合成法制备银-二氧化锡电接触材料制造技术

合成法制备银－二氧化锡电接触材料，属于金属基复合材料科学领域。采用银、氧化银、锡、氧化锡及硫酸亚锡作主加原料，同时添加微量镍、锰、铜、铋、镁、钨元素作为性能调整元素，经配料、混合、压坯、烧结、复压等工艺制备银－二氧化锡电接触材料；或将配料混合好的物料加入熔融的银液体中，通过反应合成也可以得到该种材料。本发明专利技术改善了银－二氧化锡界面的结合状态、提高界面强度、相应的材料性能得到明显提高、工艺简单、制备成本低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备银-二氧化锡电接触材料的方法，属于金属基复合材料科学领域。公知的制备银-二氧化锡电接触材料的制备方法有以下几种，粉末冶金法该方法通过将银(Ag)、二氧化锡(SnO2)粉末进行充分混合、压坯、烧结工艺获得银-二氧化锡电接触材料，同时还发展了二氧化锡(SnO2)粉末表面镀银；银(Ag)、二氧化锡(SnO2)粉末机械合金化等粉末冶金法制备银-二氧化锡电接触材料。这类方法的不足是，二氧化锡(SnO2)依靠外部机械加入，对二氧化锡(SnO2)粉末的粒度、纯度要求较高，增加了原料成本；依靠外部加入二氧化锡(SnO2)的方式制备银-二氧化锡电接触材料，造成银-二氧化锡结合界面状况较差，增加了材料脆性，导致材料后续加工工序增加、难度较大、工艺复杂、不利于大规模生产。内氧化法该方法首先制备银(Ag)-锡(Sn)合金，然后通过喷粉或快速凝固或轧制薄带等方法后，再对合金进行内氧化处理，以获得银-二氧化锡电接触材料。该方法的不足是，在无添加元素的条件下，只能获得不超过5％(重量百分比)二氧化锡的银-二氧化锡电接触材料，添加活性元素后，银-二氧化锡电接触材料中二氧化锡(SnO2)含量一般不超过12％(重量百分比)，同时受内氧化设备的局限，材料生产规模较小、工艺复杂。化学共沉淀法将银(Ag)和锡(Sn)的化合物，通过化学沉淀的方法，获得银(Ag)、二氧化锡(SnO2)粉末，然后将粉末压坯、烧结。该方法的不足是，存在酸、碱、盐的污染问题；生产周期长、成本较高，银-二氧化锡界面结合较差。本专利技术的目的是针对公知技术存在的不足研制成功的一种新方法，该法改善了银-二氧化锡界面的结合状态，提高了界面的结合强度，使产品材料的性能明显改善，且工艺流程简单、制备成本低。本专利技术是通过下面的技术方案来实现的。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。原料经配料在混料机中混匀，经冷压成型后，将压坯压入银溶液中进行反应合成，再经铸锭后的挤压、拉丝，即得到银-二氧化锡电接触材料成品。也可以将冷压成型的压坯置入烧结炉中烧结，再经复压、二次烧结后，送挤压、拉丝也可得到合格的银-二氧化锡点接触材料。一、原料成份及其所占重量百分比1．反应物质①氧化银(AgO、Ag2O)中的一种或两种，占总重量的5-80％；②锡(Sn)，占总重量的1.25-20％；③硫酸亚锡(SnSO4)，占总重量的5-32％。2．添加元素①锰(Mn)、钨(W)、铜(Cu)中的一种；不超过总重量的0.04％；②镍(Ni)、铋(Bi)、镁(Mg)中的一种或两种；不超过总重量的0.06％；③混合稀土元素(RE)，不超过总重量的0.03％；④二氧化锡(SnO2)，不超过总重量的0.008％。3．主原料银(Ag)，除去反应物质和添加元素的余量。二、原料配方1．烧结、复压制备银-二氧化锡工艺反应物质①+②+添加元素①、②、③、④中的三种+银2．银液体反应合成银-二氧化锡工艺反应物质③+添加元素①、②、③中的两种+银三、技术条件1．混料时间2～8小时；2、坯料成型压力25～800兆帕(MPa)；3、液态反应合成温度1000～1200℃，时间20分钟～1.5小时；4、固态反应烧结温度600～850℃，时间4～8小时；5、复压压力800～1300兆帕(MPa)；6、二次烧结温度780～880℃，时间2～4小时；7、挤压温度600～850℃。