一種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點及其製備方法

2023-07-09 06:50:31

一種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點及其製備方法，觸點部件具有三層結構，第一層為疏水性橡膠層，第二層為金屬薄片層，第三層為鎢合金的化學沉積層。本化學沉積所採用的鍍液中含有25-125g/L的可溶性鎢化合物、0-60g/L的可溶性的過渡金屬鐵、鎳、鈷、銅或錳的化合物、0-30g/L的可溶性的錫、銻、鉛或鉍化合物。當疏水性橡膠層和金屬薄片層的層狀複合體用此鍍液進行化學鍍時，鎢合金鍍層選擇性地沉積在金屬表面上，在疏水性橡膠表面根本上不發生鎢合金的化學沉積。本發明所製備的開關觸點，具有良好的金屬色澤，較低的接觸電阻，較高的耐開關電弧燒蝕性能和較長的使用壽命，並且適合與橡膠進行熱硫化粘合和成型。
【專利說明】一種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點及其製備方法

【技術領域】
[0001] 本發明具體涉及一種電力或電子產品中的開關或電路中兩個導體之間可通過相 互接觸從而可供電流通過的零部件(也就是電觸頭或觸點）及其製備方法。

【背景技術】
[0002] 電觸頭或觸點是開關或電路中兩個導體之間通過相互接觸從而可供電流通過的 重要零部件，承擔接通、承載和分斷正常電流和故障電流的功能，其質量和使用壽命直接決 定著整個開關或電路的質量和使用壽命。電觸頭或觸點主要應用於繼電器、接觸器、空氣開 關、限流開關、電機保護器、微型開關、儀器儀表、電腦鍵盤、手持機、家用電器、汽車電器(車 窗開關、後視鏡開關、燈開關、起動電機等負荷開關)、漏電保護開關等。電觸點或觸點的制 備材料很多，主要有銀、銀鎳、銀氧化銅、銀氧化鎘、銀氧化錫、銀氧化錫氧化銦、銀氧化鋅、 紫銅、黃銅、磷銅、青銅、錫銅、鈹銅、銅鎳、鋅白銅、不鏽鋼等。
[0003] 在汽車電器、家用電器、電腦鍵盤和手持機等設備中，其開關部件常常是設有觸點 的印刷電路板（PCB)和設有觸點的橡膠按鍵的組合。PCB上的圓形觸點，被一條直線或曲線 (如S型曲線、Μ型曲線）分割成不導通的兩半。按鍵上的觸點是不用分割的圓形。用按鍵 上的一個相同直徑的圓形觸點，與PCB上的一個圓形觸點作面對面的接觸，就可以接通PCB 上的一個電路。按鍵上的觸點材料，是導電橡膠或金屬。導電橡膠觸點與PCB觸點相接觸 時的接觸電阻較大，導電橡膠觸點不適用於接通電流較大(例如電流大於50毫安)的PCB電 路。金屬觸點與PCB觸點相接觸時的接觸電阻較小，金屬觸點既可以用於接通電流較小的 PCB電路，也可以用於接通電流較大的PCB電路。但目前金屬觸點存在耐化學品腐蝕、耐電 弧燒蝕性能不理想、製作成本高從而使其應用受到限制等問題。
[0004] 在大氣中，開關元件在接通電路或分斷電路時常產生電火花或電弧。開關電弧現 象的存在，將導致觸點氧化和燒蝕，並且可能使空氣中的有機質碳化從而產生積碳，使開關 的接觸電阻逐漸增大甚至斷路。
[0005] 申請專利號為201220499100. X的專利文件公開了"一種三層複合電觸點"，該觸 點是在銅基觸點本體的接觸面上鍍一層銀，使得觸點的導電性能更好，且比完全採用銀制 成要節省生產成本。雖然銀的導電性和傳熱性在所有的金屬中都是最高的，但銀的耐大氣 腐蝕性能較差、耐鹽霧性能較差。銀易與大氣中的硫化氫（H 2S)反應生成黑色的硫化銀。銀 作為點觸點使用，雖然初始表面電阻小，但其在大氣中的使用壽命也受到限制。雖然鍍銀的 成本比黃金低，但銀也是貴金屬之一。另外，在這樣的電觸點中，沒有橡膠層，因此，這種電 觸點不適於與橡膠進行熱硫化粘合和熱硫化成型從而製成含有電觸點的橡膠按鍵。只有含 有橡膠層的觸點，或者全部由導電橡膠構成的觸點，才可能順利與其它橡膠進行熱硫化粘 合和熱硫化成型從而製成含有電觸點的橡膠按鍵，而不會在熱硫化粘合和熱硫化成型過程 中產生溢膠、粘合不良等質量問題。
[0006] 申請專利號為200580045811. 2的專利文件公開了一種"具有鍍金端觸點的扁平 一次電池"，該電池可用於例如數位照相機。該電池可具有包含鋰的陽極和低電阻的觸點。 陽極和陰極可呈其間帶有隔板的螺旋形捲曲的薄片形式。外部正負觸點用金鍍覆以改善接 觸電阻。該發明電觸點的電阻雖小，但是由於黃金的熔點不及鎢、鑰等難熔金屬，所以其耐 電壓產生的火花性能欠佳。另外，黃金高昂的價格也限制了該電觸點的應用範圍。
[0007] 申請專利號為201020143455. 6的專利文件公開了一種"鍍鎳鎢觸點"，屬於基本 電器元件【技術領域】，旨在解決現有的鎢觸點易氧化，影響導電性能的問題。在公知技術中， 現有的鎢觸點主要是鉚釘型座釘和鎢片以純銅為焊料熔焊製作成。本專利中採用在座釘和 鎢片焊連的鎢觸點外表面包罩連接鍍鎳層所組成為鍍鎳的鎢觸點。其結構簡單實用，導電 性能穩定，經久耐用，適用於汽車、摩託車、電喇叭等電器。該專利的觸點採用鎢片外加鍍 鎳層，但鎳的耐電弧燒蝕性能低，不宜用於工作電流或電壓較大的較苛刻的場合。我們的 測試表明，鎳作為開關觸點與PCB的鍍金觸點接觸和分斷（開和關)，在室溫下，但工作電流 為300毫安時，開關次數4000次左右之後，開關的接觸電阻就顯著升高，甚至使電路完全斷 路。
[0008] 美國專利4019910公開了製備一種多金屬的鎳合金的化學鍍液。該鎳合金中除了 含有硼或磷，還含有一種或一種以上的金屬如錫、鎢、鑰或銅。該化學鍍液中含有無機酸和 多元酸或多元醇反應所得的酯複合物，如葡庚糖酸的二硼酯、鎢酸酯或鑰酸酯。該鎳合金主 要由鎳組成，鎳含量通常在大約60%至大約95% (重量比）的範圍內。該合金有優良的機械 性能和耐腐蝕性能，其中某些合金如含磷的鎳合金，特別是鎳-磷-錫-銅合金，具有非磁 性或非鐵磁性。該發明所公開的多金屬的鎳合金含有較大含量的硼或磷，如作為觸點材料 使用，較大含量的硼或磷的存在，將影響觸點的初始電阻。我們的測試表明，純鎳、鎳含量大 的鎳合金(如鎳銅合金或蒙乃爾合金、鎳鉻合金等)、含鎳的不鏽鋼、或用化學鍍得到的鎳為 主要組成的鎳合金，如果作為開關的觸點，都具有較差的耐電弧性能和較低的開關使用壽 命。
