一種Ag-CuO低壓觸點材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及觸點材料技術領域，具體涉及一種Ag-CuO低壓觸點材料及其制備方。
【背景技術】
[0002]觸點材料是一種廣泛應用的基礎性電器元件，負擔接通、斷開負載電路電流的任務，其品質決定了低壓電器元件的開斷能力和電接觸電路的可靠性。目前，低壓電器中廣泛采用的主要是銀-氧化物觸點材料。常用的低壓觸點材料主要有:Ag-CdO、Ag-SnO2, Ag-Ni等，但是這些傳統的材料已經不能滿足低壓電器的發展和性能要求。Ag-CdO觸點材料使用過程中釋放出有毒的CM蒸汽；Ag-Sn02觸點材料由于液態Ag和SnO 2粒子的潤濕性差，在低壓電器使用過程中，觸點材料的接觸電阻和溫升增大，材料的使用壽命降低；Ag-Ni觸點材料的抗電弧侵蝕能力不足等問題。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供了一種Ag-CuO低壓觸點材料，該低壓觸點材料具有高硬度、低接觸電阻、低溫升以及抗熔焊性能良好的特性，解決了現有技術存在的問題。
[0004]為了達到上述的發明目的，本發明采用了如下的技術方案:
[0005]—種Ag-CuO低壓觸點材料，其包括多孔結構的CuO骨架以及填充于CuO骨架中的金屬銀材料；其中，所述CuO骨架的體積占該低壓觸點材料總體積的40?80 %，余量為所述金屬銀材料。
[0006]優選地，所述CuO骨架的體積占該低壓觸點材料總體積的60?70%，余量為所述金屬銀材料。
[0007]優選地，所述CuO骨架通過高溫燒結工藝制備形成，其中包含孔徑為I?10 μπι的孔隙。
[0008]優選地，所述金屬銀材料中含有Cu、W、La、或Bi元素中的一種或兩種以上，其體積含量占所述金屬銀材料總體積的0.05?1%。
[0009]優選地，所述金屬銀材料中含有Fe、Ni或Co元素中的一種或兩種以上，其體積含量占所述金屬銀材料總體積的0.05?0.5%。
[0010]優選地，所述CuO骨架中包含有Sn02、S12, WO3、或SiC中的一種或兩種以上的硬質陶瓷顆粒，其體積含量占所述CuO骨架總體積的0.05?0.5%。
[0011]如上所述的Ag-CuO低壓觸點材料的制備方法，其中，包括步驟:S1、通過高溫燒結工藝制備獲得所述CuO骨架；S2、將所述金屬銀材料加熱熔化；S3、將熔體狀的金屬銀材料填充到所述CuO骨架中，獲得所述Ag-CuO低壓觸點材料。
[0012]本發明的效果是:CuO作為常見的氧化物，易于開發，成本低，同時，選用CuO骨架作為觸點材料的基體，可以節約大量的貴金屬銀。通過高溫燒結制備形成的CuO骨架具有優良硬度和燒結活性，可以提高觸點材料的硬度和抗電弧侵蝕性能。因此，將金屬銀材料填充于CuO骨架中作為低壓觸點材料，具有良好的性能，不僅具有優異的抗機械磨損和電弧侵蝕性能，更使得觸點材料穩定的接觸電阻，實現觸點材料低的接觸電阻和抗熔焊性能，解決了銀-氧化物低壓觸點材料中常見的電壽命低，溫升高的問題。
【具體實施方式】
[0013]如前所述，本發明的目的是為了解決傳統的低壓觸點材料存在的問題，提供了一種Ag-CuO低壓觸點材料，該觸點材料包括其包括多孔結構的CuO骨架以及填充于CuO骨架中的金屬銀材料；其中，所述CuO骨架的體積占該低壓觸點材料總體積的40?80%，余量為所述金屬銀材料。其中，所述CuO骨架通過高溫燒結工藝制備形成，其中包含孔徑為I?10 μ m的孔隙。
[0014]如上所述的Ag-CuO低壓觸點材料的制備方法，其中，包括步驟:S1、通過高溫燒結工藝制備獲得所述CuO骨架；S2、將所述金屬銀材料加熱熔化；S3、將熔體狀的金屬銀材料填充到所述CuO骨架中，獲得所述Ag-CuO低壓觸點材料。
[0015]如上提供的Ag-CuO低壓觸點材料中，通過高溫燒結工藝制備得到陶瓷相的CuO骨架，并在CuO骨架結構中添加金屬銀制成復合觸點材料，CuO和液態銀之間具有良好的潤濕性能，可以將骨架增強材料的高強度和金屬材料的高導電、導熱性能結合起來，獲得綜合性能優良的骨架強化復合材料。陶瓷相的CuO骨架抗電弧侵蝕能力強，因此該觸點材料的抗電弧侵蝕能力大幅提尚。
[0016]作為一個優選的實施方案，所述CuO骨架的體積占該低壓觸點材料總體積的60?70%，余量為所述金屬銀材料。
[0017]作為一個優選的實施方案，所述金屬銀材料中含有Cu、W、La、或Bi元素中的一種或兩種以上，其體積含量占所述金屬銀材料總體積的0.05?I %。金屬銀材料中含有Cu、W、La、或Bi等元素，可以有效改善金屬銀材料與石墨稀材料之間的界面結合，提高材料的界面潤濕性。
[0018]作為一個優選的實施方案，所述金屬銀材料中含有Fe、Ni或Co元素中的一種或兩種以上，其體積含量占所述金屬銀材料總體積的0.05?0.5%，其中這些摻雜元素可以明顯改善觸點材料的抗熔焊性能。
[0019]作為一個優選的實施方案，所述CuO骨架中包含有SnO2、S12、WO3、或SiC中的一種或兩種以上的硬質陶瓷顆粒，其體積含量占所述CuO骨架總體積的0.05?0.5%。CuO骨架中包含有Sn02、Si02、W03、或SiC中等硬質陶瓷顆粒，可以有效改善CuO骨架的熔焊性能，提高觸點材料的抗熔焊性能。
[0020]下面將結合具體實施例，對本發明實施例中的技術方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實例，而不是全部實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護范圍。
[0021]實施例1
[0022]本實施例提供了一種Ag-CuO低壓觸點材料，包括CuO骨架以及填充于CuO骨架中的金屬銀材料。具體地，首先通過高溫燒結工藝制備獲得CuO骨架；然后將金屬銀材料加熱熔化并將熔體狀的金屬銀材料填充到所述CuO骨架中，獲得該Ag-CuO低壓觸點材料。其中，通過高溫燒結工藝制備得到的是陶瓷相的CuO骨架，其中包含孔徑為I?10 μπι的孔隙。
[0023]在本實施例中，所述CuO骨架的體積占該低壓觸點材料總體積的80 %，金屬銀材料占該低壓觸點材料總體積的20%。進一步地，為了改善金屬銀材料與CuO骨架之間的界面結合，提高材料的界面潤濕性，金屬銀材料中還包含有Cu、W、La、或Bi等微量元素，這些為了元素占金屬銀材料總體積的1%左右。更具體地，金屬銀材料中還含有Fe、Ni或Co元素中的一種或兩種以上，其體積含量占所述金屬銀材料總體積的0.05%左右。