CN101034631A - 以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，它是在银基体中含有氧化锡与氧化镱，材料中氧化锡的份额为3.0～10％，氧化镱的份额为1～9％，余量为银。其工艺步骤为：将银锭、锡和镱置于熔炼炉中熔炼并铸锭，加工成碎屑，经高温高压氧化得到以银氧化锡氧化镱为基础的混合相材料，经过机械加工破碎，将碎屑在钢模中加压成型，然后在高温下挤压成条、带材，再经过拉拔得到以银氧化锡氧化镱为基础的线材产品；或将银、锡、镱粉末混合并压锭，挤压成条、带材，经过拉拔得到以银氧化锡氧化镱为基础的线材产品。本发明既具有较易的生产加工特性和较好的再加工性能、且材料成本又低。

Description

以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料及其生产工艺
技术领域：
本发明涉及一种电接触材料及其生产工艺，尤其是涉及一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料及其生产工艺。主要用于制造各种继电器、接触器等电器开关使用的电触点以及大功率继电器使用的双金属复合铆钉电触点等。
在本发明作出以前，目前广为使用的电接触材料主要有银氧化锌氧化锡、银氧化锡氧化铜、银氧化锌氧化铟和银氧化锡氧化铟等。它们各自存在一些优点和不足：
银氧化锌氧化锡和银氧化锡氧化铜材料成本较低，但因其脆性较大，致使其电性能较差，生产加工特性和再加工性能也较差。
银氧化锌氧化铟和银氧化锡氧化铟具有电性能较好、较易的生产加工特性和较好的再加工性能，但是其存在的关键问题在于材料成本较高(铟比银还要贵2～3倍)。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种既具有、较好的电性能、较易的生产加工特性和较好的再加工性能、且材料成本又低的以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料及其生产工艺，容易制成线材和各种触点，满足各种继电器、接触器等电器开关使用要求，以替代较贵的银氧化锌氧化铟或银氧化锡氧化铟电接触材料。
本发明的目的是这样实现的：一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，它是在银基体中含有氧化锡与氧化镱(Yb2O3)，材料中氧化锡的份额为3.0～10重量百分比，氧化镱的份额为1～9重量百分比，余量为银，并且各组分的含量之和为100％。
上述以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料中，氧化锡和氧化镱的优选份额为：氧化锡的份额为6～8.5重量百分比，氧化镱的份额为3.5～8重量百分比。
上述以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料中，氧化锡和氧化镱的最优选份额为：氧化锡的份额为8～9重量百分比，氧化镱的份额为5.5～7重量百分比。
本发明材料中还含有镍、钙的一种或数种。以改善材料的机加工性能，提高材料的电器性能和降低银的含量，节约成本。
本发明的生产工艺方法是：将银锭、锡和镱置于熔炼炉中熔炼并铸锭，加工成碎屑，经高温高压氧化得到以银氧化锡氧化镱为基础的混合相材料，经过机械加工破碎，将碎屑在钢模中加压成型，然后在高温下挤压成条、带材，再经过拉拔得到以银氧化锡氧化镱为基础的线材产品；或将银、氧化锡、氧化镱粉末混合并压锭，挤压成条、带材，经过拉拔得到以银氧化锡氧化镱为基础的线材产品。
本发明生产工艺的高温高压氧化的温度为760～860℃，并注入4～6kg/cm2的氧气，保温时间20～36小时，挤压成条的加热温度为780～890℃。
与现有电接触材料相比，本发明在银基体中加锡和镱组成以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，用价格较低廉的镱来取代银氧化锌氧化铟或银氧化锡氧化铟中的较贵的铟(镱是铟价格的1/25)，在达到银氧化锌氧化铟或银氧化锡氧化铟同等的生产加工特性和较好的再加工性能的同时，大大地降低了电接触材料的材料的材料成本。
线材的物理机械性能为：
规格：φ1.12～3.90mm
密度：≥9.83g/cm3
硬度：Hv4.9N＞800Mpa
电阻率：≤2.4μ·cm
抗拉强度：＞230Mpa
延伸率：＞12％。
制成的银氧化锡氧化镱复合型铆钉触点完全符合GB11096-89的各项技术要求。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
例1：称取14.95kg银锭，置于中频感应炉中熔化，随后依次加入0.42kg锡和0.63kg镱，经均匀化后，清渣铸成圆锭，切去浇口及清除表面杂质，切成碎片，装入高压容器中加热至760～860℃，注入4～6kg/cm2的氧气，保温20～36小时，然后将已氧化的碎片再用冲床加工成碎小粒，装入钢模中加压成φ68mm长250mm的圆锭，将成型的圆锭在780～890℃高温下挤压成φ4.0mm的条材，经过热拉拔成φ1.12～3.9mm的线材产品。
例2：如例1所述，分别加入14.53kg银、1.4kg锡和0.07kg的镱，其余均同例1。
例3：如例1所述，不同之处在于分别加入14.612kg银、0.828kg锡和0.56kg的镱，其余均同例1。
例4：如例1所述，不同之处在于分别加入14.565kg银、1.19kg锡和0.245kg的镱，其余均同例1。
例5：如例1所述，不同之处在于分别加入14.38kg银、1.13kg锡和0.49kg的镱，其余均同例1。
例6：如例1所述，不同之处在于分别加入14.355kg银、1.26kg锡和0.385kg的镱，其余均同例1。
例7：如例1所述，不同之处在于银的加入量为14.942，再加入0.008kg镍或钙，其余均同例1。
例8：如例1所述，不同之处在于银的加入量为14.87，再加入0.08kg镍或钙，其余均同例1。
例9：如例1所述，不同之处在于银的加入量为14.862，再加入0.008kg镍和0.08kg钙，或加入0.08kg镍和0.008kg钙，其余均同例1。
例10：用银、氧化锡、氧化镱以上述不同配方的粉末搅拌压锭，挤压成条，经过拉拔同样得到以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料。
例10：用银、氧化锡、氧化镍、氧化钙、氧化镱以上述不同配方的粉末搅拌压锭，挤压成条，经过拉拔同样得到以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料。

