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銀鎳石墨復合觸頭材料及其加工方法.pdf

關 鍵 詞:
石墨 復合 材料 及其 加工 方法
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摘要
申請專利號:

CN201210226205.2

申請日:

2012.07.03

公開號:

CN102737863B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

終止

有效性:

無權

法律詳情: 未繳年費專利權終止IPC(主分類):H01H 1/023申請日:20120703授權公告日:20150128終止日期:20150703|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H01H 1/023申請日:20120703|||公開
IPC分類號: H01H1/023; H01H11/04; B22F3/16; C22C5/06 主分類號: H01H1/023
申請人: 揚州樂銀合金科技有限公司
發明人: 謝平云; 陳建新; 孔欣; 陶淳釧
地址: 225800 江蘇省揚州市寶應縣南園路34號揚州樂銀合金科技有限公司
優先權:
專利代理機構: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222 代理人: 許必元
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210226205.2

授權公告號:

|||102737863B||||||

法律狀態公告日:

2016.08.17|||2015.01.28|||2012.12.12|||2012.10.17

法律狀態類型:

專利權的終止|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種銀鎳石墨復合觸頭材料的加工方法,配備銀鎳石墨復合觸頭材料所含有的銀粉、鎳粉和石墨粉,銀粉和鎳粉分別制備成硝酸鎳溶液和硝酸銀溶液,加入反應器皿中在攪拌情況下噴入NaOH溶液后,沉淀成Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉,經清洗、干燥、還原后加入石墨粉,再經濕混球磨、真空烘干、退火處理、初壓成形、燒結、復壓、退火處理、復壓、表面處理制成銀鎳石墨復合觸頭材料。本發明利用化學共沉淀、濕混球磨工藝改善鎳、石墨顆粒在銀基體中的分布,提高不潤濕材料間的物理結合強度,提高材料的機械性能、物理性能、電性能等。材料金相組織均勻細小,制成的觸頭材料密度大,導電率大幅優化,并且提高了抗電弧腐蝕能力。

權利要求書

1.一種銀鎳石墨復合觸頭材料,其特征是,所述觸頭材料含有銀65~75%、鎳23%~32%、石墨2%~3%。2.一種如權利要求1所述的銀鎳石墨復合觸頭材料的加工方法,其特征是,包括以下步驟:(1)配備所述銀鎳石墨復合觸頭材料所含成分的銀粉、鎳粉和石墨粉,銀粉、鎳粉和石墨粉的重量百分比為銀粉65~75%、鎳粉23%~32%、石墨粉2%~3%;(2)銀粉和鎳粉分別全部制備成濃度為20~100g/l硝酸鎳溶液、濃度為50~300g/l硝酸銀溶液;(3)在反應器皿中加入步驟(2)所制備的20~100g/l硝酸鎳溶液和50~300g/l硝酸銀溶液,在攪拌情況下緩慢噴入濃度為10~50g/l氫氧化鈉溶液,使溶液中的鎳離子、銀離子全部生成Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉;(4)將Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉清洗至中性干燥后,再次清洗至中性干燥、還原;所述干燥溫度為250~350℃,干燥時間為20~25小時;所述還原的保護氣氛為氫氣或氨分解氣,還原溫度為400~500℃,還原時間為3~5小時;(5)步驟(2)還原后的Ag2O+Ni(OH)2粉,加入步驟(1)所述石墨粉2%~3%,在濕混球磨機中進行球磨處理;(6)將步驟(5)球磨處理后的濕粉經50~100℃真空烘干3~5小時,在保護氣氛為氫氣或氨分解氣的氣氛中退火,退火溫度為600~720℃,保溫時間為2~3小時,退火處理后制得銀鎳石墨混合粉;(7)對銀鎳石墨混合粉初壓成形,初壓成形單位壓力為3~6T/cm2,在保護氣氛為氫氣或氨分解氣保護下經溫度為850~900℃燒結,保溫時間為3~4小時后,進行退火,退火溫度為650~750℃,保溫時間為2~3小時;(8)對步驟(7)獲得的材料進行復壓整形,制得銀鎳石墨復合觸頭材料;復壓整形的壓力為10~12T/cm2。3.根據權利要求2所述的銀鎳石墨復合觸頭材料的加工方法,其特征是,步驟(5)所述球磨處理的濕混球磨機中的磨球與粉料重量比為5~10:10,酒精與粉料重量比為2~5:10,球磨時間為10~15小時。

說明書

銀鎳石墨復合觸頭材料及其加工方法

技術領域

本發明涉及一種用于制造各種塑殼斷路器、框架式萬能斷路器等電器開關使用的電觸頭的銀鎳石墨電接觸材料的生產工藝方法。

背景技術

????在低壓電器電觸頭材料中,銀鎳石墨觸頭材料主要應用于各類塑殼斷路器、框架式萬能斷路器上。這是因為該材料具有良好的抗熔焊性和導電性、低而穩定的接觸電阻。石墨的作用在于阻止觸點的粘結和熔焊,并且不形成任何的絕緣物使接觸電阻變大。但石墨有穩定電弧的傾斜以及在空氣中的熱穩定性差,由于現有銀鎳石墨觸頭材料在加工過程中未重視石墨含量和加工的工藝,因而抗電弧腐蝕能力差是該材料的最大缺陷。目前,普遍采用機械混粉工藝生產,此工藝簡單易行、流程少、對設備要求低、材料利用率高、生產成本低,但所制得的觸點組織不均勻、致密性較差、電弧侵蝕率高。

