一种Cu-W-Sb-Ni触头材料的制备方法与流程

本发明涉及电工合金材料制备方法，特别涉及一种cu-w-sb-ni触头材料的制备方法。

背景技术：

1、真空断路器由于具有开断能力高、绝缘好、体积小、质量轻等优点得到广泛应用。而且随着科学技术的进步以及需求越来越严格，人们对真空短路器的一些工作性能进行了优化升级。基此，对真空开关的触头材料的要求主要有一下几点：材料有高的热导率和导电率，开关时耐电弧烧蚀，开关时有号的抗焊接性能，高的短路电流时有高的熔化能，第的截留值等。为了达到以上的性能要求，单一的元素很难达到，需要有两种和两种以上的元素组合的复合材料才可以满足以上要求，一般情况会选择一种高导电导热的元素，如铜、银等，另外会选择一种耐高温的难熔金属，如钨、钼，还有为了降低材料的抗熔焊性和降低截留值而添加其它的少量元素，如sb、bi等。

2、目前，对此复合材料的制备方法报道较少，本专利基于选择的两种金属元素的熔点相差比较大，难以采用熔炼的方式完成，而采用粉末冶金的方式进行合金的制造，这也是钨基合金的常规制造方法，本专利技术采用粉料混合、压型、骨架烧结、溶渗的方式进行合金制造，并通过后续的真空热处理的方式来达到真空开关所要求的材料性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种cu-w-sb-ni真空开关用触头复合材料的制造方法，通过此方法制备的材料可以达到耐电弧腐蚀、抗熔焊性能高、低截留值的要求。

2、本发明提供了一种cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤一：将一定比例的锑粉加入到铜粉中，通过高速混料机混合均匀，锑粉与铜粉的混合粉末置于钢制模具中压制成型；

4、步骤二：称取一定质量的钨粉和纳米镍粉进行配比，通过高速混料机混合均匀，采用模压成型，并将压制的钨坯放置到有保护气的烧结炉进行烧结，制成钨骨架；

5、步骤三：压制的锑粉与铜粉压坯放置到时钨骨架上，通过具有保护气体的烧结炉进行熔渗烧结；

6、步骤四：将熔渗后的cu-w-sb-ni合金坯块置于烧结真空炉中进行加热处理，得到真空开关用cu-w-sb-ni合金材料。

7、在步骤一中，所述锑铜混合重量比在0.8～1:30。

8、在步骤一中，所述的锑粉的平均粒度在45-50微米，纯度大于99.9％。

9、在步骤二中，所述的钨粉粒度为4-8微米，纳米镍粉粒度在50-60纳米，镍粉和钨粉重量比在0.5～1:70；高速混合机的转速为2500-3000转/分钟，混合10-15分钟。

10、在步骤二中，所述的保护气体为h2气体，烧结温度1250-1300℃，烧结保温时间为4-5小时。

11、在步骤三中，所述的保护气体为h2或氮气，少烧结温度在1350-1400℃，烧结保温时间2-3小时。

12、在步骤四中，所述的真空处理温度再800-900℃，保温时间1-2小时，真空度高于1.0×10-3pa。

13、本发明与现有技术相比，其优点在于：

14、本发明所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，通过此方法制备的材料可以达到耐电弧腐蚀、抗熔焊性能高、低截留值的要求。

技术特征：

1.一种cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于，在步骤一中，所述锑铜混合重量比在0.8～1:30。

3.根据权利要求1所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于，在步骤一中，所述的锑粉的平均粒度在45-50微米，纯度大于99.9％。

4.根据权利要求1所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于，在步骤二中，所述的钨粉粒度为4-8微米，纳米镍粉粒度在50-60纳米，镍粉和钨粉重量比在0.5～1:70；高速混合机的转速为2500-3000转/分钟，混合10-15分钟。

5.根据权利要求1所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于，在步骤二中，所述的保护气体为h2气体，烧结温度1250-1300℃，烧结保温时间为4-5小时。

6.根据权利要求1所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于，在步骤三中，所述的保护气体为h2或氮气，少烧结温度在1350-1400℃，烧结保温时间2-3小时。

7.根据权利要求1所述的cu-w-sb-ni触头材料的制备方法，其特征在于，在步骤四中，所述的真空处理温度再800-900℃，保温时间1-2小时，真空度高于1.0×10-3pa。

技术总结
本发明公开了一种Cu‑W‑Sb‑Ni触头材料的制备方法，具体为将一定比例的锑粉加入到铜粉中，通过混料机混合均匀，混合粉末置与模压模具中压制成型，将一定质量的钨粉，采用模压成型，并将压制的钨坯放置到有H2气保护的烧结炉进行烧结制成钨骨架，压制的锑粉与铜粉压坯放置到钨骨架上，通过氢气保护烧结炉进行熔渗烧结，将熔渗后的Cu‑W‑Sb‑Ni合金坯块置于烧结真空炉中进行加热处理，得到真空开关用Cu‑W‑Sb‑Ni合金材料。本发明与现有技术相比，其优点在于：通过此方法制备的材料可以达到耐电弧腐蚀、抗熔焊性能高、低截留值的要求。

技术研发人员：杨永泽,钱文陟,陈永峰
受保护的技术使用者：辽宁蓝煜新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31