CN102134666A - 一种新型银基电接触弹性材料及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型银基电接触弹性材料及其应用。所述材料包含下列成分：0.35wt％～1.0wt％的Ni，4wt％～10wt％的Cu，0.001wt％～0.1wt％的Mg、Zn、Y中的一种或两种以上元素，其余量为Ag。本发明涉及的银基电接触材料在250℃下仍保持良好的弹性及高温强度，材料的接触电阻低，抗熔焊、抗电弧侵蚀能力强。该新型银基电接触材料可在轻、中负荷条件下作为热敏熔断器弹性触点材料使用，可有效防止触点发生熔焊、粘连等现象，使材料使用寿命延长、可靠性提高。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种新型银基电接触弹性材料及其应用。
背景技术
银基电接触材料由于其接触电阻低、抗熔焊能力强、耐磨损性能良好、抗电侵蚀能力强等特点近年来得到飞速发展，研究和开发的电接触材料主要包括：纯银、银基固溶体合金、银金属间化合物、银氧化物材料、银非氧化物复合材料等，主要应用于接触器、电位器、继电器、断电器等电转换装置中。目前，电接触材料的制备方法主要有：合金化法、粉末冶金法、内氧化法等。
随着电子电力元器件不断小型化、高精度、高可靠方向的发展，对于一些特殊环境下使用的电接触材料，不仅要求材料具有低的接触电阻，抗熔焊、抗电弧侵蚀能力强，同时要求电接触材料具有良好的耐高温性能，在较高温度下仍保持高的强度和弹性。但用目前方法制备的银基电接触材料在较高温度如250℃工作时，容易发生熔焊、粘连等问题，从而影响元器件的使用寿命和可靠性。
因此，为了满足电子电力元器件不断发展的需要，需研究开发一种新型银基电接触弹性材料，其不仅具有接触电阻低，抗熔焊、抗电弧侵蚀能力强的特点，且其在250℃工作时材料仍保持良好的弹性和热稳定性，该材料具有可加工成极小尺寸零件的预成型能力。
发明内容
本发明的目的是公开一种新型银基电接触材料及其应用，本发明开发的银基电接触材料在250℃下仍保持良好的弹性及高温强度，材料的接触电阻低，抗熔焊、抗电弧侵蚀能力强，应用试验证明，本发明开发的新型银基电接触材料在轻、中负荷条件下作为热敏熔断器弹性触点材料使用时，触点不容易发生熔焊、粘连等现象，材料使用寿命长，可靠性高。
本发明人发现，微量的Mg、Zn、Y等元素可改善材料的显微组织，提高材料的高温热稳定性，使材料在较高温度下仍保持高的抗拉强度，同时保持良好的弹性。
本发明涉及一种新型银基电接触弹性材料，其特征在于其包含下列成分：0.35wt％～1.0wt％的Ni，4wt％～10wt％的Cu，0.001wt％～0.1wt％的Mg、Zn、Y中的一种或两种以上元素，其余量为Ag。所述的较佳的新型银基电接触弹性材料其包含下列成分：0.35wt％～0.6wt％的Ni，4wt％～6wt％的Cu，0.001wt％～0.1wt％的Mg、Zn、Y中的一种或两种以上元素，其余量为Ag。
本发明所述的新型银基电接触弹性材料由下述方法制备：以Ni、Cu、Mg、Zn、Y和Ag为原料，按照上述质量百分比进行配料，按照如下工序进行制备。
①在氩气或氮气(纯度大于99.995％)保护条件下进行熔炼；②连续铸造工序①所熔炼的合金材料；③冷轧开坯；④真空热处理：600～700℃/4～6h；⑤表面机械清理；⑥中间轧制；⑦热处理：600～700℃/40～60h；⑧精轧⑨成品冲压。
所述的较佳的新型银基电接触弹性材料可由Ag或Cu和Mg、Zn、Y中的一种或两种以上构成中间合金作为原料，按照[0007]或[0008]所述的成分进行配料，然后进行后续工序制备。或者由Ag或Cu和Mg、Zn、Y中的一种或两种以上构成中间合金，Cu与Ni构成中间合金，按照[0007]或[0008]所述的成分进行配料，然后进行后续工序制备。
本发明中所述的各元素的纯度分别为：Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ni≥99.9％，Mg≥99.95％，Zn≥99.99％，Y≥99.99％。
本发明还涉及上述新型银基电接触弹性材料作为弹性触点材料在热敏熔断器上的应用。所述的新型银基电接触弹性材料可在轻或中等负荷热敏熔断器上作为弹性触点材料使用。
本发明的新型电接触弹性材料的优点在于：①在合金中加入微量的Mg、Zn、Y等元素，改善了合金的显微组织，从而使材料在高温下仍能保持高强度和弹性，并且材料的接触电阻低，抗熔焊、抗粘连能力强，抗电侵蚀能力强，材料可靠性高，使用寿命长。②本发明所述的新型电接触弹性材料利用现有的常规设备，对技术参数进行修订即可制备，无需增加新设备。③本发明所述的新型电接触弹性材料不含Pb、Cd等有毒元素，属新一代绿色环保材料。
具体实施方式
