CN102031409B - 银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法 - Google Patents
银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102031409B CN102031409B CN2011100011892A CN201110001189A CN102031409B CN 102031409 B CN102031409 B CN 102031409B CN 2011100011892 A CN2011100011892 A CN 2011100011892A CN 201110001189 A CN201110001189 A CN 201110001189A CN 102031409 B CN102031409 B CN 102031409B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver
- boron nitride
- cerium
- contact material
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 43
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- BHVBAMIQYZRMLW-UHFFFAOYSA-N boron silver Chemical compound [B].[Ag] BHVBAMIQYZRMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 17
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 42
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 40
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 claims description 2
- CPTIBDHUFVHUJK-NZYDNVMFSA-N mitopodozide Chemical compound C1([C@@H]2C3=CC=4OCOC=4C=C3[C@H](O)[C@@H](CO)[C@@H]2C(=O)NNCC)=CC(OC)=C(OC)C(OC)=C1 CPTIBDHUFVHUJK-NZYDNVMFSA-N 0.000 claims 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 claims 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000002679 ablation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 19
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 7
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 7
- MOFOBJHOKRNACT-UHFFFAOYSA-N nickel silver Chemical compound [Ni].[Ag] MOFOBJHOKRNACT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NERDPRIWKUFBCS-UHFFFAOYSA-N [Sn](=O)=O.[Ag] Chemical compound [Sn](=O)=O.[Ag] NERDPRIWKUFBCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- 229910017727 AgNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N SnO2 Inorganic materials O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018956 Sn—In Inorganic materials 0.000 description 1
- TZHYBRCGYCPGBQ-UHFFFAOYSA-N [B].[N] Chemical compound [B].[N] TZHYBRCGYCPGBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PICOUKGVAGTEEW-UHFFFAOYSA-N [In][Ag][Sn] Chemical compound [In][Ag][Sn] PICOUKGVAGTEEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ASMQPJTXPYCZBL-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Cd+2].[Ag+] Chemical compound [O-2].[Cd+2].[Ag+] ASMQPJTXPYCZBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYAZFWWXRXSNJY-UHFFFAOYSA-N boranylidynecerium Chemical compound [Ce].[B] DYAZFWWXRXSNJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000000024 high-resolution transmission electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- XSNQEMWVLMRPFR-UHFFFAOYSA-N silver nitride Chemical compound [N-3].[Ag+].[Ag+].[Ag+] XSNQEMWVLMRPFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Contacts (AREA)
