CN100430504C - 银-锡铟复合氧化物电工触点材料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

银-锡铟复合氧化物电工触点材料及其制备工艺，主要由银、锡铟复合氧化物构成，所述锡铟复合氧化物可以是锡和铟的复合氧化物，也可以是锡和铟加第三组元的复合氧化物，第三组元是铋、铜、铅、锑中的一种或一种以上，第三组元的含量不高于铟的含量，锡铟复合氧化物含量为5-18%(wt%)，锡铟复合氧化物是由锡铟合金或锡铟与第三组元合金通过硝酸氧化法制备所得。本发明与已有技术相比，具有使所获得的银-锡铟复合氧化物复合粉末粒度均匀、高度分散、成分准确、界面结合力强的优点，这样，通过后续的粉末冶金工艺可得到弥散效果很好的优点。

Description

银-锡铟复合氧化物电工触点材料及其制备工艺

背景技术：

本发明涉及触点材料及其制备方法。

背景技术：

电工触点是各类开关、继电器、接触器等电器的关键材料，起着接通、分断和传输电流的作用。AgSnO₂及AgSnO₂In₂O₃被认为是电气使用性能最优的银基触点材料之一。目前，该类材料的制备方法有三种：一是合金内氧化法；二是合金粉末内氧化法；三是机械混粉粉末冶金法。三种工艺各有利弊，或材料微观结构不尽合理导致电器使用性能差(如第一种中方法)；或加工工艺复杂、加工困难，成材率低，成本高(如第二种方法)；或需要重载设备以获得高密度材料，这样就提高了生产的技术难度。

发明内容：

本发明的发明目的在于提供一种材料微观结构合理，使用性能好，加工工艺简单、成材率高、制造成本低、生产技术难度不大的银-锡铟复合氧化物电工触点材料及其制备工艺。

本发明的银-锡铟复合氧化物电工触点材料是这样实现的，主要由银、锡铟复合氧化物构成，所述锡铟复合氧化物可以是锡和铟的复合氧化物，也可以是锡和铟加第三组元的复合氧化物，第三组元是铋、铜、铅、锑中的一种或一种以上，第三组元的含量不高于铟的含量，锡铟复合氧化物含量为5-18％(wt％)，锡铟复合氧化物是由锡铟合金或锡铟与第三组元合金通过硝酸氧化法制备所得。采用硝酸氧化法制备锡铟复合氧化物，可制得细粒度的锡铟复合氧化物粉末，通过后续的加工工艺，可得到弥散效果好的银-锡铟复合氧化物触点材料。加入第三组元，可很好地提高产品的物理加工性能。

这里，锡铟中或锡铟和第三组元中铟的含量为1-10％wt％。

银-锡铟复合氧化物电工触点材料的制备工艺是这样实现的，依次主要由锡铟合金花的制备过程、粉末状锡铟复合氧化物的制备过程、银包覆锡铟复合氧化物复合粉末过程、成材过程构成，锡铟合金花的制备过程主要是将锡粒、铟粒或加上第三组元熔炼后迅速倒入水中，从而得到锡铟合金花，粉末状锡铟复合氧化物的制备过程主要是化学氧化锡铟合金花后再焙烧所得到的锡铟氧化物即获得粉末状锡铟复合氧化物，银包覆锡铟复合氧化物复合粉末过程是用硝酸银作供银剂，并用氨水络合，用水合肼溶液作还原剂与粉末状锡铟复合氧化物反应即可获得银包覆锡铟复合氧化物复合粉末，成材过程依次包括压制成型、烧结、锻压或挤压、复锻、拉丝。采用化学氧化锡铟合金花制备锡铟复合氧化物，既可制得细粒度的锡铟复合氧化物粉末，同时也使氧化反应充分，采用硝酸银作供银剂，并用氨水络合，用水合肼溶液作还原剂与粉末状锡铟复合氧化物反应使银、锡铟复合氧化物的弥散效果好。

这里，将锡粒、铟粒或加上第三组元先后投入马弗炉内熔炼的温度为250-800℃，熔炼时间为1-3小时，采用第三组元时，第三组元的含量不高于铟，铟的含量为1-10％wt％。

粉末状锡铟复合氧化物的制备过程中化学氧化反应是将过量浓硝酸溶液倒入锡铟花中，充分反应，得含水锡铟氢氧化物溶胶，然后在焙烧过程中先将其洗涤、干燥后，于80-1200℃焙烧1-5小时，得粉末状锡铟复合氧化物。

银包覆锡铟复合氧化物复合粉末的反应过程是先将锡铟复合氧化物粉末放入反应容器，同时加入络合硝酸银溶液和水合肼溶液，充分搅拌，得到海绵状银包覆锡铟复合氧化物粉末，最后洗涤干燥而成。搅拌时间为1分钟以上，最好是60分钟以上。

银包覆锡铟复合氧化物复合粉末过程中硝酸银的浓度为1-6N，水合肼溶液浓度为1-5N。

银包覆锡铟复合氧化物复合粉末过程中粉末状锡铟复合氧化物的粒度为0.1-10μm。银与锡铟复合氧化物的重量比为82-95比18-5。

成材过程中的冷压制成型压力为200Mpa以上，最好是350Mpa以上。烧结温度为850-900℃，烧结时间为2-5小时。热挤压材料的温度为790-850℃，挤压比大于200。

