【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电接触材料的制备领域，更具体的是涉及一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料及其制备方法。
技术介绍
1、触头作为继电器、断路器、接触器、仪器仪表中的核心部件，在电路中承担着电流通断和载流的任务，其性能直接影响电器的可靠性、稳定性和服役寿命。随着电气设备日益微型化、高负载化和多功能化以及5g产业、智能设备和电动汽车的快速发展，对触头材料提出了更加严苛的性能要求，如良好的导电导热性、优异的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性、低且稳定的接触电阻、良好的抗氧化性、耐腐蚀性、化学稳定性以及机械加工性。尽管银镍电接触材料具有低而稳定的接触电阻、直流下材料转移少、加工性能良好等优点，但也存在抗熔焊性差、机械强度低等不足，在电接触过程中易发生磨损，尤其在高温下，材料磨损速率更大，导致触头寿命缩短。
2、同时在制备电接触材料时常规机械混粉方法通常难以实现粒度差异大的粉体均匀分散，易产生聚集，导致集中烧蚀，从而显著影响材料的电气性能。因此，开发一种增强相弥散分布、组织均匀以及界面结合良好的制备方法对获得高性能电接触材料具有重要的工程意义和实用价值。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，现提供一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料及其制备方法，具体方案如下：
2、一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料，所述的电接触材料包括以下质量百分比的各组分：ag粉64.0～84.7％；增强相：ni粉10.0～24.0％、zrb2粉5.0～10.0％；添
3、通过将高熔点(3246℃)，高硬度(15gpa)，高导热导电率(60/w·m-1·k-1,50-60/μω·cm)的二硼化锆引入到银镍电接触材料中，并采用纳米镍粉促进电弧的分散，在确保银镍材料良好的导电导热性能基础上，提升材料的抗熔焊性，获得综合性能优异的银基电接触材料。
4、进一步的，ag粉粒径为1～3μm，ni粉粒径为50～100nm；zrb2粉粒径为0.5～0.8μm；cu粉粒径为0.3～0.5μm；co粉粒径为0.3-0.5μm；所述ag粉、ni粉、zrb2粉、cu粉以及co粉的纯度≥99.99％。
5、一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料的制备方法，包括以下步骤：
6、s1、称量物料：按照质量百分比分别称取ag粉64.0～84.7％、ni粉10.0～24.0％、zrb2粉5.0～10.0％、co粉0.2～1.0％,cu粉0.1～1.0％；
7、s2、球磨混粉：将ni粉、zrb2粉、cu粉、co粉在球磨机中进行预混合处理，得到混合粉末；
8、s3、制备混合溶液：向s2获得的混合粉末中加入无水乙醇，进行超声和机械搅拌处理20-50min，得到混合溶液；
9、s4、制备ag粉悬浮液：向s1称取的ag粉中加入无水乙醇，进行超声和机械搅拌处理20-50min，随后放入50℃的水浴锅中，并采用磁力搅拌器搅拌20-30min，得到ag粉悬浮液；
10、s5、制备ag-ni-zrb2复合粉体：将s3中得到的混合溶液缓慢加入到s4获得的ag粉悬浮液中，在此过程中对悬浮液进行加热并采用搅拌器搅拌，直到无水乙醇完全蒸发，随后在真空烘箱内干燥，获得ag-ni-zrb2复合粉体；
11、s6、高能破碎制备混合粉末：将s5获得的ag-ni-zrb2复合粉体采用高能破碎机进行破碎，得到ag-ni-zrb2混合粉末；
12、s7、制备电接触材料：将s6获得的ag-ni-zrb2混合粉末放入钢模具中，压制后进行热压处理，得到ag-ni-zrb2电接触材料。
13、进一步的，s2中ni粉、zrb2粉、cu粉以及co粉预混合处理时转速为30-60r/min，球磨时间15～20h，球料比为4:1～8:1；
14、进一步的，s5中加热温度60～90℃，搅拌器转速200～300r/min；s5采用真空环境干燥，真空度不小于10-2pa，温度60℃，保温时间10～20h。
15、进一步的，s6中高能破碎机转速为10000～20000r/min，破碎时间为1～5min。
16、进一步的，s7中ag-ni-zrb2混合粉末进行热压处理的参数为在四柱液压机下压制成块，压力300mpa，随后将压坯放置于氮气气氛保护的热压烧结炉中，以15℃/min的速率升温至750～900℃，保温2～3h，压力25～45mpa，最后随炉冷却至室温，得到性能优异的ag-ni-zrb2电接触材料。
17、有益效果：
