Способ получения материала для электрических контактов на основе серебра

 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения композиционных материалов для разрывных контактов, и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении низковольтной коммутирующей аппаратуры. Цель изобретения - повышение эрозионной стойкости контактов. Цель достигается тем, что оксиды смешивают с серебряной составляющей в два этапа: перед сепарацией восстановления и после нее. Изобретение осуществляют следующим образом. Первоначально смешивают серебро и не более 70% от общего количества MeO. Оксид предварительно равномерно распределяют по поверхности серебряного порошка. Полученную смесь восстанавливают в водороде при 600 - 650°С в течение 1,5 ч. Восстановленный порошок смешивают с оксидами олова или меди, или их смесью в количестве не менее 30% , прессуют и окисляют при 700 - 800°С. После внутреннего окисления контакты допрессовывают и спекают при 815 - 900°С в течение 1 - 1,5 ч на воздухе, еще раз допрессовывают и отжигают при 500°С в течение 1 ч на воздухе. 1 табл.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения композиционных материалов для разрывных контактов, и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении низковольтной коммутирующей аппаратуры. Целью изобретения является повышение эрозионной стойкости контактов. П р и м е р 1. Для изготовления контактов содержащих, мас. 85 Ag + 12,92 SnO₂ + +1,5 Bi₂O₃ + 0,58 CuO, применяют исходную смесь порошков серебра ПСр1 (ТУ-48-1-702-77) и оксидов олова, висмута и меди марок ЧДА следующего состава: 89,38% Ag + +8,43% SnO₂ + 1,58% Вi₂O₃ + 0,61% CuO. Перед операцией смешивания 0,61% CuO равномерно распределяют по поверхности серебряного порошка. Для этого используют спиртовой или водный раствор соли меди с последующей сушкой серебряного порошка при 80-90^оС. Затем серебряный порошок смешивают с оксидами олова и висмута: по окончании смешивания в смесь добавляют 3%-ный водный раствор поливинилового спирта из расчета 1 мл раствора на 10 г смеси. После подсушивания смесь протирают через сито (150 мкм) и подвергают восстановлению в токе водорода при 600-650^оС в течение 1,5 ч. Восстановленный порошок протирают через сито 150 мкм и далее смешивают с 5 мас. SnO₂ (95% Ag Me + S + 5% SnO₂). Из данной смеси прессуют заготовки контактов диаметром 6 и 8 мм под давлением ≈ 2 ˙ 10⁸ Па (пористость 25-30%) с серебряным технологическим подслоем. Затем контакты окисляют при 700-800^оС в течение 1 ч в токе кислорода или на воздухе. После внутреннего окисления контакты допрессовывают при давлении (6-7) ˙ 10⁸ Па, спекают при 875-900^оС в течение 1-1,5 ч на воздухе, снова допрессовывают при давлении (11-12) ˙ 10⁸ Па и отжигают при 500^оС в течение 1 ч на воздухе. П р и м е р 2. Состав готовых контактов, мас. 85 Ag + 8,02 SnO₂ + 1,5 Bi₂O₃ + 5,48 CuO. Исходная смесь Ag MeO имела состав одинаковый с приведенным в примере 1 и готовилась по той же технологии. При повторном смешивании к восстановленному порошку сплава Ag Me добавляют 5 мас. CuO (95% Ag Me + 5% CuO). Далее контакты изготавливают по режимам, изложенным в примере 1. П р и м е р 3. Состав готовых контактов, мас. 85 Ag + 10,5 SnO₂+ 1,5 Bi₂O₃ + 2,98 CuO. Исходная смесь Ag MeO имела состав, одинаковый с приведенным в примере 1, и готовилась по той же технологии. При повторном смешивании к восстановленному порошку сплава Ag Me добавляют 5% смеси оксидов олова и меди в соотношении 1: 1 (95% Ag Me + 2.5% SnO₂ + 2,5% CuO). Далее контакты готовят по режимам из примера 1. П р и м е р 4. Состав готовых контактов и технология их изготовления совпадают с приведенным в примере 2. Отличие заключается в том, что в качестве исходного сырья для изготовления контактов используют углекислое серебро. П р и м е р 5. Для выявления влияния меди, равномерно распределенной по