专利名称：一种银石墨电接触带材制备方法
技术领域：
本发明属于金属基复合材料领域，具体是指一种电接触带材的制备方法，特别是
一种银石墨电接触带材制备方法。
背景技术：
银石墨电接触材料因为其良好的抗熔焊性和导电性、低而稳定的接触电阻以及优异的低温升特性，而被广泛用于塑壳断路器、框架断路器以及家用小型断路器上。
现有的银石墨电接触材料制备存在两种工艺一种是混粉工艺，其中银粉、石墨粉采用单一粒度的银粉；另外一种为化学包覆工艺，制备银石墨复合粉末。其中采用单一银粉、石墨粉的混粉工艺制备的银石墨带材存在挤压密度略小、金相组织部均匀性不够以及带材加工性较差的问题。而采用化学包覆法制备工艺存在化学污染性，不利于三废处理。
现有技术中，银石墨触点带材工艺有1)挤压带材轧制，然后进行双面脱碳，采用机械磨削或者化学腐蚀方式去除一侧银层制备出单面带有银层的AgC带材；2)挤压带材轧制，然后单面脱碳，制备出带有复银层的AgC带材。此两种工艺中，工艺l由于采用双面脱碳然后取出一侧银层方式，所以制备过程会导致Ag消耗加大，从而导致带材的加工成品加大，不适合批量生产，同时如果采用化学腐蚀法去除银层，会带来环境污染，不利于生产企业的三废处理；工艺2很好的解决了制备的触动尺寸的稳定性，并且可以制备成成巻带材，适用批量自动化元件生产，但是存在一个致命的缺点，就是银石墨本身加工性能较差，在银石墨轧制过程中，很容易发生带材断裂或者开裂的缺陷，从而很难制备出较长带材。同时国内现有技术中，没有带有焊料层AgC带材的相关介绍。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种材料利用率高、加工成本较低、无污染、适合元件批量化自动化的生产、加工性能良好的包括焊料层的银石墨复银带材的加工方法。 为实现上述目的，本发明的技术方案是，(1)、银石墨锭子制备，以银粉和石墨粉为原料混合经压锭、烧结制得银石墨锭子，其中银粉由雾化银粉和化学银粉组成，石墨由球型石墨粉和纤维石墨粉组成，其中银粉中雾化银粉与化学银粉的质量比为3/7-7/3，石墨粉中球型石墨粉与纤维石墨粉的质量比为1/2-2/1，总体银粉与总体石墨粉的质量比为95-97 :5-3 ; (2)、复银银石墨带材制备，将银石墨锭子外侧包裹一层银层，然后进行挤压压力复银工艺，制备出银层厚度可控的带有复银层的复银银石墨带材； (3)、复银带材轧制，复银银石墨带材经过反复冷轧_退火或者温轧_退火工艺，轧制成厚度在0. 5-1. 0mm的复银带材； (4)、复银带材复焊料，将复银带材在中频感应加热设备上复Agl5CuP5焊料制得复银复焊料银石墨带材，焊料层厚度在0. 04-0. 10mm ;
(5)、复银复焊料银石墨带材型轧，将复银复焊料银石墨带材经分条制备成宽度在 2-20mm数条带材，然后在复银复焊料银石墨带材的复焊料面上轧与石墨纤维方向一致的条 纹； (6)、抛光、去油、烘干进行表面处理，制得银石墨电接触带材成品。 进一步设置是所述的银粉中雾化银粉为-200目，化学银粉为-350目、球型石墨粉
平均粒度在1 y m-5 ii m，纤维石墨粉长径比在1-5。 进一步设置是所述步骤(2)中制得的复银银石墨带材的厚度为2mm-10mm，其挤压 压力复银工艺的挤压温度720-83(TC，氢气气氛保护，加热时间120分钟-180分钟，银层厚 度占板材厚度的10% _20%。 进一步设置是所述的步骤(3)中退火工艺在氢气气氛保护下且其退火温度为 450°C -550°〇，退火时间为60-90分钟。 进一步设置是所述的步骤(4)的中频感应加热设备的中频加热功率在2-15KW，带 材牵动速度在5mm/s-15mm/s，带材加热过程中采用吹氮气方法对带材及焊料进行防氧化保 护。 本发明的有益效果有1、本工艺通过反挤压方式进行带材复银，反挤压材料流动
性均匀稳定的特点导致了带材复银层均匀、稳定的特点；2、本工艺挤压复银带材的挤压比
可达100-200，从而可以保证AgC带材本身性能和复银层复合强度。3、本工艺采用中频在线
加热工艺制备复焊料带材，由于中频加热的快速性，从而保证了焊料成分组织较其他复焊
料工艺更加稳定，并且连续在线加热同样保证了带材焊料层厚度的均匀稳定，同时在复焊
料过程中采用氮气保护方式可以防止焊料氧化。 下面结合具体实施方式
对本发明做进一步介绍。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不 能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明 作出一些非本质的改进和调整。
实施例一
