弱电滑动接点材料制造技术

本发明专利技术提供一种新型银铜镍镁弱电接触材料，适合于用作弱电流工作条件下的滑动接点材料，如小型直流电动机换向器材料等。所述材料为Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｇ合金、Ａｇ－Ｃｕ－Ｚｎ－Ｎｉ－Ｍｇ合金、Ａｇ－Ｃｕ－Ｐｄ－Ｚｎ－Ｎｉ－Ｍｇ合金。其中，Ｃｕ含量为０．１～１０．０％（质量），Ｚｎ含量为０．１～５．０％（质量），Ｎｉ含量为０．０１～０．６％（质量），Ｐｄ含量为０．１～１．５％（质量），Ｍｇ含量为０．０１～１．０％（质量）其余为Ａｇ。该材料通过在Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ系合金添加Ｍｇ等元素，提高了此类电接触材料的耐高温、耐磨损、抗硫化、耐电弧烧蚀性和抗熔焊等性能，获得低而稳定的接触电阻，改善Ａｇ－Ｃｕ－Ｎｉ合金的高温电接触性能。由此滑动电接触材料与铜及其合金通过轧制复合成贵／廉金属复合材料，制成微特电机换向器等零件，适用于家用电器等的小型直流电动机中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电接触材料，特别涉及一种在弱电流工作条件下的滑动电接 触材料。
技术介绍
近年来，在弱电流工作条件下(多数电流《1A)的电接触材料应用技术领 域中，有关新的弱电接触材料的研究与生产正在不断发展，以满足日益发展的 各种类型小型直流电动机等对弱电接触材料的需求。在各种弱电接触材料中，贵/廉金属复合材料由于具有贵金属含量低、综合 性能好、价格便宜等特点，在微特电机、继电器、微型开关等实际应用中已得 到广泛应用，典型应用如换向器和刷片等。目前使用贵/廉金属复合材料主要是将滑动接点材料与铜或合金铜或复合 后再与金或复合的材料，主要有Ag-Cd/Cu、 Ag-Cu/Cu、 Ag-Ni/Cu、 Ag-Cu-Ni/Cu 等系列复合材料。由于Cd有毒，Ag-Cd/Cu已逐渐淘汰。Ag-Cu合金相对于纯Ag 具有较好的耐磨性和抗熔焊性能，但在工业气氛下，尤其在高温、高湿和含石克 及硫化氬气氛中，其表面容易生成不导电的硫化物以及氧化膜，引起接触电阻 不稳定，可靠性降低，同时，其硬度和耐磨性也较低。另外，银铜合金有偏析 倾向，添加适当的Ni形成Ag-Cu-Ni合金，可显著减少其偏折，改善其耐磨性 和耐腐蚀性能，并得到广泛应用，但这种合金在较高温度使用时，耐磨性能及 使用寿命有所P争低。随着微电子，机电一体化，家电工业的发展以及精密仪器的需要，对高质 量、长寿命、环保的贵/廉金属复合材料的需求不断增大，应用范围也不断扩大， 如高速CD、 DVD电机所需的换向器材料等。当CD、 DVD等播放器材置于汽车等 设备上，要求其在-40 - 80。C范围内能保持正常使用并保证长久的使用寿命，在此情况下，传统的换向器材料就不能满足要求。
技术实现思路
本专利技术目的是4是供在一种弱电滑动接点材料，它可以解决弱电滑动接点合金 在高温下接触电阻不稳定、接触可靠性降低、硬度和耐磨性低等问题。与铜或合金铜等复合后制备的材料，在-40-8(TC温度范围内有质量高、寿命长的优点。本专利技术的一种用于作弱电流工作条件下的滑动接点材料，由Cu为0. 1~ 10. 0重量百分含量，Ni为0. 01 ~ 0. 6重量百分含量，Mg为0. 01 ~ 1. 0重量百分 含量，其余为Ag组成，使Cu金属粒子、Ni金属粒子、Mg金属粒子分散于Ag 基体中。本专利技术的另一种用于作弱电流工作条件下的滑动接点材料，由Cu为0. 1 ~ 10. 0%重量百分含量，Zn为0.1-5. 0°/。重量百分含量，Ni为0.01-0. 6重量百 分含量，Mg为0. 01 ~ 1. 0重量百分含量，其余为Ag组成，使Cu金属粒子、Zn 金属粒子、Ni金属粒子、Mg金属粒子分散于Ag基体中。本专利技术的再一种用于作弱电流工作条件下的滑动接触材料，由Cu为0. 1~ 10. 0重量百分含量，Zn为0. 1 ~ 5. 0重量百分含量，Ni为0. 01 ~ 0. 6重量百分 含量，Pd为0. 1 ~ 1. 5重量百分含量，Mg为0. 01 ~ 1. 0重量百分含量，其余为 Ag组成，使Cu金属粒子、Zn金属粒子、Ni金属粒子、Pd金属粒子、Mg金属粒 子分散于Ag基体中。