Abstract
本发明为一种银-陶瓷系电触点材料及其制备方法，该材料由氮化硼、铈和银组成，其重量百分比含量为：氮化硼(BN)1-15％，铈(Ce)0.5％，余量为银(Ag)。本发明制备的银-氮化硼-铈触点材料为第二相氮化硼(BN)颗粒弥散分布于银基体中，起到强化触点材料的作用，铈的加入改善了液态银对氮化硼的润湿性，防止第二相颗粒发生偏聚，并使银与氮化硼结合更紧密。在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下，动作20万次电寿命实验结果可以看出触点烧蚀不严重，无明显触点材料转移，具有良好的耐电弧侵蚀性能、抗材料转移，综合性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种银-陶瓷系电触点材料及其制备方法，特别涉及一种耐电弧烧蚀，抗材料转移，综合性能优良的银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法。
背景技术
电触点是开关电器中直接承担接通和分断电路的元件，对开关电器的安全运行起着决定性的作用。随着当今继电器、接触器等低压电器向大功率、小型化、高可靠性方向发展，对与之配套的触点材料也提出了更高的性能要求：(1)良好的导电性和导热性；(2)耐电磨损；(3)抗熔焊能力强；(4)良好的机械加工性。这意味着上述综合性能优良的触点材料直接影响到电触点乃至开关电器的寿命和可靠性高低。
目前，在低压电器中，替代银氧化镉的无毒环保性触点材料有Ag-SnO2、Ag-SnO2In2O3、Ag-ZnO、Ag-La2O3等多种金属氧化物触点材料。
1)CN101208762A报道了将不同比例的Zn、Sn、Te与Ag进行合金氧化生成的银-氧化物系电触点材料；
2)CN101608279A报道了Ag基体中含有不同重量百分比含量的SnO2、ZnO、CuO、NiO、In2O3、Bi2O3组分的银氧化物电触点材料；
3)CN100369171C报道了一种银基稀土合金触头材料，是在Ag-SnO2的基础上添加了一定含量的稀土金属Ce、Pr或Nd的氧化物和金属Bi、In或Ti的氧化物；
4)CN100430504C报道了一种银-锡铟复合氧化物电触点材料，该材料由银、锡铟复合氧化物构成，其中锡铟复合氧化物可以是锡和铟复合氧化物，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；锡铟复合氧化物通过硝酸氧化法制备。
5)CN1180102C报道了一种银单一或复合重稀土金属氧化物电触点材料；
6)CN1113970C报道了一种汽车继电器用电触点材料，由不同重量百分比含量的Sn、In与Ag组成的Ag-Sn-In合金经过内部氧化而获得的Ag-SnO2In2O3或由不同重量百分比含量的Sn、In、Ni与Ag组成的Ag-Sn-In-Ni合金经过内部氧化而获得的Ag-SnO2In2O3NiO。
7)CN1425781报道了材料成分包括Fe、Ni元素中的一种，La、Fe、Ni、Mn两元素或三元素的复合氧化物，和平衡量的Ag组成的银基电接触复合材料，其制备方法是在预先合成LaMe1xMe21-xOy复合氧化物基础上，通过传统外加工艺将作为银基体的添加相LaMe1xMe21-xOy复合氧化物和Fe或Ni金属粉末与Ag粉机械混合；
8)CN1436867报道了材料成分构成为LaSnO3，余量为Ag组成的银基电接触复合材料，该专利中作为银基体的添加相LaSnO3的加入方法也是采用传统的外加工艺。
9)CN1493711披露了碳纳米管/银复合功能材料的制备方法；
10)CN1624175披露了碳纳米管银石墨电触点材料及其制备方法。碳纳米管尺寸小、比表面能高，在分散过程中极易发生团聚现象，从而导致复合材料中碳纳米管分散不均匀，即存在增强相分散不均匀的缺点。实验测定表明，碳纳米管电阻率在10-8～10-6Ω·cm数量级，高于银基体的电阻率，并且，在银基体中分布的一维碳纳米管可对电荷载体产生强烈散射作用，综合作用的结果使得碳纳米管加入后致使银基复合材料的电阻率升高，这不符合导电材料对低电阻率的要求。
11)CN101139663公开了一种银镍复合材料的制备方法，根据其说明书中实施例1～12可计算出其原料硝酸镍和硝酸银的质量比在1∶1.86～2.60范围，所得产品AgNi复合材料成份中Ni的含量高达质量百分数在16.3～21.4％范围内。银镍复合材料存在的最主要缺点是其抗熔焊性能较差，特别是在有浪涌电流存在或高温环境条件下，银镍材料易发生熔焊并会产生明显的材料转移现象从而导致触点的失效破坏，因此目前银镍复合材料仅在15A以下的继电器和接触器等小容量控制电器的辅助触点上使用。
12)CN1146931C报道了一种Ag-ZnO系电触点材料的制备方法。
综上所述，银-金属氧化物触点材料的电弧侵蚀过程中均是利用氧化物的分解和升华消耗大量电弧输入触点的能量，来冷却触点；并通过金属氧化物在触点表面熔池中以颗粒形式存在，增加熔融态金属的粘性，来降低因液态喷溅发生的损耗，由此获得优良的开关运行特性。但在实际开发应用中发现，上述触点材料均有共性不足：(1)在电弧多次作用下，SnO2成分富集于触点表面引起接触电阻增大，温升较高。严重影响了电气使用性能，目前国内外仍然未得到满意解决；(2)由于SnO2的高硬度，Ag-SnO2材料塑性和延性差。
触点的加工工艺既影响其物理性能又影响其接触性能，如腐蚀速度、电弧运动、抗熔焊特性等。Ag-SnO2触点材料可以采用不同的方法制备。常见的Ag-SnO2材料的制备方法有内氧化法、粉末冶金法、化学共沉淀法、反应合成法、反应喷雾法等。目前，Ag-SnO2触点材料的制造工艺大致分为两大流派，即内氧化法和粉末冶金法。两种工艺各有利弊：1)内氧化工艺制备的材料具有微细晶粒结构，但沿样品径向产生不均匀的微观结构，存在贫瘠区；晶界处有氧化物沉淀，其电导率低(仅为常规材料的一半)；在材料表面上沿颗粒边界还易出现裂纹而被破坏。因材料微观结构不尽合理导致电器使用性能差。2)粉末冶金工艺不受组元成分的限制，制备的材料弥散均匀，避免了贫瘠区，组织结构均匀；制备工艺简单，但触点密度比内氧化工艺的低，硬度较低，耐电弧腐蚀性差一些；加工工艺复杂、加工困难，成材率低，成本高，不易制成铆钉或片材这类需要大变形的产品。西欧国家倾向于粉末冶金法，日本主要以内氧化法为主，但近年也积极研制粉末冶金法制品，这是由于内氧化法在制造过程中必须加入铟元素以加快内氧化速度，而铟元素的价格成本问题又限制了内氧化制造工艺的发展。
发明内容
本发明的目的为针对上述现有技术的不足，提出一种银-陶瓷类电触点材料及其制备方法：采用在银基体材料中添加氮化硼陶瓷增强相的方法，制备银-氮化硼-铈电触点材料，其制备工艺过程简单、成本低，而且增强相分散均匀，该方法制备的银-氮化硼-铈触点材料具有良好的电接触性能、耐电弧侵蚀性能、抗材料转移性能和良好的变形加工性能等，综合性能优良。
本发明采用的技术方案是：
一种银-氮化硼-铈开关电器触点材料，该材料由氮化硼、铈和银组成，其重量百分比含量为：氮化硼(BN)1-15％，铈(Ce)0.5％，余量为银(Ag)。
所述的银-氮化硼-铈开关触点材料的制备方法，为以下两种方案之一：
方案一
第一步：将氮化硼、铈、银粉末放入球磨机中研磨，使其充分混合；
第二步：将混合均匀的氮化硼、铈、银粉末烧结，压制成型，压力为200-800Mpa，烧结温度为800-950℃，烧结时间为2-6小时；
第三步：将烧结后的材料进行热挤压获得线材或带材。
所述氮化硼、铈、银粉末颗粒的平均粒径均为0.03-100μm之间
方案二
第一步：球形氮化硼粉末颗粒的分散处理，将氮化硼粉末颗粒放入无水乙醇中，加入无水乙醇体积1％的聚乙二醇，采用超声波搅拌处理2-6小时，然后烘干待用；
第二步：将分散处理后的球形氮化硼粉末颗粒放入银中在1000℃熔炼20-30分钟，机械搅拌5-10分钟，冷却成型；
第三步：将熔炼后的材料进行热挤压获得线材或带材。
所述的氮化硼为球形氮化硼粉末颗粒，颗粒的平均粒径在0.03-100μm之间。
本发明的有益效果是：
(1)本发明开发了一种新型陶瓷颗粒增强银基触点材料，无毒，属环保型触点材料；
(2)本发明开发的银-氮化硼-铈触点材料，制备工艺简单；
(3)本发明制备的银-氮化硼-铈触点材料。本发明制备的银-氮化硼-铈触点材料为第二相氮化硼(BN)颗粒弥散分布于银基体中，起到强化触点材料的作用，铈的加入改善了液态银对氮化硼的润湿性，防止第二相颗粒发生偏聚，并使银与氮化硼结合更紧密。在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下，动作20万次电寿命实验结果可以看出触点烧蚀不严重，无明显触点材料转移。本发明的银-氮化硼触点材料具有良好的耐电弧侵蚀性能、抗材料转移，综合性能优良。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1为本发明实施例2所制得的银-氮化硼-铈触点材料高分辨扫描电子显微镜照片。
图2为本发明实施例5所制得的银-氮化硼-铈触点材料高分辨透射电子显微镜照片。
图3为本发明实施例5所制得的银-氮化硼-铈触点材料在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下动作20万次电寿命实验后触点照片。
图4为银-镍(0.15)触点材料在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下动作20万次电寿命实验后触点照片。
图5为银-二氧化锡(10)触点材料在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下动作20万次电寿命实验后触点照片。
具体实施方式：
实施例1
1、按重量百分比氮化硼(粉末颗粒)5％，铈(粉末颗粒)0.5％，余量为银(粉末颗粒)配料。上述粉末颗粒的平均粒径均为1-100μm之间；
2、将氮化硼、铈、银粉末放入球磨机中研磨3小时，使其充分混合；
3、将混合均匀的氮化硼、铈、银粉末在200Mpa压力下压制成型；
4、将压制成型的坯体在900℃下烧结，烧结时间为4小时；
5、将烧结后的材料进行热挤压获得线材或带材。挤压比为200。
实施例2
1、按重量百分比氮化硼(纳米球形粉末颗粒)4％，铈(粉末颗粒)0.5％，余量为银(粉末颗粒)配料。银、铈粉末颗粒的平均粒径在1-100μm之间，氮化硼粉末采用球形纳米氮化硼粉末，平均粒径在0.03-1μm之间；
2、将氮化硼、铈、银粉末放入球磨机中研磨3小时，使其充分混合；
3、将混合均匀的氮化硼、铈、银粉末在200Mpa压力下压制成型；
4、将压制成型的坯体在900℃下烧结，烧结时间为3小时；
5、将烧结后的材料进行热挤压获得线材或带材。挤压比为200。
图1为本实施例所制得的银-氮化硼触点材料高分辨扫描电子显微镜照片，从中可以看出第二相氮化硼(BN)颗粒弥散均匀分布于银基体中，银与氮化硼结合紧密。
实施例3
1、按重量百分比氮化硼(纳米球形颗粒)1％，铈0.5％，余量为银配料。球形氮化硼粉末颗粒的平均粒径在0.03-100μm之间；
2、将氮化硼粉末颗粒放入无水乙醇中，再加入无水乙醇体积1％ml的聚乙二醇，采用超声波搅拌处理2小时，然后烘干待用；
3、将分散处理后的球形氮化硼粉末颗粒及铈放入银中熔炼，熔炼温度为1000℃，采用机械搅拌10分钟，冷却成型；
4、将熔炼后的材料拉拔至最终尺寸的线材或带材。
实施例4
1、按重量百分比氮化硼(纳米球形粉末颗粒)15％，铈(粉末颗粒)0.5％，余量为银(粉末颗粒)配料。银、铈粉末颗粒的平均粒径在1-100μm之间，氮化硼粉末采用球形纳米氮化硼粉末，平均粒径在0.03-1μm之间；
2、将氮化硼、银、铈粉末放入球磨机中研磨3小时，使其充分混合；
3、将混合均匀的氮化硼、银、铈粉末在200Mpa压力下压制成型；
4、将压制成型的坯体在920℃下烧结，烧结时间为2小时；
5、将烧结后的材料进行热挤压获得线材或带材。挤压比为200。
实施例5
1、按重量百分比氮化硼(纳米球形颗粒)4％，铈0.5％，余量为银配料。球形氮化硼粉末颗粒的平均粒径在0.03-100μm之间；
2、将氮化硼粉末颗粒放入无水乙醇中，加入1％ml的聚乙二醇，采用超声波搅拌处理3小时，然后烘干待用；
3、将分散处理后的球形氮化硼粉末颗粒放入银中熔炼，熔炼温度为1000℃，采用机械搅拌20分钟，冷却成型；
4、将熔炼后的材料拉拔至最终尺寸的线材或带材。
图2为本实施例所制得的银-氮化硼触点材料透射电子显微镜照片，从中可以看出第二相氮化硼(BN)颗粒与银结合紧密，氮化硼具有高导热性，其导热系数为33W/M.K，和纯铁一样，这有利于快速散失电弧能量，降低触点材料表面温度，减少触点材料表面侵蚀。
图3为本实施例所制得的银-氮化硼-铈触点材料在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下动作20万次电寿命实验后触点照片。从照片可以看出触点烧蚀不严重，无明显触点材料转移，表明银-氮化硼触点材料具有良好的耐电弧侵蚀性能、抗材料转移，综合性能优良。
图4为目前常用的银-镍(0.15)触点材料在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下动作20万次电寿命实验后触点照片(a为阴极，b为阳极)。从图4中可以看出银-镍(0.15)触点材料在电寿命实验后出现明显触点材料转移，触点烧蚀严重。图5为目前常用的银-二氧化锡(10)触点材料在直流12V，8*21W+5*5W灯载(冲击电流33A，稳定电流16A)下动作20万次电寿命实验后触点照片(a为阴极，b为阳极)。从图5中可以看出银-二氧化锡(10)触点材料在电寿命实验后出现触点材料转移，触点烧蚀严重。
Claims (1)
1.一种银-氮化硼-铈开关电器触点材料的制备方法，其特征为该材料由氮化硼、铈和银组成，其重量百分比含量为：氮化硼(BN)1-15％，铈(Ce)0.5％，余量为银(Ag)，采用以下两种方案之一：
方案一
第一步：将氮化硼、铈、银粉末放入球磨机中研磨，使其充分混合；
第二步：将混合均匀的氮化硼、铈、银粉末烧结，压制成型，压力为200-800MPa，烧结温度为800-950℃，烧结时间为2-6小时；
第三步：将烧结后的材料进行热挤压获得线材或带材；
所述氮化硼、铈、银粉末颗粒的平均粒径均为0.03-100μm之间；
方案二
第一步：球形氮化硼粉末颗粒的分散处理，将氮化硼粉末颗粒放入无水乙醇中，加入无水乙醇体积1％的聚乙二醇，采用超声波搅拌处理2-6小时，然后烘干待用；
第二步：将分散处理后的球形氮化硼粉末颗粒放入银中在1000℃熔炼20-30分钟，机械搅拌5-10分钟，冷却成型；
第三步：将熔炼后的材料进行热挤压获得线材或带材；
所述的氮化硼为球形氮化硼粉末颗粒，颗粒的平均粒径在0.03-100μm之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100011892A CN102031409B (zh) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | 银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100011892A CN102031409B (zh) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | 银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102031409A CN102031409A (zh) | 2011-04-27 |
| CN102031409B true CN102031409B (zh) | 2012-08-01 |
Family
ID=43884859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011100011892A Expired - Fee Related CN102031409B (zh) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | 银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102031409B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103060600A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-24 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 氮化物增强滑动电接触合金及其层状复合材料 |