[0009] 美國專利申請20090088511公開了在裸露的銅線上選擇性地形成一種鈷基合金 保護膜的化學鍍液。化學鍍液中包含了鈷離子和另一種金屬離子(鎢和/或鑰)、螯合劑、還 原劑、特定的表面活性劑和四烷基氫氧化銨。使用該發明所公開的鍍液，不需要在化學鍍之 前使用一種子層(如鈀層)。該保護膜具有防擴散、防電遷移的能力。但這種保護膜由於鈷 含量高，比較硬而脆。此外，由於在電弧作用下鈷基合金很容易產生鈷的氧化物而導致表面 電阻上升。這種保護膜耐電弧燒蝕性能不好，不宜用來製作電觸頭或觸點。
[0010] 美國專利號為US 6821324的發明，描述了用於鈷鎢磷化學沉積的水性鍍液含有 六水氯化鈷、來自三氧化鎢（wo3)或磷鎢酸[H 3P(W301CI)4]的可溶性鎢離子源，以及一種含磷 的還原劑，不含鹼金屬離子和鹼土金屬離子，所得到的沉積薄膜不含氧，具有低的電阻率。 這種沉積薄膜可用於半導體晶片、超大規模集成電路產品、珠寶、螺母和螺釘、磁性材料、機 翼、先進材料和汽車部件等產品中的封蓋層或阻擋層，以防止層間金屬擴散和遷移。該發 明所描述的鍍液，原材料選擇的種類少，由於鍍液中不含鹼金屬離子和鹼土金屬離子，鍍液 中的鎢離子的濃度較低(特別是當三氧化鎢用作原料時)，所形成的鈷鎢磷沉積薄膜中的鎢 含量難以調節，難以得到高鎢含量的沉積薄膜。該發明所描述的鍍液，可在矽、二氧化矽、 珠寶、磁性材料和金屬等基材上沉積，沉積對基材沒有選擇性。此外，開關電弧的溫度可達 6000°C，而在氧氣存在的情況下，加熱至300°C以上時，鈷被氧化生成C〇0或C〇 304，以鈷作為 主要成分的合金，耐電弧燒蝕性能不佳，不宜作為觸點材料，所以工業上很少有鈷合金電觸 頭或觸點。
[0011] 美國專利號為6797312的發明，描述了用不含鹼金屬的鍍液形成鈷鎢合金，在鍍 液中可不使用四甲基氫氧化銨，在沉積鈷鎢金屬合金到基材上之前，不用催化劑如鈀催化 劑預處理基材，使用該鍍液就可得到鈷鎢合金的沉積層。該鈷鎢合金中含有大量的鈷元素， 不耐開關電弧燒蝕。該合金該發明也沒有涉及到如何進行選擇性的化學沉積。
[0012] 本專利權人的申請專利號為201110193369. 5的發明提供了一種"麻面金屬與橡 膠複合導電粒"，由金屬面層與橡膠基體粘合而成，或者粘合後分切而成。金屬面層為麻面， 具有凹坑、凸點或者兩者均有；凹坑或凸點在金屬面層的外表面、內表面或者兩個表面均 有。凹坑的深度小於金屬面層厚度，凸點的高度不小於金屬面層厚度的十分之一。金屬面 層的材質為金屬或合金，外表面可鍍金、銀、銅或鎳等；橡膠基體為矽橡膠或聚氨酯橡膠等； 金屬面層與橡膠基體之間可有粘接層，粘接層為熱硫化膠粘劑、底塗劑或為與橡膠基體相 同的材質。金屬面層內表面可塗有偶聯劑等助劑。本發明的金屬面層強度高、導電性穩定， 粘接層強度高，橡膠基體彈性足。該發明沒有為解決導電粒的耐電弧燒蝕問題提出解決方 案。該發明也沒有提出如何在金屬面層的外表面上獲得一層或多層鍍層的具體方法。該發 明的麻面上鍍金銀等貴金屬，由於表面積大，貴金屬用量多，成本高。
[0013] 眾所周知，各種純金屬中以鎢的熔點最高，為34KTC。鎢的蒸氣壓很低，蒸發速度 也較小。鎢的化學性質很穩定，常溫時不跟空氣和水反應，不加熱時，任何濃度的鹽酸、硫 酸、硝酸、氫氟酸以及王水對鎢都不起作用。鹼溶液對鎢也不起作用。鎢還是一種電阻率比 較小、導電性比較好的材料。在各種純金屬中，鎢的電阻率比銀、銅、金、鋁、鑰大，但比鋅、 鎳、鎘、鈕、鐵、鉬、錫、鉛、鋪、鈦、萊小，作為觸點材料時有利於降低觸點的接觸電阻。但鎢或 鎢合金的硬度很高，以機械壓製法或粉末冶金法，難以得厚度較小的鎢或鎢合金合金的薄 片(特別是厚度小於〇. 〇5mm的鎢合金薄片)，如果將較厚的鎢合金的薄片，直接用於生產金 屬觸點，不僅將增大金屬觸點的原材料成本，而且由於鎢或鎢合金合金的硬度大，進行分割 或衝切加工困難。由於鎢與其它金屬性質的顯著差異，在電子產品中，特別是在觸點中，未 有成熟的和廣泛使用的應用技術。
[0014] 本發明，將公開一種耐電弧燒蝕的鎢合金觸點及其製備方法，這種觸點由於包含 橡膠層，因而可與橡膠進行熱硫化粘合和熱硫化成型從而製備包含耐電弧燒蝕的觸點的橡 膠按鍵。


【發明內容】

[0015] 第一發明目的：克服傳統鍍金、銀基或鍍銀的開關觸點成本較高、耐電弧燒蝕性能 不太高的缺陷，或者克服銅基、錫基、鎳基或不鏽鋼觸點雖然成本較低但耐電弧燒蝕性能較 差、壽命較短的缺點，提供一種製造成本低、導通電流大、耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點。
[0016] 第一技術方案：本發明提供的一種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點，開關觸點是具 有三層結構的層狀複合體，第一層為0. l-l〇mm厚的疏水性橡膠層，第二層為0. 01-2. 0mm厚 的金屬薄片層，第三層為2?(Γ5-〇. 02mm厚的鶴合金鍍層；其中，第三層鶴合金鍍層是第一 層和第二層的複合體浸泡在化學鍍液中，用化學沉積的方法將鎢合金沉積在第一層和第二 層的複合體中第二層的表面而形成的，鎢合金鍍層中含有重量比為30%以上的鎢元素、含 有重量比為0-70%的過度金屬元素鐵、鈷、鎳、銅或猛、或者主族元素錫、鋪、鉛、秘等。
