CN100487839C - 少银节银型低压电器电触头材料 - Google Patents

少银节银型低压电器电触头材料 Download PDF

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Abstract

一种少银节银型低压电器用电触头材料，其特征是材料的成分配比(重量百分比)如下：二氧化铈或三氧化二镧0.05-20%，铜余量，在材料的成分配比中还可加入银0.05-15%，金刚石微粉0.05-15%的至少一种成分。本发明提供的这种电触头材料仅含有少量的银甚至无银来增加铜的抗氧化耐腐蚀能力，抗熔焊性和耐电弧烧蚀能力都优于铜基无银触头材料，可以大幅度降低电触头的事后温升，而且价格便宜，可在低压电器行业中全面取代银基合金触头材料。

Description

少银节银型低压电器电触头材料
技术领域
本发明涉及一种低压电器电触头材料，特别是一种少银节银型的低压电器电触头材料。
背景技术
传统的低压电器中均采用银基合金材料作为电触头材料，这些银基电触头材料价格昂贵，每年都要消耗大量的贵重金属白银。
近年来，国内发明了一种铜基合金电触头材料，代表专利为《铜基低压电器电工触头合金材料》专利号(94102452.0)。这种铜基无银触头材料是在铜基体中加入镉(Cd)和金刚石微粉，这种触头材料具有优异的抗熔焊性和耐电弧烧损性能，而且价格低。已经在国内部分低压电器中应用，得到了较好的使用效果。但这种铜基无银触头使用性能上也存在着缺点：1)燃弧后触头表面的燃弧熔池较大造成触头表面凸凹不平。2)当金刚石加入量较大燃弧后部分金刚石墨化，残留在触头表面，影响到触头的接触电阻。这些缺点会造成使用这种触头的低压电器在通断和电寿命形式试验后温升过高，影响到铜基无银触头在低压电器中特别是在交流接触器上的使用。铜基无银触头中还含有有害元素镉。
发明内容
本发明的目的在于提出一种少银节银型低压电器电触头材料，这种电触头材料仅含有少量的银来增加铜的抗氧化耐腐蚀能力，抗熔焊性和耐电弧烧蚀能力都优于铜基无银触头材料，可以大幅度降低电触头的事后温升，而且价格便宜，可在低压电器行业中全面取代银基合金触头材料。
本发明提出一种少银节银型电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈                    0.05—20％
银                          0.05—15％
金刚石微粉                  0.05—5％
铜                          余量
在铜合金基体中加入弥散分布的二氧化铈微小颗粒，可以使合金触头具有优异的抗熔焊能力和抗电弧烧损的能力。稀土族元素还可以在燃狐时造成触头表面的电弧弧根不稳定，很快移出触头表面，因而缩短燃弧时间，减少触头表面的物质飞溅，减小熔池面积，保证燃弧后触头表面的完整性，这些作用都可大幅度降低触头的使后温升。
在电触头材料中加入少量的金刚石微粉与稀土氧化物结合可以进一步提高触头材料的抗熔焊性和耐电弧烧损能力。在铜合金中加入贵金属银可以提高合金整体的抗氧化和耐腐蚀能力，降低电触头材料在大气中的氧化程度，进一步降低电触头材料的事后温升。
少银节银型低压电器电触头材料的制造工艺：
1、混合——将各种原料粉末按要求的成分配比混合均匀；
2、成型——混合均匀的粉末在300MPA的压强下模压成型；
3、烧结——压制成型的压坯在900℃在保护气氛下或真空中烧结2小时冷却出炉。
4、热加工——烧结后的压坯在100mpa800℃下热加工成型。
5、轧制——轧制成要求的厚度。
6、落料成型——模具落料成型，加工成要求的形状。
本发明的优点是：这种电触头材料仅含有少量的银甚至无银来增加铜的抗氧化耐腐蚀能力，抗熔焊性和耐电弧烧蚀能力都优于铜基无银触头材料，可以大幅度降低电触头的事后温升，而且价格便宜，可在低压电器行业中全面取代银基合金触头材料。
具体实施方式
实施例1
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧0.05％，银0.05％，金刚石微粉0.1％，铜余量。性能指标为：电阻率≤1.75μΩ.cm，硬度HB＝350MPa，密度8.9g/cm3。
制造工艺：
1、将各种原料粉末按上述要求的成分配比混合均匀；
2、混合均匀的粉末在300MPA的压强下模压成型；
3、压制成型的压坯在900℃在保护气氛下或真空中烧结2小时冷却出炉。
4、烧结后的压坯在100mpa800℃下热加工成型。
5、轧制成要求的厚度。
6、模具落料成型，加工成要求的形状。
实施例2
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧0.5％，银0.1％，金刚石微粉0.5％，铜余量。性能指标为：电阻率≤1.85μΩ，硬度HB＝450MPa，密度8.85g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例3
电触头材料的成分配比(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧1％，银0.3％，金刚石微粉0.8％，铜余量。性能指标为：电阻率≤1.9μΩ.cm，硬度HB＝480MPa，密度8。75g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例4
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧2％，银0.5％，金刚石微粉1.2％，铜余量。性能指标：电阻率≤2.15μΩ.cm，硬度HB＝520MPa，密度8.6g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例5
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧5％，银1％，金刚石微粉2％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.3μΩ.cm，硬度HB＝600mpa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例6
电触头材料的成分配比(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧10％，银2％，金刚石微粉4％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.7μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.4g/cm3
制造工艺同实施例一。
实施例7
电触头材料的成分配比(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧0。05％，铜余量。性能指标为：电阻率≤1。75μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例8
电触头材料的成分配比(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧0.5％，，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.1μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例9
电触头材料的成分配比(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧0.5％，，金刚石微粉0.5％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.2μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例10
电触头材料的成分配比(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧1％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.0μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例11
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧3％，金刚石微粉1％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.2μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例12
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧5％，银0.2％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.2μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例13
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧5％，金刚石微粉0.5％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.0μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例14
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧10％，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.3μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。
实施例15
电触头材料的成分配比为(重量百分比)：
二氧化铈或者三氧化二镧10％，银10％，，铜余量。性能指标为：电阻率≤2.3μΩ.cm，硬度HB＝700MPa，密度8.5g/cm3。
制造工艺同实施例一。

Claims (1)

1.一种少银节银型低压电器用电触头材料，其特征是材料的成分配比(重量百分比)如下：
二氧化铈       0.05—20％
银             0.05-15％
金刚石微粉     0.05-15％
铜             余量。
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