按表1所示成分制备本发明实施例1～3电接触弹性材料，本发明并不受实施例1～3的限制。
实施例一：将纯度为Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ni≥99.9％，Mg≥99.95％，Zn≥99.99％，Y≥99.99％。按成分进行配料，将元素Mg、Zn、Y中的一种或两种与Ag元素加入感应炉中熔炼，制备成中间合金，然后加入Cu、Ni进行如下工序：①在氩气或氮气(纯度大于99.995％)保护条件下进行熔炼；②连续铸造工序①所熔炼的合金材料；③冷轧开坯；④真空热处理：600～700℃/4～6h；⑤表面机械清理；⑥中间轧制；⑦热处理：600～700℃/40～60h；⑧精轧⑨成品冲压。
实施例二：将纯度为Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ni≥99.9％，Mg≥99.95％，Zn≥99.99％，Y≥99.99％。
按成分进行配料，将元素Mg、Zn、Y中的一种或两种与Cu元素加入感应炉中熔炼，制备成中间合金，然后加入Ag、Ni进行如下工序：①在氩气或氮气(纯度大于99.995％)保护条件下进行熔炼；②连续铸造工序①所熔炼的合金材料；③冷轧开坯；④真空热处理：600～700℃/4～6h；⑤表面机械清理；⑥中间轧制；⑦热处理：600～700℃/40～60h；⑧精轧⑨成品冲压。
实施例三：将纯度为Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ni≥99.9％，Mg≥99.95％，Zn≥99.99％，Y≥99.99％。按成分进行配料，将元素Mg、Zn、Y中的一种或两种与Ag元素加入感应炉中熔炼，制备成Ag基中间合金，加入Cu、Ni合金制备成CuNi合金，以两种中间合金为原料进行如下工序：①在氩气或氮气(纯度大于99.995％)保护条件下进行熔炼；②连续铸造工序①所熔炼的合金材料；③冷轧开坯；④真空热处理：600～700℃/4～6h；⑤表面机械清理；⑥中间轧制；⑦热处理：600～700℃/40～60h；⑧精轧⑨成品冲压。
各实施例制得的新型银基电接触弹性材料中允许的杂质含量(质量百分比)：Fe≤0.001wt％，Sb≤0.001wt％，Bi≤0.001wt％。
表1 本发明的银基电接触弹性材料以及性能数据
Claims (8)
1.一种银基电接触弹性材料，其特征在于：以重量百分比计，含有下列成分：0.35wt％～1.0wt％的Ni，4wt％～10wt％的Cu，0.001wt％～0.1wt％的Mg、Zn、Y中的一种或两种以上元素，余量为Ag。
2.如权利要求书1所述的银基电接触弹性材料，其特征在于所述Ni的成分：0.35wt％～0.6wt％，所述Cu的成分：4wt％～6wt％，所述Mg、Zn、Y中的一种或两种以上元素的成分：0.001wt％～0.1wt％。
3.如权利要求1所述的银基电接触弹性材料，其特征在于：所述的各元素的纯度分别为：Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ni≥99.9％，Mg≥99.95％，Zn≥99.99％，Y≥99.99％。
4.如权利要求1～3任一项所述的银基电接触弹性材料作为弹性触点材料在热敏熔断器上的应用。
5.如权利要求1～3任一项所述的银基电接触弹性材料作为轻或中等负荷的热敏熔断器用。
6.权利要求1所述的银基电接触弹性材料的制备方法，其特征在于：以重量百分比计配制下列成分：0.35wt％～1.0wt％的Ni，4wt％～10wt％的Cu，0.001wt％～0.1wt％的Mg、Zn、Y中的一种或两种以上元素，其余量为Ag，并按照如下工序进行制备：
①在氩气或氮气(纯度大于99.995％)保护条件下进行熔炼；
②连续铸造工序①所熔炼的合金材料；
③冷轧开坯；
④真空热处理：600～700℃/4～6h；
⑤表面机械清理；
⑥中间轧制；
⑦热处理：600～700℃/40～60h；
⑧精轧⑨成品冲压。
7.如权利要求6所述的银基电接触弹性材料的制备方法，其特征在于：所述步骤①可按如下方法进行：由Ag或Cu和Mg、Zn、Y中的一种或两种以上构成中间合金作为原料，按照权利要求6所述的成分进行配料，然后进行后续工序制备；或者由Ag或Cu和Mg、Zn、Y中的一种或两种以上构成中间合金，Cu与Ni构成中间合金，按照权利要求6所述的成分进行配料，然后进行后续工序制备。
8.如权利要求6所述的银基电接触弹性材料的制备方法，其特征在于：所述的各元素的纯度分别为：Ag≥99.99％，Cu≥99.99％，Ni≥99.9％，Mg≥99.95％，Zn≥99.99％，Y≥99.99％。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110727 |