一種氮化鈦增強(qiáng)銀基觸頭材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種氮化鈦增強(qiáng)銀基觸頭材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]觸頭是低壓電器的核心部件，起著接通、承載以及分?jǐn)嚯娏鞯娜蝿?wù)，其優(yōu)劣直接影響低壓電器的安全性和可靠性。目前低壓斷路器多使用銀鎢、銀碳化鎢、銀碳化鎢銅作為觸頭材料，因其抗熔焊性能好，耐電弧燒蝕等特性而被廣泛應(yīng)用。其中，銀是導(dǎo)電性最好的金屬，是觸頭材料中的基體。但以鎢和碳化鎢為主要添加相的觸頭材料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，鎢和碳化鎢都會(huì)被氧化，并與銀反應(yīng)在觸頭表面形成不導(dǎo)電的鎢酸銀，使觸頭間接觸電阻升高，導(dǎo)致電器溫升過(guò)高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種應(yīng)用于低壓電器的即具有抗熔焊性能好，耐電弧燒蝕的特性，又能夠在長(zhǎng)期使用條件下，觸頭間接觸電阻低、觸頭溫升低而穩(wěn)定的氮化鈦增強(qiáng)銀基觸頭材料。
[0004]本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供該氮化鈦增強(qiáng)銀基觸頭材料制備方法。
[0005]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明主要由以下重量百分比的物質(zhì)組成:氮化鈦5wt%-20wt%,余量為銀。
[0006]或主要由以下重量百分比的物質(zhì)組成:氮化鈦5wt%_20wt%，銅、鈷、鈦中的一種或幾種的混合物0.01wt%-5wt%，余量為銀。
[0007]所述的氮化鈦增強(qiáng)銀基觸頭材料，其特征是所述的氮化鈦可采用二氮化二鈦和四氮化三鈦兩種中的一種或兩種的混合物。
[0008]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明包括以下步驟:
a、混粉:稱取重量百分比為5wt%-20wt%的氮化鈦及余量的銀，放入球磨機(jī)或混粉機(jī)中進(jìn)行混粉1_4小時(shí)；
b、壓制:將混合均勻的粉料在粉末壓機(jī)上壓制成規(guī)定形狀坯料，壓強(qiáng)為220-360MPa;
c、燒結(jié):坯料在真空或氬氣保護(hù)下燒結(jié)1-4小時(shí)，燒結(jié)溫度850-950攝氏度；
d、復(fù)壓:將燒結(jié)后的坯料在壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，壓強(qiáng)為350-600Mpa;
e、復(fù)燒:復(fù)壓后的坯料在真空或氬氣保護(hù)下復(fù)燒1-4小時(shí)，復(fù)燒溫度850-950攝氏度；
f、拋光:將復(fù)燒后的坯料放入離心拋光機(jī)中，并加入同等重量的氧化鋁磨料，拋光10-20分鐘。
[0009]所述的a步驟中可以添加重量百分比為0.01wt%-5wt%的銅、鈷、鈦中的一種或幾種的混合物，余量為銀。
[0010]所述的銀以銀粉的形式添加，粒度為200-600目；所述的氮化鈦以氮化鈦粉的形式添加，平均粒度為0.5-4微米；所述的銅、鈷、鈦以粉狀的形式添加，平均粒度為0.5-3微米。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果是:由于氮化鈦具有高熔點(diǎn)、高硬度、高溫化學(xué)穩(wěn)定性及優(yōu)良的導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能，同時(shí)不論是氮化鈦還是氧化鈦都不能和銀發(fā)生反應(yīng)，也就不會(huì)生成類似鎢酸銀之類的不導(dǎo)電層，不會(huì)形成高電阻層；適量的銅、鈷、鈦的加入可以增加氮化鈦和銀之間的潤(rùn)濕性，這樣既能夠改善材料的加工性，又能降低觸頭間接觸電阻，提高了電器的可靠性。本發(fā)明具有抗熔焊性能好，耐電弧燒蝕的特性，又能夠在長(zhǎng)期使用條件下，觸頭間接觸電阻低、觸頭溫升低而穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的氮化鈦增強(qiáng)銀基觸頭材料作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
