專利名稱：纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電接觸材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料技術(shù)領(lǐng)域的電觸頭材料的制備方法，具體地說(shuō)，涉及的是一 種纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電接觸材料的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著電器行業(yè)的快速發(fā)展，電器開關(guān)的應(yīng)用對(duì)于電觸頭材料性能的要求日益增 高。要求高的抗熔焊性，高的耐電弧燒蝕能力及優(yōu)良的電導(dǎo)率等。針對(duì)以上要求，國(guó)內(nèi)外研 究學(xué)者做了大量工作，主要從材料組分設(shè)計(jì)及增強(qiáng)相彌散均勻程度上去改善性能。纖維狀 結(jié)構(gòu)顆粒增強(qiáng)銀基復(fù)合材料與普通的顆粒彌散增強(qiáng)銀基復(fù)合材料相比具有更加優(yōu)良的抗 熔焊性和耐電弧燒蝕能力及良好的加工性能。開發(fā)一種簡(jiǎn)單、實(shí)用及能規(guī)?；a(chǎn)的纖維 狀結(jié)構(gòu)的銀基電接觸材料的制備方法是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外關(guān)于纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的研究具體如下1)王永根等，纖維復(fù)合AgNi線材的工藝研究，《電工材料》2007 (1) 20 ；2)中國(guó)發(fā)明專利纖維結(jié)構(gòu)性銀基電觸頭材料及其制備方法，申請(qǐng)?zhí)?200910196283. 0，公開號(hào)CN101707145A。目前，關(guān)于纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電接觸材料的制備通常有三種方法一是傳統(tǒng)的粉 末冶金燒結(jié)擠壓法，主要工藝流程為混粉一壓錠一燒結(jié)一擠壓一拉拔一退火一拉拔一成 品。此方法所制備的纖維狀結(jié)構(gòu)不明顯，且會(huì)有增強(qiáng)相的大顆粒存在，嚴(yán)重影響產(chǎn)品使用性 能。二是在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)擠壓方式，增大加工變形量的方法文獻(xiàn)1)。此 方法在加工變形量較小時(shí)，如擠壓成板材或片材，很難得到纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基材料；并且此 種方法不適合用于塑性和延展性較差的增強(qiáng)相，如Sn02。三是坯體預(yù)先設(shè)計(jì)與擠壓方法相 結(jié)合方法，即預(yù)先將一定數(shù)量的增強(qiáng)相絲材用模具固定于基體中，然后依次等靜壓、燒結(jié)和 擠壓的方法文獻(xiàn)2)，此方法雖然可以獲得明顯且連續(xù)的纖維狀結(jié)構(gòu)，但是工藝較為復(fù)雜， 要預(yù)先制備含增強(qiáng)相的銀基的絲材并用模具固定于基體中，規(guī)?；a(chǎn)較為困難，且對(duì)于 增強(qiáng)相絲材的要求具有一定量塑性和延展性。從方法一和方法二中，可以得出通過(guò)簡(jiǎn)單的 混粉，在加工變形量較小或增強(qiáng)相塑性和延展性較差時(shí)，很難得到纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電接 觸材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，提供一種纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電接觸材 料的制備方法，該方法無(wú)論在加工變形量大或小，及增強(qiáng)相塑性和延展性差或好，都可以得 到具有明顯纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電觸頭材料，且工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，對(duì)設(shè)備無(wú)特 殊要求。本發(fā)明方法制備的材料抗熔焊性、耐電弧燒蝕性能及電導(dǎo)率均有較大的提高，并且 加工性能十分優(yōu)良。為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明提供一種纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電接觸材料的制備方法，包括以下步驟
第一步，將增強(qiáng)相材料粉末和基體銀粉均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球 磨，其中增強(qiáng)相粉末和基體銀粉重量比例為一切經(jīng)過(guò)高能球磨后能夠?qū)崿F(xiàn)銀包覆增強(qiáng)相 材料粉末且能夠獲得包覆體的聚集體時(shí)，增強(qiáng)相材料粉末和基體重量的比例。第二步，將第一步獲得的復(fù)合粉體和基體銀粉倒入混粉機(jī)中進(jìn)行混粉，其中復(fù)合 粉體和基體銀粉重量比例根據(jù)所需制備材料成份及纖維尺寸所需計(jì)算獲得。第三步，將第二步獲得的粉體進(jìn)行冷等靜壓。第四步，將冷等靜壓獲得的坯體進(jìn)行燒結(jié)。第五步，將燒結(jié)獲得的坯體進(jìn)行熱壓。第六步，將熱壓獲得的坯體進(jìn)行熱擠壓，得到纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料。本發(fā)明上述方法制備的纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電觸頭材料，具有明顯的纖維狀增強(qiáng)相 材料，其中增強(qiáng)相材料的纖維組織結(jié)構(gòu)是由其顆粒定向排列而成的。增強(qiáng)相材料粉末顆粒 平均尺寸在5nm-30 μ m之間，該顆粒為一切和銀粉經(jīng)過(guò)高能球磨后可以形成被銀包覆的顆 粒材料，且增強(qiáng)相材料為一種材料或多種材料混合物。本發(fā)明所采用方法與以往傳統(tǒng)材料的機(jī)械合金化結(jié)合大塑性加工變形制備方法 有顯著不同，本發(fā)明采用的方法是首先對(duì)銀和增強(qiáng)相材料粉體進(jìn)行高能球磨，高能球磨 使增強(qiáng)相和銀粉在大能量碰撞碾壓得到細(xì)化，并使得細(xì)化銀包覆在增強(qiáng)相材料顆粒上和增 強(qiáng)相材料顆粒鑲嵌入銀顆粒中，進(jìn)而獲得包覆體或鑲嵌體的聚集體，然后將聚集體和基體 Ag粉按材料成分配方所需量進(jìn)行均勻混合，再依次進(jìn)行等靜壓，燒結(jié)，熱壓，熱擠壓。在擠 壓過(guò)程中包覆體在Ag基體中隨軟化的Ag —起流動(dòng)，由于Ag的包覆，使得增強(qiáng)相材料很容 易被拉開，并且隨著擠壓方向定向排列而成纖維狀結(jié)構(gòu)。此方法使得材料結(jié)構(gòu)中具有明顯 的纖維狀增強(qiáng)相組織結(jié)構(gòu)，其耐電弧燒蝕能力比單純的顆粒分散增強(qiáng)的相同材料體系觸頭 材料提高10-20 %，沿?cái)D壓方向?qū)щ娐侍岣?-20 %，抗熔焊性提高10-20 %，電壽命提高了 10-30 % ；并且具有優(yōu)良的加工性能適用于規(guī)?；a(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一制備的基體Ag包覆SnO2顆粒，形成包覆體的聚集體的掃 描電子顯微照片。圖2是本發(fā)明實(shí)施例一制備的纖維狀結(jié)構(gòu)的AgSn02(12)電觸頭材料的金相照片。圖3是采用本發(fā)明實(shí)施例制備的纖維狀結(jié)構(gòu)AgSnO2 (12)材料，制備的鉚釘?shù)慕鹣?照片。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，以下的說(shuō)明僅為理解本發(fā)明技術(shù)方案 之用，不用于限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。本發(fā)明提供的上述纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電觸頭材料的制備方法，適用于通常的纖維 增強(qiáng)銀基復(fù)合材料的制備，無(wú)論在加工變形量大或小，及增強(qiáng)相塑性和延展性差或好，都可 以得到具有明顯纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電觸頭材料，且工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，對(duì)設(shè)備 無(wú)特殊要求。根據(jù)本發(fā)明方法得到的銀基電觸頭材料，具有明顯的纖維狀增強(qiáng)相材料，其中增強(qiáng)相材料的纖維組織結(jié)構(gòu)是由其顆粒定向排列而成的。增強(qiáng)相材料粉末顆粒平均尺寸在 5nm-30 μ m之間，該增強(qiáng)相材料顆粒為一切和銀粉經(jīng)過(guò)高能球磨后可以形成被銀包覆的顆 粒材料，且增強(qiáng)相材料為一種材料或多種材料混合物。在具體制備的時(shí)候，根據(jù)實(shí)際需要設(shè) 計(jì)的材料成分進(jìn)行配比。本發(fā)明中，基體Ag粉可以采用霧化處理后過(guò)篩得到，銀粉粒度可以是100目一 400 目，也可以采用其他現(xiàn)有能夠獲得的其他途徑得到。本發(fā)明中，設(shè)計(jì)的球磨、混粉、冷等靜壓、燒結(jié)、熱壓以及熱擠壓等步驟，具體工藝 操作的參數(shù)是可以選擇的，比如第一步中，將增強(qiáng)相材料粉末和銀粉均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨。 其中參數(shù)可以采用增強(qiáng)相材料粉末和銀粉重量比例在0. 5-3之間；球磨轉(zhuǎn)速在180轉(zhuǎn)/分 鐘-280轉(zhuǎn)/分鐘之間；球磨時(shí)間在5-12小時(shí)。第二步中，將第一步獲得的復(fù)合粉體和銀粉倒入混粉機(jī)中進(jìn)行混粉。其中參數(shù)可 以采用復(fù)合粉體和銀粉重量比例在1-0. 136之間；混粉機(jī)轉(zhuǎn)速在20轉(zhuǎn)/分鐘-30轉(zhuǎn)/分 鐘之間；混粉時(shí)間在2-4小時(shí)之間。第三步中，將第二步獲得的粉體進(jìn)行冷等靜壓。其中參數(shù)可以采用等靜壓壓強(qiáng)在 100-500Mpa 之間。第四步中，將冷等靜壓獲得的坯體進(jìn)行燒結(jié)。其中參數(shù)可以采用燒結(jié)溫度在 6000C _900°C之間；燒結(jié)時(shí)間在5-9小時(shí)之間。第五步中，將燒結(jié)獲得的坯體進(jìn)行熱壓。其中參數(shù)可以采用熱壓溫度在 5000C _900°C之間；熱壓壓強(qiáng)在300-700MPa之間；熱壓時(shí)間為lmin_30min之間。第六步中，將熱壓獲得的坯體進(jìn)行熱擠壓，得到纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料。其 中參數(shù)可以采用坯體加熱溫度在600-900°C之間；擠壓比在20-400之間，擠壓速度在 5-20cm/min之間；擠壓模具預(yù)熱溫度在300_500°C之間。以下通過(guò)具體應(yīng)用的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明詳細(xì)的技術(shù)操作進(jìn)行說(shuō)明。實(shí)施例一結(jié)合圖1和圖2，以制備AgSnO2 (12)觸頭材料為例第一步，獲得基體Ag粉，粒度200目。將銀進(jìn)行三級(jí)霧化處理，把霧化好的銀粉過(guò) 200目篩。第二步，將增強(qiáng)相SnO2粉(顆粒平均尺寸80nm) 600g和第一步獲得Ag粉400g均 勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間10小時(shí)，制備 復(fù)合粉末的掃描電子顯微照片如圖1所示。第三步，將第二步獲得的復(fù)合粉體IKg和第一步獲得的銀粉4Kg倒入“V”型混粉 機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉。混粉時(shí)轉(zhuǎn)速速度30轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間4小時(shí)。第四步，將第三步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)lOOMPa。第五步，將第四步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度865°C，燒結(jié)5小時(shí)。第六步，將第五步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度800°C，熱壓壓強(qiáng)500MPa，熱壓 時(shí)間10分鐘。第七步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，熱擠壓溫度800°C，擠壓比225，擠壓速度5cm/min,擠壓模具預(yù)熱溫度500°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯SnO2纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的AgSnO2 (12)材料，其中，SnO2纖 維狀組織結(jié)構(gòu)是由很多細(xì)小的納米SnO2顆粒定向排列連接而成的，其金相照片如圖2所 示。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為285Mpa ；沿?cái)D壓方向電阻率為2. 1 μ Ω . cm ；硬度為85HV。實(shí)施例二以制備AgCd012觸頭材料為例第一步，將增強(qiáng)相CdO粉(顆粒平均尺寸1 μ m) 600g和粒度為400目的Ag粉200g 均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速240轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間10小時(shí)。第二步，將第一步獲得的復(fù)合粉體800g和粒度為400目的銀粉4200g —起倒入 “V”型混粉機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉?；旆蹠r(shí)轉(zhuǎn)速速度25轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間4小時(shí)。第三步，將第二步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)300MPa。第四步，將第三步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度750°C，燒結(jié)9小時(shí)。第五步，將第四步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度800°C，熱壓壓強(qiáng)300MPa，熱壓 時(shí)間20min。第六步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，擠壓成片材，熱擠壓溫度900°C，擠壓比 100，擠壓速度lOcm/min，擠壓模具預(yù)熱溫度300°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯CdO纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的AgCd012材料，其中，CdO纖維狀 組織結(jié)構(gòu)是由很多細(xì)小的CdO顆粒定向排列連接而成的。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為290Mpa ； 沿?cái)D壓方向電阻率為2. O μ 0.(^;硬度為88浙。