CN103131878A

CN103131878A - 一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法

Info

Publication number: CN103131878A
Application number: CN2013100489827A
Authority: CN
Inventors: 凌国良; 王海涛; 乐平
Original assignee: Ningbo Zhongri Material Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Zhongri Material Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: CN103131878B

Abstract

本发明涉及一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，包括：将银合金颗粒或粉末在550~600℃熔融盐中热处理2~4h，然后将附着的盐洗净，再放入硝酸溶液中浸蚀后，清洗干燥，之后进行内氧化处理，即可。本发明通过前处理工序的银合金，在常规内氧化处理后，不会在表面形成富银层，因此可取消内氧化后的硝酸溶液化学溶解这个后处理工序，最大可节省6%的银合金，具有良好的应用前景。

Description

一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法

技术领域

本发明属于银金属氧化物电触头材料制造领域，特别涉及一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法。

背景技术

电触头是开关、断路器、继电器、接触器等器件中的核心部件，起导通和断开电路的作用。电触头材料中，银金属氧化物具有优良的抗熔焊、耐电磨损等性能，得到广泛应用。而金属氧化物在银基体中均匀的分布，是影响电触头性能的重要因素。

银金属氧化物触头材料的制造方法主要有德国的粉末冶金法和日本的内氧化法。其中内氧化法是以粒状或粉状银合金为原料，在电炉中加热到给定的温度，同时在电炉中通入氧气，达到一定的压力后长时间保持，使银合金内部完全氧化，从而形成银金属氧化物。这种方法不易混入杂质，因此制造的电触头材料具有电性能稳定的特点，在车载继电器等对寿命要求严格的领域中得到广泛应用。

然而，银合金内氧化结束后，通常会在材料的表面形成富银层。如果富银层残留在银合金表面，由于富银层中金属氧化物少，会对电触头的抗熔焊等性能会造成不良影响。

为此，现有技术中往往需要用硝酸溶液对内氧化后的材料进行“化学溶解”的后处理，以溶解去除表面的富银层。而这种化学溶解处理会导致4%~6%（重量百分比）的银合金损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，该方法通过前处理工序的银合金，在常规内氧化处理后，不会在表面形成富银层，因此可取消内氧化后的硝酸溶液化学溶解这个后处理工序，最大可节省6%的银合金，具有良好的应用前景。

本发明的一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，包括：

将银合金颗粒或粉末在550~600℃熔融盐中热处理2~4h，然后将附着的盐洗净，再放入硝酸溶液中浸蚀后，清洗干燥，之后进行内氧化处理，即可。

所述银合金颗粒的制备方法为：含有6wt%Sn、3wt%In、0.2wt%Ni、余量银的银合金，经熔融铸造，挤压并拉丝制成直径为2.0~3.0mm的线材，然后切断制成6~8mm的颗粒。

所述熔融盐为KNO₃、NaNO₂、NaNO₃中的一种或几种，如100wt%KNO₃、100wt%NaNO₂、50~55wt%KNO₃和45~50wt%NaNO₂的混合物、55wt%NaNO₃和45wt%NaNO₂的混合物。

所述硝酸溶液的体积百分比浓度为25~30%。

所述浸蚀时间为3~5min。

所述内氧化处理的工艺参数为：温度700~750℃，氧气压力0.3~0.4MPa，时间48~72h。

本发明的方案主要为：

1、制造银金属氧化物电触头材料时，在常规内氧化前，对银合金进行熔融盐热处理，然后将附着的盐洗净，硝酸溶液中短时间浸蚀，然后清洗干燥。

2、熔融盐热处理时，在所用盐的熔点以上、银合金熔点以下温度，浸渍一定的时间；

3、熔融盐热处理后的浸蚀用的硝酸溶液，其浓度范围以可溶解银合金为准，时间以表面实现轻度腐蚀为准。

4、银合金为内氧化时会形成富银层的合金。

有益效果

本发明通过前处理工序的银合金，在常规内氧化处理后，不会在表面形成富银层，因此可取消内氧化后的硝酸溶液化学溶解这个后处理工序，最大可节省6%的银合金，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为对比例内氧化后材料的外观，因厚的富银层析出，呈银白色；

