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CN101944441A - 银氧化锌电触点材料及其制备方法 - Google Patents

银氧化锌电触点材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种银氧化锌电触点材料及其制备方法，属于电工材料技术领域。将银、锌、添加物按一定重量比在熔炼炉中熔炼铸锭，烧结挤压成条，再通过拉拔成银锌合金线材；氧化得到银氧化锌线材；经开式可倾压力机切段，将碎段在钢模中压制成挤压坯，烧结挤压成板材或线材；对挤压板材进行表面抛光处理及热轧复银后进行轧制和冲制成型；对挤压线材进行拉拔、退火、拉拔到Φ0.5-3.0mm的成品线材，制打成铆钉电触点。本发明采用银锌线材氧化，合金非常容易氧化，无需特殊的氧化设备；材料金相组织均匀，无氧化贫锌区，无氧化聚集，保证了材料性能的一致性，密度高，加工性能好；可实现大批量生产，生产成本低；生产过程及材料本身对环境无污染。

Description

银氧化锌电触点材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型银氧化锌电触点材料及其制备方法，属于电工材料技术领域。
背景技术
目前国内各种继电器、接触器等电器开关使用的电触点材料以银氧化镉为主，银氧化镉电触点材料虽然具有较好的材料性能和较低的材料成本，尤其是高氧化镉更是如此，制作工艺稳定成熟，但电触点产品中含有镉氧化物，以后在环境中会残留镉盐，由于金属镉和镉盐对人体有很大的毒副作用，环境污染严重，所以会逐步限制使用银氧化镉电触点材料。而银氧化锌电触点材料是一种新型环保触点材料，其制造方法有以下几种：(1)将银粉、氧化锌粉和添加物在混粉机中进行混合，称取适当重量，通过压机压制成型，坯料进行烧结后复压成成品。(2)将银粉、氧化锌粉和添加物在混粉机中进行混合，通过等静压锭，烧结、挤压成板材或丝材，通过轧制、冲制或拉丝加工成成品。(3)将银、锌及添加物置于熔炉中熔炼铸锭，挤压成银锌合金板材，再复银轧制、冲制成片状触点，触点在高温高压下氧化成成品。(4)将银锭、锌和添加物置于熔炼炉中熔炼并铸锭，挤压成丝材，拉丝到一定尺寸氧化，加工到需要尺寸，制打成铆钉。但这些工艺中存在一些需要改进和提高的方面，如材料金相组织，加工性能和机械物理性能。内氧化工艺制造的产品金相组织不均匀，存在贫锌区，导致材料使用寿命短，对氧化设备要求高。粉末冶金工艺制造的产品金相组织不均匀，密度低，很难满足大电流的使用要求。如何提供一种金相组织分布均匀、加工性能和机械物理性能好的银氧化锌电触点材料一直是本领域技术人员难以攻克的难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，为满足市场的需要，提供一种新型银氧化锌电触点材料及其制备方法。
一种银氧化锌电触点材料，其特征是由银、锌、镍、铜和锡经熔炼铸锭、烧结挤压成条、拉拔成线、氧化处理、切成碎段、压制成坯、烧结挤压成板材或线材，板材经表面抛光、热轧复银、退火、精轧、冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料，线材经拉拔、退火、拉拔，制打成铆钉电触点；所述银、锌的重量百分比分别为：银90-95％、锌5-10％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.15-0.25％、0.05-0.45％、0.05-0.3％。
一种银氧化锌电触点材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将银、锌、镍、铜和锡加入熔炼炉中熔炼铸锭后，烧结挤压成条，再通拉拔成银锌合金线材；所述银、锌的重量百分比分别为：银90-95％、锌5-10％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.15-0.25％、0.05-0.45％、0.05-0.3％，熔炼铸锭温度为1050-1200℃；所述烧结挤压成条温度为720-850℃，并保温1-4小时，挤压比为1∶150-300；
(2)将银锌合金线材进行高温高压氧化成银氧化锌线材，所述氧化的氧气压力为0.3-0.6Mpa，氧化温度为600-750℃，氧化时间为10-30小时；
(3)银氧化锌线材经开式可倾压力机加工切成碎段5-20mm，将碎段在钢模中压制成挤压坯，再烧结挤压成板材或线材；
(4)将上述(3)挤压成的板材进行表面抛光处理及热轧复银后进行轧制和冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料；将上述(3)挤压成的线材进行拉拔、退火，再拉拔到Φ0.5-3.0mm的线材，制打成铆钉电触点。
步骤(3)中所述的将碎段在钢模中压制成挤压坯的压强为50-250Mpa，并保持0.5-20s的时间；烧结挤压成板材或线材中烧结温度为820-900℃，保温时间为1-4h，挤压比为1∶150-300，挤压速度为5-10cm/min，挤压模具预热温度350-500℃。
步骤(4)中所述的退火温度为550-700℃，保温时间1-4h。
本发明配方配比科学合理，生产制造容易。本发明具有以下优点：采用银锌线材氧化，合金非常容易氧化，无需特殊的氧化设备；材料金相组织均匀，无氧化贫锌区，无氧化聚集，保证了材料性能的一致性，密度高，加工性能好；银氧化锌电触头材料的原料准备简单，工艺流程易控制，生产周期短，可实现大批量生产，生产成本低；在生产过程中对环境无污染，且材料本身符合环保要求。
具体实施方式
实施例1
(1)将银、锌、镍、铜和锡按重量百分比加入熔炼炉中熔炼铸锭后，烧结挤压成条，再通拉拔成银锌合金线材；所述银、锌的重量百分比分别为：银90-95％、锌5-10％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.15-0.25％、0.05-0.45％、0.05-0.3％，熔炼铸锭温度为1050-1200℃；所述烧结挤压成条的烧结温度为720-850℃，并保温1-4小时，挤压比为1∶150-300。
(2)将银锌合金线材进行高温高压氧化成银氧化锌线材，所述氧化的氧气压力为0.3-0.6Mpa，氧化温度为600-750℃，氧化时间为10-30小时。
(3)银氧化锌线材经开式可倾压力机加工切成碎段5-20mm，将碎段在钢模中压制成挤压坯，再烧结挤压成板材或线材。钢模中压制成挤压坯的压强为50-250Mpa，并保持0.5-20s的时间；烧结挤压成板材或线材中烧结温度为820-900℃，保温时间为1-4h，挤压比为1∶150-300，挤压速度为5-10cm/min，挤压模具预热温度350-500℃。
(4)将(3)烧结挤压成的板材进行表面抛光处理及热轧复银后进行轧制和冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料。
(5)将(3)烧结挤压成的线材进行拉拔、退火，再拉拔到Φ0.5-3.0mm的线材，制打成铆钉电触点。所述的退火温度为550-700℃，保温时间1-4h。
制成片状或线状银氧化锌电触点材料，金相组织均匀，密度高，电性能好，无氧化贫锌区，无氧化聚集，加工性能好。
实施例2
(1)将银、锌、镍、铜和锡按重量百分比加入熔炼炉中熔炼铸锭后，烧结挤压成条，再通拉拔成银锌合金线材；所述银、锌的重量百分比分别为：银95％，锌5％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.25％、0.45％、0.05％，熔炼铸锭温度为1050℃；所述烧结挤压成条的烧结温度为720℃，并保温1小时，挤压比为1∶150。
(2)将银锌合金线材进行高温高压氧化成银氧化锌线材，所述氧化的氧气压力为0.3Mpa，氧化温度为600℃，氧化时间为30小时。
(3)银氧化锌线材经开式可倾压力机加工切成碎段5mm，将碎段在钢模中压制成挤压坯，再烧结挤压成板材或线材。钢模中压制成挤压坯的压强为50Mpa，并保持2s的时间；烧结挤压成板材或线材中烧结温度为820℃，保温时间为1h，挤压比为1∶150，挤压速度为5cm/min，挤压模具预热温度350℃。
(4)将(3)烧结挤压成的板材进行表面抛光处理及热轧复银后进行轧制和冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料。
(5)将(3)烧结挤压成的线材进行拉拔、退火，再拉拔到Φ0.5mm的线材，制打成铆钉电触点。所述的退火温度为550℃，保温时间1h。
制成片状或线状银氧化锌电触点材料，金相组织均匀，密度高，电性能好，无氧化贫锌区，无氧化聚集，加工性能好。
实施例3
(1)将银、锌、镍、铜和锡按重量百分比加入熔炼炉中熔炼铸锭后，烧结挤压成条，再通拉拔成银锌合金线材；所述银、锌的重量百分比分别为：银90％，锌10％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.15％、0.05％、0.3％，熔炼铸锭温度为1200℃；所述烧结挤压成条的烧结温度为850℃，并保温4小时，挤压比为1∶300。
(2)将银锌合金线材进行高温高压氧化成银氧化锌线材，所述氧化的氧气压力为0.6Mpa，氧化温度为750℃，氧化时间为10小时。
(3)银氧化锌线材经开式可倾压力机加工切成碎段20mm，将碎段在钢模中压制成挤压坯，再烧结挤压成板材或线材。钢模中压制成挤压坯的压强为250Mpa，并保持20s的时间；烧结挤压成板材或线材中烧结温度为900℃，保温时间为4h，挤压比为1∶300，挤压速度为10cm/min，挤压模具预热温度500℃。
(4)将(3)烧结挤压成的板材进行表面抛光处理及热轧复银后进行轧制和冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料。
(5)将(3)烧结挤压成的线材进行拉拔、退火，再拉拔到Φ3.0mm的线材，制打成铆钉电触点。所述的退火温度为700℃，保温时间4h。
制成片状或线状银氧化锌电触点材料，金相组织均匀，密度高，电性能好，无氧化贫锌区，无氧化聚集，加工性能好。

Claims (4)

1.一种银氧化锌电触点材料，其特征是由银、锌、镍、铜和锡经熔炼铸锭、烧结挤压成条、拉拔成线、氧化处理、切成碎段、压制成坯、烧结挤压成板材或线材，板材经表面抛光、热轧复银、退火、精轧、冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料，线材经拉拔、退火、拉拔，制打成铆钉电触点；所述银、锌的重量百分比分别为：银90-95％、锌5-10％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.15-0.25％、0.05-0.45％、0.05-0.3％。
2.一种银氧化锌电触点材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：
(1)将银、锌、镍、铜和锡加入熔炼炉中熔炼铸锭后，烧结挤压成条，再通拉拔成银锌合金线材；所述银、锌的重量百分比分别为：银90-95％、锌5-10％，镍、铜和锡分别为银、锌重量总和的0.15-0.25％、0.05-0.45％、0.05-0.3％，熔炼铸锭温度为1050-1200℃；所述烧结挤压成条温度为720-850℃，并保温1-4小时，挤压比为1∶150-300；
(2)将银锌合金线材进行高温高压氧化成银氧化锌线材，所述氧化的氧气压力为0.3-0.6Mpa，氧化温度为600-750℃，氧化时间为10-30小时；
(3)银氧化锌线材经开式可倾压力机加工切成碎段5-20mm，将碎段在钢模中压制成挤压坯，再烧结挤压成板材或线材；
(4)将上述(3)挤压成的板材进行表面抛光处理及热轧复银后进行轧制和冲制成型，制成片状银氧化锌电触点材料；将上述(3)挤压成的线材进行拉拔、退火，再拉拔到Φ0.5-3.0mm的线材，制打成铆钉电触点。
3.根据权利要求2所述的银氧化锌电触点材料的制备方法，其特征是步骤(3)中所述的将碎段在钢模中压制成挤压坯的压强为50-250Mpa，并保持0.5-20s的时间；烧结挤压成板材或线材中烧结温度为820-900℃，保温时间为1-4h，挤压比为1∶150-300，挤压速度为5-10cm/min，挤压模具预热温度350-500℃。
4.根据权利要求2所述的银氧化锌电触点材料的制备方法，其特征是步骤(4)中所述的退火温度为550-700℃，保温时间1-4h。
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