Способ получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов


 


Владельцы патента RU 2579846:

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

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов и может найти применение в электротехнической промышленности. Способ включает сплавление металлического серебра, олова и висмута в инертной атмосфере при следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80; висмут - 0,8-1,0; олово - остальное, и окисление полученного сплава на воздухе при 1273 K в течение 60 мин. Изобретение направлено на упрощение способа получения легированного оксидом висмута электроконтактного материала SnO2-Ag.

 

Изобретение относится к способу получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может найти применение в электротехнической промышленности.

Известен способ приготовления электроконтактного материала SnO2-Ag [US №5798468, B22F 3/16, С22С 1/05, С22С 1/10, С22С 32/00, С22С 5/06, Н01Н 1/023, Н01Н 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 1273 K в течение 15-60 ч.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов [RU №2346069, С22С 5/06, С22С 1/10, Н01Н 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 1273 K в течение 10-30 минут.

Недостатком данного способа являются относительно высокое контактное сопротивление получаемого материала, что приводит к необходимости его дополнительного легирования различными оксидами (индия, висмута и т.д.), что приводит 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 висмута электроконтактного материала в одну стадию при окислении жидких сплавов Ag-Sn-Bi.

Технический результат достигается тем, что в способе получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов, включающем сплавление металлического серебра, олова и висмута в инертной атмосфере и окисление полученного сплава на воздухе при 1273 K, новым является то, что компоненты сплавляют при следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80; висмут - 0,8-1,0; олово - остальное, а 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 висмута приводит к образованию соединения Bi2Sn2O7 и снижению тем самым легирования [Каргин Ю.Ф., Неляпина Н.И., Скориков В.М. Система Bi2O3-SnO2 // Физико-химические исследования равновесий в растворах. Ярославль: ЯГПИ им. К.Д. Ушинского. 1988. С. 81-83]. Меньшее содержание висмута не дает положительно эффекта (уменьшение контактного сопротивления за счет легирования). Согласно [Лазарев В.Б., Соболев В.В., Шаплыгин М.С. Химические и физические свойства простых оксидов металлов. М.: - Наука, 1983. 239 с.], SnO2 является полупроводником n-типа, свойства которого существенно изменяются в присутствии примесей в формальной степени окисления +3 или +5, т.е. его сопротивление в их присутствии уменьшается.

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 висмут, взятые в следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80, висмут - 0,8-1,0, 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 упрощение способа получения легированного оксидом висмута электроконтактного материала SnO2-Ag.

Способ получения легированного оксидом висмута серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов, включающий сплавление металлического серебра, олова и висмута в инертной атмосфере и окисление полученного сплава на воздухе, отличающийся тем, что компоненты сплавляют в следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80; висмут - 0,8-1,0; олово - остальное, а окисление осуществляют при 1273 K в течение 60 мин.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности.
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 способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе серебра, которые могут быть использованы для изготовления орденов, медалей, монет, ювелирных изделий.

Изобретение относится к сплавам на основе серебра для литья микропроводов с высокой прочностью и малым температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). .
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам сплавов на основе серебра, используемых в приборостроении, ювелирной промышленности. .
Изобретение относится к металлургии, в частности к составам сплавов на основе серебра, используемых в приборостроении, ювелирной промышленности. .

Изобретение относится к области прецизионных сплавов. .
Изобретение относится к способу получения серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов и может найти применение в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению металлокерамических серебросодержащих электроконтактных деталей, предназначенных для работы в электромагнитных пускателях и других низковольтных аппаратах.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению металлокерамических серебросодержащих электроконтактных деталей, предназначенных для работы в электромагнитных пускателях и других низковольтных аппаратах.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению серебросодержащих электроконтактных материалов, предназначенных для работы в низковольтной коммутационной аппаратуре постоянного тока.
Наверх