| CN103060598A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-24 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 含氮化物的滑动电接触合金及其层状复合材料 |
| CN103045895A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-17 | 上海大趋金属科技有限公司 | 一种电接触材料及其制备方法 |
| CN103555987B (zh) * | 2013-11-01 | 2015-05-20 | 四川飞龙电子材料有限公司 | 银氧化镉材料的制造方法及产品 |
| US11066731B2 (en) * | 2018-02-06 | 2021-07-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric contact and vacuum interrupter using same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09111369A (ja) * | 1995-10-12 | 1997-04-28 | Mitsubishi Materials Corp | 耐溶着性および耐消耗性のすぐれたＡｇ−窒化ボロン系電気接点材料 |
| CN1124621C (zh) * | 2001-01-09 | 2003-10-15 | 山东大学 | 银－导电陶瓷复合电接触材料 |
| JP2002294384A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Toshiba Corp | 電気接点材料 |
| CN1166793C (zh) * | 2002-04-22 | 2004-09-15 | 山东大学 | 银基多元复合电接触材料 |
| CN101834070A (zh) * | 2009-03-13 | 2010-09-15 | 上海电科电工材料有限公司 | 银碳化钨电触头材料及其制造方法 |
| CN101510473A (zh) * | 2009-03-13 | 2009-08-19 | 贵研铂业股份有限公司 | 新型银合金电接触材料 |
-
2011
- 2011-01-05 CN CN2011100011892A patent/CN102031409B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102031409A (zh) | 2011-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101649401B (zh) | Ag-Ni-氧化物电触头材料及其制备方法 | |
| CN107794389B (zh) | 一种银氧化锡氧化铟电接触材料及其制备方法 | |
| CN103695682B (zh) | 一种带增强基体性能添加物的银氧化物触点材料及制备方法及其产品 | |
| CN102031409B (zh) | 银-氮化硼-铈开关电器触点材料及其制备方法 | |
| CN101707146B (zh) | Ag基电触头材料及其制备方法 | |
| CN101651054A (zh) | 一种改性AgSnO2电接触材料的制备方法 | |
| CN103489665A (zh) | 高分断低压电器用触头材料及制备方法、高分断低压电器用复合触头材料及制备方法 | |
| CN105695791B (zh) | 一种新型银稀土氧化物合金及其制备方法 | |
| CN105200262A (zh) | 一种高氧化锡含量银基片状电触头材料的制备方法 | |
| CN112620640B (zh) | 基于AgC废边角料再利用的AgNi电接触材料的制备方法 | |
| CN103184384B (zh) | 一种复合银氧化锡电接触材料的制备方法 | |
| CN103794391B (zh) | 一种增强AgNi复合材料中的Ag基体相与Ni增强相润湿性的处理工艺 | |
| CN103667767B (zh) | 一种带增强基体性能添加物的银镍触点材料的制备方法及其产品 | |
| CN101656160B (zh) | 银基金属酸盐电接触复合材料的制备方法 | |
| CN102864325A (zh) | 多元稀土银电接点及其制备方法和用途 | |
| CN102163505A (zh) | 银-氮化硼开关电器触点材料及其制备方法 | |
| CN110373566B (zh) | 一种特殊组织结构的AgWCC电接触材料及制备方法 | |
| CN102496402B (zh) | 微电机换向器用滑动电接触材料和复合材料 | |
| CN101572194A (zh) | 异型高导电性铜钨合金电触头材料及其加工工艺 | |
| CN101261905A (zh) | 一种WCu－CeO2触头材料的制备方法 | |
| JPH11269579A (ja) | Ａｇ−Ｗ／ＷＣ系焼結型電気接点材料およびその製造方法 | |
| CN100369171C (zh) | 低压开关电器用银基稀土合金触头材料及其制备方法 | |
| CN1124353C (zh) | 铜碳化钨触头材料 | |
| CN106282643A (zh) | 一种铜基电接触复合材料及其真空热压工艺 | |
| CN103695695B (zh) | 一种含添加剂雾化银氧化锡电触头材料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120801 Termination date: 20170105 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |