[发明专利]一种改善锭坯烧结性的银氧化锌触头材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种改善锭坯烧结性的银氧化锌触头材料的制备方法，包括以下步骤：1)根据需要制备的银氧化锌触头的材料配比，计算并称取相应用量的银、锌和添加物经熔化后雾化制粉，得到银锌合金粉；2)将银锌合金粉进行氧化，得到银氧化锌复合粉；3)将银氧化锌复合粉于保护气氛条件下进行湿磨，得到球磨后的银氧化锌复合粉；4)将球磨后的银氧化锌复合粉成型，得到银氧化锌坯体；5)所得银氧化锌坯体置于氧分压≥0.8Mpa、温度为900～960℃的条件下烧结，得到银氧化锌锭坯；6)所得银氧化锌锭坯经热挤压，得到银氧化锌线材或带材。本发明所述方法制得的银氧化锌触头材料组织均匀且加工性能好。

技术领域

本发明涉及银氧化锌触头的制备方法，具体涉及一种改善锭坯烧结性的银氧化锌触头材料的制备方法。

背景技术

电触头是各种高低开关、电器、仪器仪表、元器件的核心部件，广泛应用于航天、航空、汽车等工业领域和民用工业的大容量交直流接触器、交直流功率继电器、汽车电器及中小容量低压断路器中。电触头种类繁多，常用的有银基合金和铜基合金。在银基合金中，银氧化镉触头材料具有良好的耐电弧磨损性、抗熔焊性、导电性和导热性，且接触电阻小、稳定性高，被称为“万能触点材料”。但是由于银氧化镉材料在生产使用和回收过程中都存在“镉毒”的危害，因此研制和开发新型环保和良好电接触性能的材料成为该领域的热门课题。

银氧化锌(AgZnO)触头材料具有优良的分断性能、抗熔焊性和耐电弧侵蚀，且无毒环保，是替代银氧化镉的触头材料之一。银氧化锌触头材料的制备方法大致分为粉末冶金法，内氧化法，化学共沉淀法和雾化法。这些方法各有不足：粉末冶金法制成的材料密度低、接触电阻大、温升高；内氧化法制备的材料表面和内部结构不均匀，氧化物颗粒聚集严重，中间有贫氧化层；化学共沉淀法工艺较复杂，且制备过程中会产生化学污染等问题。而雾化法工艺融合了粉末冶金法和内氧化法的优点，适合大批量生产，具有良好的应用前景，但雾化法在提高了银氧化锌生产效率的同时也带来了一些不足，如烧结困难，加工性能差等问题。

雾化法传统的工艺流程大致为：熔炼、雾化制粉、合金粉末氧化、等静压成型、烧结、热挤压、拉拔，最后制成成品。其中在合金粉末氧化阶段由于ZnO的热动力学稳定性高于Ag₂O，故Zn的氧化优先于Ag的氧化。ZnO 在粉末颗粒表面发生偏聚，在后续烧结过程中阻碍了粉末间Ag的接触及扩散，导致坯体烧结难、加工性能差等问题。如公开号为CN101202168的发明专利，公开了一种新型银氧化锌触头材料制备工艺，具体是将银、锌、添加物按一定比例在中频熔炼炉中经过熔化、水雾化成银锌合金粉末，然后对雾化合金粉进行烘干、氧化调质处理、等静压、烧结、挤压、拉丝等加工成银氧化锌电触头。如前所述，由于常压下ZnO的热动力学稳定性高于Ag₂O，故必然存在Zn的氧化优先于Ag的氧化，从而导致ZnO在粉末颗粒表面发生偏聚，并在后续烧结过程中阻碍粉末间Ag的接触及扩散的问题，因此该发明中同样存在坯体烧结困难、加工性能差的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种一种改善锭坯烧结性的银氧化锌触头材料的制备方法。该方法将氧化后的银氧化锌复合粉在气氛保护条件下湿磨后成型，所得坯体再置于特定氧压、超高温条件下烧结，有效改善了锭坯的烧结性，从而得到组织均匀且加工性能好的银氧化锌触头材料。

为解决上述技术问题，本发明提供的改善锭坯烧结性的银氧化锌触头材料的制备方法，包括以下步骤：

1)根据需要制备的银氧化锌触头的材料配比，计算所需银、锌和添加物的用量，称取相应用量的银、锌和添加物经熔化后雾化制粉，得到银锌合金粉；

2)将银锌合金粉进行氧化，得到银氧化锌复合粉；

3)将银氧化锌复合粉置于球磨机中，于保护气氛条件下进行湿磨，湿磨完成后对所得粉料进行干燥，得到球磨后的银氧化锌复合粉；

4)将球磨后的银氧化锌复合粉成型，得到银氧化锌坯体；