專利名稱:電沉積耐磨減摩銀基復合鍍層的制作方法
本發(fā)明屬于電器元件觸點材料的選用。
一般在滑動摩擦條件下工作的電接觸元件的觸點系用整體純銀或其他貴金屬制造，貴金屬的用量大，成本高。純銀的硬度低，耐磨性差，影響電接觸元件的使用壽命。
作為具有耐磨減摩性能的金屬與非金屬復合材料，可以用粉末冶金法和電沉積法制得。電沉積法制取復合材料在許多方面都優(yōu)于粉末冶金技術(shù)，復合組分的物理、機械性能可以有很大的變通性，可以在普通金屬上形成耐磨減摩表層以節(jié)約貴重金屬。
自本世紀六十年代以來，復合電沉積技術(shù)迅速發(fā)展，作為耐磨減摩復合鍍層的基質(zhì)金屬主要是Ni、Cu、Co、Cr等，目的都是用在各種機械零件上。如韋斯特(Vest)〔1〕報導從氨磺酸鍍鎳液中獲得Ni-MoS2復合鍍層;黑崎重彥〔2〕從瓦特鍍鎳溶液中得到了鎳-氟化石墨耐磨減摩鍍層;美國專利〔3〕介紹了在Ni、Cu、Pb、Ag和Cu-Pb合金等基質(zhì)金屬中彌散氟化石墨的電鍍工藝及復合鍍層的耐磨性;黃學儉等人〔4〕報導了一種Au-Cu-Ni-MoS2四組元復合鍍層，既具有良好的導電性，又有自潤滑和抗冷焊的性能。經(jīng)檢索1970至1984年的CA，未發(fā)現(xiàn)有記載關(guān)于Ag-BN或Ag-MoS2耐磨減摩復合鍍層作為電接觸材料或其電化學形成工藝的文獻或?qū)＠?br>本發(fā)明的目的在于，用復合電鍍技術(shù)在銅或銅合金基體上形成一層薄的Ag-BN或Ag-MoS2復合物表層。該復合物層具有比純銀優(yōu)越的耐磨減摩及抗電浸蝕性能，而其電導率和接觸電阻與純銀相近，作為滑動電接觸表面材料代替整體純銀部件，既可使電接觸元件的工作可靠性和使用壽命大幅度提高，又可節(jié)約大量貴重金屬銀。
本發(fā)明的特征是采用電化學沉積的方法，在銅或銅合金基體上沉積具有耐磨減摩特性的復合銀鍍層，制作電接觸元件的觸點。復合鍍銀層中彌散有占鍍層體積1～10%的BN或MoS2微粒(粒徑＜5微米)。這種復合鍍銀層具有比純銀高的顯微硬度(HV達87～100)，低的摩擦系數(shù)(約為0.13～0.16，純銀約0.2)和低的磨損率(約為純銀鍍層的1/3)，電阻率及接觸電阻與純銀相近，且動態(tài)接觸電阻隨時間的變化比純銀小。將銀-氮化硼或二硫化鉬微粒(占鍍層體積的1～10%)鍍復在φ3mm的銅棒表面上，厚25微米，用交叉棒試驗法進行試驗。在通過1安培電流，接觸壓力大于10克時，其接觸電阻小于2mΩ(純銀約為1mΩ)，當接觸壓力大于50克時，接觸電阻小于1mΩ(純銀約為0.7mΩ)。用這種銀基復合鍍層作的WH19-1型拉撥式合成碳膜電位器的觸點，經(jīng)在1安培電流下摩擦接觸一萬次后，平均動態(tài)接觸電阻低于60mΩ(部頒標準規(guī)定小于500mΩ)。
本發(fā)明得到的Ag-BN或Ag-MoS2復合鍍層作為性能優(yōu)良的電接觸表面，特別適用于制作在中等壓力滑動摩擦條件下工作的電觸點。由于其動態(tài)接觸電阻隨時間變化很小，且磨損率低，用該復合材料制作的電接觸元件的工作可靠性及使用壽命可大幅度提高。同時，在銅或銅合金基體上沉積一薄層(約30微米)該復合銀鍍層作電觸點，代替整體純銀觸點或其他貴金屬觸點，可節(jié)約銀50%以上或大量其他貴金屬，降低制造成本，有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。
本發(fā)明的復合電鍍工藝的特點在于，在氰化鍍銀電解液中加入一定量的氮化硼或二硫化鉬微粒，并在整個電鍍過程中，使微粒在電解液中充分懸浮。電解液組成如下氯化銀 30～40克/升氰化鉀 65～80克/升添加微粒(BN或MoS2，粒徑小于5微米) 5～50克/升鍍液溫度 15～35℃陰極電流密度 0.6～1.6安培/分米2陽極用純銀板，用鍍液循環(huán)法使微粒充分懸浮在電解液中，鍍液在被鍍件表面的流速應控制在0.01～1米/秒的范圍內(nèi)。當鍍液流速達到規(guī)定的范圍，且BN或MoS2微粒在鍍液中達到充分懸浮至少30分鐘以后，開始電鍍。根據(jù)所需鍍層厚度及所用電流密度計算所需電鍍時間。
按照本發(fā)明的電鍍工藝條件，可在銅或銅合金基體上獲得BN或MoS2微粒均勻分散在其中(占鍍層體積1～10%)的致密平滑的銀基復合鍍層。
權(quán)利要求
1.一種以銀為基的耐磨減摩復合鍍層用于電器元件的電觸點，其特征在于在銅或銅合金基體上沉積一層Ag-BN或Ag-McS2，復合鍍層。復合鍍層中的彌散分布有占鍍層體積1～10%的BN或MoS2微粒，粒徑小于5微米。
2.按照權(quán)利要求
1所述的銀基復合鍍層是在含有5～50克/升粒徑小于5微米的BN或MoS2微粒的氰化鍍銀電解液中用電化學方法沉積。
專利摘要
一種用于電器元件的新型耐磨減摩電觸點是在銅或銅合金基體上，用電鍍方法沉積一層Ag—BN或Ag—MoS
文檔編號C25D3/46GK85100022SQ85100022
公開日1986年1月10日 申請日期1985年3月28日
發(fā)明者郭鶴桐, 覃奇賢, 陳一新 申請人:天津大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan