專利名稱：一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電觸頭材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料。
背景技術(shù)：
電觸頭是電器開關(guān)、儀器儀表等的接觸元件，主要承擔(dān)接通、分?jǐn)嚯娐芳柏?fù)載電流的作用。作為制備電觸頭的材料，銀基電觸頭材料是其中用量最大和應(yīng)用最廣的一類。電器上的銀基電觸頭材料不僅用量大，而且在使用過程中由于損蝕而逐漸消耗殆盡，不能回收，報廢電器上所剩余的白銀或銀基電觸頭，由于分散也難以回收。然而銀的資源少，全世界生產(chǎn)的銀約25%用于電子和電工，且基本上消耗于制造觸頭。因此，減少每一臺電器產(chǎn)品的觸頭用銀量，同時提高銀基觸頭的性能是一項很有價值的工作。
傳統(tǒng)的銀碳化鎢石墨電觸頭常與AgW50配對應(yīng)用于塑殼斷路器的配套觸頭，量大面廣；由于銀碳化鎢石墨電觸頭材料中添加了石墨，在電弧作用下石墨成還原氣氛，防止WC氧化，降低接觸電阻，減少飛濺，具有良好的抗熔焊性、接觸電阻低而穩(wěn)定等特點。由于銀碳化鎢石墨電觸頭銀含量較高(理論銀含量為85%)，隨著銀價不斷上漲，使的銀碳化鎢石墨電觸頭的價格變得昂貴，無形中提高了低壓電器的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，本申請基于成分(元素)和性能更加優(yōu)化配合，而提供一種抗電弧燒損性強，電壽命長，成本更低的高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是碳化鎢9_16wt%，碳化釩2_9wt%，石墨l-4wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種0-0. 4wt%Ni-P,0. 1-0. 9wt%Si，0. 3_lwt%Co，O. l-o. 3wt%Ni，其中 Ni-P 中 Ni 含量為 76_85wt%，余為銀。進一步設(shè)置是所述的碳化釩的顆粒粒徑為O. 5_4Mm。本申請實現(xiàn)上述發(fā)明目的的設(shè)計思路和作用機理是由于WC和石墨與銀的潤濕性較差，銀碳化鶴石墨電觸頭組織結(jié)合方式屬于機械曬合型，基體結(jié)合強度較低，抗電弧燒損性較差；碳化礬是一種抗電弧燒損性較好的組元，且與銀的潤濕性較佳，因此，加入特定量的碳化礬提高了銀碳化鎢石墨電觸頭的結(jié)合強度和抗電弧燒損性，同時也不會影響材料的其他性能。此外，加入了添加物Ni-P合金的AgWCC觸點存在瞬時液相燒結(jié)過程低熔點共晶相Ni-P合金粉末在燒結(jié)過程中，熔化的液相Ni-P合金在毛細(xì)作用下在粉末顆粒間擴散遷移，促進顆粒重排；并作為元素擴散的通道，有利的提高了基體銀元素間的擴散，從而達到增加基體材料致密度，增強基體材料結(jié)合強度的目的。由于本發(fā)明是在保證觸頭的原有性能前提下，采用碳化礬取代部分銀，不但降低了成本，而且進一步提高了觸頭材料的電性能；同時加入的添加元素可改善碳化鎢與銀基體的潤濕性，降低電阻，增大強度，參見實施例的實驗數(shù)據(jù)。本發(fā)明在傳統(tǒng)的銀碳化鎢石墨電觸頭材料基礎(chǔ)上，采用碳化礬取代部分銀，同時加入改善潤濕性的添加元素，不但提高了基體結(jié)合強度，增強了抗電弧燒損性能，觸頭材料的力學(xué)性能和電性能同時得到提升；同時降低了材料成本，提升了該類型觸點的市場競爭性。下面具體實施方式
對本發(fā)明做進一步介紹。
具體實施例方式實施例一
一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其主體成分包括碳化鎢15wt%，碳化釩3wt%，石墨lwt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種O. 2%Ni-P,O. 34%Si，余為銀。該類型觸點應(yīng)用在額定電流63A塑殼斷路器上，分?jǐn)嘀笜?biāo)達到15KA，電壽命5223次。實施例二
一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其主體成分包括碳化鎢10wt%，碳化釩5wt%，石墨2. 5wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種0. 6%Si，0. 32%Co，O. 18%Ni-P，余為銀。該類型觸點應(yīng)用在額定電流100A塑殼斷路器上，分?jǐn)嘀笜?biāo)達到25KA，電壽命4657次。實施例三
一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其主體成分包括碳化鎢13wt%,碳化釩4. 8wt%，石墨3. 2wt%,添加元素為以下元素中的一種或幾種0. 24%Ni-P,
O.18%Si，0. 27%Co，余為銀。該類型觸點應(yīng)用在額定電流225A塑殼斷路器上，分?jǐn)嘀笜?biāo)達到35KA,電壽命3158次。
權(quán)利要求
1.一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其特征在于包括以下組分，以質(zhì)量百分比計碳化鎢9-16wt%，碳化釩2-9wt%，石墨l-4wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種 0-0. 4wt%Ni-P,0. 1-0. 9wt%Si,0. 3_lwt%Co，0. 1-0. 3wt%Ni，其中 Ni-P 中 Ni 含量為76-85wt%，余為銀。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其特征在于所述的碳化f凡的顆粒粒徑為O. 5-4Mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能低壓斷路器用節(jié)銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，包括以下組分，以質(zhì)量百分比計碳化鎢9-16wt%，碳化釩2-9wt%，石墨1-4wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種0-0.4wt%Ni-P，0.1-0.9wt%Si，0.3-1wt%Co，0.1-0.3wt%Ni，其中Ni-P中Ni含量為76-85wt%，余為銀。本申請的電觸頭具有較好的抗電弧燒損能力，表現(xiàn)為較高的電壽命，同時制造成本低，做到了成分和性能優(yōu)化配合。
文檔編號C22C5/06GK102899551SQ20121044027
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者張秀芳, 翁桅, 魯香粉, 柏小平, 林萬煥 申請人:福達合金材料股份有限公司