将-200目雾化银粉、-350目化学银粉、平均粒度在1_5 y m球型石墨粉按 48 : 48 : 4的比例混合均匀后压锭、烧结，然后锭子外侧包覆3mm银层，在1100mm挤压机 上进行挤压压力复银。挤压压力复银后，银石墨复银带材规格为35*2皿，然后经过反复冷 轧-退火工艺，轧制到厚度为l.Omm，在中频感应加热设备上复O. 06mm厚Agl5CuP5焊料，制 备出的复银复焊料银石墨带材在带材轧机上进行带材轧制。
实施例二
将-200目雾化银粉、-350目化学银粉、平均粒度在1-5 y m球型石墨粉按 48.5 : 48. 5 : 3的比例混合均匀后压锭、烧结，然后锭子外侧包覆4mm银层，在1100mm挤 压机上进行挤压压力复银。挤压压力复银后，银石墨复银带材规格为35*2皿，然后经过反 复冷轧_退火工艺，轧制到厚度为0. 5mm，在中频感应加热设备上复0. 06mm厚Agl5CuP5焊 料，制备出的复银复焊料银石墨带材在带材轧机上进行带材轧制。
实施例三
将-200目雾化银粉、-350目化学银粉、平均粒度在1_5 y m球型石墨粉、平均长径比为3纤维石墨粉按48 : 48 : 2 : 2的比例混合均匀后压锭、烧结，然后锭子外侧包覆3. 5mm银层，在1100mm挤压机上进行挤压压力复银。挤压压力复银后，银石墨复银带材规格为35*2皿，然后经过反复冷轧-退火工艺，轧制到厚度为0. 8mm，在中频感应加热设备上复0. 06mm厚Agl5CuP5焊料，制备出的复银复焊料银石墨带材在带材轧机上进行带材轧制。
实施例四
将-200目雾化银粉、-350目化学银粉、平均粒度在1_5 y m球型石墨粉按47.5 : 47. 5 : 5的比例混合均匀后压锭、烧结，然后锭子外侧包覆3mm银层，在1100mm挤压机上进行挤压压力复银。挤压压力复银后，银石墨复银带材规格为35*2皿，然后经过反复冷轧_退火工艺，轧制到厚度为0. 9mm，在中频感应加热设备上复0. 06mm厚的Agl5CuP5焊料，制备出的复银复焊料银石墨带材在带材轧机上进行带材轧制。
权利要求
一种银石墨电接触带材制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)、银石墨锭子制备，以银粉和石墨粉为原料混合经压锭、烧结制得银石墨锭子，其中银粉由雾化银粉和化学银粉组成，石墨由球型石墨粉和纤维石墨粉组成，其中银粉中雾化银粉与化学银粉的质量比为3/7-7/3，石墨粉中球型石墨粉与纤维石墨粉的质量比为1/2-2/1，总体银粉与总体石墨粉的质量比为95-97∶5-3；(2)、复银银石墨带材制备，将银石墨锭子外侧包裹一层银层，然后进行挤压压力复银工艺，制备出银层厚度可控的带有复银层的复银银石墨带材；(3)、复银带材轧制，复银银石墨带材经过反复冷轧-退火或者温轧-退火工艺，轧制成厚度在0.5-1.0mm的复银带材；(4)、复银带材复焊料，将复银带材在中频感应加热设备上复Ag15CuP5焊料制得复银复焊料银石墨带材，焊料层厚度在0.04-0.10mm；(5)、复银复焊料银石墨带材型轧，将复银复焊料银石墨带材经分条制备成宽度在2-20mm数条带材，然后在复银复焊料银石墨带材的复焊料面上轧与石墨纤维方向一致的条纹；(6)抛光、去油、烘干进行表面处理，制得银石墨电接触带材成品。
2. 根据权利要求1所述的银石墨电接触带材制备方法，其特征在于所述的银粉中雾化银粉为-200目，化学银粉为-350目、球型石墨粉平均粒度在1 y m-5 ii m，纤维石墨粉长径比在1-5。
3. 根据权利要求1或2所述的银石墨电接触带材制备方法，其特征在于所述步骤(2)中制得的复银银石墨带材的厚度为2mm-10mm，其挤压压力复银工艺的挤压温度720-830 °C ，氢气气氛保护，加热时间120分钟-180分钟，银层厚度占板材厚度的10% -20%。
4. 根据权利要求3所述的银石墨电接触带材制备方法，其特征在于所述的步骤(3)中退火工艺在氢气气氛保护下且其退火温度为450°C _5501:，退火时间为60-90分钟。
5. 根据权利要求4所述的银石墨电接触带材制备方法，其特征在于所述的步骤(4)的中频感应加热设备的中频加热功率在2-15KW，带材牵动速度在5mm/s-15mm/s，带材加热过程中采用吹氮气方法对带材及焊料进行防氧化保护。
全文摘要
本发明公开了一种银石墨电接触带材制备方法，包括银石墨锭子制备、复银银石墨带材制备、复银带材轧制、复银带材复焊料、复银复焊料银石墨带材型轧、抛光、去油、烘干进行表面处理等步骤制得银石墨电接触带材成品，本发明具有复银层厚度均匀、稳定、可控、复合强度良好，焊料层厚度均匀、稳定、可焊接性能良好的特性等优点。
文档编号H01H1/02GK101693955SQ20091015356
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者刘立强, 宋林云, 张明江, 林万焕, 柏小平, 翁桅 申请人:福达合金材料股份有限公司;