DE69123183T2 - Verbundmaterial aus Silber- oder Silber-Kupferlegierung mit Metalloxyden und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Verbundmaterial aus Silber- oder Silber-Kupferlegierung mit Metalloxyden und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verbundmaterial aus Silber-Kupferlegierung-Metalloxid, das sich insbesondere als Elektrodenmaterial für das Elektroschweißen eignet und hohe Dauerhaftigkeit gegen einen Belastungsstrom mit großer Kapazität hat, und sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
- Das Elektroschweißen wird in weiten Umfang zum Zusammenbau von verschiedenen Metallblechen für Automobile und Elektromaschinen und Geräte angewandt. Das Elektroschweißen erfordert hochgradig feuerfeste Elektroden, für welche harte Kupferlegierungen, wie Cr-Cu-Legierung, im allgemeinen benutzt werden. Insbesondere, wenn ein Belastungsstrom mit großer Kapazität als Schweißstrom angewandt wird, werden Dispersions-verfestigte Materialien, d.h. gesinterte Materialien, die durch Sintern eines Keramikpulvers, wie Metalloxide oder -carbide, zusammen mit Kupfer verwendet.
- Jedoch zeigen die obigen Dispersions-verfestigten Materialien ungenügende Schweißbeständigkeit und Abnutzungsbeständigkeit, wenn sie kontinuierlich Anwendungen unterworfen werden, bei welchen ein Schweißstrom von über 10.000 A angelegt wird, so daß die Lebensdauer der Elektroden recht kurz ist. Eine solche kurze Elektroden-Lebensdauer erhöht direkt die Produktionskosten und erniedrigt die Wirksamkeit der Schweißarbeitsgänge aufgrund der Notwendigkeit des häufigen Austausches von Elektroden, was indirekt eine Zunahme in den Produktionskosten bewirkt. Daher wird die Entwicklung eines Elektrodenmaterials mit langer Lebensdauer erwartet.
- Die Beschreibung der US-A-4 011 053 beschreibt Materialien zur Verwendung bei der Herstellung von elektrischen Kontakten, welche Silber- oder Kupferlegierungen umfassen. Die Verwendung von Kupfer-Silberlegierungen zur Herstellung von gesinterten Reibematerialien ist in der Beschreibung der US-A-3 205 565 beschrieben.
- Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das obige gemacht, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Material bereitzustellen, das fähig ist, eine Elektrode mit guter Schweißbeständigkeit und Abnutzungsbeständigkeit zu erzeugen, die weiter eine lange Lebensdauer hat sowie ein Verfahren zur Herstellung des Materials.
- Um das obige Ziel zu erreichen, wird ein Verbundmaterial aus Silber-Kupferlegierung-Metalloxid bereitgestellt, enthaltend eine Matrix, bestehend aus einer Silber-Kupferlegierung, die 50 Gew.-% oder weniger an Kupfer enthält, (a) 0,5 bis 25 Gew.-%, ausgedrückt als elementares Metall, an einem Oxid von zumindest einem Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mg, Al, Zr, Ca, Ce, Be, Th, Sr, Ti, Cr, Hf und Si, und gegebenenfalls (b) 0,01 bis 5 Gew.-%, ausgedrückt als elementares Metall, an einem Oxid von zumindest einem Element, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Bi, Cd, Zn, Sn, Sb, Mn und Metallen der Eisenfamihe, wobei das Oxid des (a) Elementes und, falls vorhanden, das Oxid des (b) Elementes in Form von feinen Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht mehr als etwa 0,1 µm gleichmäßig durch die Matrix von der Oberfläche bis zum Kern derselben verteilt sind.
- Das Verbundmaterial gemäß der Erfindung kann z.B. hergestellt werden durch ein Verfahren, umfassend die Stufen von:
- (A) Erhöhen des Partialdrucks von Sauerstoff und Erhitzen darin eine Mischung, die Silber, Kupfer, (a) 0,5 bis 25 Gew.-%, ausgedrückt als elementares Metall, an wenigstens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Mg, Al, Zr, Ca, Ce, Be, Th, Sr, Ti, Cr, Hf und Si in metallischem und/oder Oxidzustand und gegebenenfalls (b) 0,01 bis 5 Gew.-%, ausgedrückt als elementares Metall, von zumindest einem Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bi, Cd, Zn, Sn, Sb, Mn und Metallen der Eisenfamihe in metallischem und/oder Oxidzustand, um dadurch das Gemisch in einen Zustand zu bringen, wo eine feste Phase und eine flüssige Phase zusammen existieren, wobei die Gewichtsmenge an Kupfer äquivalent ist zu der des Silbers oder weniger ist, wodurch alles des (a) Elements im metallischen Zustand und, falls vorhanden, des (b) Elements in metallischem Zustand als Oxide ausgefällt wird,
- (B) Erniedrigen des Partialdrucks an Sauerstoff und Abkühlen des so behandelten Gemisches und gegebenenfalls
- (C) Erhitzen des so behandelten Gemisches unter Vakuum oder in einer reduzierenden oder neutralen Atmosphäre, wodurch die Desoxidation von Kupferoxiden, die in Stufe (A) gebildet wurden, durchgeführt wird.
- Das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn es als Elektrodenmaterial zum Elektroschweißen benutzt wird, ein geringes Ausmaß an Lichtbogenerosion und bewirkt wenig Abschweißung mit einem zu schweißenden Material, hat eine lange Lebensdauer verglichen mit den herkömmlichen Elektrodenmaterialien und liefert geschweißte Verbindungen, die in der Qualität stabil sind und kann weiter zur Verbesserung bei der Produktivität bei Schweißarbeitsgängen beitragen. Insbesondere vermindert die Verwendung des Verbundmaterials der vorliegenden Erfindung in ausgeprägter Weise die Oberflächenaufrauhung der Elektroden und Veränderungen im Kontaktwiderstand, wodurch die Oberfläche der Elektrode nicht geschliffen werden muß, was dazu führt, daß die Schweißlinie für eine lange Zeitspanne betrieben werden kann.
- Fig. 1 zeigt ein Phasendiagramm der Temperatur gegen Druck eines Silber-Sauerstoff-Systems.
- Silber-Kupfer-Legierung wird für die Matrix verwendet, da sie die Anforderungen für Elektrodenmaterialien für eine hohe elektrische Leitfähigkeit erfüllt. Wenn eine Keramik in der Matrix verteilt wird, um die feuerfesten Eigenschaften zu verbessern, wird die elektrische Leitfähigkeit eines erhaltenen Materials unweigerlich verringert, und somit ist Silber-Kupferlegierung geeignet, um eine notwendige Leitfähigkeit beizubehalten. Der Gehalt an Kupfer in der Silber-Kupferlegierung muß 50 Gew.-% oder weniger sein, weil ein Gehalt an Kupfer, der 50 Gew.-% übersteigt, die Desoxidation in der Stufe (C) schwierig macht.
- Das Oxid des (a) Elements hat hochgradig feuerfeste Eigenschaften und ist wirksam zur Verbesserung der Schweißbeständigkeit und der Abnutzungsbeständigkeit. Der Gehalt an (a) Element muß in einem Bereich von 0,5 bis 25 Gew.-% sein. Wenn der Gehalt an (a) Element geringer ist als 0,5 Gew.-%, ist das erhaltene Verbundmaterial schlecht in den feuerfesten Eigenschaften. Wenn er mehr ist als 25 Gew.-%, ist das Material schlecht in der Festigkeit, weil die Menge an Matrix relativ zu klein ist.
- Andererseits dient, obwohl das (b) Element an sich keine sehr guten feuerfesten Eigenschaften hat, dieses zur Unterstützung der Oxidation des (a) Elementes, und es ist insbesondere wirksam, wo das (a) Element in metallischem Zustand in hoher Konzentration enthalten ist. Der Gehalt an (b) Element ist im Bereich von 0,01 bis 5 Gew.-%. Wenn der Gehalt an (b) Element kleiner ist als 0,01 Gew.-%, ist die Wirkung der Unterstützung der Oxidation des (a) Elementes unzureichend, wenn er höher ist als 5 Gew.-%, ist das erhaltene Material schlecht in den feuerfesten Eigenschaften.
- Im Verbundmaterial sind das Oxid des (a) Elementes und gegebenenfalls das Oxid des (b) Elementes in Form von feinen Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht mehr als 0,1 µm gleichmäßig durch die bzw. in der Matrix von der Oberfläche bis zum Kern derselben verteilt und an die Matrix in einem guten Benetzungszustand gebunden. Weiter bleibt kein Raum zwischen den Oxidteilchen und der Matrix. Dieser Dispersionszustand ermöglicht es, daß das Verbundmaterial eine Elektrode mit guter Schweißbeständigkeit und Abnutzungsbeständigkeit ergibt. Die Maßnahme, durch welche der obige Verteilungszustand erreicht werden kann, ist die Durchführung der Oxidation unter hohem Druck, wie er in der oben beschriebenen Stufe (A) durchgeführt wird.
- Fig. 1 zeigt ein Phasendiagramm Temperatur gegen Druck eines Silber-Sauerstoff-Systems. In Fig. 1 existiert ein Bereich, der mit α + L angegeben ist, oberhalb 507ºC und oberhalb 414 Atmosphären. Die gestrichelte Linie wird angenommen, weil die Grenze nicht bestätigt wurde. Das Verfahren zur Herstellung der vorliegenden Erfindung benutzt den α + L-Bereich. Spezifisch wird ein Gemisch mit einer gegebenen Zusammensetzung erhitzt und auf den Zustand gebracht, bei welchem eine flüssige Phase und eine feste Phase unter hohem Sauerstoff-Partialdruck zusammen existieren. Unter diesen Bedingungen bildet Ag&sub2;O eine flüssige Phase und geht daher in diesem Gemisch in die Zwischenräume, falls vorhanden, und erzeugt so eine nahe Textur, wobei kein Raum übriggelassen wird. Wenn das (a) Element und/oder gegebenenfalls das (b) Element teilweise oder ganz in metallischem Zustand vorliegt bzw. vorliegen, werden die elementaren Metalle oxidiert und fallen als Oxide aus und der für die Oxidation verbrauchte Sauerstoff wird unmittelbar von der Außenseite ergänzt. Der Verfahren der Bildung einer nahen Textur, die Oxidation des (a) Elementes und gegebenenfalls des (b) Elementes und die unmittelbare Ergänzung von Sauerstoff von der Außenseite verlaufen nacheinander von der Oberfläche des Gemisches gegen den Kern desselben, um schließlich das Verbundmaterial zu bilden, in welchem die Oxide von Metallen gleichmäßig durch es verteilt sind. Im Verlauf des Verfahrens können die Oxide der (a) und (b) Elemente Sauerstoff unter sich austauschen, um daraus Verbindungsoxide zu bilden.
- Die Oxide der elementaren Metalle, die durch Oxidation durch hohen Druck ausfallen, sind in Form von feinen Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,1 µm oder weniger. Eine solch feine Teilchengröße erzeugt Gleichmäßigkeit in der Härte des erhaltenen Verbundmaterials. Aus diesem Grund sollten, wenn das (a) Element und gegebenenfalls das (b) Element im Zustand von Oxid als Ausgangsmaterial verwendet werden, die Oxide eine Teilchengröße von etwa 0,1 µm oder weniger haben.
- Das oben erwähnte Phasendiagramm bezieht sich auf ein System von reinem Silber und Sauerstoff und sollte geändert werden, wenn ein Element von (a) und gegebenenfalls (b) zugegeben wird. Die Bedingungen, unter welchen die Verflüssigung erfolgt, wandem allgemein zu einer tieferen Temperatur und einem tieferen Sauerstoff-Partialdruck durch die Zugabe, und ein α + Ag&sub2;O + L-Bereich kann zwischen dem α + L-Bereich und dem α + Ag&sub2;O- Bereich auftreten. Tatsächlich können alle Bedingungen gewählt werden, um die Stufe (A) durchzuführen, solange teilweise eine flüssige Phase erzeugt wird. Für eine besonders beabsichtigte Zusammensetzung wird das System, wenn Temperatur und Sauerstoff-Partialdruck allmählich erhöht werden, sich von einem festen Zustand zu einem Zustand umwandeln, wo eine feste Phase und eine flüssige Phase zusammen vorliegen; es ist daher leicht für den Fachmann, den Zustand der Coexistenz flüssig-fest zu finden. In der Praxis kann die Stufe (A) zweckmäßig bei einer Temperatur von 300 bis 600ºC und bei einem Sauerstoff-Partialdruck von 300 Atmosphären oder darüber durchgeführt werden.
- Wenn, wie in der vorliegenden Erfindung, die Matrix aus einer Silber-Kupferlegierung besteht, kann die Oxidation unter einem hohen Druck in der gleichen Weise wie oben durchgeführt werden.
- Das Gemisch von Silber, Kupfer, dem (a) Element und gegebenenfalls dem (b) Element, das der Oxidation unter hohem Druck unterworfen werden soll, kann jede Form haben, von einer Legierung, einem gesinterten Produkt bis zu einem grünen Preßling. Das gesinterte Produkt oder der grüne Preßling können jede Zusammensetzung haben oder können mit einer Silber-Kupferlegierungsschicht bedeckt sein oder können ein Verbund sein, der durch Imprägnieren mit der Schmelze der Legierung hergestellt ist. Der Verbund kann weiter einer metallischen Abschirmung und dann Heißschmieden oder Ziehen unterworfen werden. Ein Verbundmaterial, das durch das vorliegende Verfahren erzeugt ist, kann gemahlen und dann wieder für einen Teil oder die Gesamtheit des Gemisches verwendet werden, das in Stufe (A) behandelt werden soll.
- Ein so aus der Stufe der Oxidation unter hohem Druck erhaltenes Verbundmaterial ist ausgeprägt hart, so daß es mit Schwierigkeit plastisch bearbeitet werden kann. Daher wird dieses Gemisch vorzugsweise vorher zur Form einer gewünschten Elektrode geformt. Außerdem hat eine Legierung, welche das (a) Element in hoher Konzentration enthält, schlechte Plastizität und kann daher nicht leicht verformt werden. Es ist erwünscht, eine Legierung oder eine gesinterte Legierung, welche das (a) Element in der zweifachen der endgültig beabsichtigten Menge enthält, zu mahlen, das erhaltene Pulver mit einem Silber-Kupferlegierungspulver zu mischen, so daß der Gehalt an (a) Element den endgültig beabsichtigten Wert annimmt, das gemischte Pulver zu einer gewünschten Form zu pressen und den grünen Verbund in einer neutralen oder reduzierenden Atmosphäre provisorisch zu sintern.
- In Stufe (B), nach der Oxidationsbehandlung unter hohem Druck, wird das Gemisch abgekühlt und der Sauerstoff-Partialdruck wird erniedrigt, so daß Ag&sub2;O, das in Stufe (A) in der Matrix gebildet wurde, bei 250ºC oder weniger zersetzt und spontan in das reine Silber umgesetzt wird.
- Da das Kupfer dazu neigt, nach Stufe (B) oxidiert zu bleiben, und die Menge an Kupferoxid mit dem Kupfergehalt in der Silber- Kupferlegierung zunimmt, ist in Stufe (C) eine Desoxidation erforderlich. Die Desoxidation kann durchgeführt werden, indem man dieses Gemisch im Vakuum oder in einer reduzierenden oder neutralen Atmosphäre erhitzt. Als reduzierende Atmosphäre sind Gase bevorzugt, die eine schwache Reduktionswirkung haben, so daß sie nicht die Oxide des (a) Elementes und des (b) Elementes reduzieren. Wenn der Gehalt an Kupfer in der Matrix gering ist, ist die Stufe (C) nicht immer erforderlich, jedoch wird sie vorzugsweise durchgeführt.
- Eine Legierung der Zusammensetzung, die in Tabelle 1 angegeben ist, wurde auf etwa 1.000 bis 1.200ºC in einem Hochfrequenz- Induktionsofen erhitzt und geschmolzen, und die erhaltene Schmelze zentrifugal in Stickstoff unter Bildung eines Legierungspulvers zerstäubt. Das Pulver wurde in einer Kugelmühle gemahlen und dann unter einem Druck von 1 Tonne/cm² gepreßt. Der erhaltene grüne Preßling wurde provisorisch gesintert, indem er bei 750ºC in Stickstoff 1 Stunde gehalten wurde, und danach wurde er zu einer Scheibe von 6 mm Durchmesser und 3 mm Dicke geformt.
- Die oben beschriebenen Proben Nr. 1 und 2 wurden der Oxidation unterworfen, indem eine Vorrichtung zur Oxidation unter hohem Druck verwendet wurde, die mit einem Druckgefäß ausgestattet war, das aus hitzebeständigen rostfreiem Stahl bestand. Eine Probe wurde in das Gefäß eingebracht. Zuerst wurde das Innere des Gefäßes durch Stickstoffgas ersetzt und dann wurde reiner Sauerstoff eingeführt. Die Temperatur und der Sauerstoffdruck wurden erhöht, so daß Bedingungen erreicht wurden, wo eine flüssige Phase und eine feste Phase zusammen existieren, und diese Bedingungen wurden 360 Stunden beibehalten. Danach wurde der Druck vermindert und das System abgekühlt und anschließend wurde die Prüfprobe aus dem Gefäß genommen. Die für jede Probe verwendeten Oxidationsbedingungen sind in Tabelle 1 angegeben.
- Die Matrices der Proben Nr. 1 und Nr. 2 bestanden aus einer Silber-Kupferlegierung. Nach der Oxidationsbehandlung blieb das Kupfer oxidiert, und daher war eine Desoxidation erforderlich. Die Proben wurden unter den Bedingungen behandelt, wie sie in Tabelle 1 angegeben sind.
- Die Proben, Scheiben von 6 mm Durchmesser und 3 mm Dicke, die wie oben beschrieben hergestellt waren, wurden einer Prüfung auf Elektroden-Lebensdauer unterworfen. Bei jedem Versuch wurde eine Scheibe der obigen Größe in ein konkaves Loch mit einem Durchmesser von 6 mm und einer Tiefe von 2 mm eingesetzt und damit verbunden, das auf der Spitze eines Elektrodenhalters mit einem zylindrischen Teil von 16 mm Durchmesser und 25 mm Länge vorgesehen war. Die Spitze der Scheibe wurde bearbeitet und zur Form eines Kegelstumpfes mit einer Spitzenoberfläche von 5 mm Durchmesser geschliffen, und die so behandelte Scheibe wurde als Elektrode verwendet. Zum Schweißen wurden zwei Bleche aus galvanisiertem Stahlblech übereinander gelappt und das Schweißen des Randes des einen zu dem des anderen wurde durch Punktschweißung versucht. Der Schweißbetrieb wurde durchgeführt mittels Schweißströmen von 8.000 A und 15.000 A, wobei die Punktschweißung wiederholt wurde, bis die Elektrode aufgrund der Abnutzung oder des Abschweißens unbrauchbar wurde, und die Anzahl der durchgeführten Punktschweißungsarbeitsgänge wurde gemessen. Zum Vergleich wurde eine Cr-Cu-Elektrode und eine Cu- Al&sub2;O&sub3;-Sinterelektrode, die jeweils die gleiche Form und Größe hatten, wie die Proben der Erfindung oben, in der gleichen Weise geprüft, wobei jedoch die Cr-Cu-Elektrode bei 8.000 A und die Cu-Al&sub2;O&sub3;-Sinterelektrode bei 15.000 A geprüft wurde. Das Verhältnis der Anzahl der wiederholten Schweißungen jeder Probe der vorliegenden Erfindung zu dem der herkömmlichen Cr-Cu-Elektrode oder Cu-Al&sub2;O&sub3;-Sinterelektrode wurde gesucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
- * Bemerkung: Der Kupfergehalt ist in Klammern angegeben.
- Die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, daß das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung im Verhalten ausgeprägt verbessert ist, verglichen mit den herkömmlichen Cr-Cu-Elektroden und Cu-Al&sub2;O&sub3;- Sinterelektroden.
- Proben, die in der gleichen Weise hergestellt waren wie die Proben Nr. 1 und 2, wurden geschnitten und die Schnittoberflächen wurden durch ein Mikroskop beobachtet, um festzustellen, daß die feinen Metalloxidteilchen mit einer Teilchengröße von 0,1 µm oder weniger gleichmäßig durch die gesamte Matrix verteilt waren, und daß kein Raum zwischen ihnen und der Matrix gelassen wurde.
Claims (7)
1. Verbundmaterial aus Silber-Kupferlegierung-Metalloxid,
enthaltend eine Matrix bestehend aus einer
Silber-Kupferlegierung, die 50 Gew.-% oder weniger an Kupfer enthält, Ca) 0,5
bis 25 Gew.-%, ausgedrückt als elementares Metall, an einem
Oxid von zumindest einem Element, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Mg, Al, Zr, Ca, Ce, Be, Th, Sr, Ti, Cr, Hf
und Si, und gegebenenfalls (b) 0,01 bis 5 Gew.-%,
ausgedrückt als elementares Metall, an einem Oxid von zumindest
einem Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bi,
Cd, Zn, Sn, Sb, Mn und Metallen der Eisenfamihe, wobei das
Oxid des Ca) Elementes und, falls vorhanden, das Oxid des
Cb) Elementes in Form von feinen Teilchen mit einer
Teilchengröße von nicht mehr als etwa 0,1 µm gleichmäßig durch
die Matrix von der Oberfläche bis zum Kern derselben
verteilt sind.
2. Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß kein Raum zwischen den Oxidteilchen und der Matrix
gelassen wird.
3. Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Oxid des (a) Elements und das Oxid des
(b) Elements ein Verbindungsoxid bilden.
4. Verfahren zur Herstellung des Verbundmaterials aus Silber-
Kupferlegierung-Metalloxid nach Anspruch 1, umfassend die
Stufen von:
(A) Erhöhen des Partialdrucks von Sauerstoff und Erhitzen
darin eine Mischung, die Silber, Kupfer, (a) 0,5 bis 25
Gew.-%, ausgedrückt als elementares Metall, an
wenigstens einem Element, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Mg, Al, Zr, Ca, Ce, Be, Th, Sr, Ti, Cr, Hf und
Si in metallischem und/oder Oxidzustand, und
gegebenenfalls Cb) 0,01 bis 5 Gew.-%, ausgedrückt als
elementares
Metall, von zumindest einem Element, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Bi, Cd, Zn, Sn, Sb, Mn und
Metallen der Eisenfamihe in metallischem und/oder
Oxidzustand, enthält, um dadurch das Gemisch in einen
Zustand zu bringen, wo eine feste Phase und eine
flüssige Phase zusammen existieren, wobei die Gewichtsmenge
an Kupfer äquivalent ist zu der des Silbers oder
weniger ist, wodurch alles des (a) Elements im metallischen
Zustand und, falls vorhanden, des (b) Elements in
metallischem Zustand als Oxide ausgefällt wird,
(B) Erniedrigen des Partialdrucks an Sauerstoff und
Abkühlen des so behandelten Gemisches und gegebenenfalls
(C) Erhitzen des so behandelten Gemisches unter Vakuum oder
in einer reduzierenden oder neutralen Atmosphäre,
wodurch die Desoxidation von Kupferoxiden, die in Stufe
(A) gebildet wurden, durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
in Stufe (A) verwendete Gemisch eine Legierung enthält, die
aus Silber, Kupfer, dem (a) Element und gegebenenfalls dem
(b) Element besteht.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
in Stufe (A) verwendete Gemisch ein gesintertes Produkt
oder einen grünen Preßling aufweist, das bzw. der aus
Silber, Kupfer und/oder einer Silber-Kupferlegierung, dem (a)
Element und gegebenenfalls dem (b) Element besteht.
7. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Oxid des (a) Elements und/oder das
Oxid des (b) Elements, falls vorhanden, die in dieser in
Stufe (A) verwendeten Mischung enthalten sind, eine
Teilchengröße von nicht mehr als 0,1 µm haben.