Claims (7)

1、一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，其特征在于它是在银基体中含有氧化锡与氧化镱，材料中氧化锡的份额为3.0～10重量百分比，氧化镱的份额为1～9重量百分比，余量为银，并且各组分的含量之和为100％。
2、根据权利要求1所述的一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，其特征在于材料中氧化锡的份额为6～8.5重量百分比，氧化镱的份额为3.5～8重量百分比。
3、根据权利要求1所述的一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，其特征在于材料中氧化锡的份额为8～9重量百分比，氧化镱的份额为5.5～7重量百分比。
4、根据权利要求1、2或3所述的一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料，其特征在于材料中还含有氧化镍、氧化钙的一种或数种。
5、一种权利要求1所述的以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料的生产工艺，其特征在于其工艺步骤为：将银锭、锡和镱置于熔炼炉中熔炼并铸锭，加工成碎屑，经高温高压氧化得到以银氧化锡氧化镱为基础的混合相材料，经过机械加工破碎，将碎屑在钢模中加压成型，然后在高温下挤压成条、带材，再经过拉拔得到以银氧化锡氧化镱为基础的线材产品；或将银、锡、镱粉末混合并压锭，挤压成条、带材，经过拉拔得到以银氧化锡氧化镱为基础的线材产品。
6、根据权利要求5所述的一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料的生产工艺，其特征在于高温高压氧化的温度为760～860℃，并注入4～6kg/cm2的氧气，保温时间20～36小时，挤压成条的加热温度为780～890℃。
7、根据权利要求5或6所述的一种以银氧化锡氧化镱为基础的电接触材料的生产工艺，其特征在于所述熔炼炉中还加有镍、钙与银锭、锡和镱一起熔炼并铸锭。
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