一種熱雙金屬材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料技術領域，涉及一種熱雙金屬材料。
【背景技術】
[0002] 熱雙金屬材料是一種功能性的溫度敏感材料，由兩種或兩種以上不同熱膨脹系數(shù) 的材料組成，它能根據(jù)溫度變化而產(chǎn)生形狀的變化。主要應用于溫控器、低壓電器和儀器儀 表等領域，如用于低壓斷路器的過載保護，當電流過載時，導致了材料溫升使雙金屬片產(chǎn)生 彎曲，從而使電路導通或斷開。導致總成本很高。因此亟待需要開發(fā)一種新型的價低質高 的熱雙金屬復合材料，以滿足低壓電器對熱雙金屬材料的需求。
[0003] CN104073705A公開了一種熱雙金屬材料，所述熱雙金屬材料中包含以下金屬成 分：鋁、錫、錳或鋅其中的一種，所述金屬中還包含鐵鎳合金和有機化合物顆粒。其中，所述 有機化合物顆粒為碳化物和/或氮化物和/或硼化物的顆粒。所述的鐵鎳合金成分所占重 量百分比分別為30. 5% -50. 5%。雖然所述雙金屬材料能夠降低熱雙金屬材料的生產(chǎn)成 本，但是，該熱雙金屬材料的品質還有待進一步提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有的熱雙金屬材料存在的生廣成本尚，品質低等的問題，本發(fā)明的目的在 于提供一種熱雙金屬材料，所述熱雙金屬材料的生產(chǎn)成本低，品質高，能夠替代現(xiàn)有的高靈 敏度型熱雙金屬材料。
[0005] 為達此目的，本發(fā)明提供以下技術方案：
[0006] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0007] 錫、錳或鋅中的一種 40-65% 鐵銳介金 20-35% 鈷基高溫合金 5-16% 無機化合物顆粒 10-30%。
[0008] 所述熱雙金屬材料按重量百分含量可包含以下成分：錫、猛或鋅中的一種40%， 鐵鎳合金20 %，鈷基高溫合金16 %，無機化合物顆粒24% ;錫、錳或鋅中的一種45%，鐵鎳 合金25 %，鈷基高溫合金5 %，無機化合物顆粒25 % ;錫、錳或鋅中的一種50 %，鐵鎳合金 35%，鈷基高溫合金5%，無機化合物顆粒10% ;錫、錳或鋅中的一種60%，鐵鎳合金20%， 鈷基高溫合金8 %，無機化合物顆粒12 %;錫、錳或鋅中的一種42 %，鐵鎳合金20 %，鈷基高 溫合金8 %，無機化合物顆粒30 %;錫、錳或鋅中的一種48 %，鐵鎳合金22 %，鈷基高溫合金 15 %，無機化合物顆粒15 %;錫、錳或鋅中的一種52 %，鐵鎳合金28 %，鈷基高溫合金10 %， 無機化合物顆粒10%。
[0009] 本發(fā)明提供的熱雙金屬材料按重量百分含量含有錫、錳或鋅中的一種40-65%， 如 42%、45%、46%、48%、50%、52%、55%、58%、60%、62%或 64%等；鐵鎳合金 20-35%， 如22%、23%、25%、28%、30%、32%或34%等；鈷基高溫合金5-16%，如6%、8%、10%、 12%、14%或15%等；無機化合物顆粒10-30%，如12%、15%、18%、20%、22%、25%或 28%等。
[0010] 作為優(yōu)選的技術方案，所述熱雙金屬材料按重量百分含量包含以下成分：
[0011] 錫、錳或鋅中的一種 46-58% 鐵鎳:>金 23-30% 鈷基高溫合金 6-10% 無機化合物顆粒 W-24%。
[0012] 作為最優(yōu)選的技術方案，所述熱雙金屬材料按重量百分含量由以下成分組成：
[0013] 錫、錳或鋅中的一種 50% 鐵鎳合金 2:6% 鈷基高溫合金 8% 無機化合物顆粒 16%。
[0014] 本發(fā)明提供的熱雙金屬材料中含有部分鈷基高溫合金和無機化合物顆粒，其替代 了部分的鎳，所以能夠降低熱雙金屬材料的成本，由于無機化合物顆粒的熱膨脹系數(shù)與金 屬不同，因此，所述熱雙金屬材料的熱膨脹系數(shù)對溫度比較敏感，所述熱雙金屬材料為溫度 敏感性材料。
[0015] 所述熱雙金屬材料中還包含鈦、鋯、鉿、釩、鎢其中的任意一種或至少兩種的組合， 典型但非限制性的組合有：鈦與鋯，鋯與鉿，釩與鎢，鉿、釩與鎢，鈦、鋯、鉿、釩與鎢等。
[0016] 所述鈦、鋯、鉿、釩、鎢其中的任意一種或至少兩種的組合在熱雙金屬中的重量百 分含量不高于2%，如重量百分含量為0? 5%、0. 6%、0. 8%、1%、1. 2%、L5%或1. 8%等。
[0017] 所述鈷基高溫合金為6耶188、611159、6冊05、1(640或024011中的任意一種或至少兩 種的組合，典型但非限制性的組合可為：GH5188與GH159，GH605與K640，GH5188與DZ40M， GH159、GH605 與K640,GH5188、GH159、GH605、K640 與DZ40M等。
[0018] 所述無機化合物顆粒為氮化碳和/或氮化硼。所述無機化合物顆粒的熔點高，適 宜加工。
[0019] 所述無機化合物顆粒的粒徑小于350微米，如320微米、300微米、280微米、260微 米、230微米、200微米、180微米、160微米、120微米、100微米、80微米、70微米、60微米、50 微米、40微米、25微米或10微米等。優(yōu)選地，所述無機化合物顆粒的粒徑小于100微米。
[0020] 本發(fā)明所述的熱雙金屬材料的制備方法為：將配方量的錫、錳或鋅中的一種，鐵鎳 合金及鈷基高溫合金混合后融化，冷卻到無機化合物顆粒的熔點以下，加入配方量的無機 化合物顆粒，混合均勻即可得到熱雙金屬材料。
[0021] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的熱雙金屬材料具有的有益效果為：
[0022] 本發(fā)明提供的熱雙金屬材料，能夠降低熱雙金屬材料的生產(chǎn)成本，品質高（電阻 率最高達175Q?!!!，比彎曲率最高達32. 5/°C)，能夠替代現(xiàn)有的高靈敏度型熱雙金屬材料。
【具體實施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，本領域技術人員可由本說明書所 揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施 方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本 發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0024] 實施例1
[0025] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0026] 錫、錳或鋅中的一種 40% 鐵鎳合金 35% 鈷基高溫合金 5% 無機化合物顆粒 20%。
[0027] 將配方量的錫、錳或鋅中的一種，鐵鎳合金及鈷基高溫合金混合后融化，冷卻到無 機化合物顆粒的熔點以下，加入配方量的無機化合物顆粒，混合均勻即可得到熱雙金屬材 料。
[0028] 實施例2
[0029] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0030] 錫、錳或鋅中的一種 65% 鐵說合金 20% 鈷基高溫合金 5% 無機化合物顆粒 10%
[0031] 制備方法同實施例1。
[0032] 實施例3
[0033] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0034] 錫、錳或鋅中的一種 40% 鐵鎳合金 20% 鈷基高溫合金 10% 無機化合物顆粒 30°t
[0035] 制備方法同實施例1。
[0036] 實施例4
[0037] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0038] 錫、錳或鋅中的一種 sm 鐵鎳合金 26% 鈷基高溫合金 8% 無機化合物顆粒 16%。
[0039] 制備方法同實施例1。
[0040] 實施例5
[0041] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0042] 錫、錳或鋅中的一種 42% 鐵鎳介金 26% 鈷基高溫合金 16% 無機化合物顆粒 16%
[0043]制備方法同實施例1。
[0044] 對比例1
[0045] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0046] 錫、錳或鋅中的一種 25% 鐵鎳合金 15% 鈷基高溫合金 25% 無機化合物顆粒 35%〇
[0047] 制備方法同實施例1。
[0048] 對比例2
[0049] -種熱雙金屬材料，按重量百分含量包含以下成分：
[0050] 錫、錳或鋅中的一種 74% 鐵鎳合金 1S% 鈷基高溫合金 3% 無機化合物顆粒 5%。