[0017] 在鎢合金的鍍液中加入鎳、鈷、銅、錳等過渡金屬元素的離子，是為了使鍍層與金 屬基材粘合牢固，並且為了加快化學沉積的速率。鍍液中還可以加入錫、銻、鉛或鉍等元素 的離子，以使鍍層獲得特定的性能。比如，在鍍液中加入少量的亞錫離子，或者同時加入亞 錫離子、銻離子和鉛離子，可使鍍層的硬度下降。由於使用了含磷或含硼的還原劑，少量的 磷也可能沉積在鍍層中。但由於鍍層中磷和硼的含量高，將使鍍層的初始表面電阻增大，因 此，應採取控制鍍液中還原劑的濃度和鍍液溫度等措施，來控制鍍層中磷和硼的含量。
[0018] 採用鎢合金鍍層做最外層原因在於：金屬鎢在大氣中化學性質穩定，是高熔點金 屬，蒸氣壓極低，具有比較好的耐電弧燒蝕性能，並且，鎢的電導率比大多數金屬都高。因此 這種觸點能夠通過或承受更大的電流，觸點使用壽命更長。
[0019] 一般來說，所用橡膠材料的疏水性越強，越有利於鎢合金在本發明中所使用橡膠 金屬層狀複合物中的金屬面上沉積，而不在橡膠材料的表面上沉積。親水性橡膠、含有表面 活性劑或抗靜電劑的橡膠材料、含有大量親水性或吸水性填料的橡膠材料，不宜在本發明 中使用。如果使用這些橡膠材料，在進行化學鍍時，將使鎢合金鍍層也沉積在這些橡膠材料 上。
[0020] 作為優化：所述的疏水性橡膠層是由於橡膠分子鏈上羧基、羥基、羰基、氨基、醯胺 基、腈基、硝基、滷基、巰基、磺酸根和苯磺酸根含量低，從而使橡膠表面的水接觸角大於65° 的橡膠材料構成；或者，所述的疏水性橡膠層是由於橡膠中不含或含有少量的親水性的填 料或添加劑，從而使橡膠表面的水接觸角大於65°的橡膠材料構成。
[0021] 作為優化：所述的疏水性橡膠層由非極性或極性弱的橡膠製備而成；優先選用三 元乙丙橡膠、甲基乙烯基矽橡膠或甲基乙烯基苯基矽橡膠。
[0022] 三元乙丙橡膠、甲基乙烯基矽橡膠和甲基乙烯基苯基矽橡膠是非極性橡膠，疏水 性強，同時它們的耐候性好，在大氣中能長期保持良好的彈性，因此，它們是所述的疏水性 橡膠層的優先使用的材料。高腈基含量的丁腈橡膠和氫化丁腈橡膠、端羧基液體丁腈橡膠、 氯磺化聚乙烯橡膠、氯醚橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠等極性橡膠，以及親水化的橡膠 (如親水性矽橡膠）和水膨脹橡膠等材料的極性大或含有大量親水性物質，這些材料表面疏 水性不強。這些材料在含可溶性鎢化合物的化學鍍液中，鎢合金鍍層就會沉積在這些材料 的表面。
[0023] 疏水性橡膠層中的疏水性橡膠對水具有排斥能力，水不能在疏水性橡膠表面鋪展 開來。為了獲得鎢合金在金屬材質上的選擇性化學沉積，在由第一層疏水性橡膠層和第二 層金屬薄片的複合體中的橡膠材質的疏水性越高越好。在用鍍液進行化學沉積時，為了使 沉積在第一層疏水性橡膠層上的合金少得可以忽略不計，橡膠基材的水接觸角需大於65°。 這裡所謂的選擇性化學沉積，指的是鎢合金鍍層，選擇性地沉積在金屬材質上，而不沉積在 橡膠材質上。橡膠分子鏈上羧基、羥基、羰基、氨基、醯胺基、腈基、硝基、齒基、巰基、磺酸根 和苯磺酸根，將增大橡膠的極性和親水性。特別是羧基、羥基、磺酸根和苯磺酸根，將極大的 增大橡膠的極性和親水性。如果在橡膠和金屬的複合體中使用的是親水性強的羧基橡膠， 化學沉積將既可以發生在金屬材質表面，也同時發生在橡膠材質表面。如果橡膠材質上有 鎢合金的沉積層，將不僅浪費化學鍍的鍍液，而且不利於橡膠材質與其它橡膠材質的熱硫 化粘合或熱塑性粘合，而這種熱硫化粘合或熱塑性粘合是後續加工中所必需的。第一層疏 水性橡膠層的存在，就是為了第一層疏水性橡膠層和其它橡膠進行熱硫化粘合或熱塑性粘 合，從而製備包含觸點的橡膠按鍵。
[0024] 因此，必需限制這些極性基團在橡膠基材中的含量，以獲得選擇性良好的鎢合金 化學沉積。為了獲得選擇性最佳的化學沉積，橡膠基材中不能含有這些基團。同樣的道理， 橡膠材質本體或表面不含或少量含有親水性強的填料、添加劑或表面活性劑，也有利於獲 得選擇性的化學沉積。
[0025] 三元乙丙橡膠、甲基乙烯基矽橡膠、甲基乙烯基矽苯基橡膠是非極性的或極性很 弱的、疏水性比較強的橡膠材料，適宜於和金屬薄片進行複合製備層狀複合體。在使用前述 的化學鍍液進行化學鍍時，化學沉積不發生在橡膠層上。
[0026] 作為優化：所述的第二層的金屬薄片層為具有凸點或凹點的金屬片材，具有凸線 條或凹線條的金屬片材、具有凸面或凹面的金屬片材、具有面積小於1_ 2的小孔的金屬片 材、金屬網、金屬泡沫或者金屬纖維燒結氈，以便與PCB上的觸點接觸壓強更大，導通性更 好；金屬材質為鎂、鋁、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、鑰、銀、錫、金或含有這些元素的合 金；所述的金屬薄片層是由單一的金屬材質或者不同的金屬材質的層狀複合形成的；優選 在大氣中化學性能穩定、電導率較高且價格比較低的金屬或合金，如不鏽鋼或鎳合金。
[0027] 作為優化：所述的第二層的金屬薄片由0.01-1. 0mm厚的不鏽鋼、銅或銅合金、鎳 或鎳合金薄片構成，在不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金薄片的一面或兩面，鍍有0.01-10 微米的純鎳層或鎳合金層；不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金薄片上的鎳合金層由真空鍍 膜、電鍍或化學鍍的方法製備。
[0028] 在不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金薄片上鍍一純鎳層或鎳合金層，可以提高金屬 薄片與鎢合金鍍層的粘合強度，避免鎢合金鍍層在觸點使用過程中脫落。特別是銅和銅合 金薄片，宜在化學沉積鎢合金鍍層之前，在銅和銅合金薄片的兩面鍍上一薄層純鎳層或鎳 合金，以提高銅和銅合金的耐氧化、耐化學腐蝕的性能。
[0029] 所選用的不鏽鋼是普通不鏽鋼、耐酸鋼、或者添加了鑰元素的從而改善耐大氣腐 蝕性的，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕的特種不鏽鋼。
[0030] 金屬薄片的厚度不宜過薄。如果第二層的金屬薄片厚度低於0. 01mm，就可不能很 好地支撐第三層的鎢合金鍍層，在與橡膠複合之前、之中或之後的加工中容易破裂。如果第 二層的金屬薄片太厚，就會增加觸點的整體硬度，同時浪費金屬材料。所以，金屬薄片的厚 度，不宜大於1. 〇mm。
[0031] 預先將第一層的疏水性橡膠層和第二層的金屬薄片製成層狀複合體，是為了方便 將層狀複合體作為觸點應用於製備橡膠按鍵。層狀複合體上的疏水性橡膠，可直接與其它 橡膠進行熱硫化粘合或熱塑性粘合而形成橡膠按鍵。如果將沒有橡膠層的金屬薄片和其它 橡膠進行熱硫化粘合和熱硫化成型、或熱塑性粘合和熱塑性成型從而形成橡膠按鍵，就會 在模塑過程中發生溢膠、粘合不良等現象。所謂溢膠現象，是指在模塑過程中，橡膠溢到觸 點的正面，從而影響觸點的導電性能。觸點上有溢膠現象，對觸點的質量來說是不可接受 的。
[0032] 第二發明目的：提供上述耐開關電弧燒蝕的觸點的一種製備方法。
[0033] 第二技術方案：一種耐電弧燒蝕的開關觸點的製備方法，包括如下步驟： (1)金屬薄片的處理：金屬薄片為0. 01mm至1. 〇mm厚的不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合 金薄片；用清洗劑和有機溶劑對金屬薄片進行除油、清洗；或通過噴砂、打磨將金屬薄片進 行表面機械粗化處理；或通過化學蝕刻處理以處理出直徑小於1mm的凹坑或凸點；或在金 屬薄片的一面或兩面，用電鍍或化學鍍的方法鍍有〇. 1微米至10微米的純鎳層或鎳合金 層；然後用清洗劑和有機溶劑對所得到的金屬薄片進行除油、清洗； (2) 疏水性橡膠與金屬薄片的粘合處理：疏水性橡膠通過熱硫化粘合和熱硫化成型，粘 合在塗有底塗劑或粘合促進劑的金屬薄片上，形成層狀的複合片材；或者將具有自粘性疏 水性橡膠，通過熱硫化成型，粘合在塗有底塗劑或沒有底塗劑的金屬薄片上，形成層狀的復 合片材； (3) 切割處理：將上述步驟中的複合片材分割或衝切成包含有疏水性橡膠層和金屬薄 片層的直徑為2-10mm的圓柱體，或者將上述步驟中的複合片材分割或衝切成橫截面為橢 圓形、多邊形、十字形、星形、新月形或它們的任意組合的物體；用鹼性清洗液清洗約5分 鍾，水洗後，用5%的鹽酸清洗3分鐘，然後用去離子水清洗乾淨，濾幹； 用5%的鹽酸清洗的目的，是為了除去部分金屬基材表面的氧化物，使金屬基材表面活 化，增強金屬基材和鎢合金鍍層之間的結合強度。使用其它清洗和酸液活化方法，也是可行 的。
[0034] (4)鎢合金鍍層的製備：將上述圓柱體或物體，浸漬在含有可溶性鎢化合物的化學 鍍液中，攪拌，用化學鍍的方法在圓柱體或物體的金屬表面形成鎢合金鍍層；或者，將上述 圓柱體放入含有可溶性鎢化合物的化學鍍液的滾筒中，讓滾筒轉動，用化學鍍的方法在圓 柱體的金屬表面形成鎢合金鍍層； 鍍液中含有40-125g/L的可溶性鎢化合物、0-60g/L的可溶性的過渡金屬鐵、鎳、鈷、銅 或錳的化合物或這些化合物的任意組合、0_30g/L的可溶性的錫、銻、鉛或鉍化合物或這些 化合物的任意組合、20-100g/L的還原劑、30-150g/L的絡合劑、20-100g/L的pH值調節劑、 0. Ι-lg/L的穩定劑、0. Ι-lg/L的表面活性劑、0-50g/L的光亮劑或粗糙度調節劑；還可在鍍 液中添加其它助劑，如化學鍍加速劑。加速劑可選用氟化鈉。氟化鈉即可以作為加速劑，同 時亦可增加鍍層的光亮度； 優選選用次亞磷酸鈉作為還原劑。當用次亞磷酸鈉作為還原劑時，製得鎢合金鍍層所 採用化學鍍的溫度為65-85°C，時間為30-300分鐘，鍍液的pH值為8. 0-10. 0。
[0035] (5)清洗、烘乾：取出上述被鍍鎢，用蒸餾水或去離子水清洗多次、浙幹、在75°C的 恆溫烘箱中烘乾，即得等到金屬面層上鍍有鎢合金的開關觸點。
[0036] 作為優化：所述的含鎢合金鍍層所採用化學鍍的溫度為70-80°C，時間為100-200 分鐘，鍍液的pH值為8. 5-9. 0 ;鍍液中含有具有pH緩衝能力的強鹼弱酸鹽；所述的pH調節 劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、乙酸鈉、氨水、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀中的一種或多種，優先 使用氨水或氫氧化鈉溶液調節鍍液的pH值。
[0037] 化學鍍的時間的選定，與開關產品的耐電弧燒蝕的性能要求或使用壽命要求有 關。化學鍍的時間越長，沉積在金屬基材上的鎢合金鍍層就會越厚。較厚的鎢合金鍍層有 利於觸點的耐開關電弧性能。但化學鍍的時間並不是越長越好。化學鍍的時間過長，不僅 生產效率低，而且偏鹼性的化學鍍液，可能會傷害第一層的疏水性橡膠層和第二層的金屬 薄片層之間的粘合強度，甚至造成脫層現象。作為優選，如果要求在500mA的導通電流下開 關次數可在1萬次以上，所述鎢合金鍍層所採用化學鍍的時間為200分鐘。
[0038] 本發明中，所述的可溶性鎢化合物是鎢酸鉀、鎢酸鈉、鎢酸銨、二鎢酸銨、四鎢酸 銨、七鎢酸銨、八鎢酸銨中的一種或多種。也可選用三氧化鎢或鎢酸。雖然三氧化鎢或鎢酸 不溶於中性的水，但它溶於鹼性水。選用三氧化鎢或鎢酸時，需先用氫氧化鈉鹼溶液或pH 大於12的氨水使之先溶解，然後用溶解了的鎢酸或三氧化鎢配置化學鍍液。優先選用易溶 解於水且價格價較低的鎢酸鈉配製化學鍍液。
[0039] 所述的可溶性過渡金屬鐵、鈷、鎳、銅或錳的化合物是硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、硫酸 鈷、氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷銨、鹼式碳酸鈷、氨基磺酸鈷、乙酸鈷、草酸鈷、硫酸鎳、氯化鎳、 硝酸鎳、硫酸鎳銨、鹼式碳酸鎳、氨基磺酸鎳、乙酸鎳、次磷酸鎳、次亞磷酸鎳、氫氧化鎳、硫 酸銅、氯化銅、硝酸銅、水合鹼式碳酸銅、乙酸銅、硫酸錳或氯化錳中的一種或多種。使用氫 氧化鎳時，先用氨水使之溶解。我們在鍍鎢合金時發現，在化學鍍液中使用硫酸鎳和鹼式碳 酸鎳復配作為鎳的前體，可使鍍得的鎢合金層具有較明亮的銀白色，所得鎢合金鍍層的表 面電阻較低。
[0040] 鍍液中可加入鐵、鈷、鎳、銅或錳以外的其它可溶性過渡金屬元素的化合物，以及 可溶性主族元素的化合物如錫化合物、銻化合物、鉍化合物和鉛化合物，但應注意這些化合 物對化學鍍對所沉積的基材的選擇性的影響。此外，也要注意這些化合物的生理毒性、環境 毒性和危險特性。比如，應儘量少用或不用對人體和環境有害的可溶性鉛化合物。雖然銀是 電觸頭或觸點中常用的元素，但不建議在鎢合金鍍液中加入硝酸銀等可溶性銀化合物。因 為我們在實驗中發現，在鎢合金鍍液中加入一定量的硝酸銀(如5g/L)後，對第一層的疏水 性橡膠層和第二層的金屬薄片層的層狀複合體進行化學鍍時，所發生的化學沉積，將不僅 發生在第二層為的金屬薄片層上，也發生在第一層的疏水性橡膠層上，這樣化學沉積對基 材就沒有選擇性。當沉積時間足夠長時，用肉眼就可清楚地看到疏水性橡膠層上和金屬薄 片層上都有灰黑色或銀白色的沉積層。用X射線螢光光譜分析，發現金屬薄片層的表面和 疏水性橡膠層的表面都含有大量的銀。使用同樣的配方取消硝酸銀的加入後，則在化學鍍 的過程中，化學沉積層只生成在金屬薄片層的金屬面上。
[0041] 作為優化：所述的還原劑為次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、烷基胺硼烷、肼中的一種或多 種。如果以硼氫化物或氨基硼烷為還原劑時，鎢合金鍍層中將含有少量的硼(質量分數可達 7%)。以肼作還原劑，所得到的鍍層中非金屬(磷或硼)的含量幾乎為零，金屬含量可達到99% 以上。選用次亞磷酸鈉作為還原劑有很好的性價比，其毒性也較低。選用次亞磷酸鈉為還 原劑時，由於有磷析出，發生磷與金屬的共沉積，鍍層中除有金屬鎢和其它金屬元素外還含 有少部分的磷(質量分數可達15%)。磷對觸點的導電性是有害的，並且可能傷害鎢合金的 耐腐蝕性能，因此，必需控制鎢合金中的磷含量。通過控制次亞磷酸鈉的濃度、絡合劑的濃 度、pH值等措施，可以控制鍍層中的磷含量。控制控制磷含量可得到緻密、無孔的鎢合金鍍 層。選用次亞磷酸鈉作為還原劑，我們所得到的鎢合金鍍層和鎢合金鍍層之間的接觸電阻， 比99. 5%的純鎳和99. 5%的純鎳之間的接觸電阻小，所得到的鍍層能顯著提高金屬基材的 耐開關電弧性能。
[0042] 作為優化：所述的絡合劑為檸檬酸鈉、檸檬酸銨、酒石酸鈉、酒石酸鉀鈉、乙二胺四 乙酸二鈉鹽、乙二胺四乙酸四鈉鹽中的一種或多種。絡合劑的作用是控制可供反應的游離 金屬離子的濃度，提高鍍液穩定性，延長鍍液壽命，提高鍍層質量。絡合劑對沉積速率、磷含 量和耐腐蝕性等均有影響。
[0043] pH調節劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、乙酸鈉、硫酸銨、氨水、焦磷酸 鈉、焦磷酸鉀中的一種或多種。優先使用氨水或氫氧化鈉溶液調節鍍液的pH值。這樣能夠 獲得結合力更強、更穩定，鍍層質量更好的鎢合金鍍層。化學鍍的時間越長，沉積在金屬基 材上的鎢合金鍍層就會越厚。較厚的鎢合金鍍層有利於觸點的耐開關電弧性能。但化學鍍 的時間並不是越長越好。化學鍍的時間過長，不僅生產效率低，而且帶鹼性的化學鍍液，可 能會傷害第一層的疏水性橡膠層和第二層的金屬薄片層之間的粘合強度，甚至造成脫層現 象。當採用次亞磷酸鈉作為還原劑時，pH值不可大於12,因為過高的pH雖然使沉積速度加 快，但使得鍍層或沉積層和金屬基材之間的附著力變差，使鍍層或沉積層的顏色變深，甚至 變成黑色。在鍍液中可加入強酸弱鹼鹽或強鹼弱酸鹽，作為鍍液的pH緩衝劑。
[0044] 作為優化：在不考慮顏色、光澤時，所述的穩定劑為碘化鉀、碘酸鉀、苯駢三氮唑、 4, 5-二硫代辛烷-1，8-二磺酸鹽、3-巰基-1-丙磺酸鹽、硫代硫酸鈉、硫脲中的一種或多種 的混合物。所述的光亮劑(或表面粗糙度調節劑)可為市售的其它化學鍍光亮劑中的一種或 多種。在考慮顏色、光澤時，所述的穩定劑優選為硫代硫酸鈉、硫脲或者兩者的混合物，使得 鎢合金鍍層同時具有良好的金屬光澤。穩定劑的作用是抑制化學鍍過程中所發生的自催化 反應從而穩定鍍液，防止激烈的自催化反應、防止生成大量含磷的黑色金屬粉末。但穩定劑 是化學鍍的毒化劑，即反催化反應，所以不能過度使用，需控制其在鍍液中的用量，以免影 響化學鍍效率。
[0045] 作為優化：所述的化學鍍採用的鍍液中，還含有0. Ι-lg/L的表面活性劑；所述的 表面活性劑為：十二烷基苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鹽、正辛基硫酸鈉中的一種或多種的表面 活性劑；作優先為：十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉。加入些表面活性劑有助於鍍件 表面氣體的溢出，降低鍍層的孔隙率，使鍍層緻密，從而增加鍍層的耐電弧性能。
[0046] 作為優化，所述的化學鍍採用的鍍液中，還可含有最多至50g/L的光亮劑或粗糙 度調節劑；所述的光亮劑或粗糙度調節劑為甲醛、乙醛、萘酚、2-甲基醛縮苯胺、苄叉丙 酮、枯茗醛、二苯甲酮、氯苯甲醛、平平加、西佛鹼、丁炔二醇、丙炔醇、1-二乙胺基丙-2-炔、 乙氧化丙炔醇、鄰磺醯苯甲醯亞胺、鄰磺醯苯醯亞胺鈉、乙烯基磺酸鈉、丙炔磺酸鈉、批 啶-2-羥基丙磺酸內鹽、烷基酚聚氧乙烯醚或市售的商品化的電鍍或化學鍍光亮劑。加入 光亮劑，可得到銀白色的光亮的難熔金屬合金的鍍層。可通過不同的光亮劑復配，提高光亮 劑的效率，減少光亮劑的用量。
