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申请/专利权人：苏州捷德瑞精密机械有限公司

摘要：本发明提供了一种TiHAgCuO复合电触头材料及其制备工艺，由如下重量份数的原料制备而得：TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝。本发明的TiHAgCuO复合电触头材料的致密度、导电率和硬度均处在一个较高水平，致密度高达97.6%，密度高达13.5 gcm3，导电率达24.7%IACS，硬度达244HB，综合性能良好，改善了现有电触头材料的不足，可满足微电子行业和电子信息行业对电触头的应用要求。

主权项：一种TiHAgCuO复合电触头材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得：TiH粉25‑40份、Ag粉2‑9份、CuO粉15‑28份、铁粉11‑19份、氧化铈6‑14份、炭黑1‑7份、氧化铋3‑9份、钢纤维1.8‑5.6份、碳化钒2‑6份、氧化锌1‑9份、碘化亚铕1‑4份、氟锆酸铵2‑5份、氧化钇1.5‑4份、三氧化二镓2‑7份、氮化铝5‑10份。

全文数据：一种TiHAgCuO复合电触头材料及其制备工艺技术领域[000Ί]本发明属于金属材料领域，具体涉及一种TiHAgCuO复合电触头材料及其制备工-H-〇背景技术[0002]触头材料又称电触头材料，是用于开关、继电器、电气连接及电气接插元件的电接触材料，主要起着开断、导通的作用。理想触头材料应该具有良好的导电导热性、耐电弧侵蚀、机械磨损、耐电磨损、抗熔焊和接触电阻低且稳定的特性。随着电子电器产品朝小型化、大容量、高电压的方向发展，对触头材料的各项性能也提出了更高的要求。电触头材料可分为固定接触、可分接触、滑动接触和滚动接触，常用的触头材料主要是银基触头材料，其主要成分为AgCdO、AgNi、银氧化铜AgCuO等。传统的电触头材料主要采用的粉末冶金法制备而得，所得产品的致密度较低，从而导致较低的导电性和较差的耐电弧侵蚀性能。因此，有必要提高现有的电触头材料的致密度，分散材料表面的电弧，减少集中电弧侵蚀，提高触头材料的综合性能，以适应市场的应用需求。发明内容[0003]本发明所要解决现有技术问题的至少一种，提供一种TiHAgCuO复合电触头材料及其制备工艺。[0004]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：[0005]本发明公开了一种TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得：TiH粉25-40份、Ag粉2-9份、CuO粉15-28份、铁粉11-19份、氧化铈6-14份、炭黑1-7份、氧化铋3-9份、钢纤维1.8-5.6份、碳化钒2-6份、氧化锌1-9份、碘化亚铕1-4份、氟锆酸铵2-5份、氧化钇1.5-4份、三氧化二镓2-7份、氮化铝5-10份。[0006]优选的，所述TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉31份、Ag粉4份、CuO粉18份、铁粉16份、氧化铈8份、炭黑3.5份、氧化铋5.3份、钢纤维3.8份、碳化钒4份、氧化锌3份、碘化亚铕2.4份、氟锆酸铵3.6份、氧化钇2.7份、三氧化二镓4份、氮化铝7份。[0007]所述的TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉35份、Ag粉5份、CuO粉19份、铁粉16份、氧化铺11份、炭黑6份、氧化祕5份、钢纤维3.6份、碳化♦凡4份、氧化锌5.2份、碘化亚铕2.9份、氟错酸铵3.8份、氧化纪2.5份、三氧化二镓5份、氮化铝6份。[0008]本发明还提供所述的TiHAgCu0复合电触头材料的制备工艺，包括如下步骤：[0009]SI.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为15-30:1，球磨3-7小时，得到混合料；[0010]S2.将步骤SI中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为280-500MPa，得到素坯；[0011]S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1360-1560°C，保温时间为2-4小时，其烧结升温速率为12-20°Cmin;[0012]S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为720-860°C，挤压速度为1.3-2ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。[0013]优选的，所述步骤Sl中其球料比为23:1，球磨5小时。[0014]所述步骤S2中成型压力为365MPa。[0015]所述步骤S3中烧结温度为1430°C，保温时间为3小时，其烧结升温速率为18°Cmin〇[0016]所述步骤S4中挤压温度为820°C，挤压速度为1.5ms。[0017]由于采用了以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：[0018]本发明提供的TiHAgCuO复合电触头材料的致密度、导电率和硬度均处在一个较高水平，致密度高达97.6%，密度高达13.5gcm3，导电率达24.7%IACS，硬度达244HB，综合性能良好，改善了现有电触头材料的不足，可满足微电子行业和电子信息行业对电触头的应用要求。具体实施方式[0019]下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。[0020]实施例1[0021]一种TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉25份、Ag粉2份、CuO粉15份、铁粉11份、氧化铈6份、炭黑1份、氧化铋3份、钢纤维1.8份、碳化钒2份、氧化锌1份、碘化亚铕1份、氟锆酸铵2份、氧化钇1.5份、三氧化二镓2份、氮化铝5份。[0022]本实施例所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，包括如下步骤：[0023]SI.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为15:1，球磨3小时，得到混合料；[0024]S2.将步骤Sl中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为280MPa，得到素坯；[0025]S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1360°C，保温时间为2小时，其烧结升温速率为12°Cmin;[0026]S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为720°C，挤压速度为1.3ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。