本专利技术中Cu元素主要固溶于a-Ag基体中，另部分Cu、 Ni、 Mg以第二相细 小粒子形式分布在a-Ag基体中，在用于微特电机、继电器、微型开关时，如典 型的应用于向器和刷片时，Cu在其表面还可以还形成CuO,在电接触过程中起 到润滑剂以及灭弧等作用；Ni元素具有细化晶粒，稳定产品尺寸、强化材料、 提高耐磨性等作用；Mg元素以细小粒子形式与Cu和Ni形成第二相分布在ot-Ag 基体中，同时在材料表面以MgO形式存在可以减少电弧引起的损耗，在表面起 到润滑剂作用，减少摩擦力，改善Ag-Cu-Ni合金的高温电接触性能；Zn固溶于 oc-Ag基体中，起到固溶强化作用，还以ZnO粒子形式存在，可以减少电弧损耗，起到润滑剂，降低摩擦力的作用。该材料通过在Ag-Cu-Ni系合金添加Mg元素， 提高了此类电接触材料的耐高温、耐磨损、抗>琉化、耐电弧烧蚀性和抗熔焊等 性能，获得低而稳定的接触电阻。本专利技术所述的滑动电接触材料与铜或铜合金通过复合成贵/廉金属复合材 料，制成微特电机换向器等零件，用于微电机换向器、温控器、开关等，实现 传递电能、电信号、接触和分断电路等功能，如小型直流电动机换向器材料等。 换向器与电刷在电机中组成对应的滑动摩擦副，制作换向器具有接触电阻小而 稳定、耐电侵蚀及耐机械磨损等性能。具体实施方式按照表1所述的配置，取本专利技术材料，在真空感应熔炼炉中进行冶炼，采 用氩气保护气体熔炼——铸锭600 ~ 800°C / 3h均匀化处理——表面处理——轧 制一一500 80(TC气体保护热处理一一轧制——退火，即得本专利技术所述弱电接 触材料。表1 .本专利技术的弱电接触材料的组成(含量)化学成分(质量％ )CuNiZnMgAg14. 200. 320. 2195. 2726. 510. 340, 2092. 9537. 830. 290. 1891. 744. 320. 270, 950. 1594. 316. 300. 281. 100. 1692. 1668. 050. 331. 000. 1490. 4874. 020. 241. 300. 121. 0093. 3286. 020. 311. 350. 111. 3090, 9198. 100. 351. 200. 100. 5589. 7比專交例14. 510. 3695. 13比專交例16. 730. 3192. 96将本专利技术上述实施例1 ~ 9材料制成的成品与Ag-Cu-Ni系合金的比较例1 ~ 2材料制成的成品做金属的机械性能实验，实验结果如表2:表2本专利技术的弱电接触材料(加工态)的主要性能性能硬度(Hv )抗拉强度(MPa )延伸率(％)实施例116457118实施例216657917实施例317158315实施例414954325实施例515355223实施例616756321实施例715254323实施例815955820实施例915856221比4交例115355325比寿交例115956922本专利技术所属材料成品与Ag-Cu-Ni系合金的比较例成品相比较，其硬度、抗 拉强度有所提高，延伸率基本相同。采用以上专利技术材料与铜或铜合金通过复合制成二层贵廉金属复合材料，与 AgPd30电刷材料配对制成电机，在湿度50%，温度60。C条件下的耐久性实验寿 命见表3。表3本专利技术的二层贵廉金属复合材料的耐久性实验寿命性能耐久性实验寿命(h)实施例11125<table>table see original document page 7</column></row><table>由表3可以看出，本专利技术的材料与Ag-Cu-Ni材料相比，其耐久寿命得到明 显提高。在二层贵廉金属复合材料上还可复合上Au或Au合金形成三层贵廉金属复合 材料，用于精密小型电动机，同样具有接触电阻小而稳定、耐电侵蚀及耐机械 磨损等性能。虽然本专利技术已以较佳实施例披露如上，.然其并非用以限定本专利技术，任何所属
的技术人员，在不脱离本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
弱电滑动接点材料，用于作弱电流工作条件下的滑动接点材料，其特征在于：由Ｃｕ为０．１～１０．０重量百分含量，Ｎｉ为０．０１～０．６重量百分含量，Ｍｇ为０．０１～１．０重量百分含量，其余为Ａｇ组成，使Ｃｕ金属粒子、Ｎｉ金属粒子、Ｍｇ金属粒子分散于Ａｇ基体中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永红，章应，秦秀芳，黄福详，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]