块尺寸与最终钨骨架具有几乎相同外形尺寸，即采用相同质量钨粉，压制成相同外形尺寸坯块后，烧结出的钨骨架具有基本相同外形尺寸。这将保证钨骨架内有相同体积用于渗入金属元素，比如铜，形成具有相同化学成分钨铜合金，因此可显著提高熔渗产品化学成分一致性和质量稳定性。为制造不收缩钨骨架，本发明采用以下技术方案：

一种不收缩钨骨架的制造方法，其特征在于：在钨粉中添加金属氧化物粉末，并加入成形剂，在混料机中均匀混合；然后将混合粉在模具内压制成坯块；接着在气氛炉中脱胶，温度在200-400℃之间；然后在氢气气氛中还原，还原温度在700-900℃之间，形成不收缩钨骨架，金属氧化物粉末能是氧化钨或是氧化钼。

成形剂为石蜡、硬脂酸等物质，以溶解在溶剂油中形式添加；

混料机为常规球磨或无球混料机；

坯块能使用普通压机或冷等静压设备；

钨粉中添加氧化物粉，金属氧化物粉末能是氧化钨或是氧化钼，并在氢气气氛中进行还原，还原温度在700-900℃之间。

钨颗粒平均尺寸在3-20微米。

添加金属氧化物粉量为钨粉总质量的0.5-5％。