纳米技术在制备银氧化锡电触头材料中的应用.pdf

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1、第2期机电元件V01．34No．22014年4月ELECTRoMECHANICALC0Ⅳ【P0NENTSApr．2014纳米技术在制备银氧化锡电触头材料中的应用赵建谷，陈静(温州聚星电接触科技有限公司，浙江温州，325062)摘要：采用纳米技术，制备氧化锡纳米粉，用包覆法制备银包氧化锡超细复合粉，采用先进的加工工艺．即复合粉预处理——冷等静压——分级烧结——热挤压，获得环保型无毒、无铟粉末银氧化锡电触头材料，其机械物理性能、加工性能、综合使用性能达到国际先进水平。关键词：AgSnO；电触头材料；纳米技术；包覆法；粉末冶金Doi：10．3969／

2、j．issn．1000—6133．2014．02．008中图分类号：TN784文献标识码：A文章编号：1000—6133(2014)02—0039—04温度降低300℃。在电触头材料领域中，纳米技术1前言已经开始了探索性的研究和应用。一些研究表明，纳米是一种几何尺寸的度量单位，1纳米=百应用纳米技术制备电触头材料，其机械物理性能和万分之一毫米。纳米技术是用单个原子、分子制造电弧磨损性能均得到了不同程度的提高。物质的科学技术，研究结构尺寸在0．1至100纳米尽管纳米微粒有上述众多特性，但电器对电触头范围内材料的性质和应用。材料的电气J陛能要求非常

3、明确，触头不仅要有一定的纳米微粒是由数目极少的原子或分子组成的机械物理I生能，而且还必须具有高抗熔焊性、耐磨损特原子群或分子群，其微粒具有壳层结构，由于微粒性。根据电接触理论，除材料固有特性外，电触头材料的表面占很大比重，所以纳米材料实际是晶粒中原中第二相(金属或氧化物)的晶粒大小、颗粒度组分及子的长程有序排列和无序界面成分的组合。纳米材料的密度，对材料的强度、导电性、耐电腐蚀性，有直材料具有大量界面晶界原子达15％一50％，这些特接影响。因此，在电触头材料制造领域，利用纳米技术殊的结构使得纳米材料具有独特的体积效应、表面制备金属纳米晶复合粉体

4、；通过粒度配比，获得理想的效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应，从而使其致密度；添加金属阻长剂，获得超细晶粒组织结构。制具有奇异的力学、电学、磁学、热学、光学、超导性能备复合纳米微粒的方法有三大类一一物理、化学、机等特性，因而使纳米材料具有传统材料所不具备的械，每一大类中又有很多种方法。目前较成功的有八特异性能。利用纳米技术获得纳米微粒以及各种种：1、惰性气体蒸发、原位加压法；2、高能机械球磨法；超微细的组织结构，使其在机械性能、物理性能和3、气相沉积法；4、高压压制法；5、非晶晶化法；6、深度塑化学性能等方面都优于普通的粗晶材料，因此，在性变

5、形法；7、有序自组装法；8、机械熔合法。目前，有金属材料领域可研发出许多新的具有优异性能和效的生产复合纳米晶粒粉的方法是机械合金化、化学新的应用可能的纳米复合材料。据报道，纳米银粉法或两者结合。虽然，到目前为止，纳米材料还处于研在大于l00℃时即开始熔化；纳米硬质合金其烧结发阶段，但纳米材料将是21世纪最有前途的材料。收稿日期：2014—03—02机电元件近三十年来，银基触点材料研究开发的一造工艺，即包覆制粉一一冷等静压一一分级烧结一个重要内容是研制能替代传统触点材料银氧化镉一热挤压工艺，对该材料的各项性能及加工工艺进的新材料。其主要原因有二：

6、一是环境保护的要行较深入的研究。求，银氧化镉材料在制造和使用过程中不可避免地2实验产生的“镉毒”已13益受到人们的关注。目前，西方一些发达国家已禁止在部分家用电器和汽车电器2．1材料制备上使用银氧化镉电触头材料，到2006年6月113，采用纳米技术制备纳米晶SnO粉，通过包覆欧共体禁止电器开关上使用银氧化镉；二是电气使法制备银氧化锡复合粉体，经冷等静压、烧结、挤压用性能的要求，尽管银氧化镉有中等负载电路的万工艺。材料成份以银为基，分别添加8％、10％、能触点之称，但在抗熔焊、耐电弧损蚀等性能方面12％左右，测定各自的机械物理性能。重点对银氧越来

7、越难以满足电器开关对触点材料的小型化、高化锡(1O)触头在新型交流接触器CJ40—50A上作可靠性、长寿命等苛刻的电器性能要求。一般认接通分断、约定操作、电寿命试验，以及在JD1914F为，银氧化锡材料电性能与银氧化镉相当，但其具汽车继电器做型式试验。有更优良的抗熔焊和耐电弧损蚀性能，是最有希望2．2材料性能测试替代银氧化镉的环保型无毒触点材料。但是，人们银氧化锡复合粉体晶粒度委托上海大学材料在多年的银氧化锡材料开发中总结出其具有共性所作x射线衍射测试；复合粉体包覆效果委托北京的致命不足：(1)采用合金熔炼内氧化法，不仅材料矿冶总院作扫描电镜分

8、析；样品的密度、硬度、抗拉接触电阻大，温升高，严重影响电气使用性能，而且强度、延伸率委托机械工业材料性能测试中心测要添加价格昂贵的铟，增加生产成本；(