專利名稱：銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(guān)使用的電觸頭的銀鎳石墨電接觸材料的生產(chǎn)工藝方法。
背景技術(shù)：
在低壓電器電觸頭材料中，銀鎳石墨觸頭材料主要應(yīng)用于各類塑殼斷路器、框架式萬能斷路器上。這是因?yàn)樵摬牧暇哂辛己玫目谷酆感院蛯?dǎo)電性、低而穩(wěn)定的接觸電阻。石墨的作用在于阻止觸點(diǎn)的粘結(jié)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(wěn)定電弧的傾斜以及在空氣中的熱穩(wěn)定性差，由于現(xiàn)有銀鎮(zhèn)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(jī)械混粉工藝生產(chǎn)，此工藝簡單易行、流程少、對設(shè)備要求低、材料利用率高、生產(chǎn)成本低，但所制得的觸點(diǎn)組織不均勻、致密性較差、電弧侵蝕率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)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(fù)合觸頭材料及其加工方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料含有銀65 75%、鎳23% 32%、石
墨2% 3%。上述銀鎳石墨復(fù)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(fù)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(yīng)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Ag20+Ni (OH)2共沉淀粉；
(4)將Ag2CHNi(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°C，干燥時間為20 25小時；所述還原的保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣，還原溫度為400 500°C，還原時間為3 5小時；
(5)步驟(2)還原后的Ag2CHNi(OH) 2粉，加入步驟(I)所述石墨粉2% 3%，在濕混球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理；
(6)將步驟(5)球磨處理后的濕粉經(jīng)50 100°C真空烘干3 5小時，在保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣的氣氛中退火，退火溫度為600 720V,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(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣保護(hù)下經(jīng)溫度為850 900°C燒結(jié)，保溫時間為3 4小時后，進(jìn)行退火，退火溫度為650 750°C，保溫時間為2 3小時；(8)對步驟(7)獲得的材料進(jìn)行復(fù)壓整形，制得銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料；復(fù)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(jī)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(fā)明工藝先進(jìn)，材料配比合理，(I)利用化學(xué)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(jié)合強(qiáng)度，從而獲得合金化粉末，提高材料的機(jī)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(xì)小，具有 優(yōu)異的機(jī)械物理性能，制成的觸頭材料密度大，導(dǎo)電率大幅優(yōu)化，并且提高了抗電弧腐蝕能力。
具體實(shí)施例方式制備500kg的銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料，其工藝流程為硝酸銀溶液、硝酸鎳溶液—NaOH溶液一Ag20+Ni (OH)2 —清洗至中性一烘干一清洗至中性一烘干一還原一濕混球磨—真空烘干一退火處理一初壓成形一燒結(jié)一一次復(fù)壓一退火處理一二次復(fù)壓一表面處理—銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料。具體工藝步驟如下
(1)配備所述銀鎳石墨復(fù)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(yīng)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Ag20+Ni (OH)2共沉淀粉；
(4)將Ag2CHNi(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°C，干燥時間為20 25小時；所述還原的保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣，還原溫度為400 500°C，還原時間為3 5小時；
(5)步驟(2)還原后的Ag2CHNi(OH) 2粉，加入步驟(I)所述石墨粉2% 3%，在濕混球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理；所述球磨處理的濕混球磨機(jī)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(jīng)50 100°C真空烘干3 5小時，在保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣的氣氛中退火，退火溫度為600 720V,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(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣保護(hù)下經(jīng)溫度為850 900°C燒結(jié)，保溫時間為3 4小時后，進(jìn)行退火，退火溫度為650 750°C，保溫時間為2 3小時；
(8)對步驟(7)獲得的材料進(jìn)行壓力為10 12T/cm2復(fù)壓、退火，再進(jìn)行一次壓力為10 12T/cm2復(fù)壓后，進(jìn)行表面處理，制得銀鎳石墨復(fù)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%。
權(quán)利要求
1.一種銀鎳石墨復(fù)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%o
2.一種如權(quán)利要求I所述的銀鎳石墨復(fù)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(fù)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(yīng)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Ag20+Ni (OH)2共沉淀粉； (4)將Ag2CHNi(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°C，干燥時間為20 25小時；所述還原的保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣，還原溫度為400 500°C，還原時間為3 5小時； (5)步驟(2)還原后的Ag2CHNi(OH) 2粉，加入步驟(I)所述石墨粉2% 3%，在濕混球磨機(jī)中進(jìn)行球磨處理； (6)將步驟(5)球磨處理后的濕粉經(jīng)50 100°C真空烘干3 5小時，在保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣的氣氛中退火，退火溫度為600 720V,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，初壓成形単位壓カ為3 6T/cm2，在保護(hù)氣氛為氫氣或氨分解氣保護(hù)下經(jīng)溫度為850 900°C燒結(jié)，保溫時間為3 4小時后，進(jìn)行退火，退火溫度為650 750°C，保溫時間為2 3小時； (8)對步驟(7)獲得的材料進(jìn)行復(fù)壓整形，制得銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料；復(fù)壓整形的壓カ為 10 12T/cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的銀鎳石墨復(fù)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(jī)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。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料的加工方法，配備銀鎳石墨復(fù)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(yīng)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(jīng)清洗、干燥、還原后加入石墨粉，再經(jīng)濕混球磨、真空烘干、退火處理、初壓成形、燒結(jié)、復(fù)壓、退火處理、復(fù)壓、表面處理制成銀鎳石墨復(fù)合觸頭材料。本發(fā)明利用化學(xué)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(jié)合強(qiáng)度，提高材料的機(jī)械性能、物理性能、電性能等。材料金相組織均勻細(xì)小，制成的觸頭材料密度大，導(dǎo)電率大幅優(yōu)化，并且提高了抗電弧腐蝕能力。
文檔編號B22F3/16GK102737863SQ20121022620
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者孔欣, 謝平云, 陳建新, 陶淳釧 申請人:揚(yáng)州樂銀合金科技有限公司