[0047] 本發明中，使用疏水性橡膠層和金屬薄片層的複合體，用上述鍍液進行化學鍍，可 使鎢合金鍍層沉積在金屬的表面。我們用X射線螢光光譜儀（XRF)檢測金屬表面的鎢元素 含量，可以發現，在同一鍍液中，隨著化學鍍時間的延長，在金屬表面檢測到的鎢信號越來 越強。鎢信號越來越強，意味著鎢合金鍍層隨著化學鍍時間而越來越厚。但即使化學鍍時 間長達300分鐘，在疏水性橡膠表面檢測到的鎢信號基本上為零。
[0048] 有益效果：本發明在疏水性橡膠層和金屬薄片的層狀複合體上以化學鍍的方法選 擇性地鍍上一層含鎢的合金，可有效地提高金屬薄片的導電性和耐開關電弧燒蝕性能。由 不鏽鋼片（如SS304不鏽鋼片)、鎳片（如Ν6鎳片)、鎳合金片（如NCu30鎳銅合金片）製得的 鍍有鎢合金層的觸點，與印刷電路板（PCB)上的鍍金觸點接觸，觸點間的接觸電阻，比沒有 鍍鎢合金的同類觸點與印刷電路板（PCB)上的鍍金觸點間的接觸電阻小，具有較好的導通 性能。由沒有鍍鎢合金的不鏽鋼片或鎳片製得的觸點與PCB鍍金觸點通過300毫安的直流 電，室溫下連續開關約4000次後，由於存在開關時的電弧燒蝕，小圓片和PCB鍍金觸點之間 的接觸電阻就明顯升高（由約1W升高至100W以上，甚至不導通）；而在同樣的電路條件下， 按本發明鍍有鎢合金的同類觸點與PCB觸點通過500毫安的直流電，開關約30000次後，觸 點和PCB觸點之間的接觸電阻，仍在1W以下。
[0049] 這種鍍有鶴合金的觸點，與鍍有黃金、鉬或白銀的開關觸點比較，能夠通過或承受 更大的電流，具有更好的耐電弧燒蝕性能。而且，金屬鎢的價格比黃金、鉬或銀低很多。
[0050] 調節鍍液的配方組成和化學鍍的時間和溫度，所得的觸點可以有類似於黃金、銀、 白銀、鋼或某些氮化鈦的顏色、光澤等外觀效果。本發明中的鎢合金觸點含有疏水性橡膠 層，具有易於與橡膠進行熱硫化粘合和成型從而製成含觸點的橡膠按鍵產品的特性。
[0051] 本發明的產品適用於各種高檔場所，尤其適合於製作汽車、電動工具、遊戲機等電 器電子設備中，在按鍵下需要大電流(大於50mA的電流）通過的開關觸點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052] 圖1是本發明的一種剖面結構示意圖；圖中：1、橡膠層；2、金屬薄片層；3、鎢合金 鍍層； 圖2是本發明的製備方法中一種工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0053] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0054] 實施例1 : 以下是製備鎢合金鍍層的觸點的實施例。
[0055] 鍍液組成：鎢酸鈉100g / L、次亞磷酸鈉35g / L、檸檬酸鈉50g / L、酒石酸鉀鈉 30g / L、硫酸銨30g / L、焦磷酸鈉24g / L、碘酸鉀40mg / L、硫代硫酸鈉32mg / L、十二 烷基硫酸鈉 lg / L。氨水適量加入，使鍍液的pH值維持在8. 5至9. 5之間。
[0056] 工藝路線： 以0. 1mm厚、HV硬度為120至180、含銅量約55%的鋅白銅片材為金屬基材，作成金屬 薄片層2。選用鋅白銅的原因是由於鋅白銅具有優良的綜合機械性能，耐腐蝕性優異、冷熱 加工成型性好、適用於製造各種彈性元件。將平滑的鋅白銅片材用機械法滾壓成有細波紋 狀的片材，波紋峰高為0. 2mm，峰間距為0. 4mm。用工業酒精進行清洗除油，然後用pH值為9 左右的鹼性清洗液在60°C下進行進一步的清洗除油，水洗，然後用12. 5%的硫酸溶液在50 至70°C的溫度下清洗1分鐘，水洗，然後，在鋅白銅細波紋狀的片材的兩面，以化學鍍的方 式，鍍上厚度為2. 5至5. 0mm厚的鎳層。將鍍有鎳層的細波紋狀的鋅白銅片材用去離子水 清洗乾淨，冷風吹乾。
[0057] 將一種甲基乙烯基苯基矽橡膠（例如選用德國瓦克公司生產的ELASTOSIL? R 401/60)和乙烯基三特丁基過氧矽烷（VTPS)、過氧化二異丙苯（DCP)用開煉機混煉均勻。 VTPS在混煉膠中的含量是1%，DCP在混煉膠中的含量是0. 5%。VTPS是一種含有不穩定的 過氧化合物成份的偶聯劑，它既可以使含乙烯基的矽橡膠交聯，同時也促進含乙烯基的矽 橡膠與金屬之間的粘合。 將鍍有鎳層的細波紋狀的鋅白銅片材和上述混煉膠在165°C下進行熱硫化粘合和熱硫 化成型，硫化時間為10分鐘。形成1.25_厚的鋅白銅和矽橡膠的層狀複合片材。製得此 複合片材的模具的模腔，是在模腔表面塗有特氟龍的。將此複合片材衝切成直徑為5mm的 小圓粒。把這種小圓粒用鹼性清洗液清洗數分鐘，水洗，然後用5%的鹽酸浸泡3分鐘，最後 放在10%的稀硫酸中活化1分鐘，然後用去蒸餾水或離子水清洗，乾燥。
[0058] 將這樣的500粒小圓片，放入80°C的上述300ml鍍液中，攪拌，200分鐘後取出，用 蒸餾水或去離子水漂洗、浙幹、放在70°C恆溫烘箱裡烘乾，即得到在金屬薄片層2上鍍有鎢 合金的小圓粒。在化學鎢的過程中，應時刻注意溶液的pH值變化情況，及時用氨水或氫氧 化鈉溶液控制溶液的pH值，使pH值保持在8. 5至9. 5之間。所鍍鎢合金的厚度及緻密度 與小圓粒在鍍液中放置的時間有關。放置的時間越長，鎢合金鍍層3的厚度越厚。鎢合金 只在小圓粒中的不鏽鋼表面沉積，不在小圓粒中的橡膠層1表面沉積，如圖1所示。