[0051] 制備方法同實施例1。
[0052] 對比例3
[0053] 除將無機化合物顆粒替換為有機化合物顆粒外，其余與實施例4相同。所述有機 化合物顆粒為有機碳化物，有機氮化物或有機硼化物中的任意一種或至少兩種的組合。
[0054] 對比例4
[0055] 除成分中不含有鈷基高溫合金外，其余與實施例4相同。
[0056] 對實施例1-5及對比例1-4得到的熱雙金屬材料的電阻率（采用電阻率儀按照國 標的方法測試得到）及比彎曲率（測試方法采用GB/T8364-1987)進行測試，測試結果如 表1所示。
[0057] 表 1
[0058]
[0059] 由表1可以看出，本發(fā)明提供的熱雙金屬材料的電阻率和比彎曲率均較高，屬于 高靈敏度型熱雙金屬材料。
[0060]申請人聲明，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此，所屬技術領域的技術人員應該明了，任何屬于本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭 露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權項】
1. 一種熱雙金屬材料，其特征在于，所述熱雙金屬材料按重量百分含量包含以下成 分： 錫、錳或鋅中的一種 40-65% 鐵鎳介金 20-35% 鈷基高溫合金 5-16% 無機化合物顆粒 1Q-30%。2. 如權利要求1所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述熱雙金屬材料按重量百分含 量包含以下成分： 錫、錳或鋅中的一種 46-58% 鐵鎳穴金 23-30% 鈷基高溫合金 6-10% 無機化合物顆粒3. 如權利要求1或2所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述熱雙金屬材料按重量百分 含量由以下成分組成： 錫、錳或鋅中的一種 50% 鐵鎳介金 26% 鈷基高溫合金 8% 無機化合物顆粒 16%〇4. 如權利要求1-3之一所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述熱雙金屬材料中還包 含鈦、鋯、鉿、釩、鎢其中的一種或至少兩種的組合。5. 如權利要求4所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述鈦、鋯、鉿、釩、鎢其中的一種 或至少兩種的組合在熱雙金屬中的重量百分含量不高于2%。6. 如權利要求1-5之一所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述鈷基高溫合金為 GH5188、GH159、GH605、K640或DZ40M中的一種或至少兩種的組合。7. 如權利要求1-6之一所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述無機化合物顆粒為氮 化碳和/或氮化硼。8. 如權利要求1-7之一所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述無機化合物顆粒的粒 徑小于350微米。9. 如權利要求8所述的熱雙金屬材料，其特征在于，所述無機化合物顆粒的粒徑小于 100微米。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱雙金屬材料，所述熱雙金屬材料按重量百分含量包含以下成分：錫、錳或鋅中的一種40-65％；鐵鎳合金20-35％；鈷基高溫合金5-16％；無機化合物顆粒10-30％。本發(fā)明提供的熱雙金屬材料，能夠降低熱雙金屬材料的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益，并且品質較高，其電阻率最高達175Ω·m，比彎曲率最高達32.5/℃，能夠替代現(xiàn)有的高靈敏度型熱雙金屬材料。
【IPC分類】C22C30/00, C22C30/06, C22C13/00, C22C30/04, C22C18/00, C22C22/00
【公開號】CN105112725
【申請?zhí)枴緾N201510605022
【發(fā)明人】唐靖嵐
【申請人】無錫清楊機械制造有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月21日