CN102162045A - 粉末铜基电触头及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种粉末铜基电触头及其制备工艺。本发明的粉末铜基电触头由以下重量百分比的材料制备而成：镍0.3-7％，硼0.1-6％，钨0.1-8％，石墨0.2-10％，钛1-7％，钼0.1-6％，金刚石0.1-8％，镧0.2-7％，铝0.5-9％，铌0.5-8％，硅0.1-5％，钇0.1-6％，铬0.1-6％，铈0.1-5％，余量为铜粉。本发明的制备工艺，包括混合、冷压、烧结步骤。本发明以铜代替通用银合金触头，降低了电器开关银合金触头的成本。本发明的粉末铜基电触头具有良好的电学效能和机械性能，为低压电器开关电触头银合金材料的廉价替代产品。

Description

粉末铜基电触头及其制造工艺

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种用于低压电器的粉末铜基电触头复合材料，同时也涉及该粉末铜基电触头的制造工艺。

背景技术

电触头作为低压电器的的关键元件，在保障低压电器的安全性和可靠性上发挥重要作用。因此，对电触头材料的要求较高，合格电触头材料应具备寿命长、耐冲击、耐腐蚀、电阻低导流性能好以及易焊接加工等物理性能。为保证电触头工作的可靠性，国内外大多作用贵金属如银及其合金材料制作。但由于贵金属银价格昂贵、资源有限，很难在低电压电器上大规模使用。为了节省生产成本、节约资源以及环保的要求，需要寻找一种符合低压电器电触头性能要求的替代材料。

发明内容

本发明的目的是提供一种资源丰富、价格低廉且使用寿命长、耐冲击、耐腐蚀、抗氧化、电阻低的粉末铜基电触头复合材料。同时，本发明也提供该粉末铜基电触头的制备工艺。

本发明所采用的技术方案如下：

一种粉末铜基电触头，由下述材料制备而成(重量百分比)：

镍0.3-7％，硼0.1-6％，钨0.1-8％，石墨0.2-10％，

钛1-7％，钼0.1-6％，金刚石0.1-8％，镧0.2-7％，

铝0.5-9％，铌0.5-8％，硅0.1-5％，钇0.1-6％，

铬0.1-6％，铈0.1-5％，余量为铜粉。

作为本发明的进一步改进，所述粉末铜基电触头由下述材料制备而成(重量百分比)：

镍0.3％，硼0.15％，钨0.1％，石墨0.25％，

钛2％，钼0.15％，金刚石0.2％，镧0.3％，

铝0.5％，铌0.5％，硅0.15％，钇0.1％，

铬0.13％，铈0.2％，余量为铜粉。

本发明的粉末铜基电触头的制造工艺，具体包括以下步骤：

(1)称取原料于高能混合滚筒机混滚2小时；

(2)入模型内用350吨油压机压制成原定状，再放入真空高温炉内850℃烧结1小时后冷却；

(3)通过退火轧钢成所需的规格，用冲压机成触头状。

本发明的有益效果为：材料的价格低，在低压电器开关上实用，电阻低分段能力强、耐磨、抗腐损、电弧小、寿命长，解决了贵金属银的价格高问题，远远降低了电器开关银触头的成本，该发明代替通用银氧化镉触头，材料价格便宜，很受市场欢迎，使用过客户反应非常好，并通过权威检测部门25Kv分断合格。

本发明以铜代替通用银合金触头，所用材料价格便宜且资源丰富，从而降低了电器开关银合金触头的成本。本发明的电触头且有良好的电学性能以及耐腐蚀、耐氧化、耐机械冲击、硬度高等机械性能，在实际使用中寿命长，与银氧化锌材料电触头性能相近，为低压电器电触头银合金材料的廉价替代产品。

本发明的粉末铜基电触头的制备工艺中对设备没有特殊要求，制备过程符合环保要求。

具体实施方式

实施例1：

按重量百分比称取原料：镍0.3％，硼0.15％，钨0.1％，石墨0.25％，钛2％，钼0.15％，金刚石0.2％，镧0.3％，铝0.5％，铌0.5％，硅0.15％，钇0.1％，铬0.13％，铈0.2％，余量为铜粉。先将最佳值与铜粉进行混合，用高能混合滚筒机进行2小时混滚后，再将混合好的合金粉末，4kg粉末放入模型内用350T油压机压制成园淀状，再放入真空高温炉内850℃烧结1小时冷却，出炉再用350T油压机挤压整型，再次放入真空高温炉内烧结保温1小时。出炉直接用650T挤压机压成板材形状，再通过退火轧钢成所需的规格，用冲压机成触头状。

制成的粉末铜基电触头性能如下：

密度8.3g/cm

电阻率2.4GΩcm

硬度40～60(Hv)

实施例2：

按重量百分比称取原料：镍0.3％，硼0.1％，钨0.1％，石墨0.2％，钛1％，锰0.1％，金刚石0.1％，镧0.2％，铝0.5％，铌0.5％，硅0.1％，钇0.1％，铬0.1％，铜96.4％，于高能混合滚筒机进行混合，混滚时间为2小时。再入模型内用350吨油压机进行压制，再放入真空高温炉内850℃烧结1小时后冷却。通过退火轧钢成所需的规格，用冲压机成触头状，制成粉末铜基电触头。

制成的粉末铜基电触头性能如下：

密度8.3g/cm

电阻率2.4GΩcm

硬度40～60(Hv)

实施例3：

按重量百分比称取原料：镍6％，硼4％，钨7％，碳8％，钛7％，锰6％，氧化钨8％，镧7％，铝7％，铌6％，硅5％，钇6％，镉6％，铜27％，于高能混合滚筒机进行混合，混滚时间为2小时。再入模型内用350吨油压机进行压制，再放入真空高温炉内850℃烧结1小时后冷却。通过退火轧钢成所需的规格，用冲压机成触头状，制成粉末铜基电触头。

制成的粉末铜基电触头性能如下：

密度8.3g/cm

电阻率2.4GΩcm

硬度40～60(Hv)

Claims (3)

1.一种粉末铜基电触头，其特征在于该粉末铜基电触头由下述重量百分比的材料制备而成：

镍0.3-7％，硼0.1-6％，钨0.1-8％，石墨0.2-10％，

钛1-7％，钼0.1-6％，金刚石0.1-8％，镧0.2-7％，

铝0.5-9％，铌0.5-8％，硅0.1-5％，钇0.1-6％，

铬0.1-6％，铈0.1-5％，余量为铜粉。

2.按照权利要求1所述的一种粉末铜基电触头，其特征在于该粉末铜基电触头由下述重量百分比的材料制备而成：

镍0.3％，硼0.15％，钨0.1％，石墨0.25％，

钛2％，钼0.15％，金刚石0.2％，镧0.3％，

铝0.5％，铌0.5％，硅0.15％，钇0.1％，

铬0.13％，铈0.2％，余量为铜粉。

3.按照权利要求1或2所述的一种粉末铜基电触头的制造工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1)称取原料于高能混合滚筒机混滚2小时；

(2)入模型内用350吨油压机压制成原定状，再放入真空高温炉内850℃烧结1小时后冷却；

(3)通过退火轧钢成所需的规格，用冲压机成触头状。