поверхности серебряного порошка, на износостойкость контактов были изготовлены контакты, не содержащие CuO. Готовые контакты имеют состав, мас. 85,5 Ag + 13 SnO₂ + 1,5 Bi₂O₃ При изготовлении исходной смеси порошков серебра и оксидов было взято, мас. 89,9 Ag + 8,51 SnO₂ + 1,58 Bi₂O₃. После операции восстановления порошок сплава смешивают с 5% SnO₂ (95 Ag Me + 5 SnO₂). Далее поступают как в примере 1. П р и м е р 6 (по способу-прототипу). Состав готовых контактов, мас. 85 Ag + 13 SnO₂ + 1,5 Bi₂O₃ + 0,5 CuO. Состав исходной смеси аналогичен составу готовых контактов. Исходные оксиды смешивают с серебряным порошком, прессуют пористые заготовки контактов диаметром 6 и 8 мм с серебряным технологическим подслоем и пористостью 40-50% Контакты восстанавливают в атмосфере водорода при 600-650^оС в течение 1,5 ч, а затем окисляют при 750^оС в течение 1 ч в токе кислорода. Далее технология аналогична приведенной в примере 1. П р и м е р ы 7-8. Составы готовых контактов и исходной смеси, а также технология их изготовления совпадают с приведенными в примере 1. Отличие состоит в том, что в этих примерах более конкретизированы режимы восстановления (в примере 7 температура восстановления составляет 650^оС, а в примере 8 600^оС). П р и м е р 9. Состав готовых контактов, мас. 84,32 Ag + 13,45 SnO₂ + 1,52 Bi₂O₃ + + 0,76 CuO. Исходная смесь имела состав, мас. 88,6 Ag + 1,6 Bi₂O₃ + 9 SnO₂ + 0,8 CuO, и готовилась по технологии, изложенной в примере 1. Смесь восстанавливают при 650^оС. При повторном смешивании к порошку сплава Ag Me добавляют 5% SnO₂. Контакты окисляют при 750^оС в течение 1 ч в атмосфере кислорода. Режимы прессования и спекания контактов аналогичны изложенным в примере 1. П р и м е р 10. Состав готовых контактов, мас. 86,28 Ag + 12,52 SnO₂ + 0,93 Bi₂O₃ + 0,27 CuO. Исходная смесь содержит, мас. 93,7 Ag + 5 SnO₂ + 1 Bi₂O₃ + 0,3 CuO. Технология изготовления аналогична приведенной в примере 1. Отличие в том, что к порошку сплава Ag-Me добавляют 8% SnO₂. П р и м е р 11. Состав готовых контактов, мас. 83,21 Ag + 13,93 SnO₂ + 1,9 Bi₂O₃ + 0,96 CuO. Исходная смесь содержит, мас. 87,5 Ag + 9,5 SnO₂ + 2,0 Bi₂O₃ + 1,0 CuO. После восстановления к ней добавляют 3% SnO₂ (95% Ag-Me + 5% SnO₂). Технология изготовления контактов аналогична приведенной в примере 1. П р и м е р 12. Состав готовых контактов, мас. 87,1 Ag + 12,07 SnO₂ + 0,75 Bi₂O₃ + 0,08 CuO. Исходная смесь содержит, мас. 94,6 Ag + 5 SnO₂ + 0,8 Bi₂O₃ + 0,1 CuO. После восстановления к ней добавляют 8% SnO₂. Технология изготовления контактов аналогична приведенной в примере 1. Результаты испытаний контактов приведены в таблице. Как следует из представленных данных, предложенный способ позволяет повысить эрозионную стойкость контактов.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА, преимущественно для электрических контактов типа Ag SnO₂ - Bi₂O₃ CuO, включающий смешивание порошка серебра с оксидами, восстановление, прессование пористых заготовок и их окисление, отличающийся тем, что, с целью повышения эрозионной стойкости контактов, перед смешиванием порошок серебра покрывают оксидом меди и смешивание проводят при содержании в смеси 5 9 мас. оксида олова, 1 1,6 мас. оксида висмута и 0,3 0,8 мас. оксида меди, а после восстановления проводят смешивание полученного металлического порошка сложного состава с одним из оксидов олова и меди или со смесью этих оксидов при содержании оксида не менее 30 мас. от общего количества оксидов в готовом контакте. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановление проводят при 600-650^oС в течение 1,5 ч в атмосфере водорода. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного серебросодержащего материала используют углекислое серебро. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что окисление ведут в атмосфере кислорода или воздуха.

РИСУНКИ

Рисунок 1