實(shí)施例1
制作按重量百分比二氮化二鈦(Ti2N2)為5wt%、余量為銀的觸頭:
a、混粉:稱量300目的銀粉9.5千克、平均粒度為3微米的氮化鈦粉0.5千克，放入球磨機(jī)或混粉機(jī)中進(jìn)行混粉3小時(shí)；
b、壓制:將混合均勻的粉料在粉末壓機(jī)上壓制成規(guī)定形狀坯料，壓強(qiáng)為350MPa;
c、燒結(jié):坯料在真空下燒結(jié)3小時(shí)，燒結(jié)溫度870攝氏度；
d、復(fù)壓:將燒結(jié)后的坯料在壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，壓強(qiáng)為550MPa;
e、復(fù)燒:復(fù)壓后的坯料在氬氣保護(hù)下復(fù)燒2小時(shí)，復(fù)燒溫度900攝氏度；
f、拋光:將復(fù)燒后的坯料放入離心拋光機(jī)中，并加入10千克的氧化鋁磨料，拋光15分鐘。
[0013]本觸頭應(yīng)用于智能型萬(wàn)能式斷路上，分?jǐn)嗄芰Ρ仁惺燮渌愋豌y基觸頭提高5%左右，使用壽命提高5%。
[0014]實(shí)施例2
制作按重量百分比四氮化三鈦(Ti3N4)為20wt%、銀余量的觸頭:
a、混粉:稱量平均粒度為300目的銀粉8千克、平均粒度為1.5微米的氮化鈦粉2千克，放入球磨機(jī)或混粉機(jī)中進(jìn)行混粉2小時(shí)；
b、壓制:將混合均勻的粉料在粉末壓機(jī)上壓制成規(guī)定形狀坯料，壓強(qiáng)為230MPa;
c、燒結(jié):坯料在真空下燒結(jié)4小時(shí)，燒結(jié)溫度900攝氏度；
d、復(fù)壓:將燒結(jié)后的坯料在壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，壓強(qiáng)為450MPa;
e、復(fù)燒:復(fù)壓后的坯料在氬氣保護(hù)下復(fù)燒3小時(shí)，復(fù)燒溫度870攝氏度；
f、拋光:將復(fù)燒后的坯料放入離心拋光機(jī)中，并加入10千克的氧化鋁磨料，拋光12分鐘。
[0015]本觸頭應(yīng)用于智能型萬(wàn)能式斷路上，分?jǐn)嗄芰Ρ仁惺燮渌愋豌y基觸頭提高10%左右，使用壽命提高5%。
[0016]實(shí)施例3
制作按重量百分比氮化鈦為10wt%、銅為5%、銀余量的觸頭:
a、混粉:稱量300目的銀粉8.5千克、平均粒度為I微米的氮化鈦粉I千克、平均粒度為I微米的銅粉0.5千克放入球磨機(jī)或混粉機(jī)中進(jìn)行混粉4小時(shí)；
b、壓制:將混合均勻的粉料在粉末壓機(jī)上壓制成規(guī)定形狀坯料，壓強(qiáng)為350MPa;
c、燒結(jié):坯料在真空下燒結(jié)2小時(shí)，燒結(jié)溫度900度； d、復(fù)壓:將燒結(jié)后的坯料在壓力機(jī)上進(jìn)行復(fù)壓，壓強(qiáng)為500MPa;
e、復(fù)燒:復(fù)壓后的坯料在氬氣保護(hù)下復(fù)燒4小時(shí)，復(fù)燒溫度950度；
f、拋光:將復(fù)燒后的坯料放入離心拋光機(jī)中，并加入10千克的氧化鋁磨料，拋光18分鐘。
[0017]本觸頭應(yīng)用于智能型萬(wàn)能式斷路上，分?jǐn)嗄芰Ρ仁惺燮渌愋豌y基觸頭提高8%左右，使用壽命提高7%。
[0018]實(shí)施例4
制作按重量百分比四氮化三鈦(Ti3N4)為15wt%、銅為5wt%、銀余量的觸頭:
a、混粉:稱量600目的銀粉8千克、平均粒度為3微米的氮化鈦粉1.5千克、平均粒度為1.5微米的銅粉0.5千克，放入球磨機(jī)或混粉機(jī)中進(jìn)行混粉3小時(shí)；
b、壓制:將混合均勻的粉料在粉末壓機(jī)上壓制成規(guī)定形狀坯料，壓強(qiáng)為350MPa;
c、燒結(jié):坯料在真空下燒結(jié)3小時(shí)，燒結(jié)溫度850度；
d、復(fù)壓: