Способ получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов


 


Владельцы патента RU 2539896:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление серебра, индия и олова и окисление сплава на воздухе, при этом серебро, индий и олово сплавляют в инертной атмосфере при содержании компонентов, ат.%: серебро 70-80; индий 0,2; олово - остальное, а окисление осуществляют при температуре 1273 K в течение 60 мин. Изобретение направлено на упрощение технологии получения сплава. 1 пр.

 

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности.

Известен способ приготовления электроконтактного материала SnO2-Ag [US №5798468, B22F 3/16, C22C 1/05, C22C 1/10, C22C 32/00, C22C 5/06, H01H 1/023, H01H 1/0237, H01H 11/04, опубл. 25.08.1998 г.], который заключается в спекании порошков SnO2 (9,4%), Ag (90%), In2O3 (0,4%), Bi2O3 (0,2%) или SnO2 (11,4%), Ag (88%), In2O3 (0,3%), Bi2O3 (0,3%) при температуре 1023 K в течение 2 ч.

Недостатками данного способа являются длительное время отжига, необходимость иметь исходные порошки с определенным размером частиц и проведение их предварительной термической обработки при 1273K в течение 15-60 ч.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов [RU №2346069, C22C 5/06, C22C 1/10, H01H 1/02, опубл. 10.02.2009 г.], основанный на сплавлении олова и серебра и окислении сплавов в кислороде. Сплавляют олово и серебро в инертной атмосфере при содержании серебра от 60 до 80 ат.%, а окисляют при температуре 1273K в течение 10-30 минут.

Недостатком данного способа является относительно высокое контактное сопротивление получаемого материала, что приводит к необходимости его дополнительного легирования различными оксидами (индия, висмута и т.д.), а также к дополнительным операциям и удорожанию получаемого материала. [Денисов В.М. Серебро и его сплавы / В.М. Денисов, С.А. Истомин, Н.В. Белоусова, Л.Т. Денисова, Э.А. Пастухов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - 368 с].

Техническим результатом изобретения является получение легированного оксидом индия электроконтактного материала в одну стадию при окислении жидких сплавов Ag-Sn-In.

Технический результат достигается тем, что в способе получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов, включающем сплавление металлического серебра и олова в инертной атмосфере и окисление полученного сплава на воздухе при 1273 K, новым является то, что дополнительно материал содержит индий при следующем соотношении компонентов, ат.%: серебро 70-80; индий - 0,2; олово - остальное, и окисление осуществляют в течение 60 мин.

При большем или меньшем содержании Ag не образуется смесь SnO2-Ag с равномерным распределением компонентов при 1273 K в течение 60 мин при окислении на воздухе. Большее содержание индия существенно тормозит процесс окисления, который может достигать нескольких часов, а меньшее содержание индия не дает положительно эффекта (уменьшение контактного сопротивления за счет легирования). SnO2 является полупроводником n-типа, свойства которого существенно изменяются в присутствии примесей в формальной степени окисления +3 (в данном случае индия) или +5 (его сопротивление в их присутствии уменьшается) [Лазарев В.Б. Химические и физические свойства простых оксидов металлов / В.Б. Лазарев, В.В. Соболев, М.С. Шаплыгин. - М: Наука, 1983. - 239 с].

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается количественным составом компонентов, составом образующихся продуктов окисления, окислительной средой и продолжительностью процесса окисления. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «новизна».

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».

Способ осуществляют следующим образом.

Металлические серебро, олово и индий, взятые в следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80, индий - 0,2, а остальное олово, сплавляют в инертной атмосфере (аргон). Полученный сплав окисляют на воздухе при температуре 1273 K. Реакция полностью заканчивается в течение 60 мин с образованием губчатой окалины. Проведенный микроскопический анализ показал, что в результате окисления таких сплавов получается соответствующая оксидная фаза, покрытая наноразмерными частицами серебра.

Предложенный способ обеспечивает равномерное распределение серебра по всему объему образца. Для реализации способа не нужно иметь специальной подготовки и сложного оборудования. Изобретение направлено на получение легированного оксидом индия электроконтактного материала в одну стадию при окислении жидких сплавов Ag-Sn-In.

Способ получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов, включающий сплавление металлического серебра, олова и индия в инертной атмосфере и окисление полученного сплава на воздухе при 1273К, при этом компоненты сплавляют при следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80; индий - 0,2; олово - остальное, а окисление осуществляют в течение 60 мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошка сплава серебро-кадмий для изготовления контактов. Раствор нитратов серебра и кадмия обрабатывают раствором гидроксида натрия, выдерживают пульпу и отделяют осадок смеси AgOH и Cd(OH)2 от маточного раствора.

Изобретение относится к выключателю среднего напряжения, который содержит контактную сборку, имеющую для каждой фазы первый неподвижный контакт и второй подвижный контакт, взаимно соединяемые/разъединяемые с переходом между разомкнутым и замкнутым положениями.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству графито-медных материалов для сильноточных электрических контактов. Шихта содержит, мас.%: частицы меди 20-85, частицы гидрида титана 1-10 и частицы графита - остальное.

Изобретение относится к производству материалов дугогасительных и разрывных электрических контактов и может быть использовано в токоприемниках электровозов, метропоездов и другого городского электрифицированного транспорта.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к магнитоуправляемым коммутирующим устройствам - коммутаторам тока, используемым в широком диапазоне коммутируемых нагрузок и мощностей.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлокерамических электроконтактных материалов Cu-Cd/Nb. Из порошков меди и ниобия готовят шихту, проводят холодное прессование и спекание.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым антифрикционным материалам для сильноточных скользящих контактов. Может использоваться для изготовления токосъемных щеток, например, униполярных генераторов или токосъемных башмаков, контактирующих с рельсом туннельной железной дороги.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления полуфабриката детали для электрических контактов в форме полосы. Из композиционного материала на основе серебра, содержащего один или более оксидов металла или углерод, изготавливают блок, наносят на блок из композиционного материала покрытия из порошка базового металла.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к производству изделий из металлических порошков. .

Изобретение относится к области порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении разрывных электроконтактов. .
Изобретение относится к металлургии благородных металлов и сплавов, используемых для изготовления ювелирных изделий. Сплав на основе палладия содержит, мас%: палладий 50-95, никель 3-5, кремний 0,5-2, медь 1-40, золото 1-30, индий 1-10, галлий 1-10, бор 0,01-1,0, при суммарном содержании никеля и кремния до 5% в стехиометрическом соотношении, определяющем образование интерметаллида Ni2Si, либо сплав содержит, мас.%: палладий 50-85, никель 11-13,5, алюминий 1,5-4, медь 1-40, золото 1-30, индий 1-10, галлий 1-10, бор 0,01-1,0, при суммарном содержании никеля и алюминия до 15% в стехиометрическом соотношении, соответствующем интерметаллидам Ni3Al, NiAl, Ni2Al3.

Изобретение относится к технологии создания селективных газовых мембран, функционирующих за счет избирательной диффузии атомов газа (водорода) сквозь тонкую металлическую пленку (из палладия или сплавов на его основе), которые используются в устройствах глубокой очистки водорода от сопутствующих примесей, сепарации водорода из водородсодержащих смесей газов, в микрореакторах.

Изобретение относится к металлургии благородных металлов и может быть использовано при изготовлении заготовок для изделий из иридия приданием заготовке предварительной требуемой формы ковкой.
Изобретение относится к области металлургии благородных металлов, в частности к производству различных изделий из платины и сплавов на основе платины, преимущественно к изготовлению ювелирных изделий, монет, медалей, значков.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам изменения структуры сплавов на основе палладия, в частности упорядочивающихся сплавов. .

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано для улучшения потребительских качеств изделий из золотых сплавов. .
Изобретение относится к ветной металлургии, а именно к способам изменения структуры сплавов на основе палладия, в частности упорядочивающихся сплавов. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в ювелирной промышленности при обработке отливок и готовых изделий, содержащих медь, поверхностные слои которых излишне обогащены золотом и серебром в результате воздействия окислительной среды.

Изобретение относится к термомеханической обработке цветных металлов и может быть использовано в технологии производства серебряных лент для изготовления корпусов электролитических конденсаторов.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе серебра, которые могут быть использованы для изготовления орденов, медалей, монет, ювелирных изделий.
Наверх