[0059] 這種含有矽的橡膠層1的鍍有鎢合金的小圓粒，和矽橡膠熱硫化粘合(小圓粒中 的矽橡膠面和其它矽橡膠熱硫化粘合，鍍有鎢合金的一面朝外)，可以用作橡膠按鍵中用作 電路開關的觸點，該觸點與印刷電路板（PCB)的鍍金觸點接觸，觸點間的接觸電阻比直接由 不鏽鋼片製得的小圓粒與PCB的鍍金觸點之間的接觸電阻低，而且這種鍍有鎢合金的小圓 粒有更好的導通穩定性：由沒有鎢合金鍍層3的不鏽鋼製得的小圓粒與PCB鍍金觸點通過 300毫安的直流電，開關約2000次後，由於電路接通和斷開時的電弧燒蝕，小圓粒和PCB鍍 金觸點之間的接觸電阻就明顯升高（由約1W升高至100W以上，多次試驗時甚至可以出現不 導通的情況）；而在同樣的電路條件下，這種鍍有鎢合金的小圓粒與PCB鍍金觸點通過300 毫安的直流電，開關約10000次後，這種小圓片和PCB鍍金觸點之間的接觸電阻，仍在1W以 下。
[0060] 實施例2 : 以下是製備含鎢合金鍍層的觸點的實施例。
[0061] 鍍液組成：鎢酸鈉90g / L、硫酸鎳10g / L、鹼式碳酸鎳16g / L、次亞磷酸鈉 25g / L、檸檬酸鈉50g / L、酒石酸鉀鈉30g / L、硫酸銨30g / L、焦磷酸鈉24g / L、碘酸 鉀40mg / L、硫代硫酸鈉32mg / L、十二烷基硫酸鈉 lg / L、鄰磺醯苯醯亞胺鈉20g/L。氨 水適量加入，使鍍液的pH值維持在8. 5至9. 5之間。
[0062] 工藝路線： 如圖2所示，將0. 075mm厚的平整的不鏽鋼片（型號304)進行鹼性除油和陽極除油， 然後先用自來水清洗，再用蒸餾水和酒精清洗乾淨，將其一面用一種橡膠-金屬粘合劑(選 用美國羅門哈斯公司生產的Megum 3270)進行底塗處理，然後，將底塗處理過的這一面， 和一種甲基乙烯基矽橡膠(例如選用日本信越公司生產的KE 951U)進行熱硫化粘合，形成 1. 0mm厚的不鏽鋼-矽橡膠複合片材。將此複合片材衝切成直徑為5mm的小圓粒。
[0063] 把這種小圓粒用70°C下的鹼性清洗液清洗約5分鐘，水洗，然後用5%的鹽酸清洗 3分鐘，然後用去尚子水清洗乾淨，濾幹。
[0064] 將這樣的500粒小圓片，放入80°C的上述300mL鍍液中，攪拌，240分鐘後取出，用 蒸餾水或去離子水漂洗、浙幹、冷風吹乾或放在70°C恆溫烘箱裡烘乾，即得到金屬薄片層2 鍍有鎢合金的小圓粒。在化學鎢的過程中，應時刻注意溶液的pH值變化情況，及時用氨水 或氫氧化鈉溶液控制溶液的pH值，使pH值再8. 5至9. 5之間。所鍍鎢合金的厚度與小圓 粒在鍍液中放置的時間有關。放置的時間越長，鎢合金鍍層3的厚度越厚。鎢合金只在小 圓粒中的不鏽鋼表面沉積，不在小圓粒中的橡膠層1表面沉積，如圖1所示。
[0065] 這種鍍有鎢合金的小圓粒，使用加熱模壓的方式和矽橡膠熱硫化粘合(小圓粒中 的矽橡膠面和其它矽橡膠熱硫化粘合，鍍有鎢鎳合金的一面朝外)，可用作橡膠按鍵中用作 電路開關的觸點，該觸點與印刷電路板（PCB)的鍍金觸點接觸，觸點的接觸電阻比直接由 不鏽鋼片製得的小圓粒與PCB的鍍金觸點之間的接觸電阻低，而且這種鍍有鎢合金的小圓 粒有更好的導通穩定性：由沒有鎢合金鍍層3的不鏽鋼製得的小圓粒與PCB鍍金觸點通過 300毫安的直流電，開關約2000次後，由於存在開關時的電弧燒蝕，小圓粒和PCB鍍金觸點 之間的接觸電阻就明顯升高（由約1W升高至100W以上，多次試驗時甚至可以出現不導通的 情況）；而在同樣的電路條件下，這種鍍有鎢合金的小圓粒與PCB鍍金觸點通過500毫安的 直流電，開關約20000次後，這種小圓片和PCB鍍金觸點之間的接觸電阻，仍在1W以下。
[0066] 實施例3 : 以400目的不鏽鋼平紋網（不鏽鋼型號為304)代替實施例2中的不鏽鋼片，採用實施 2中的工藝和化學鍍液，所製得的觸點，也具有較低的接觸電阻和較好的耐電弧燒蝕性能。
[0067] 400目的不鏽鋼網網孔很小，在和矽橡膠模壓時，矽橡膠不會穿透不鏽鋼網的網 孔。如果選用目數小的不鏽鋼網，如80目以下的不鏽鋼網，在模壓時就會產生矽橡膠穿透 不鏽鋼網孔的工藝問題。因此，需採用加大目數的不鏽鋼網來製備有鎢合金鍍層3的觸點。 [〇〇68] 對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做 出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點，其特徵在於：開關觸點是具有三層結構的層狀 複合體；第一層為〇. l-10mm厚的疏水性橡膠層，第二層為0.01-1. 〇mm厚的含鎂、鋁、鈦、鉻、 錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、鑰、銀、錫或金的金屬薄片層，第三層為2'l(T5-0. 02mm厚的鎢合金 鍍層；其中，第三層鎢合金鍍層是第一層和第二層的複合體浸漬在含有可溶性鎢化合物的 化學鍍液中，用化學沉積的方法將鎢合金沉積在第一層和第二層的複合體中第二層的表面 而形成的；第三層鎢合金鍍層中含有重量比不小於30%的鎢元素。
2. 根據權利要求1所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點，其特徵在於：所述的疏水性 橡膠層是由於橡膠分子鏈上羧基、羥基、羰基、氨基、醯胺基、腈基、硝基、滷基、巰基、磺酸根 和苯磺酸根含量低，從而使橡膠表面的水接觸角大於65°的橡膠材料構成；或者，所述的疏 水性橡膠層是由於橡膠中不含或含有少量的親水性的填料或添加劑，從而使橡膠表面的水 接觸角大於65°的橡膠材料構成。
3. 根據權利要求1或2所述的耐電弧燒蝕的鎢合金的開關觸點，其特徵在於：所述的 疏水性橡膠層由非極性或極性弱的橡膠製備而成；優先選用三元乙丙橡膠、甲基乙烯基矽 橡月父或甲基乙稀基苯基娃橡月父。
4. 根據權利要求1所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點，其特徵在於：所述的金屬薄 片層為具有凸點或凹點的金屬片材、具有凸線條或凹線條的金屬片材、具有凸面或凹面的 金屬片材、具有面積小於1mm 2的小孔的金屬片材、金屬網、金屬泡沫或者金屬纖維燒結氈； 金屬材質為鎂、鋁、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鈮、鑰、銀、錫、金或含有這些元素的合金；所 述的金屬薄片層是由單一的金屬材質或者不同的金屬材質的層狀複合形成的。
5. 根據權利要求1-4任意一項所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點，其特徵在於：所 述的金屬薄片層的金屬薄片由0.01-1. 〇mm厚的不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金薄片構 成，在不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金薄片的一面或兩面，鍍有0. 〇l-l〇mm的純鎳層或鎳 合金層、純鈷層或鈷合金層；不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合金薄片上的純鎳層或鎳合金層、 純鈷層或鈷合金層由真空鍍膜、電鍍或化學鍍的方法製備。
6. -種耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點的製備方法，其特徵在於：開關觸點的製備包括 如下步驟： (1) 金屬薄片的處理：金屬薄片為0. 01mm至1. 〇mm厚的不鏽鋼、銅或銅合金、鎳或鎳合 金薄片；用清洗劑和有機溶劑對金屬薄片進行除油、清洗；或通過噴砂、打磨將金屬薄片進 行表面機械粗化處理；或通過化學蝕刻處理以處理出直徑小於1mm的凹坑或凸點；或在金 屬薄片的一面或兩面，用電鍍或化學鍍的方法鍍有〇. 1_至1〇_的純鎳層或鎳合金層；然 後用清洗劑和有機溶劑對所得到的金屬薄片進行除油、清洗； (2) 疏水性橡膠與金屬薄片的粘合處理：疏水性橡膠通過熱硫化成型的方法，粘合在塗 有底塗劑或粘合促進劑的金屬薄片上，形成層狀的複合片材；或者將具有自粘性的疏水性 橡膠，通過熱硫化成型，粘合在塗有底塗劑或沒有底塗劑的金屬薄片上，形成層狀的複合片 材； (3) 切割處理：將上述步驟中的複合片材分割或衝切成包含有疏水性橡膠層和金屬薄 片層的直徑為2-10mm的圓柱體，或者將上述步驟中的複合片材分割或衝切成橫截面為橢 圓形、多邊形、十字形、星形、新月形或它們的任意組合的物體；用鹼性清洗液清洗5分鐘， 水洗後用5%的鹽酸清洗3分鐘，然後用去離子水清洗乾淨，濾幹； (4) 鎢合金鍍層的製備：將上述圓柱體或物體，浸漬在含有可溶性鎢化合物的化學鍍液 中，攪拌，用化學鍍的方法在圓柱體或物體的金屬表面形成鎢合金鍍層；或者，將上述圓柱 體放入含有可溶性鎢化合物的化學鍍液的滾筒中，讓滾筒轉動，用化學鍍的方法在圓柱體 的金屬表面形成鶴合金鍍層； 鍍液中含有25-125g/L的可溶性鎢化合物、0-60g/L的可溶性的過渡金屬鐵、鎳、鈷、銅 或錳的化合物或這些化合物的任意組合、0_30g/L的可溶性的錫、銻、鉛或鉍化合物或這些 化合物的任意組合、20-100g/L的還原劑、30-150g/L的絡合劑、20-100g/L的pH值調節劑、 0. Ι-lg/L的穩定劑、0. Ι-lg/L的表面活性劑、0-50g/L的光亮劑或粗糙度調節劑； 優選次亞磷酸鈉為鍍液中的還原劑；採用次亞磷酸鈉為還原劑時，所得鎢合金鍍層所 採用化學鍍的溫度為60-85°C，時間為30-300分鐘，鍍液的pH值為8. 0-10. 0 ; (5) 清洗、烘乾：將被鍍物取出，然後用蒸餾水或去離子水多次清洗、浙幹、然後放在 75°C的恆溫烘箱中烘乾，即得到金屬面層上鍍有鎢合金的開關觸點。
7. 根據權利要求6所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點的製備方法，其特徵在於： 所述的穩定劑為碘化鉀、碘酸鉀、苯駢三氮唑、4, 5-二硫代辛烷-1，8-二磺酸鹽、3-巰 基-1-丙磺酸鹽、硫代硫酸鈉、硫脲中的一種或多種的混合物，優選為硫代硫酸鈉、硫脲或 者兩者的混合物。
8. 根據權利要求6所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點的製備方法，其特徵在於：所 述的化學鍍採用的鍍液中，含有還原劑次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、烷基胺硼烷、肼或三氯化鈦 中的一種或多種，優先選用次亞磷酸鈉。
9. 根據權利要求6所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點的製備方法，其特徵在於：所 述的化學鍍採用的鍍液中，還含有〇. Ι-lg/L的表面活性劑；所述的表面活性劑為：十二烷 基苯磺酸鹽、十二烷基硫酸鹽、正辛基硫酸鈉中的一種或多種的表面活性劑；優選為：十二 燒基硫酸納或十-燒基苯橫酸納。
10. 根據權利要求6所述的耐電弧燒蝕的鎢合金開關觸點的製備方法，其特徵在於： 鍍液中還可含有最多至50g/L的光亮劑或粗糙度調節劑；所述的光亮劑或粗糙度調節劑為 甲醛、乙醛、β-萘酚、2-甲基醛縮苯胺、苄叉丙酮、枯茗醛、二苯甲酮、氯苯甲醛、平平加、西 佛鹼、丁炔二醇、丙炔醇、1-二乙胺基丙-2-炔、乙氧化丙炔醇、鄰磺醯苯甲醯亞胺、鄰磺醯 苯醯亞胺鈉、乙烯基磺酸鈉、丙炔磺酸鈉、吡啶-2-羥基丙磺酸內鹽、烷基酚聚氧乙烯醚或 市售的商品化的化學鍍光亮劑中的一種或多種。
【文檔編號】C23C18/48GK104103435SQ201410349019
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】韓輝升, 王振興, 丁陽, 張紅梅 申請人:南通萬德科技有限公司