本发明提供一种低电阻率Ag/SnO2电工触头材料及其制备。 电工触头作为开关电器的主要原件之一，起着接通、分断和传输电流的作用。Ag/SnO2系合金材料是一种新型的电触头材料，其抗熔焊性、抗电磨损性优良，电寿命高，无毒，可使元件小型化，极有希望代替传统的Ag/CdO系合金材料，因而近年来一直受到国内外电工合金工作者的关注。Ag/SnO2的制备方法有三种，一是粉末冶金法，它是将Ag粉、SnO2粉等机械混合，然后压制成型、烧结、挤压（或锻压）成材;二是合金内氧化法，即将Ag-Sn熔炼成合金，轧制或挤压成材，然后选择氧化获得Ag/SnO2材料;三是合金粉末内氧化法，它综合了前两种工艺的优点，首先得到Ag-Sn合金粉末，再选择氧化得到Ag-SnO2粉，最后压制成型、烧结、挤压（或锻压）成材。上述三法虽各有所长，但均存在触头使用时温升较大、寿命不高的不足（与Ag/CdO比较），其本质是由于SnO2为绝缘体，使得用SnO2与Ag制得的材料电阻率较高。另外，上述三种方法得到的材料组织均不甚理想：粉末冶金法不易获得均匀组织;合金内氧化易产生宏观、微观的成分偏析及SnO2分层现象，塑性加工时极易出现微观裂纹，另外，此法生产周期长，耗能大，劳动生产率低;粉末内氧化时形成的是SnO2包Ag颗粒，粉末冶金加工时得到的是绝缘SnO2隔离Ag的组织，晶界为连续的SnO2，晶间结合力弱，使用时易出现宏观和微观裂纹，材料的电阻率较高，触头的使用寿命不长。
本发明的目的旨在提供一种低电阻率的Ag/SnO2电工触头材料及其制备工艺，以克服现有技术的上述不足。
本发明地技术解决方案是：从构成触头材料的组元电性能的改善、复合粉末的制备等方面入手，将绝缘的二氧化锡（SnO2）改性制得导电的二氧化锡，然后用络合硝酸银溶液作供银剂，以水合肼溶液作还原剂制Ag包SnO2复合粉末，最后经压制、烧结、锻压或挤压、退火、机加工成材。
下面对本发明作详细说明。
1、导电SnO2粉末的制备：
将Sn-Sb按适当比例（含Sb量1～15wt%）配制，熔炼、浇铸成薄片状，用过量浓硝酸氧化得到锡锑合金的化合物粉末，高温煅烧得到导电SnO2粉末，高温煅烧得到导电SnO2粉末，粒度0.5～3μm，电阻率0.1～10Ω·cm，其电导率比纯SnO2（绝缘体）高5～6个数量级。
合金熔炼温度650～750℃，时间1～2hr;煅烧温度800～1200℃，煅烧时间1～3hr。
2、制备络合硝酸银溶液，水合肼溶液
用硝酸银（AgNO3）或用银制得硝酸银溶液（浓度0.1～1.5M）作供银剂，并用氨水络合，PH＝8～12;用水合肼（N2H4·H2O）溶液（浓度1～5M）作还原剂还原AgNO3。
3、制备Ag包导电SnO2复合粉末
将导电SnO2粉末放入络合硝酸银溶液中，超声振动（频率10～50KHz）一定时间（10～60min）以充分分散导电SnO2粉末，搅拌并适当加温（温度20～80℃），然后滴入（或喷洒）水合肼溶液得到海绵状Ag包导电SnO2粉，水洗、干燥，最终获得Ag/SnO2复合粉末。
4、压制成型，烧结，锻压或挤压，退火，机加工成材。
冷压制成型压力为200～500MPa，烧结温度为850～900℃，时间1～3hr，锻压、挤压或热轧得到密度为9.85～9.95g/cm3的型材，在500～800℃退火1～3hr，再冲压、冷锻成触头。
最终得到的Ag/SnO2（12）材料性能为，电阻率2.3～2.5μ·cm，硬度HB760～1200MPa，密度9.85～9.95g/cm3。
除上述在SnO2中掺杂元素Sb外，还可在SnO2中通过类似方法掺杂Cu（0.1～2wt%）等元素，获得导电SnO2粉末。
本发明的主要优点在于：
1、本发明首次实现将绝缘的纯SnO2改性为导电SnO2粉用于Ag/SnO2触头中，较大幅度地降低了触头材料的电阻，特别是高温电阻，进而提高了其使用性能。
2、第一次用超声振动、搅拌并适当加温、用水合肼还原AgNO3以获得粒度均匀、高度分散、成分准确、界面结合力强的Ag包导电SnO2粉，通过后续的粉末冶金加工工艺可得到弥散效果极佳的Ag/SnO2触头材料。
3、本发明可控制导电SnO2粉末的粒度（通过控制振动频率），因此可根据实际需要制备出不同SnO2粒度的Ag/SnO2触头材料。
4、本发明可调整工艺，控制Ag包导电SnO2复合粉末的粒度，以优化成型、烧结工艺。
5、本发明制备出的Ag/SnO2材料塑性加工性能优良，易挤压轧制成丝或板材。
6、本发明所用原料易得，工艺简按单、易行，成本较低，适于工业化生产。
此外，本发明中的超声振动制备Ag包SnO2粉末技术还可应用到其它Ag基触头材料及其它复合材料中。
实施例：
1、溶炼Sn-Sb合金
Sn粒、Sb粒（2.5wt%）置入坩锅熔化，得到Sn-Sb合金。
2、氧化Sn-Sb合金
用浓硝酸（过量）倒入盛有Sn-Sb合金的容器中，充分反应以得到白色沉淀，用蒸馏水洗涤、干燥，得到白色粉末，再置入马弗炉中在1000℃下煅烧1小时最终得到蓝灰色导电SnO2粉末。
3、制备Ag包SnO2复合粉
配制0.9N浓度的AgNO3溶液，用氨水结合，配制1.7N的水合肼溶液。按Ag∶SnO2＝88∶12的比例称出导电SnO2粉末，计算出所需的AgNO3溶液的体积，将称好的SnO2粉末放入AgNO3溶液中（容器），再将盛有SnO2粉末和AgNO3溶液的容器置于超声发生器上，充分振动30min以上，超声频率为20KHz，然后边振边搅拌，滴入水合肼溶液，反应得到海棉状灰色Ag-SnO2复合粉。水洗、干燥，最终得到棕灰色复合粉。
4、粉末冶金法制备触头材料
将复合粉置于成型模中，以压力σ＝300～350MP冷成型，然后置入马弗炉中在450℃预热1hr，以去除有机易挥发物质，再升温到880℃煅烧1～2小时，得到ρ≈7.2～7.4g/cm3的烧结体，然后热锻或热挤得到ρ＞9.5g/cm3的型材，再在700℃温度下退火1小时，再冲压冷锻成触头。
用上述工艺流程得到的材料物理性能如下：
电阻率ρ＝2.3～2.5μΩ·cm 布氏硬度HB＝880MPa
密度d＝9.7～9.9g/cm3