18、本专利技术提供了一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料及其制备方法，通过对增强相ni、zrb2和添加物cu、co粉末进行预先球磨，在增强相粒度减小的同时，增强zrb2和ni与ag基体的结合，促进增强相粉末与基体材料之间的润湿和扩散。添加物粉末可增加材料的烧结活性，促进颗粒的结合，从而提高材料的致密度和机械性能。此外，由于cu和co固溶到agni中产生固溶强化，引起晶格畸变，增加位错密度和位错阻力，从而显著提高材料的硬度、耐磨性以及热稳定性等。磁力搅拌有利于阻止纳米级ni和zrb2颗粒发生自身团聚。采用高能破碎在细化粉末的同时，进一步改善了纳米级ni和zrb2颗粒的分散。因此，本专利技术制备的ag-ni-zrb2电接触材料不仅具有致密度高，并且弥散分布的zrb2可起到分散电弧作用，从而减少了材料电弧侵蚀，显著提高材料的抗熔焊性，在保持导电性的同时显著提高材料的电气性能，获得综合性能优异的ag-ni-zrb2电接触材料。
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1.一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料，其特征在于，所述的电接触材料包括以下质量百分比的各组分：Ag粉64.0～84.7％；增强相：Ni粉10.0～24.0％、ZrB2粉5.0～10.0％；添加物：Co粉0.2～1.0％,Cu粉0.1～1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料，其特征在于，Ag粉粒径为1～3μm，Ni粉粒径为50～100nm；ZrB2粉粒径为0.5～0.8μm；Cu粉粒径为0.3～0.5μm；Co粉粒径为0.3-0.5μm；所述Ag粉、Ni粉、ZrB2粉、Cu粉以及Co粉的纯度≥99.99％。
3.一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料的制备方法，其特征在于，S2中Ni粉、ZrB2粉、Cu粉以及Co粉预混合处理时转速为30-60r/min，球磨时间15～20h，球料比为4:1～8:1。
5.根据权利要求3所述的一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-
6.根据权利要求3所述的一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料的制备方法，其特征在于，S6中高能破碎机转速为10000～20000r/min，破碎时间为1～5min。
7.根据权利要求3所述的一种抗熔焊性优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料的制备方法，其特征在于，S7中Ag-Ni-ZrB2混合粉末压制后进行热压处理的参数为在四柱液压机下压制成块，压力300MPa，随后将压坯放置于氮气气氛保护的热压烧结炉中，以15℃/min的速率升温至750～900℃，保温2～3h，压力25～45MPa，最后随炉冷却至室温，得到性能优异的Ag-Ni-ZrB2电接触材料。
...【技术特征摘要】
1.一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料，其特征在于，所述的电接触材料包括以下质量百分比的各组分：ag粉64.0～84.7％；增强相：ni粉10.0～24.0％、zrb2粉5.0～10.0％；添加物：co粉0.2～1.0％,cu粉0.1～1.0％。
2.根据权利要求1所述的一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料，其特征在于，ag粉粒径为1～3μm，ni粉粒径为50～100nm；zrb2粉粒径为0.5～0.8μm；cu粉粒径为0.3～0.5μm；co粉粒径为0.3-0.5μm；所述ag粉、ni粉、zrb2粉、cu粉以及co粉的纯度≥99.99％。
3.一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种抗熔焊性优异的ag-ni-zrb2电接触材料的制备方法，其特征在于，s2中ni粉、zrb2粉、cu粉以及co粉预混合处理时转速为30-60r/min，球磨时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：王献辉，张航，费媛，张弘博，耿兴旭，邵杰，姚建明，
申请(专利权)人：镇江市拓创电工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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