專利名稱：一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料的制作方法
技術領域：
本發明屬于電觸頭材料技術領域，具體是指一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料。
背景技術：
電觸頭是電器開關、儀器儀表等的接觸元件，主要承擔接通、分斷電路及負載電流的作用。作為制備電觸頭的材料，銀基電觸頭材料是其中用量最大和應用最廣的一類。電器上的銀基電觸頭材料不僅用量大，而且在使用過程中由于損蝕而逐漸消耗殆盡，不能回收，報廢電器上所剩余的白銀或銀基電觸頭，由于分散也難以回收。然而銀的資源少，全世界生產的銀約25%用于電子和電工，且基本上消耗于制造觸頭。因此，減少每一臺電器產品的觸頭用銀量，同時提高銀基觸頭的性能是一項很有價值的工作。
傳統的銀碳化鎢石墨電觸頭常與AgW50配對應用于塑殼斷路器的配套觸頭，量大面廣；由于銀碳化鎢石墨電觸頭材料中添加了石墨，在電弧作用下石墨成還原氣氛，防止WC氧化，降低接觸電阻，減少飛濺，具有良好的抗熔焊性、接觸電阻低而穩定等特點。由于銀碳化鎢石墨電觸頭銀含量較高(理論銀含量為85%)，隨著銀價不斷上漲，使的銀碳化鎢石墨電觸頭的價格變得昂貴，無形中提高了低壓電器的制造成本。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，本申請基于成分(元素)和性能更加優化配合，而提供一種抗電弧燒損性強，電壽命長，成本更低的高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料。為實現上述目的，本發明的技術方案是碳化鎢9_16wt%，碳化釩2_9wt%，石墨l-4wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種0-0. 4wt%Ni-P,0. 1-0. 9wt%Si，0. 3_lwt%Co，O. l-o. 3wt%Ni，其中 Ni-P 中 Ni 含量為 76_85wt%，余為銀。進一步設置是所述的碳化釩的顆粒粒徑為O. 5_4Mm。本申請實現上述發明目的的設計思路和作用機理是由于WC和石墨與銀的潤濕性較差，銀碳化鶴石墨電觸頭組織結合方式屬于機械曬合型，基體結合強度較低，抗電弧燒損性較差；碳化礬是一種抗電弧燒損性較好的組元，且與銀的潤濕性較佳，因此，加入特定量的碳化礬提高了銀碳化鎢石墨電觸頭的結合強度和抗電弧燒損性，同時也不會影響材料的其他性能。此外，加入了添加物Ni-P合金的AgWCC觸點存在瞬時液相燒結過程低熔點共晶相Ni-P合金粉末在燒結過程中，熔化的液相Ni-P合金在毛細作用下在粉末顆粒間擴散遷移，促進顆粒重排；并作為元素擴散的通道，有利的提高了基體銀元素間的擴散，從而達到增加基體材料致密度，增強基體材料結合強度的目的。由于本發明是在保證觸頭的原有性能前提下，采用碳化礬取代部分銀，不但降低了成本，而且進一步提高了觸頭材料的電性能；同時加入的添加元素可改善碳化鎢與銀基體的潤濕性，降低電阻，增大強度，參見實施例的實驗數據。本發明在傳統的銀碳化鎢石墨電觸頭材料基礎上，采用碳化礬取代部分銀，同時加入改善潤濕性的添加元素，不但提高了基體結合強度，增強了抗電弧燒損性能，觸頭材料的力學性能和電性能同時得到提升；同時降低了材料成本，提升了該類型觸點的市場競爭性。下面具體實施方式
對本發明做進一步介紹。
具體實施例方式實施例一
一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其主體成分包括碳化鎢15wt%，碳化釩3wt%，石墨lwt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種O. 2%Ni-P,O. 34%Si，余為銀。該類型觸點應用在額定電流63A塑殼斷路器上，分斷指標達到15KA，電壽命5223次。實施例二
一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其主體成分包括碳化鎢10wt%，碳化釩5wt%，石墨2. 5wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種0. 6%Si，0. 32%Co，O. 18%Ni-P，余為銀。該類型觸點應用在額定電流100A塑殼斷路器上，分斷指標達到25KA，電壽命4657次。實施例三
一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其主體成分包括碳化鎢13wt%,碳化釩4. 8wt%，石墨3. 2wt%,添加元素為以下元素中的一種或幾種0. 24%Ni-P,
O.18%Si，0. 27%Co，余為銀。該類型觸點應用在額定電流225A塑殼斷路器上，分斷指標達到35KA,電壽命3158次。
權利要求
1.一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其特征在于包括以下組分，以質量百分比計碳化鎢9-16wt%，碳化釩2-9wt%，石墨l-4wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種 0-0. 4wt%Ni-P,0. 1-0. 9wt%Si,0. 3_lwt%Co，0. 1-0. 3wt%Ni，其中 Ni-P 中 Ni 含量為76-85wt%，余為銀。
2.根據權利要求I所述的一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，其特征在于所述的碳化f凡的顆粒粒徑為O. 5-4Mm。
全文摘要
本發明公開了一種高性能低壓斷路器用節銀銀碳化鎢石墨電觸頭材料，包括以下組分，以質量百分比計碳化鎢9-16wt%，碳化釩2-9wt%，石墨1-4wt%，添加元素為以下元素中的一種或幾種0-0.4wt%Ni-P，0.1-0.9wt%Si，0.3-1wt%Co，0.1-0.3wt%Ni，其中Ni-P中Ni含量為76-85wt%，余為銀。本申請的電觸頭具有較好的抗電弧燒損能力，表現為較高的電壽命，同時制造成本低，做到了成分和性能優化配合。
文檔編號C22C5/06GK102899551SQ20121044027
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者張秀芳, 翁桅, 魯香粉, 柏小平, 林萬煥 申請人:福達合金材料股份有限公司