實(shí)施例三以制備AgZnO⑶觸頭材料為例第一步，將增強(qiáng)相ZnO粉(顆粒平均尺寸100nm)400g和粒度為400目的Ag粉800g 均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速240轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間5小時(shí)。第二步，將第一步獲得的復(fù)合粉體1200g和粒度為600目的銀粉3800g —起倒入 “V”型混粉機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉。混粉時(shí)轉(zhuǎn)速速度30轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間4小時(shí)。第三步，將第二步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)lOOMPa。第四步，將第三步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度830°C，燒結(jié)5小時(shí)。第五步，將第四步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度830°C，熱壓壓強(qiáng)700MPa，熱壓 時(shí)間Imin。第六步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，熱擠壓溫度800°C，擠壓比324，擠壓速度 20cm/min,擠壓模具預(yù)熱溫度300°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯ZnO纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的AgZnO(S)材料，其中，ZnO纖維 狀組織結(jié)構(gòu)是由很多細(xì)小的納米ZnO顆粒定向排列連接而成的。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為 280Mpa ；沿?cái)D壓方向電阻率為1. 9 μ Ω . cm ；硬度為85HV。實(shí)施例四以制備Ag-4Zn0_8Sn02觸頭材料為例第一步，獲得基體Ag粉，粒度100目。將銀進(jìn)行三級(jí)霧化處理，把霧化好的銀粉過(guò)100目篩。第二步，將增強(qiáng)相ZnO粉(顆粒平均尺寸lOOnm) 200g及增強(qiáng)相SnO2粉(顆粒平 均尺寸80nm) 400g和第一步獲得Ag粉400g均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球 磨轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間10小時(shí)。第三步，將第二步獲得的復(fù)合粉體IOOOg和第一步獲得的銀粉4000g —起倒入“V” 型混粉機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉?；旆蹠r(shí)轉(zhuǎn)速速度30轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間4小時(shí)。第四步，將第三步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)200MPa。第五步，將第四步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度865°C，燒結(jié)5小時(shí)。第六步，將第五步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度800°C，熱壓壓強(qiáng)700MPa，熱壓 時(shí)間IOmin。第七步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，熱擠壓溫度800°C，擠壓比400，擠壓速度 5cm/min,擠壓模具預(yù)熱溫度500°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯ZnO和SnO2纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的Ag-4Zn0-8Sn02觸頭材料 材料，其中，ZnO和SnO2纖維狀組織結(jié)構(gòu)分別是由很多細(xì)小的ZnO和SnO2納米顆粒定向排 列連接而成的。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為255Mpa ；沿?cái)D壓方向電阻率為2. O μ Ω . cm ；硬度為 85HV。實(shí)施例五以制備AgNi (25)觸頭材料為例第一步，將增強(qiáng)相Ni粉(顆粒平均尺寸10 μ m) 500g和粒度為300目的Ag粉500g 均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速280轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間8小時(shí)。第二步，將第一步獲得的復(fù)合粉體IOOOg和粒度為400目的銀粉IOOOg —起倒入 “V”型混粉機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉?；旆蹠r(shí)轉(zhuǎn)速速度30轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間2小時(shí)。第三步，將第二步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)200MPa。