銀銅鎳稀土複合材料的製作方法

2023-09-22 05:57:30

專利名稱：：銀銅鎳稀土複合材料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及電接觸複合材料，特別是涉及用於開發微電機換向器用環保型複合導電材料。'
背景技術：
：直流微電機是視聽電子設備、辦公自動化設備、通信設備、汽車及家電制itik不可缺少的電子器件。直流微電機採用三極換向器與電刷滑動接觸，實現電力傳輸維持電機運轉。換向器與電刷的工作狀7JW電機的穩定性和f頓壽命有著舉足輕重的影響。20世紀後期，貴金屬複合材料的問世和大批量生產，使微電機換向器材料發生了根本性的變化。以貴金屬復層優良的電接觸性能和賤金屬基帶較好的機械性能和導電導熱性能的組合來取代單一金屬或合金，從而獲得質優價廉的最佳效果，因此得到了迅速推廣應用，為微電機產業的發展起到了有力的推動作用。目前使用貴/賤金屬複合材料主要有AgCd/Cu、AgCu/Cu、AgCuNi/Cu、AgCuZnNi/Cu等系列複合材料。由於Cd有毒，AgCd/Cu己逐漸淘汰，AgCu/Cu在高溫、高溼和含硫及硫化氫氣氛中，其表面容易生成不導電的硫化物以及氧化膜，引起接觸電阻不穩定，可靠性降低，同時，其硬度和耐磨性也較低，銀銅合金有偏析傾向，添加適當的Ni形成AgCuNi合金，可顯著減少其偏析，再添加適當的Zn形成AgCuZnNi合金，可改善其耐磨性和耐腐蝕性，但該類複合材料的電壽命不足，特別是在較高^^頓時，耐磨性能及i頓壽命有所降低。國內發明專利申請公開說明書"一種電接觸複合材料(公開號CN1468707，公開日2004年1月21日)"，公開的用於製造電器元件的電接觸複合材料，由銅合金層、複合在銅合金層上的銀合金層構成。其中，銀合金層由含有O.106.00%Zn、0.1015.00%Cu、0.052.00%Ni和餘量Ag的合金製成。銀合金層層疊複合在銅合金層的全部表面上，或者鑲嵌複合在銅合金層的部分表面上。該發明的複合材料導電、導熱和機械強度性能與原有材料相當，用於微小電機的換向器、開關和電插接件等，使用中對環境無汙染，並具有滅弧作用。該文獻公開的複合材料的成分含量與本發明不同，且未涉及材料的電學性能材料的成分及含量變化直接影響材料的性能。由於都是開發微電機換向器用環保型複合材料，則材料的結構和用途一致是合理的。
發明內容本發明的目的在於提供一種銀銅鎳稀土複合材料，它具有優異的耐磨損能力、耐電弧燒蝕性、抗熔焊性能、抗金屬轉移性能和低而穩定的接觸電阻。該材料製成微電機換向器元件，適用於視聽電子設備、辦公自動化設備、通信設備、汽車及家用電器製造業、電動玩具等電子器件。本發明所述的銀銅鎳稀土複合材料，包括銅層、鑲嵌複合在銅層上的銀合金層；銀合金層為38%的Cu、0.51.5。/。的Ni、0.20.8。/。的Ce、餘量為Ag的銀合金。該材料具有優異的耐磨損能力、耐電弧燒蝕性、抗熔焊性能、抗金屬轉移性能和低而穩定的接觸電阻。該材料製成微電機換向器元件，適用於視聽電子設備、辦公自動化設備、通信設備、汽車及家用電器審隨業、電動玩具等電子器件。'本發明的AgCuNiCe/Cu複合材料由基體層Cu、復層AgCuNiCe組成，銀合金層鑲嵌複合在銅層的部分表面上，即將銀合金帶材鑲嵌在銅帶材上開出與其厚度和寬度相適中的槽中，採用室溫車L制複合四步工藝法，即表面處理~~軋制復^~~T散退火~~精密軋制，製備AgCuNiCe/Cu鑲嵌複合材料。