一种片状银钨电触头材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种片状银钨电触头材料的制备方法，属于金属基复合材料领域。
【背景技术】
[0002] 银钨电触头由于具有良好的导热导电性能、耐电磨损性能、抗熔焊性能和抗氧化 性能等优点而被广泛应用在各种家用电器中。目前银钨电触头的制备方法主要有熔渗法和 固相法两种，其中：采用熔渗法制备的银钨电触头密度和硬度高，金相组织比较均匀，而且 还具有良好的电性能，但该种方法的工艺比较复杂，工序长，生产成本相对较高；固相法制 备银钨电触头的方法虽具有生产工艺简单、成本较低的优点，但所得触头材料的金相组织 不够均匀，影响触头的抗熔焊性能，从而影响电器的使用寿命。如何在提高效率、不明显增 加成本的前提下，制备电性能与组织性能优良的银钨材料，成为目前研宄的难点与热点。
[0003]
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、对生产操作人员及环境影响小的 片状银钨电触头材料的制备方法，由该方法制得的片状银钨电触头材料金相组织更为均 匀。
[0005] 本发明所述的片状银钨电触头材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006] 1)按照所需要制备的银钨电触头的材料配比计算所需的三氧化钨粉和硝酸银的 用量，并根据硝酸银的用量计算硝酸银和氢氧化钠反应生成氧化银所需的氢氧化钠的用 量，称取备用；取硝酸银用水溶解配成20?40w/w%的硝酸银溶液，将三氧化钨粉和硝酸银 溶液置于反应器中，搅拌均匀，得到含硝酸银和三氧化钨的悬浮液；
[0007] 2)取氢氧化钠配成10?30w/w%的氢氧化钠溶液，加入到步骤1)所得的悬浮液 中搅拌反应，有沉淀生成，过滤，得到氧化银和三氧化钨的复合粉末；
[0008] 3)将所得的氧化银和三氧化钨的复合粉末水洗至中性，干燥、粉碎后进行焙烧，然 后粉碎，得到银氧化钨复合粉；
[0009] 4)将所得的银氧化钨复合粉油压成型，然后再置于还原气氛中进行还原，得到银 钨坯块；
[0010] 5)所得银钨坯块进行复压、复烧，即得到片状银钨电触头材料。
[0011] 本发明以氢氧化钠与含三氧化钨粉的硝酸银悬浮液反应得到氧化银和三氧化钨 的复合粉，由于三氧化钨粉的密度（7. 16g/cm3)与反应生成的氧化银（7. 143g/cm3)的密度 相接近，因而可以使三氧化钨粉和氧化银混合得更均匀，使得三氧化钨粉更为均匀地分布 在氧化银基体中；另一方面由于三氧化钨粉和氧化银的密度远远小于钨粉的密度，这改善 了现有技术中将钨粉与形成的银粉因密度差异过大而导致的搅拌不均匀进而产生的钨粉 抱团聚集现象（即所得电触头材料金相组织不均匀现象），使反应得到的银氧化钨复合粉 中的三氧化钨分布更为弥散、均匀，而且省略了现有技术中的高能球磨工序，使得制备工艺 更为简单。
[0012] 上述制备方法的步骤1)中，所述的需要制备的银钨电触头的材料中，钨含量为 1?70wt%，余量为银。该步骤中，所述三氧化鹤粉通常采用平均粒度为1?10 μπι的三氧 化钨粉，优选采用2?3 μ m的粉末；优选是将硝酸银配制成30?40w/w%的硝酸银溶液， 更优选是配制成30?35w/w%的硝酸银溶液，这样可以使所得电触头材料的金相组织更为 均匀。该步骤中，氢氧化钠的用量通常为硝酸银用量的4/17?5/17,更优选为4. 4/17。
[0013] 上述制备方法的步骤2)中，所述的氢氧化钠溶液为氢氧化钠水溶液，一般情况 下，氢氧化钠溶液的加入速度优选为〇. 1?lL/min ;所述氢氧化钠溶液的浓度优选为15? 25w/w%，这样可以使所得电触头材料的金相组织更为均匀。该步骤中，搅拌反应通常在常 温条件下进行，搅拌反应的时间通常为〇. 3?lh。