与公知技术相比所具有的优点及积极效果1．主要的增强相二氧化锡(SnO2)是通过反应合成获得，改善了银-二氧化锡界面的结合状态，提高了界面的结合强度，成品材料的性能得到明显提高；2．工艺流程简单、生产周期短、降低了材料制备的成本；3．能实现大规模生产，生产过程中无污染或少污染。实施例一称取硫酸亚锡(SnSO4)14.25克(13.7％)，与22克银(Ag)混合3小时，在30MPa下压制成坯，另取68克银(Ag)放入刚玉坩埚中，在1150℃熔化后，压入反应坯，同时加入微量铋(Bi)、镍(Ni)元素，反应完成后，将熔液倒入钢模铸锭，最后挤压、拉丝后可获得含二氧化锡10％(重量百分比)的银(Ag)-二氧化锡(SnO2)电接触材料线材。实施例二按氧化银(Ag2O17.2％、AgO10％)、锡粉(Sn)9.6％、银粉(Ag)余量的比例配制主要原料，同时添加微量二氧化锡(SnO2)、镍(Ni)、钨(W)元素，经过4小时混合，在钢模中双向压制成型，成型压力550兆帕(MPa)，经过780℃、6小时烧结，1100兆帕(MPa)复压，800℃、2.5小时二次烧结、800℃挤压、拉丝，可获得含二氧化锡12％(重量百分比)的银(Ag)-二氧化锡(SnO2)线材成品。本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成法制备银－二氧化锡电接触材料，其特征在于：１）工艺流程：原料经配料后在混料机中混匀，经冷压成型，坯料压入银熔液中反应合成，再经铸锭后送挤压、拉丝成成品，２）原料成份及所占百分比：反应物质：硫酸亚锡（ＳｎＳＯ↓［４］），占 总重量的５－３２％，添加元素：①锰（Ｍｎ）、钨（Ｗ）、铜（Ｃｕ）中的一种；不超过总重量的０．０４％；②镍（Ｎｉ）、铋（Ｂｉ）、镁（Ｍｇ）中的一种或两种；不超过总重量的０．０６％；③混合稀土元素（ＲＥ），不超过总重量的０．０３ ％，主原料：银（Ａｇ），除去反应物质和添加元素的余量，３）原料配方：反应物质＋添加元素①、②、③中的两种＋银４）技术条件：①混料时间２～８小时；②坯料成型压力２５～８００ＭＰａ；③液态反应合成温度１０００～１２０ ０℃，时间２０分钟～１．５小时；④挤压温度６００～８５０℃。

【技术特征摘要】
1．合成法制备银-二氧化锡电接触材料，其特征在于1)工艺流程原料经配料后在混料机中混匀，经冷压成型，坯料压入银熔液中反应合成，再经铸锭后送挤压、拉丝成成品，2)原料成份及所占百分比反应物质硫酸亚锡(SnSO4)，占总重量的5-32％，添加元素①锰(Mn)、钨(W)、铜(Cu)中的一种；不超过总重量的0.04％；②镍(Ni)、铋(Bi)、镁(Mg)中的一种或两种；不超过总重量的0.06％；③混合稀土元素(RE)，不超过总重量的0.03％，主原料银(Ag)，除去反应物质和添加元素的余量，3)原料配方反应物质+添加元素①、②、③中的两种+银4)技术条件①混料时间2～8小时；②坯料成型压力25～800MPa；③液态反应合成温度1000～1200℃，时间20分钟～1.5小时；④挤压温度600～850℃，2．合成法制备银-二氧化锡电接触材料，其特征在于1)工艺流程原料经配制后在混料机中混匀，经冷压成型，坯料进入烧结炉中烧结，再经复压后进行二次烧结，经挤压拉丝得到成品，2)原料成份及所占百分比反应物质①氧化银(AgO、Ag2O)中的一种或两种，占总重量的5-80％；②锡(Sn)，占总重量的1.25-20％，添加元素①锰(Mn)、钨(W)、铜(Cu)中的一种，不超过总重量的0.04％；②镍(Ni)、铋(Bi)、镁(Mg)中的一种或两种，不超过总重量的0.06％；③...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敬超，孙加林，张昆华，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]