СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ НА ОСНОВЕ СЕРЕБРА Советский патент 1995 года по МПК H01H1/02 B22F3/10 

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.

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.

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.