AgSnO2CuBi電觸頭材料制備工藝改善研究.pdf

1、電連接是電力、電子設(shè)備與系統(tǒng)中必不可少且大量存在的環(huán)節(jié),電連接的質(zhì)量與水平對設(shè)備與系統(tǒng)的可靠性有著重要的影響,而電接觸是電連接的核心。AgCdO作為應(yīng)用最為廣泛的電觸頭材料,素有萬能觸頭材料之稱,但是其在制備和使用過程中會(huì)釋放有毒的鎘,對人體和環(huán)境危害極大。AgSnO2觸頭材料無毒環(huán)保,具有良好的抗熔焊及耐電弧燒損性能,是最有希望替代有毒材料AgCdO的新型電觸頭材料。AgSnO2在大容量接觸器、繼電器、中小容量低壓斷路器以及汽車電器中

2、得到了廣泛應(yīng)用。然而接觸電阻較高,溫升較大,加工性能差等缺點(diǎn)制約了其生產(chǎn)和應(yīng)用。
　　本文首先研究了二步燒結(jié)工藝對AgSnO2CuBi燒結(jié)性能的影響;接著通過研究AgSnO2CuBi粉末氧化后第二相分布狀態(tài)指出了材料燒結(jié)難得根本原因,并提出了一種超高壓工藝;接著又研究了AgSnO2CuBi粉末壓坯前的高能球磨工藝對合金粉末燒結(jié)性能的改善以及作用機(jī)理;最后研究了二步燒結(jié)與高能球磨的復(fù)合工藝及該工藝在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過以上研究得出

3、了下面的主要結(jié)論:
　　(1)二步燒結(jié)工藝可以提高AgSnO2CuBi的燒結(jié)性能,對提高燒坯的密度,抗彎強(qiáng)度等性能有一定的促進(jìn)作用。此工藝中最佳預(yù)燒溫度為700℃,最佳預(yù)燒時(shí)間為0.5 h。
　　(2)AgSnO2CuBi坯體的燒結(jié)不應(yīng)該是等升溫速率的燒結(jié),而應(yīng)該是一個(gè)先快速升溫后緩慢升溫的過程,具體工藝為:以15 k/min的溫升速率升溫至700℃,保溫0.5 h,再以6 k/min的溫升速率升溫至900℃,保溫2 h。<

4、br>　　(3)AgSnO2CuBi粉末在氧化過程中,顆粒表面形成一層氧化膜,由于該氧化膜熔點(diǎn)比Ag高的多,因此它阻礙了AgSnO2顆粒之間的接觸,使合金粉末顆粒難以燒結(jié)。而在600 MPa的壓制壓力下,顆粒表面的氧化膜被壓碎,使Ag與Ag之間的燒結(jié)得以進(jìn)行,大大提高了燒坯的致密度。
　　(4)高能球磨后的AgSnO2粉末顆粒露出大量的高Ag含量的新鮮表面,在粉末燒結(jié)過程中,新鮮表面充分接觸融合,促使了粉末燒結(jié)致密化。結(jié)合工廠生產(chǎn)

5、實(shí)際,最佳球磨轉(zhuǎn)速為300 r/min,球磨時(shí)間為30 min,球料比為5:1。
　　(5)二步燒結(jié)與高能球磨結(jié)合起來的復(fù)合工藝既可以細(xì)化粉末粒度,改善了SnO2顆粒的彌散狀態(tài)使之均勻分布在Ag基體中,使SnO2顆粒在觸頭表面成膜的情況有所改善,從而降低了溫升也可以使燒結(jié)中的粉末活性增強(qiáng),促使粉末燒結(jié)致密化,大大改善銀氧化錫的加工性能。
　　(6)在實(shí)際生產(chǎn)中,用復(fù)合工藝制備的AgSnO2CuBi各項(xiàng)性能最優(yōu),密度為9.58