本發明採用帶式法可以生產成巻的複合材料，實現了複合材料的連續化生產，大大提高了生產效率。本發明的有益效果是1、本發明提供的AgCuNiCe/Cu複合材料不含Cd，無毒，是環保材料。2、本發明提供的AgCuNiCe/Cu複合材料具有優異的電接觸性能，使用壽命長。其原因是AgCuNi合金中添加微量的Ce，在電弧的作用下，AgCuNi合金中的金屬間化合物Ag5Ce首先分解Ag、Ce，消耗了電弧熱，抑制了接點材料的溫升，具有一定的滅弧作用，同時，Ce與02形成表面氧化物強化相，提高了材料抗金屬轉移能力，保護銀基體少受電弧的侵蝕，提高了材料的耐電弧燒蝕性和抗熔焊性能。圖1為本發明的示意圖。圖1中(1)表示銀合金層，(2)表示銅層。具體實施例方式如圖1，本發明包括銅層、鑲嵌複合在銅層上的銀合金層，其特徵在於銀合金層為含銀合金層為38%的Cu、0.5~1.5%的化、0.20.8W的Ce、餘量為Ag的銀合金。銀合金層(1)鑲嵌複合在銅層(2)的部分表面上。製備方法是將含4。/。的Cu、0.5。/。的Ni、0.5。/。的Ce、餘量為Ag的銀合金(如表1中實施例3)帶材鑲嵌在銅合金帶材上開出與其厚度和寬度相適中的槽中，採用室溫軋制複合四步工藝法，即表面處理——軋制複合一^T散退火一精密軋制，製備AgCuNiCe/Cu複合材料。'本發明的AgCuNiCe/Cu複合材料與AgPd30/Cu電刷材料酉瀏裝配在微電機上，在溼度50%,溫度60'C條件下的耐久性實驗壽命見表1。表1本發明的AgCuNiCe/Cu複合材料的耐久性實驗壽命與原有材料對比tableseeoriginaldocumentpage5注AgCuNiCe6-l-0.5/Cu複合材料標識說明含6呢的Cu、1%的附、0.5呢的Ce，餘量為Ag的銀合金，與Cu複合構成的AgCuNiCe6-l-0.5/Cu複合材料。權利要求1、一種銀銅鎳稀土複合材料，包括銅層、鑲嵌複合在銅層上的銀合金層，其特徵在於銀合金層為含3~8％的Cu、0.5~1.5％的Ni、0.2~0.8％的Ce、餘量為Ag的銀合金。2、根據權利要求1所述的一種銀銅鎳稀土複合材料，其特徵在於銀合金層(1)鑲嵌複合在銅層(2)的表面上。3、根據權利要求1所述的一種銀銅鎳稀土複合材料，其特徵在於所述銀合金層鑲嵌複合在銅層的部分表面上，是將銀合金帶材鑲嵌在銅帶材上開出與其厚度和寬度相適中的槽中。4、權利要求1所述的銀銅鎳稀土複合材料作為在視聽電子設備、辦公自動化設備、通信設備或汽車及家用電器制皿中製備微電機換向器元件中的應用。全文摘要本發明公開了一種用於製造微電機換向器元件的銀銅鎳稀土複合材料，包括銅層、鑲嵌複合在銅層上的銀合金層，其特徵在於銀合金層為含3～8％的Cu、0.5～1.5％的Ni、0.2～0.8％的Ce、餘量為Ag的銀合金。銀合金層(1)鑲嵌複合在銅層(2)的部分表面上。該材料具有優異的耐磨損能力、耐電弧燒蝕性、抗熔焊性能、抗金屬轉移性能和低而穩定的接觸電阻。該材料製成微電機換向器元件，適用於視聽電子設備、辦公自動化設備、通信設備、汽車及家用電器製造業、電動玩具等電子器件。文檔編號H01R39/00GK101645573SQ20091009490公開日2010年2月10日申請日期2009年8月31日優先權日2009年8月31日發明者盧紹平,周世平,勇朱,端毛,健王,王光慶,彬顧申請人:昆明貴金屬研究所