[0014] 上述制备方法的步骤3)中，干燥和粉碎的操作与现有技术相同，本申请中，优选 干燥在100?150°C条件下直至将氧化银和三氧化钨的复合粉末烘干即可，通常需要12? 18h的时间；通常是将干燥后的氧化银和三氧化钨的复合粉末粉碎后过100?200目筛网， 取筛下物进入下一道工序。该步骤中，所述的焙烧通常是在400?500°C温度条件下焙烧 2?6h，然后粉碎（至少过100目筛），得到银氧化钨复合粉。
[0015] 上述制备方法的步骤4)中，在油压成型时，成型压力通常为8?12T/cm2;所述还 原气氛通常为氢气气氛，通常是将成型后的银氧化钨压坯置于氢气气氛中于600?900°C 温度条件下还原（还原、烧结同时进行）8?15h，以得到银钨坯块。
[0016] 上述制备方法的步骤5)中，所述复压的压力为12?18T/cm2,所述的复烧是将复 压后的银钨坯块置于氢气气氛中于880?920 °C条件下烧结4?8h。
[0017] 与现有技术相比，本发明的特点在于：
[0018] 1、以氢氧化钠与含三氧化钨粉的硝酸银悬浮液反应得到氧化银和三氧化钨的复 合粉，由于三氧化钨粉的密度（7. 16g/cm3)与反应生成的氧化银（7. 143g/cm3)的密度相接 近，因而可以使三氧化钨粉和氧化银混合得更均匀，使得三氧化钨粉更为均匀地分布在氧 化银基体中；另一方面由于三氧化钨粉和氧化银的密度远远小于钨粉的密度，这改善了现 有技术中将钨粉与形成的银粉因密度差异过大而导致的搅拌不均匀进而产生的钨粉抱团 聚集现象（即所得电触头材料金相组织不均匀现象），使反应得到的银氧化钨复合粉中的 三氧化钨分布更为弥散、均匀，而且省略了现有技术中的高能球磨工序，使得制备工艺更为 简单，生产成本更低；
[0019] 2、不使用水合肼或甲醛，极大程度地减少了生产对操作人员身体的影响，并有效 减少了对环境的污染。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明实施例1制得的电触头产品的金相组织图（200X);
[0021] 图2为本发明实施例2制得的电触头产品的金相组织图（200X);
[0022] 图3为本发明实施例3制得的电触头产品的金相组织图（200X);
[0023] 图4为采用常规固相烧结法制备的Ag-W(30)产品的金相组织图（200X)。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体实施例对本发明作进一步的详述，以更好地理解本发明的内容，但 本发明并不限于以下实施例。
[0025] 实施例1
[0026] 1)首先按照制备IOkg Ag-W(5)材料配比计算所需三氧化钨粉及硝酸银用量，称 取三氧化钨粉〇. 63kg及硝酸银14. 954kg，再称取氢氧化钠3. 87kg，备用，其中三氧化钨粉 采用平均粒度为2?3 μπι的粉末；将称取的硝酸银用水溶解配成33w/w%的硝酸银溶液， 将称取的三氧化钨粉和配制的硝酸银溶液置于反应器中，搅拌均匀（搅拌120min)，得到含 硝酸银和三氧化钨的悬浮液；
[0027] 2)取氢氧化钠配成20w/w %的氢氧化钠溶液，搅拌条件下，向上述含硝酸银和三 氧化鹤的悬浮液中加入20w/w%的氢氧化钠溶液（滴加速度为0. 5L/min)，反应0. 5h，过滤 得到氧化银和三氧化钨的复合粉末；
[0028] 3)将上述反应得到的氧化银和三氧化钨的复合粉末用去离子水在离心甩干机上 清洗至中性，随后置于烘箱中于120°C温度条件下烘干15h，取出，将烘干的氧化银和三氧 化钨复合粉末置于双锥混料器中破碎（转速25r/min，时间Ih)，所得粉末置于地坑炉中于 450°C温度条件下焙烧4h，取出后置于双锥混料器中破碎（转