图2为实施例1内氧化后材料的外观，呈灰黑色，表明无富银层的析出；

图3为对比例内氧化后材料截面微观组织，可见表面存在厚的富银层；

图4为实施例1内氧化后材料截面微观组织，表面分布有超细氧化物，未见银析出层；

图5为对比例内氧化后材料表面富银层化学溶解后的外观；

图6为实施例1内氧化后材料短时化学研磨后外观。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

成分为6wt%Sn、3wt%In、0.2wt%Ni、余量银的银合金，经熔融铸造，挤压并拉丝制成直径为2.0mm的线材，然后切断制成6mm的颗粒。将颗粒装入不锈钢材质的笼中，放入550℃的KNO₃中，浸渍2h后取出，将不锈钢笼放入热水中，洗去线材表面附着的盐。其后将笼放入25%（体积百分比）的硝酸水溶液中，3分钟浸蚀，之后清洗并干燥。将材料转移到氧化炉的容器中，放入氧化炉内，进行常规内氧化处理（700℃，氧气压力0.3MPa，时间48h）。内氧化后材料表面呈灰色，微观组织观察表明，表面不存在厚的富银层，仅少量微小粒状银附着在表面。

实施例2

成分为6wt%Sn、3wt%In、0.2wt%Ni、余量银的银合金，经熔融铸造，挤压并拉丝制成直径为3.0mm的线材，然后切断制成8mm的颗粒。将颗粒装入不锈钢材质的笼中，放入600℃的KNO₃中，浸渍4h后取出，将不锈钢笼放入热水中，洗去线材表面附着的盐。其后将笼放入30%（体积百分比）的硝酸水溶液中，5分钟浸蚀，之后清洗并干燥。将材料转移到氧化炉的容器中，放入氧化炉内，进行常规内氧化处理（750℃，氧气压力0.4MPa，时间72h）。内氧化后材料表面呈灰色，微观组织观察表明，表面不存在厚的富银层，仅少量微小粒状银附着在表面。

对比例

成分为6wt%Sn、3wt%In、0.2wt%Ni、余量银的银合金，经熔融铸造，挤压并拉丝制成直径为2.0mm的线材，然后切断制成6mm的颗粒。将颗粒装入氧化炉的容器中，放入氧化炉内，进行常规内氧化处理（700℃，氧气压力0.3MPa，时间48h）。内氧化后材料表面呈银白色，微观组织观察表明，表面存在30~40μm厚的富银层。由于富银层的存在，颗粒之间有明显烧结，并形成块状。将块状颗粒粉碎分离，然后用25%（体积百分比）的硝酸水溶液滚筒研磨溶解2h，完全去除富银层。

实施例1和对比例的富银层观察结果汇总在表1：

表1：实施例1和对比例的富银层厚度及银合金损耗

(*1)银损耗为相对内氧化前银合金的重量计

由表可见，对比例的材料中，内氧化后表面形成了厚的富银层，用硝酸溶液溶解去除富银层后，实际银损耗达6.1%。而对于实施例1，内氧化后材料表面外观为灰黑色，微观组织观察也未见富银层，仅在局部表面散见细小颗粒状的银。附图给出了对比例（图1）和实施例1（图2）的外观，对比例（图3）和实施例1（图4）的截面微观组织，以及最终化学研磨后对比例（图5）和实施例1的外观（图6）。

Claims

1.一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，其特征在于：所述银合金颗粒的制备方法为：含有6wt%Sn、3wt%In、0.2wt%Ni、余量银的银合金，经熔融铸造，挤压并拉丝制成2.0~3.0mm的线材，然后切断制成6~8mm的颗粒。

3.根据权利要求1所述的一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，其特征在于：所述熔融盐为KNO₃、NaNO₂、NaNO₃中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，其特征在于：所述硝酸溶液的体积百分比浓度为25~30%。

5.根据权利要求1所述的一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，其特征在于：所述浸蚀时间为3~5min。

6.根据权利要求1所述的一种银金属氧化物电触头材料制造中抑制银析出的方法，其特征在于：所述内氧化处理的工艺参数为：温度700~750℃，氧气压力0.3~0.4MPa，时间48~72h。