银碳化钨触头材料制造工艺

触头起接通、承载和分断电流的作用,是断路器的心脏部件,其性能在很大程度上决定了断路器,的性能及其运行的可靠性,因此断路器对触头有着苛刻的要求。

由于碳化钨的熔点高,耐电腐蚀性强,而银具有优良的导电导热性能,银碳化钨材料兼具有良好的耐电腐蚀性及导电导热性,因而银碳化钨触头材料被广泛地应用于低压塑壳断路器、框架式断路器上。

银碳化钨触头材料制造工艺图片

目前,银碳化钨触头材料制造工艺有混粉烧结法和熔渗法,通常采用熔渗法来制造;但由于银对碳化钨的湿润性较差,采用熔渗法工艺制造时需要添加微量金属元 素,如镍、钴、铁,来改善银对碳化钨的湿润性,才能使银液体渗入银碳化钨压坯内,以获得致密的银碳化钨触头。由于添加的金属元素是微量的,它们难于分散均匀且不能有效地覆盖在碳化钨颗粒表面,致使银对碳化钨的湿润性得不到有效的改善,渗入的银液体不足以充满银碳化钨压坯,因而导致触头致密度不够理想,金相组织不够均匀,触头抗电弧烧损能力低。

为解决上述问题,有学者认为可在制取过程中增加球磨流程,一方面,通过球磨,银粉和碳化钨粉的混合更为均匀;另一方面,球磨过程中,由高纯镍球上因球磨损耗的镍可以作为添加物直接添加到银钨混合粉中,实现球磨和加入添加物同时进行,其具体操作如下:

选取平均粒度9μm的碳化钨粉和-100目的银粉,按碳化钨:银=95:5的 重量比称取总重为20kg银碳化钨粉末,将粉末放入30升V型混料器混合2 小时,将混合后的银碳化钨粉末、80kg的φ30mm的高纯镍球、2600ml去离子 水一起放入50升的滚筒球磨机内进行球磨(转速为50转/分),球磨时间15 小时,取出粉料于80℃下烘干4小时(经检测,所得粉末材料中的镍含量为 0.20%),将烘干的粉末置于氨分解气气氛中700℃下退火1小时,用4T/cm2的压力在钢模中将退火后的粉末压成压坯,按银片在下压坯在上将压坯和银片 置于石墨舟中,在氨分解气气氛中1150℃下熔渗60分钟,由此可制得银碳化钨70触头。

与现有熔渗法相比,所得触头材料的金相组织更均匀,致密度和硬度更高,抗电弧烧损能力也更高,且电阻率低,同时,整个制造过程不产生任何废水及其它废弃物,而且工艺更为简单。

 

 

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