[0027]实施例2[0028]一种TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉40份、Ag粉9份、CuO粉28份、铁粉19份、氧化铈14份、炭黑7份、氧化铋9份、钢纤维5.6份、碳化钒6份、氧化锌9份、碘化亚铕4份、氟锆酸铵5份、氧化钇4份、三氧化二镓7份、氮化铝10份。[0029]本实施例所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，包括如下步骤：[0030]SI.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为30:1，球磨7小时，得到混合料；[0031]S2.将步骤Sl中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为500MPa，得到素坯；[0032]S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1560°C，保温时间为4小时，其烧结升温速率为20°Cmin;[0033]S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为860°C，挤压速度为2ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。[0034]实施例3[0035]一种TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉32份、Ag粉5份、CuO粉21份、铁粉15份、氧化铈10份、炭黑4份、氧化铋6份、钢纤维3.7份、碳化钒4份、氧化锌5份、碘化亚铕3份、氟锆酸铵3.5份、氧化钇2.7份、三氧化二镓3.5份、氮化铝7份。[0036]本实施例所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，包括如下步骤：[0037]SI.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为22:1，球磨5小时，得到混合料；[0038]S2.将步骤Sl中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为390MPa，得到素坯；[0039]S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1460°C，保温时间为3小时，其烧结升温速率为16°Cmin;[0040]S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为790°C，挤压速度为1.6ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。[0041]实施例4[0042]一种TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉31份、Ag粉4份、CuO粉18份、铁粉16份、氧化铺8份、炭黑3.5份、氧化祕5.3份、钢纤维3.8份、碳化♦凡4份、氧化锌3份、碘化亚铕2.4份、氟锆酸铵3.6份、氧化钇2.7份、三氧化二镓4份、氮化铝7份。[0043]本实施例所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，包括如下步骤：[0044]SI.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为23:1，球磨5时，得到混合料；[0045]S2.将步骤Sl中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为365MPa，得到素坯；[0046]S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1430°C，保温时间为3小时，其烧结升温速率为18°Cmin;[0047]S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为820°C，挤压速度为1.5ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。[0048]实施例5[0049]一种TiHAgCuO复合电触头材料，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉35份、Ag粉5份、CuO粉19份、铁粉16份、氧化铈11份、炭黑6份、氧化铋5份、钢纤维3.6份、碳化钒4份、氧化锌5.2份、碘化亚铕2.9份、氟错酸铵3.8份、氧化纪2.5份、三氧化二镓5份、氮化铝6份。[0050]本实施例所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，包括如下步骤：[0051]S1.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铈、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化钒、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为28:1，球磨5时，得到混合料；[0052]S2.将步骤Sl中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为380MPa，得到素坯；[0053]S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1450°C，保温时间为4小时，其烧结升温速率为15°Cmin;[0054]S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为800°C，挤压速度为1.5ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。[0055]对比例1[0056]本对比例与实施例2的区别之处在于，不包含氧化钇、碘化亚铕和碳化钒。[0057]对比例2[0058]本对比例与实施例2的区别之处在于，不包含TiH粉、氧化铋和钢纤维。[0059]性能测试[0060]对上述实施例和对比例制备的电触头材料进行如下性能测试，具体测试结果见下表：[0062]由上表可知，本发明提供的TiHAgCuO复合电触头材料的致密度、导电率和硬度均处在一个较高水平，致密度高达97.6%，密度高达13.5gcm3，导电率达24.7%IACS，硬度达244HB，综合性能良好，改善了现有电触头材料的不足，可满足微电子行业和电子信息行业对电触头的应用要求。[0063]通过对比例1、2与实施例2可知，氧化钇、碘化亚铕、碳化钒以及TiH粉、氧化铋和钢纤维组分对电触头材料的综合性能均发挥一定的作用。