????發明內容

本發明的目的是為解決現有銀鎳石墨觸頭材料存在的上述不足,提供一種新的銀鎳石墨復合觸頭材料及其加工方法。

本發明的技術方案是:銀鎳石墨復合觸頭材料含有銀65~75%、鎳23%~32%、石墨2%~3%。

上述銀鎳石墨復合觸頭材料的加工方法,其特征是,包括以下步驟:

(1)配備所述銀鎳石墨復合觸頭材料所含成分的銀粉、鎳粉和石墨粉,銀粉、鎳粉和石墨粉的重量百分比為銀粉65~75%、鎳粉23%~32%、石墨粉2%~3%;

(2)銀粉和鎳粉分別全部制備成濃度為20~100g/l硝酸鎳溶液、濃度為50~300g/l硝酸銀溶液;

(3)在反應器皿中加入步驟(2)所制備的20~100g/l硝酸鎳溶液和50~300g/l硝酸銀溶液,在攪拌情況下緩慢噴入濃度為10~50g/l氫氧化鈉溶液,使溶液中的鎳離子、銀離子全部生成Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉;

(4)將Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉清洗至中性干燥后,再次清洗至中性干燥、還原;所述干燥溫度為250~350℃,干燥時間為20~25小時;所述還原的保護氣氛為氫氣或氨分解氣,還原溫度為400~500℃,還原時間為3~5小時;

(5)步驟(2)還原后的Ag2O+Ni(OH)2粉,加入步驟(1)所述石墨粉2%~3%,在濕混球磨機中進行球磨處理;

(6)將步驟(5)球磨處理后的濕粉經50~100℃真空烘干3~5小時,在保護氣氛為氫氣或氨分解氣的氣氛中退火,退火溫度為600~720℃,保溫時間為2~3小時,退火處理后制得銀鎳石墨混合粉;

(7)對銀鎳石墨混合粉初壓成形,初壓成形單位壓力為3~6T/cm2,在保護氣氛為氫氣或氨分解氣保護下經溫度為850~900℃燒結,保溫時間為3~4小時后,進行退火,退火溫度為650~750℃,保溫時間為2~3小時;

(8)對步驟(7)獲得的材料進行復壓整形,制得銀鎳石墨復合觸頭材料;復壓整形的壓力為10~12T/cm2。

步驟(5)所述球磨處理的濕混球磨機中的磨球與粉料重量比為5~10:10,酒精與粉料重量比為2~5:10,球磨時間為10~15小時。

本發明工藝先進,材料配比合理,(1)利用化學共沉淀、濕混球磨工藝可以改善鎳、石墨顆粒在銀基體中的分布,提高不潤濕材料間的物理結合強度,從而獲得合金化粉末,提高材料的機械性能、物理性能、電性能等。(2)銀鎳石墨觸頭材料金相組織均勻細小,具有優異的機械物理性能,制成的觸頭材料密度大,導電率大幅優化,并且提高了抗電弧腐蝕能力。

具體實施方式

制備500kg的銀鎳石墨復合觸頭材料,其工藝流程為:硝酸銀溶液、硝酸鎳溶液→NaOH溶液→Ag2O+Ni(OH)2→清洗至中性→烘干→清洗至中性→烘干→還原→濕混球磨→真空烘干→退火處理→初壓成形→燒結→一次復壓→退火處理→二次復壓→表面處理→銀鎳石墨復合觸頭材料。

具體工藝步驟如下:

(1)配備所述銀鎳石墨復合觸頭材料所含有的銀粉、鎳粉和石墨粉,銀粉、鎳粉和石墨粉的重量百分比為銀粉65~75%、鎳粉23%~32%、石墨粉2%~3%;

(2)銀粉和鎳粉分別全部制備成濃度為20~100g/l硝酸鎳溶液、濃度為50~300g/l硝酸銀溶液;

(3)在反應器皿中加入步驟(2)所制備的20~100g/l硝酸鎳溶液和50~300g/l硝酸銀溶液,在攪拌情況下緩慢噴入濃度為10~50g/l氫氧化鈉溶液,使溶液中的鎳離子、銀離子全部生成Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉;

(4)將Ag2O+Ni(OH)2共沉淀粉清洗至中性干燥后,再次清洗至中性干燥、還原;所述干燥溫度為250~350℃,干燥時間為20~25小時;所述還原的保護氣氛為氫氣或氨分解氣,還原溫度為400~500℃,還原時間為3~5小時;

(5)步驟(2)還原后的Ag2O+Ni(OH)2粉,加入步驟(1)所述石墨粉2%~3%,在濕混球磨機中進行球磨處理;所述球磨處理的濕混球磨機中的磨球與粉料重量比為5~10:10,酒精與粉料重量比為2~5:10,球磨時間為10~15小時;

(6)將步驟(5)球磨處理后的濕粉經50~100℃真空烘干3~5小時,在保護氣氛為氫氣或氨分解氣的氣氛中退火,退火溫度為600~720℃,保溫時間為2~3小時,退火處理后制得銀鎳石墨混合粉;

(7)對銀鎳石墨混合粉初壓成形,初壓成形單位壓力為3~6T/cm2,在保護氣氛為氫氣或氨分解氣保護下經溫度為850~900℃燒結,保溫時間為3~4小時后,進行退火,退火溫度為650~750℃,保溫時間為2~3小時;

(8)對步驟(7)獲得的材料進行壓力為10~12T/cm2復壓、退火,再進行一次壓力為10~12T/cm2復壓后,進行表面處理,制得銀鎳石墨復合觸頭材料,該觸頭材料含有銀、鎳、石墨的重量百分比為銀65~75%、鎳23%~32%、石墨2%~3%。

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