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| US6338809B1 (en) | 1997-02-24 | 2002-01-15 | Superior Micropowders Llc | Aerosol method and apparatus, particulate products, and electronic devices made therefrom |
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| JP3648676B2 (ja) * | 1999-08-20 | 2005-05-18 | 田中貴金属工業株式会社 | 超伝導材用補助材料 |
| CN1110574C (zh) * | 2000-08-25 | 2003-06-04 | 斯特恩-利奇公司 | 抗变色的可硬化纯银合金 |
| JP3846378B2 (ja) * | 2002-07-25 | 2006-11-15 | 株式会社村田製作所 | 負特性サーミスタの製造方法 |
| US7189292B2 (en) * | 2003-10-31 | 2007-03-13 | International Business Machines Corporation | Self-encapsulated silver alloys for interconnects |
| JP4111906B2 (ja) * | 2003-11-26 | 2008-07-02 | マブチモーター株式会社 | 摺動接点材料及びクラッド複合材並びにそれを使用した直流小型モータ |
| CN1851021A (zh) * | 2005-04-22 | 2006-10-25 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 镁铝合金材料 |
| JP4252582B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2009-04-08 | マブチモーター株式会社 | 直流小型モータ用整流子材料及び刷子材料、クラッド複合材並びにそれを使用した直流小型モータ |
| US8349409B2 (en) * | 2006-01-31 | 2013-01-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Pattern forming method, method for forming composite-metal oxide film and method for coating two-liquid reaction curing type adhesive |
| CN100439529C (zh) * | 2007-01-19 | 2008-12-03 | 昆明贵金属研究所 | 银铜稀土合金材料 |
| CN101241776B (zh) * | 2008-02-25 | 2011-09-14 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 电接触复合材料的制备方法 |
| CN101246758B (zh) * | 2008-03-19 | 2011-09-14 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 用于弱电流的滑动电接触材料 |
| CN102321825A (zh) * | 2011-10-13 | 2012-01-18 | 西北工业大学 | 一种银铜纳米合金及其电合成方法 |
| CN102489894B (zh) * | 2011-12-05 | 2013-09-11 | 贵研铂业股份有限公司 | 一种复合焊料及其用途 |
| CN103273212B (zh) * | 2013-03-19 | 2015-10-07 | 上海大学 | 耐高温Ag-Cu-Mn金属封接材料,制备方法及其用途 |
| CN103466758B (zh) * | 2013-09-24 | 2015-07-15 | 杨作红 | 复合阴极以及采用这种阴极的电化学多级水处理设备 |
| CN104148822B (zh) * | 2014-07-28 | 2016-06-01 | 北京卫星制造厂 | 一种低温钎焊材料 |
| CN104164587B (zh) * | 2014-08-01 | 2016-02-10 | 烟台万隆真空冶金股份有限公司 | 一种致密的弥散强化铜基复合材料 |
| KR102511671B1 (ko) * | 2022-09-05 | 2023-03-17 | 김승일 | 핑크골드 색상이 구현되는 땜 용접 조성물 및 이를 이용한 귀금속 땜 용접방법 |
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| DE2011002C3 (de) * | 1970-03-09 | 1978-10-05 | Fa. Dr. Eugen Duerrwaechter Doduco, 7530 Pforzheim | Schmelzmetallurgisch hergestellter innenoxidierter Kontaktwerkstoff auf Silber-Kadmiumoxid-Basis |
| US3922180A (en) * | 1970-04-01 | 1975-11-25 | Bell Telephone Labor Inc | Method for oxidation-hardening metal alloy compositions, and compositions and structures therefrom |
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| US4011053A (en) * | 1972-03-15 | 1977-03-08 | Square D Company | Electrical contact material and process |
| US4161403A (en) * | 1978-03-22 | 1979-07-17 | Chugai Denki Kogyo Kabushiki-Kaisha | Composite electrical contact material of Ag-alloy matrix and internally oxidized dispersed phase |
| JPS56102536A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-17 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | Composite electrical contact material |
| JPS56156743A (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Manufacture of electrical contact material |
| JPS5816039A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電気接点材料の製造方法 |
| US4452652A (en) * | 1982-07-08 | 1984-06-05 | Akira Shibata | Electrical contact materials and their production method |
| GB2203167B (en) * | 1987-03-25 | 1990-11-28 | Matsushita Electric Works Ltd | Composite conductive material and method for manufacturing same |
| US4904317A (en) * | 1988-05-16 | 1990-02-27 | Technitrol, Inc. | Erosion resistant Ag-SnO2 electrical contact material |
| DE69032065T2 (de) * | 1989-12-26 | 1998-10-29 | Akira Shibata | Verbundwerkstoff von Silber und Metalloxyd und Verfahren zur Herstellung desselben |
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