权利要求：1.一种TiHAgCuO复合电触头材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉25-40份、Ag粉2-9份、CuO粉15-28份、铁粉11-19份、氧化铈6-14份、炭黑1-7份、氧化铋3-9份、钢纤维1.8-5.6份、碳化钒2-6份、氧化锌1-9份、碘化亚铕1-4份、氟锆酸铵2-5份、氧化钇1.5-4份、三氧化二镓2-7份、氮化铝5-10份。2.根据权利要求1所述的TiHAgCuO复合电触头材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉31份、Ag粉4份、CuO粉18份、铁粉16份、氧化铺8份、炭黑3.5份、氧化祕5.3份、钢纤维3.8份、碳化钒4份、氧化锌3份、碘化亚铕2.4份、氟锆酸铵3.6份、氧化钇2.7份、三氧化二镓4份、氮化铝7份。3.根据权利要求1所述的TiHAgCuO复合电触头材料，其特征在于，由如下重量份数的原料制备而得:TiH粉35份、Ag粉5份、CuO粉19份、铁粉16份、氧化铈11份、炭黑6份、氧化铋5份、钢纤维3.6份、碳化钒4份、氧化锌5.2份、碘化亚铕2.9份、氟锆酸铵3.8份、氧化钇2.5份、三氧化二镓5份、氮化铝6份。4.如权利要求1-3任意一项所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：51.按配方称量TiH粉、Ag粉、CuO粉、铁粉、氧化铺、炭黑、氧化铋、钢纤维、碳化银、氧化锌、碘化亚铕、氟锆酸铵、氧化钇、三氧化二镓、氮化铝，并加入球磨机中，其球料比为15-30:1，球磨3-7小时，得到混合料；52.将步骤Sl中的混合料加入冷压模具中，在压力机上进行冷压压制成型，其压制成型的压力为280-500MPa，得到素坯；S3.将步骤S2中的素坯置于箱式烧结炉中，在保护气氛下进行烧结，其烧结温度为1360-1560°C，保温时间为2-4小时，其烧结升温速率为12-20°Cmin;S4.烧结后依次进行挤压成型，其挤压温度为720-86TC，挤压速度为1.3-2ms，再进行线型加工和触点加工，得到复合电触头材料。5.根据权利要求4所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤Sl中其球料比为23:1，球磨5小时。6.根据权利要求4所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中成型压力为365MPa。7.根据权利要求4所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中烧结温度为1430°C，保温时间为3小时，其烧结升温速率为18°Cmin。8.根据权利要求4所述的TiHAgCuO复合电触头材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤S4中挤压温度为820°C，挤压速度为1.5ms。

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