专利名称：一种Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及粉末冶金材料，具体说就是一种Ag/Ti3SiC2电接触 材料及其制备工艺。
(二)
背景技术：
近年来，国内外不断推出各种系列的新型塑壳式断路器和小型高 分断路器，这些新型的断路器体积小，分断能力却大幅度提高。新型 断路器采用一系列新的限流技术以提高分断能力外，对所用电触头的 抗熔焊性、耐电弧烧损能力以及电寿命也都提出了更高的要求。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度、高导电、高导热、耐氧化、 抗熔焊、耐电弧烧损和电寿命长的，具有自润滑能力的Ag/Ti3SiC2 电接触材料及其制备工艺。
本发明的目的是这样实现的Ag/Ti3SiC2电接触材料是由纯银 粉或银基合金粉与重量百分比为0.01 80.0%的Ti3SiC2粉末，通 过粉末冶金工艺方法制备的。
本发明还有以下技术特征
(1) 本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺，所述的 Ti3SiC2粉末纯度大于93%、颗粒尺寸0. 01 50 u m。
(2) 本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺，所述的 银基合金粉含有重量百分比为0.01 50%的钨、钼、铜、镍、氧化镉、 氧化锌、氧化锡、氧化铟、碳化钨、金刚石、石墨中的一种或几种的 混合。
(3) 本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺，所述的 纯银粉粒度为一200目。
(4) 本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺，所述的 银基合金粉粒度为—200目。
本发明Ag/Ti3SiC2电接触材料，其制备工艺如下
(1) 将Ti3SiC2粉末在超声波作用下化学镀银，使银均匀包覆 在Ti3SiC2粉末的表面，包覆层厚度为5nm 1000nm;
(2) 将包覆后的Ti3SiC2粉末与纯银粉或银合金粉在保护气氛 下混合均匀；
(3) 将所获得的混合粉末在250 300MPa下冷等静压成直径50mra的圆柱体胚料；
(4) 圆柱体胚料在保护气氛下于800 95(TC烧结2 4h;
(5) 烧结后的胚料在700 85(TC下热挤压成形，称之为挤压型
材；
(6) 挤压型材在真空或者保护气氛下进行时效处理，处理温度 500 800°C，处理时间1 5小时；
(7) 将经过时效处理的型材轧制或拉拔加工后，按产品尺寸进 行机械加工。
本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，兼具金属和陶瓷的优良性 能，不但强度高，而且具备良好的导电性、导热性、抗熔焊、耐电弧 烧蚀、耐腐蚀、抗热震、抗氧化尤其高温抗氧化性等优良特性。特别 是该材料的超低磨擦系数和自润滑性，是电接触材料不可或缺的特性 之一。可广泛应用于低压电器用触头材料，如断路器和接触器触头。 具体实施例方式
下面对本发明作进一步说明。
本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，是由纯银粉或银基合金粉 与重量百分比为0.01 80.0%的Ti3SiC2粉末，通过粉末冶金工艺 方法制备的。
Ti3SiC2属六方晶体结构，共棱的TiC八面体被由Si原子形成 的Si层所分隔开来，形成特殊的纳米尺度层片状结构。这种结构赋 予它象石墨一样具有润滑性和可加工性，结合了金属和陶瓷的许多优 良性能。Ti3SiC2熔点高达3000。C，具有极好的导电性、导热性，其 导电性与纯金属相当，25'C时导电率达4.7X106snr1，导热性达 33.5Wmt1。另外，Ti3SiC2所具备的高强度、抗热震、耐腐蚀、抗 氧化，尤其抗高温氧化性和抗循环氧化能力以及自润滑性和超低磨擦 系数等特性，更是电接触材料所需要的关键特性。
金刚石是自然界中导热率最高的物质，导热率达138. 16 Wm—t'， 同时具有熔点高(约370(TC)、硬度大、耐磨损等性能，采用粉末冶 金方法在铜中加入细小的金刚石颗粒，不但可以起到弥散强化作用， 提高硬度和耐磨性的作用，还将电弧产生的热量传导至桥架，降低触 头表面温度。更为重要的是触头表面的金刚石粒子在打弧时烧掉，在 触头表面不产生导致电阻增加的沉积物。
采用Ti3SiC2制备的银基合金电接触材料，更能体现出高强、高 导、高韧、自润滑等特性。采用粉末冶金方法在银基合金中加入
Ti3SiC2粉末，不但可以起到弥散强化作用，同时对材料电导率影响 很小。作为高低压电器用触头使用可以起到良好的抗熔焊、抗电弧烧 蚀、抗氧化特别是抗高温氧化，提高耐磨性，改善触头接触电阻，降 低温升、提高电寿命等作用。同时，Ti3SiC2颗粒作为硬质质点，更 易使触头表面形成的氧化层剥离脱落。因此，可大幅提高这些银基触 头的电性能。
由于Ti3SiC2颗粒与银的浸润性不好，很难与银基体形成牢固的 界面结合，Ti3SiC2粒子很难在银合金中分布均匀，降低弥散强化的 作用，导致其优异的性能得不到充分发挥。因此先将Ti3SiC2粉末进 行必要的包覆处理——化学镀银，以解决浸润性和分布问题。
本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料制备工艺如下
(1) 将Ti3SiC2粉末在超声波作用下化学镀银，使银均匀包覆 在Ti3SiC2粉末的表面。包覆层厚度为5nm 1000nm;
(2) 将包覆后的Ti3SiC2粉末与纯银粉或银基合金粉在保护气 氛下混合均匀；
(3) 将所获得的混合粉末在250 300MPa下冷等静压成直径 50mm的圆柱体胚料；
(4) 圆柱体胚料在保护气氛下于800 950C烧结2 4h;
(5) 烧结后的胚料在700 850C下热挤压成形，称之为挤压型
材；
(6) 挤压型材在真空或者保护气氛下进行时效处理，处理温度 500 800°C，处理时间1 5小吋;
(7) 将经过时效处理的型材轧制或拉拔加工后，按产品尺寸进 行机械加工。
实施例1
成分配比(wt%):
Ti3SiC2粉(平均粒度5um,镀银厚度0. 5 u m): 0.8%;
银余量。 性能
电阻率2. Ou Q cm; 密度10. 05g/cm3; —硬度HB 500 550MPa。 实施例2
成分配比(Wt%):镍25%;
Ti3SiC2粉(平均粒度5um，镀银厚度0. 5 P m): 1.0°/。；
性能r
电阻率2. 05uQ cm; 密度9.8g/cm3; 硬度HB 500 600MPa。 实施例3
成分配比(Wt%):
金刚石(平均粒度lUm): 0.5%;
Ti3SiC2粉(平均粒度8um，镀银厚度0. 1 u m): 1.6%;
银余量。 性能
电阻率2. 3u Q cm; 密度9. 3g/cm3; 硬度HB 600 650MPa。 实施例4
成分配比(Wt%): 碳化鸨(WC): 12%;
Ti3SiC2粉(平均粒度10um，镀银厚度0. 1 U m): 3%;
银余量。
性能
电阻率3. Q cm; 密度9.2 g/cm3; 硬度HB 750 850MPa 实施例5
成分配比(wt^): 鸨50% ;
Ti3SiC2粉(平均粒度4iim，镀银厚度0. 3 u m): 2%;
银余量。 性能
电阻率3. 5u Q cm; 密度13. 7g/cm3; 硬度HB750 850MPa。
以实施例l为例，其制备工艺如下
(1) 将0. 8kgTi3SiC2粉末在超声波作用下化学镀银，包覆层厚 度为200nm;
(2) 将包覆后的Ti3SiC2粉末与99. 2kg纯银粉在氩气保护下混 合均匀；
(3) 将所获得的混合粉末在280MPa下冷等静压成直径50mm的 圆柱体胚料；
(4) 圆柱体胚料在保护气氛下于95(TC烧结2h;
(5) 烧结后的胚料在85(TC下热挤压成形，称之为挤压型材；
(6) 挤压型材在保护气氛下进行时效处理，处理温度SO(TC， 处理时间1小时；
(7) 将经过时效处理的型材轧制成板材，冲压成触头。
权利要求
1.一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，是由纯银粉或银基合金粉与重量百分比为0.01～80.0％的Ti3SiC2粉末，通过粉末冶金工艺方法制备的。
2. 根据权利要求1所述的一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，其特征 在于所述的Ti3SiC2粉末纯度大于93%、颗粒尺寸0.01 50um。
3. 根据权利要求1所述的一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，其特征 在于所述的银基合金粉含有重量百分比为0.01 50%的钨、钼、铜、 镍、氧化镉、氧化锌、氧化锡、氧化铟、碳化钩、金刚石、石墨中的 一种或几种的混合。
4. 根据权利要求1所述的一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，其特征 在于所述的纯银粉粒度为一200目。
5. 根据权利要求1所述的一种Ag/Ti3SiC2电接触材料，其特征 在于所述的银基合金粉粒度为—200目。
6. —种Ag/Ti3SiC2电接触材料，其制备工艺如下(1) 将Ti3SiC2粉末在超声波作用下化学镀银，使银均匀包覆 在Ti3SiC2粉末的表面，包覆层厚度为5nm 1000nm;(2) 将包覆后的Ti3SiC2粉末与纯银粉或银基合金粉在保护气 氛下混合均匀；(3) 将所获得的混合粉末在250 300MPa下冷等静压成直径为 50mm的圆柱体胚料；(4) 圆柱体胚料在保护气氛下于800 950℃烧结2 4h;(5) 烧结后的胚料在700 850℃下热挤压成形，称之为挤压型材；(6) 挤压型材在真空或者保护气氛下进行时效处理，处理温度 500 800℃，处理时间1 5小时；(7) 将经过时效处理的型材轧制或拉拔加工后，按产品尺寸进 行机械加工。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种高强度、高导电、高导热、耐氧化、抗熔焊、耐电弧烧损和电寿命长的，具有自润滑能力的Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺。本发明Ag/Ti3SiC2电接触材料是由纯银粉或银基合金粉与重量百分比为0.01～80.0％的Ti3SiC2粉末，通过粉末冶金工艺方法制备的。本发明一种Ag/Ti3SiC2电接触材料及其制备工艺，兼具金属和陶瓷的优良性能，不但强度高，而且具备良好的导电性、导热性、抗熔焊、耐电弧烧蚀、耐腐蚀、抗热震、抗氧化尤其高温抗氧化性等优良特性。特别是该材料的超低磨擦系数和自润滑性，是电接触材料不可或缺的特性之一，可广泛应用于低压电器用触头材料，如断路器和接触器触头。
文档编号C23C18/42GK101343700SQ20081013699
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月25日 优先权日2008年8月25日
发明者严久江, 何肖冰, 倪树春, 刘新志, 王英杰 申请人:倪树春;王英杰;刘新志;严久江;何肖冰