第四步，將第三步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度860°C，燒結(jié)7小時(shí)。第五步，將第四步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度800°C，熱壓壓強(qiáng)400MPa，熱壓 時(shí)間20min。第六步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，熱擠壓溫度860°C，擠壓比225，擠壓速度 10cm/min,擠壓模具預(yù)熱溫度500°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯Ni纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的AgNi (25)材料，其中，Ni纖維狀 組織結(jié)構(gòu)是由很多細(xì)小的M顆粒定向排列連接而成的。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為300Mpa ； 沿?cái)D壓方向電阻率為2. O μ 0.(^;硬度為80浙。實(shí)施例六以制備AgFe7觸頭材料為例第一步，獲得基體Ag粉，粒度100目。將銀進(jìn)行三級(jí)霧化處理，把霧化好的銀粉過(guò) 100目篩。第二步，將增強(qiáng)相Fe粉(顆粒平均尺寸30 μ m) 350g和第一步獲得Ag粉400g均 勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間12小時(shí)。
第三步，將第二步獲得的復(fù)合粉體750g和第一步獲得的銀粉4250g —起倒入“V” 型混粉機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉?；旆蹠r(shí)轉(zhuǎn)速速度20轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間4小時(shí)。第四步，將第三步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)500MPa。第五步，將第四步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度900°C，燒結(jié)5小時(shí)，氫 氣保護(hù)。第六步，將第五步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度900°C，熱壓壓強(qiáng)700MPa，熱壓 時(shí)間30min。第七步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，擠壓成片材，熱擠壓溫度700°C，擠壓比20， 擠壓速度lOcm/min，擠壓模具預(yù)熱溫度400°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯Fe纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的AgFe7材料，其中，F(xiàn)e纖維狀組織 結(jié)構(gòu)是由很多細(xì)小的Fe納米顆粒定向排列連接而成的。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為310Mpa ； 沿?cái)D壓方向電阻率為1.9 μ Ω. cm;硬度為75HV。實(shí)施例七以制備AgZnO (6)觸頭材料為例第一步，將增強(qiáng)相ZnO粉(顆粒平均尺寸5nm) 300g和粒度為400目的Ag粉300g 均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，球磨轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間8小時(shí)。第二步，將第一步獲得的復(fù)合粉體600g和粒度為200目的銀粉4400g倒入“V”型 混粉機(jī)中，進(jìn)行均勻混粉?；旆蹠r(shí)轉(zhuǎn)速速度30轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間4小時(shí)。第三步，將第二步獲得的粉體裝入直徑為90cm，長(zhǎng)度150cm塑膠筒中，進(jìn)行冷等靜 壓，冷等靜壓壓強(qiáng)300MPa。第四步，將第三步獲得的冷等靜壓坯體進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度600°C，燒結(jié)7小時(shí)。第五步，將第四步獲得的燒結(jié)坯體進(jìn)行熱壓，溫度500°C，熱壓壓強(qiáng)500MPa，熱壓 時(shí)間10分鐘。第六步，將熱壓好的坯體進(jìn)行熱擠壓，熱擠壓溫度600°C，擠壓比225，擠壓速度 5cm/min,擠壓模具預(yù)熱溫度500°C。本實(shí)施例最終獲得具有明顯ZnO纖維增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的AgZnO (6)材料，其中，ZnO纖維狀 組織結(jié)構(gòu)是由很多細(xì)小的ZnO顆粒定向排列連接而成的。獲得的材料抗拉強(qiáng)度為270Mpa ； 沿?cái)D壓方向電阻率為1.85 μ 0.(^;硬度為80浙。以上所述僅為本發(fā)明的部分較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍做任何限 制，本發(fā)明還可以適用于其他成分配比的纖維增強(qiáng)銀基復(fù)合材料的制備。凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)做的任何修改，等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟第一步，將增強(qiáng)相材料粉末和基體銀粉均勻混合，然后置于高能球磨罐中進(jìn)行球磨，其 中，增強(qiáng)相材料粉末和基體銀粉重量比為經(jīng)高能球磨后能實(shí)現(xiàn)銀包覆增強(qiáng)相材料粉末且 能夠獲得包覆體的聚集體時(shí)，增強(qiáng)相材料粉末和基體銀粉重量的比例；第二步，將第一步獲得的復(fù)合粉體和基體銀粉倒入混粉機(jī)中進(jìn)行混粉，其中復(fù)合粉體 和基體銀粉重量比例根據(jù)所需制備材料成份及纖維尺寸所需計(jì)算獲得；第三步，將第二步獲得的粉體進(jìn)行冷等靜壓；第四步，將冷等靜壓獲得的坯體進(jìn)行燒結(jié)；第五步，將燒結(jié)獲得的坯體進(jìn)行熱壓；第六步，將熱壓獲得的坯體進(jìn)行熱擠壓，得到纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料。
2.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第一步 中，所述銀粉粒度在100目-400目之間。
3.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第一步 中，所述增強(qiáng)相材料粉末，其種類是指一切和銀粉經(jīng)過(guò)高能球磨后能形成被銀包覆的顆粒 材料，增強(qiáng)相材料為一種材料或多種材料混合物。
4.如權(quán)利要求1或3所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，所述 增強(qiáng)相材料粉末和銀粉重量比例在0. 5-3之間；球磨轉(zhuǎn)速在180轉(zhuǎn)/分鐘-280轉(zhuǎn)/分鐘之 間；球磨時(shí)間在5-12小時(shí)之間。
5.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第二步 中，所述復(fù)合粉體和基體銀粉重量比例在1-0. 136之間；混粉機(jī)轉(zhuǎn)速在20轉(zhuǎn)/分鐘-30轉(zhuǎn) /分鐘之間；混粉時(shí)間在2-4小時(shí)之間。
6.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第三步 中，所述等靜壓壓強(qiáng)在100-500Mpa之間。
7.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第四步 中，所述燒結(jié)，其中燒結(jié)溫度在600°C -900°C之間；燒結(jié)時(shí)間在5-9小時(shí)之間。
8.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第五步 中，所述熱壓，其中熱壓溫度在500°C -900°C之間；熱壓壓強(qiáng)在300-700MPa之間；熱壓時(shí) 間為lmin-30min之間。
9.如權(quán)利要求1所述的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，其特征在于，第六步 中，所述熱擠壓，其中坯體加熱溫度在600-900°C之間；擠壓比在20-400之間，擠壓速度在 5-20cm/min之間；擠壓模具預(yù)熱溫度300_500°C之間。
10.一種采用權(quán)利要求1所述的方法制備的纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料，其特征在 于，所述纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電觸頭材料具有明顯的纖維狀增強(qiáng)相材料，其中增強(qiáng)相材料 的纖維狀組織結(jié)構(gòu)是由其顆粒定向排列而成的；纖維狀增強(qiáng)相材料粉末顆粒平均尺寸在 5nm-30 μ m之間，該顆粒為一切和銀粉經(jīng)過(guò)高能球磨后能形成被銀包覆的顆粒材料，且增強(qiáng) 相材料為一種材料或多種材料混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料的制備方法，步驟為第一步，將增強(qiáng)相材料粉末和基體銀粉均勻混合，然后進(jìn)行球磨；第二步，將獲得的復(fù)合粉體和基體銀粉倒入混粉機(jī)中進(jìn)行混粉；第三步，冷等靜壓；第四步，燒結(jié)；第五步，熱壓；第六步，熱擠壓，得到纖維狀結(jié)構(gòu)銀基電觸頭材料。本發(fā)明方法無(wú)論在加工變形量大或小，及增強(qiáng)相塑性和延展性差或好，都可以得到具有明顯纖維狀結(jié)構(gòu)的銀基電觸頭材料，且工藝簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求。本發(fā)明方法制備的材料抗熔焊性、耐電弧燒蝕性能及電導(dǎo)率均有較大的提高，并且加工性能十分優(yōu)良。
文檔編號(hào)C22C47/14GK102002651SQ20101057180
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者祁更新, 穆成法, 陳樂生, 陳曉 申請(qǐng)人:溫州宏豐電工合金股份有限公司