一种银石墨带状电触头材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种银石墨带状电触头材料制备方法，首先将银石墨材料制备成整体带材，然后采用脱碳设备进行单面脱碳处理，再将脱碳后的银石墨带材脱碳银层采用预置式激光熔覆设备进行熔覆处理，消除脱碳银层中的孔洞缺陷，最终将银石墨材料加工成带状电触头材料。采用本发明专利技术专利提供的制备方法，脱碳方式简单，加工效率高，银层分布均匀。与传统的脱碳工艺银石墨电接触材料相比，具有更高的结合强度和更低的孔隙率，可以有效提升触头材料的焊接性能，从而确保电性能的一致性和稳定性。从而确保电性能的一致性和稳定性。从而确保电性能的一致性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种银石墨带状电触头材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及电接触材料领域，具体是一种银石墨带状电触头材料制备方法。

技术介绍

[0002]银石墨触头材料因为具有良好的抗熔焊性能和低而稳定的接触电阻，广泛应用于塑壳断路器、框架断路器以及微型断路器领域中。近年来，电器厂家对电气组件性能可靠性和一致性的要求越来越高，触头材料采用带材或者型材供货，满足高端自动化焊接的要求，成为了电触头行业的一个发展趋势。
[0003]银石墨触头材料与铜触桥之间的润湿性不好，所以焊接面要附带焊接银层，焊接过程中还要放置焊料或者焊膏。常见的银石墨带材制备方法有两种，一种是银石墨材料的焊接面进行脱碳处理形成纯银层，另外一种是在加工过程中复合一层焊接银层。采用脱碳工艺加工的银石墨触头材料，脱碳过程中石墨颗粒氧化生产二氧化碳气体，原来石墨颗粒所在的位置就会形成孔洞。由于采用脱碳工艺加工的银石墨材料脱碳银层中孔洞的存在，导致该类电接触材料存放过程中容易吸潮，焊接过程中银层容易起泡，影响触头材料的焊接和使用性能。而如何消除银石墨电接触材料脱碳银层中的孔洞，一直以来都是细分领域的研究方向之一。采用加工过程中复合一层焊接银层的方法可以有效解决银层孔洞问题，但是同时又带来了新的复合界面，复合界面在加工过程中容易残留杂质，影响结合两者之间的结合强度，银石墨层和焊接银层之间存在局部区域结合强度偏低的现象，应用于开关电器中，使用过程中存在触点脱落的风险。
[0004]银石墨电接触材料进行脱碳处理，通常采用的方法有三种，第一种是整个银石墨材料（带或者片）加热，使材料表面的石墨与空气中的氧气充分反应达到脱碳的目的，然后采用切分或者单面去除材料的加工方式获得最终的银石墨电接触材料，这种方法工序复杂，加工过程中材料消耗较高，加工效率低；第二种方法是在银石墨材料的一侧涂覆抗氧化涂层（CN101866761B），经过脱碳处理后再去除抗氧化涂层，这种加工方式操作复杂，且容易残留抗氧化涂层导致触头材料导通性能不稳定；第三种方法是银石墨材料加工成锭坯，锭坯表面进行脱碳处理后挤压成带材（CN108067612A），采用此方法制备银石墨电接触材料，具有工艺流程简单，脱碳层的孔洞通过大变形量的挤压成型过程也可以一定程度上消除，但是挤压过程中由于材料流动的原因，银层分布的均匀性较差。上述第三种方法各有优缺点，从根本上无法消除脱碳银层孔洞的缺陷，所以，开发一种新的银石墨带状电触头材料制备工艺，优化脱碳方式，消除脱碳银层中的孔洞，可以有效提高触头材料焊接性能和电性能，具有非常重要的实际应用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种银石墨带状电触头材料的制备方法，本专利技术所采取的技术方案如下：（1）根据所要制备的银石墨带状电触头材料配比，准备银粉和石墨粉；
（2）将银粉和石墨粉混合均匀，获得银石墨混合粉；（3）银石墨混合粉等静压成型，获得银石墨锭坯；（4）银石墨锭坯经过烧结、复压整形，得到相对致密的银石墨锭坯；（5）烧结复压后的银石墨锭坯，在保护气氛下加热，挤压成为银石墨带材，银石墨带材垂直挤压方向的截面为长方形；（6）银石墨带材进行单面脱碳，制备成为银石墨/银半成品带材；（7）采用预置式激光熔覆设备对银石墨/银半成品带材银面进行熔覆处理，消除银层脱碳过程中形成的孔洞；（8）银石墨/银半成品带材经过冷轧、纵剪、型轧、清洗加工，制备成为成品带材。
[0006]进一步设置，银石墨带状电触头中，石墨质量百分含量3~5%，余量为银。
[0007]进一步设置，步骤所述的单面脱碳，采用专用脱碳设备，包括放卷装置、工作辊、收卷装置、加热模块、前调压辊和后调压辊，所述放卷装置、工作辊、收卷装置、加热模块、前调压辊和后调压辊工作中心位于同一平面内，所述银石墨带材经放卷装置放卷，绕前调压辊进入工作辊和加热装置之间，经过脱碳处理后，绕后调压辊进入收卷装置；采用的脱碳气氛为氧气。
[0008]进一步设置，步骤所述的预置式激光熔覆设备，激光器类型为光纤激光器，激光功率3000~12000W，光斑直径φ1.5~5.0mm，扫描速度200~800mm/min，保护气氛为氩气，气体流量15~30L/min；进一步设置，所述放卷装置和收卷装置收放料采用主动动力和恒张力控制方式，张力可调。
[0009]进一步设置，所述加热模块包括加热装置、气氛保护装置、温度控制装置中的一种或几种。
[0010]进一步设置，所述工作辊采用被动动力转动方式，所述工作辊为中空结构，配置冷却系统对所述银石墨带材与工作辊接触的一侧进行间接冷却，控制所述银石墨带材与工作辊接触的一侧的温度，冷却介质为水，冷却介质流量可调。
[0011]采用上述银石墨带状电触头材料的制备方法制备得到的电触头材料也落入本专利技术的保护范围。
[0012]本专利技术的有益效果如下：1、脱碳银层致密无孔洞。本专利技术采用预置式激光熔覆设备对银石墨带状电触头材料的脱碳银层进行熔化处理，使脱碳银层熔化后重新凝固，将脱碳银层孔洞中的气体彻底排出，并形成致密的冶金结合，与传统的脱碳工艺银石墨电接触材料相比，具有更高的结合强度和更低的孔隙率，可以有效提升触头材料的焊接性能，从而确保电性能的一致性和稳定性。
[0013]2、脱碳方式简单，加工效率高，银层分布均匀。采用通过式的脱碳方式，脱碳银层的厚度均匀性和一致性优秀，挤压带材单面脱碳，不需要喷涂防氧化涂层或者去除工作面的脱碳银层，降低了工艺操作难度，提高触头材料电性能的可靠性。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。
[0015]图1为本专利技术银石墨带状电触头材料工艺流程图；图2为本专利技术银石墨带状电触头材料脱碳设备结构示意图；11
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放卷装置，12
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工作辊，13
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收卷装置，14
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加热模块，15
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前调压辊，16
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后调压辊，101
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脱碳前的银石墨带材，102
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脱碳后的银石墨带材。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0017]实施例一：a)准备
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300目雾化银粉19kg和
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300目石墨粉1kg；b)将银粉和石墨粉在犁铲式混粉机中混合2h，获得混合均匀的AgC5混合粉；c)AgC5混合粉冷等静压成型，等静压压力60MPa，保压时间60s，获得AgC5锭坯；d)AgC5锭坯在分解氨气保护条件下，850℃烧结2h，烧结后的锭坯冷却后在冷等静压机上复压整形，等静压压力150MP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银石墨带状电触头材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据所要制备的银石墨带状电触头材料配比，准备银粉和石墨粉；（2）将所述银粉和石墨粉混合均匀，获得银石墨混合粉；（3）将所述的银石墨混合粉等静压成型，获得银石墨锭坯；（4）将所述银石墨锭坯经过烧结、复压整形，得到相对致密的银石墨锭坯；（5）将烧结复压后的银石墨锭坯，在保护气氛下加热，挤压成为银石墨带材；（6）对步骤（5）得到的银石墨带材进行单面脱碳，制备成为银石墨/银半成品带材；（7）采用激光熔覆设备对所述银石墨/银半成品带材银面进行熔覆处理，消除银层脱碳过程中形成的孔洞；（8）所述银石墨/银半成品带材经过轧制、清洗，制备成为成品带材。2.根据权利要求1所述的一种银石墨带状电触头材料制备方法，其特征在于：所述银石墨带状电触头中，石墨质量百分含量为3~5%。3.根据权利要求1所述的一种银石墨带状电触头材料制备方法，其特征在于：步骤（6）中所述的单面脱碳，采用的脱碳设备，包括放卷装置（11）、工作辊（12）、收卷装置（13）、加热模块（14）、前调压辊（15）和后调压辊（16），所述放卷装置（11）、工作辊（12）、收卷装置（13）、加热模块（14）、所述银石墨带材经放卷装置（11）放卷，绕前调压辊（15）进入工作辊（12）和加热装置（14）之间，经...

【专利技术属性】
技术研发人员：万岱，周鹏，郭仁杰，孔欣，刘立强，宋林云，柏小平，林万焕，
申请(专利权)人：浙江福达合金材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：