一种硼化钛增强银基触头材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201510018851.3 | 申请日 | 2015-01-15 | 公开(公告)号 | CN104538213A | 公开(公告)日 | 2015-04-22 |
| 申请人 | 潍坊学院; | 发明人 | 刘均波; 王立梅; 刘均海; 宋桂香; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 硼 化 钛 增强 银 基触头材料及其制备方法，主要由以下重量百分比的物质组成：硼化钛7wt%-25wt%，余量为银；或者是硼化钛7wt%-25wt%， 铜 、镍、铬中的一种或几种混合物0.01wt%-7wt%，余量为银。其制备方法包括混粉、压制、 烧结 、复压、复烧及 抛光 步骤。本发明的硼化钛增强银基触头材料具有抗 熔焊 性能好，耐 电弧 烧蚀的特性，能够在长期使用条件下，触头间 接触 电阻 低、触头温升低而稳定的优点，且制备方法简单实用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种硼化钛增强银基触头材料，其特征是主要由以下重量百分比的物质组成：硼化钛7wt%-25wt%，余量为银。 |
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| 说明书全文 | 一种硼化钛增强银基触头材料及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及到一种硼化钛增强银基触头材料及其制备方法。 背景技术[0002] 触头是低压电器的核心部件，起着接通、承载以及分断电流的任务，其优劣直接影响低压电器的安全性和可靠性。目前低压断路器多使用银钨、银碳化钨、银碳化钨铜作为触头材料，因其抗熔焊性能好，耐电弧烧蚀等特性而被广泛应用。但这种以钨和碳化钨为主要添加相的触头材料在长期使用过程中，钨和碳化钨都会被氧化，并与银反应在触头表面形成不导电的钨酸银，使触头间接触电阻升高，导致电器温升过高。 发明内容[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种应用于低压电器的即具有抗熔焊性能好，耐电弧烧蚀的特性，又能够在长期使用条件下，触头间接触电阻低、触头温升低而稳定的硼化钛增强银基触头材料。 [0004] 本发明要解决的另一个技术问题是提供该硼化钛增强银基触头材料制备方法。 [0005] 为解决上述第一个技术问题，本发明主要由以下重量百分比的物质组成：硼化钛7wt%-25wt%，余量为银。 [0006] 或主要由以下重量百分比的物质组成：硼化钛7wt%-25wt%，铜、镍、铬中的一种或几种的混合物0.01wt%-7wt%，余量为银。 [0007] 为解决上述第二个技术问题，本发明包括以下步骤：a、混粉：称取重量百分比为7wt%-25wt%的硼化钛及余量的银，放入球磨机或混粉机中进行混粉1-4小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为220-360MPa； c、烧结：坯料在真空或氩气保护下烧结1-4小时，烧结温度850-950摄氏度； d、复压：将烧结后的坯料在压力机上进行复压，压强为350-800Mpa； e、复烧：复压后的坯料在真空或氩气保护下复烧1-4小时，复烧温度850-950摄氏度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入同等重量的氧化铝磨料，抛光 10-20分钟。 [0008] 所述的a步骤中可以添加重量百分比为0.01wt%-7wt%的铜、镍、铬中的一种或几种的混合物，余量为银。 [0009] 所述的银以银粉的形式添加，粒度为200-600目；所述的硼化钛以硼化钛的形式添加，平均粒度为0.5-4微米；所述的铜、镍、铬以粉状的形式添加，平均粒度为0.5-3微米。 [0010] 本发明的优点效果是：由于硼化钛具有六方(AlB2)的晶体结构，其熔点是2980℃，有很高的硬度，在空并气中抗氧化温度可达1000℃，并具优良的导热性能、导电性能，同时不论是硼化钛还是氧化钛都不能和银发生反应，也就不会生成类似钨酸银之类的不导电层，不会形成高电阻层；适量的铜、镍、铬的加入可以增加硼化钛和银之间的润湿性，这样既能够改善材料的加工性，又能降低触头间接触电阻，提高了电器的可靠性。本发明具有抗熔焊性能好，耐电弧烧蚀的特性，又能够在长期使用条件下，触头间接触电阻低、触头温升低而稳定的优点。 具体实施方式[0011] 下面结合实施例对本发明的硼化钛增强银基触头材料作进一步详细说明：实施例1 制作按重量百分比硼化钛为7wt%、余量为银的触头： a、混粉：称量300目的银粉9.3千克、平均粒度为3微米的硼化钛粉0.7千克，放入球磨机或混粉机中进行混粉3小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为350MPa； c、烧结：坯料在真空下烧结3小时，烧结温度870摄氏度； d、复压：将烧结后的坯料在压力机上进行复压，压强为550MPa； e、复烧：复压后的坯料在氩气保护下复烧2小时，复烧温度900摄氏度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入10千克的氧化铝磨料，抛光15分钟。 [0012] 本触头应用于智能型万能式断路上，分断能力比市售其他类型银基触头提高5%左右，使用寿命提高5%。 [0013] 实施例2制作按重量百分比硼化钛为20wt%、余量为银的触头： a、混粉：称量平均粒度为300目的银粉8千克、平均粒度为1.5微米的硼化钛粉2千克，放入球磨机或混粉机中进行混粉2小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为230MPa； c、烧结：坯料在真空下烧结4小时，烧结温度900摄氏度； d、复压：将烧结后的坯料在压力机上进行复压，压强为450MPa； e、复烧：复压后的坯料在氩气保护下复烧3小时，复烧温度870摄氏度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入10千克的氧化铝磨料，抛光12分钟。 [0014] 本触头应用于智能型万能式断路上，分断能力比市售其他类型银基触头提高10%左右，使用寿命提高5%。 [0015] 实施例3制作按重量百分比硼化钛为10wt%、铬为5%、余量为银的触头： a、混粉：称量300目的银粉8.5千克、平均粒度为1微米的硼化钛粉1千克、平均粒度为3微米的铬粉0.5千克放入球磨机或混粉机中进行混粉4小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为350MPa； c、烧结：坯料在真空下烧结2小时，烧结温度900度； d、复压：将烧结后的坯料在压力机上进行复压，压强为700MPa； e、复烧：复压后的坯料在氩气保护下复烧4小时，复烧温度950度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入10千克的氧化铝磨料，抛光18分钟。 [0016] 本触头应用于智能型万能式断路上，分断能力比市售其他类型银基触头提高8%左右，使用寿命提高7%。 [0017] 实施例4制作按重量百分比硼化钛为15%、铜为5wt%、余量为银的触头： a、混粉：称量300目的银粉8千克、平均粒度为3微米的硼化钛粉1.5千克、平均粒度为1.5微米的铜粉0.5千克，放入球磨机或混粉机中进行混粉3小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为350MPa； c、烧结：坯料在真空下烧结3小时，烧结温度850度； d、复压：将烧结后的坯料在压力机上进行复压，压强为500MPa； e、复烧：复压后的坯料在氩气保护下复烧2小时，复烧温度900度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入20千克的氧化铝磨料，抛光15分钟。 [0018] 本触头应用于智能型万能式断路上，分断能力比市售其他类型银基触头提高10%左右，使用寿命提高8%。 [0019] 实施例5制作按重量百分比硼化钛粉为10wt%、镍为3wt%、银余量的触头： a、混粉：称量200目银粉8.7千克、平均粒度为3微米的硼化钛粉1千克、平均粒度为 1.5微米的镍粉0.3千克，放入球磨机或混粉机中进行混粉3小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为350MPa； c、烧结：坯料在真空下烧结3小时，烧结温度850度； d、复压：将烧结后的坯料在曲柄压力机上复压，压强为450MPa； e、复烧：复压后的坯料在氩气保护下复烧2小时，复烧温度900度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入10千克的氧化铝磨料，抛光15分钟。 [0020] 本触头应用于某小型断路器上，分断能力比市售其他类型银基触头提高7%左右，使用寿命提高9%。 [0021] 实施例6制作按重量百分比硼化钛粉为20wt%、镍为2wt%、余量为银的触头： a、混粉：称量600目的银粉7.8千克、平均粒度为3微米的硼化钛粉2千克、平均粒度为2微米的镍粉0.2千克，放入球磨机或混粉机中进行混粉2小时； b、压制：将混合均匀的粉料在粉末压机上压制成规定形状坯料，压强为350MPa； c、烧结：坯料在真空下烧结3小时，烧结温度850度； d、复压：将烧结后的坯料在曲柄压力机上复压，压强为450MPa； e、复烧：复压后的坯料在氩气保护下复烧2小时，复烧温度900度； f、抛光：将复烧后的坯料放入离心抛光机中，并加入10千克的氧化铝磨料，抛光15分钟。 [0022] 本触头应用于某中型断路器上，分断能力比市售其他类型银基触头提高5%左右，使用寿命提高5%。 |
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