本发明与已有技术相比，由于采用化学包覆法制备银包覆锡铟复合氧化物粉末，因此，具有使所获得的银-锡铟复合氧化物复合粉末粒度均匀、高度分散、成分准确、界面结合力强的优点，这样，通过后续的粉末冶金工艺可得到弥散效果很好的银-锡铟复合氧化物触点材料块或丝材。

具体实施方式：

现结合实施例对本发明作进一步详细描述：

本发明的银-锡铟复合氧化物电工触点材料是这样实现的，主要由银、锡铟复合氧化物构成，所述锡铟复合氧化物可以是锡和铟的复合氧化物，也可以是锡和铟加第三组元的复合氧化物，第三组元是铋、铜、铅、锑中的一种或一种以上，第三组元的含量不高于铟的含量，锡铟复合氧化物含量为5-18％(wt％)，锡铟中或锡铟和第三组元中铟的含量为1-10％wt％，锡铟复合氧化物是由锡铟合金或锡铟与第三组元合金通过硝酸氧化法制备所得。

本发明的银-锡铟复合氧化物电工触点材料的制备工艺是这样实现的，依次主要由锡铟合金花的制备过程、粉末状锡铟复合氧化物的制备过程、银包覆锡铟复合氧化物复合粉末制备过程、成材过程构成，锡铟合金花的制备过程是将锡粒、铟粒或加上第三组元于马弗炉内熔炼成锡铟合金，铟的含量可以是1％，也可以是5％，也可以是10％，熔炼温度可以是250℃，可以是500℃，可以是800℃，熔炼时间可以是1时，可以是2时，也可以是3小时，然后将熔炼后的合金迅速倒入水中得锡铟合金花。粉末状锡铟复合氧化物的制备过程是将过量浓硝酸溶液倒入锡铟合金花中，充分反应，得含水锡铟氢氧化物溶胶，将其洗涤、干燥后，焙烧，焙烧温度可以是800℃，可以是1000℃，可以是1200℃，焙烧时间可以是1小时，可以是3小时，也可以是5小时，以便获得锡铟复合氧化物粉末。银包覆锡铟复合氧化物复合粉末过程是将粒度为0.1-10μm的锡铟复合氧化物粉末放入反应容器，同时加入络合硝酸银溶液和水合肼溶液，充分搅拌，搅拌时间为1-60分钟以上，得到海绵状银包覆锡铟复合氧化物粉末，洗涤干燥后获得银包覆锡铟复合氧化物粉末，络合硝酸银溶液是这样制备的，将浓度为1-6N溶液用氨水络合，水合肼溶液浓度为1-5N。成材过程依次主要由将银包覆锡铟复合氧化物粉末压制成型、烧结、锻压或挤压、复锻、拉丝，以便制成符合要求的丝材或板材，这里，压制成型的冷压制成型压力为可以是200Mpa，可以是350Mpa，也可以是500Mpa，烧结温度可以是850℃，可以是880℃，可以是920℃，烧结时间烧结时间可以是2小时，可以是5小时，也可以是8小时，挤压时的挤压温度可以是790℃，可以是820℃，可以是850℃，挤压比大于200。

由上述工艺所制成的银包覆锡铟复合氧化物成材密度为9.75-9.9g/cm³，电阻率为2.0-2.8μΩ.cm，硬度为HV760-1200，抗拉强度为200-350Mpa，延伸率为5-20％。

Claims (1)

1、银-锡铟复合氧化物电工触点材料的制备工艺，其特征在于依次由锡铟合金花的制备过程、粉末状锡铟复合氧化物的制备过程、银包覆锡铟复合氧化物复合粉末的反应过程、成材过程构成，所述的锡铟合金花的制备过程：是将锡铟和第三组元熔炼后迅速倒入水中，从而得到锡铟合金花，锡粒、铟粒、第三组元投入马弗炉内熔炼的温度为250-800℃，熔炼时间为1-3小时，第三组元是铋、铜、铅、锑中的一种或一种以上，第三组元的含量不高于铟的含量，锡铟和第三组元组成物中铟的含量为1-10wt％；所述的粉末状锡铟复合氧化物的制备过程：是将过量浓硝酸溶液倒入锡铟合金花中，充分反应，得含水锡铟氢氧化物溶胶，然后先将含水锡铟氢氧化物溶胶洗涤、干燥后，于800-1200℃焙烧1-5小时，就获得粉末状锡铟复合氧化物；所述的银包覆锡铟复合氧化物复合粉末的反应过程：是先将粒度为0.1-10μm的锡铟复合氧化物粉末放入反应容器，同时加入络合硝酸银溶液和水合肼溶液，充分搅拌，搅拌时间为1分钟以上，得到海绵状银包覆锡铟复合氧化物粉末，最后洗涤干燥而成银包覆锡铟复合氧化物复合粉末，银包覆锡铟复合氧化物复合粉末反应过程中硝酸银的浓度为1-6N，水合肼溶液浓度为1-5N；成材过程依次包括压制成型、烧结、锻压或挤压、复锻、拉丝，成材过程中的压制成型压力为200MPa以上，烧结温度为850-900℃，烧结时间为2-5小时，热挤压材料的温度为790-850℃，挤压比大于200。