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1、10申请公布号CN104064253A43申请公布日20140924CN104064253A21申请号201410278436722申请日20140620H01B1/02200601H01B13/0020060171申请人哈尔滨东大高新材料股份有限公司地址150060黑龙江省哈尔滨市平房开发区大连路8号72发明人杨丛涛柳国春倪树春54发明名称一种应用于低压电器的铜基触头材料及其制备方法57摘要本发明提供一种应用于低压电器的铜基触头材料及其制备方法,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,余量为铜。或者是碳化钛140,碳0015,余量为铜;或者是碳化钛140,稀土氧化物0018,余量为铜或者是碳。
2、化钛140,稀土氧化物0018,碳0015,余量为铜。其制备方法如下将铜粉、碳化钛粉按比例混合;然后将混合均匀的粉末冷等静压成圆柱状压锭;接着将压锭在真空或气氛保护下烧结;之后将烧结后的压锭进行热挤压成板料;最后将板料冷轧至规定厚度;冲裁成规定尺寸。本发明的铜基触头材料在长期使用条件下,触头间接触电阻低、温升低而稳定。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页10申请公布号CN104064253ACN104064253A1/1页21一种应用于低压电器的铜基触头材料,其特征在于,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,余量为铜。。
3、2一种应用于低压电器的铜基触头材料,其特征在于,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,碳0015,余量为铜。3一种应用于低压电器的铜基触头材料,其特征在于,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,稀土氧化物0018,余量为铜。4一种应用于低压电器的铜基触头材料,其特征在于,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,稀土氧化物0018,碳0015,余量为铜。5根据权利要求2或4所述的一种应用于低压电器的铜基触头材料,其特征在于所述的碳是石墨、金刚石、石墨烯、富勒烯、纳米碳管、无定形碳中的一种或几种混合物。6根据权利要求3或4所述的一种应用于低压电器的铜基触头材料,其特征在于所述的稀土氧化物是三氧。
4、化二镧、二氧化铈、三氧化二铈、氧化镨、三氧化二钕、三氧化二钇、三氧化二镝、三氧化二铽、三氧化二铕、三氧化二钬、三氧化二钐、二氧化碲中的一种或几种混合物。7根据权利要求4所述的一种应用于低压电器的铜基触头材料的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤混粉按配方将200目电解铜粉、平均粒度为054微米碳化钛粉、平均粒度为13微米碳粉、平均粒度为053微米稀土氧化物粉进行称量后,放入V型强制混粉机中进行混粉14小时;B、压制称量混合均匀的粉料,装入冷等静压机的模套内,在250350MPA的压强下保压210分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在真空或氩气保护下烧结14小时,烧结温度9001050度;。
5、D、挤压将烧结后的压锭加热到800900度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到规定厚度;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成规定形状。权利要求书CN104064253A1/5页3一种应用于低压电器的铜基触头材料及其制备方法技术领域0001本发明涉及到一种应用于低压电器的铜基触头材料及其制备方法。背景技术0002触头是低压电器的核心部件,起着接通、承载以及分断电流的任务,其优劣直接影响低压电器的安全性和可靠性。触头材料一般是在具有良好导电性能的基体(如银、铜)内添加一定量的高熔点增强相(如碳、钨、氧化锡、氧化锌等)来增加基体的抗熔焊性和耐电弧烧蚀性,但在长期使用条件。
6、下,由于电弧的反复作用,这些增强相会发生氧化变性或在触头表面沉积,形成高电阻层,导致触头间接触电阻升高,触头温升急剧升高。发明内容0003本发明的目的在于提供一种在长期使用条件下,触头间接触电阻低、触头温升低而稳定的应用于低压电器的铜基触头材料。0004本发明所采用的技术如下一种应用于低压电器的铜基触头材料,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,余量为铜。0005本发明还具有如下技术特征1、另外一种应用于低压电器的铜基触头材料,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,碳0015,余量为铜。00062、另外一种应用于低压电器的铜基触头材料,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,稀土氧化物00。
7、18,余量为铜。00073、另外一种应用于低压电器的铜基触头材料,其配方按重量百分数配比如下碳化钛140,稀土氧化物0018,碳0015,余量为铜。00084、如上所述的碳是石墨、金刚石、石墨烯、富勒烯、纳米碳管、无定形碳中的一种或几种混合物。00095、如上所述的稀土氧化物是三氧化二镧、二氧化铈、三氧化二铈、氧化镨、三氧化二钕、三氧化二钇、三氧化二镝、三氧化二铽、三氧化二铕、三氧化二钬、三氧化二钐、二氧化碲中的一种或几种混合物。00106、一种应用于低压电器的铜基触头材料的制备方法,包括以下步骤A、混粉按配方将200目电解铜粉、平均粒度为054微米碳化钛粉、平均粒度为13微米碳粉、平均粒度为。
8、053微米稀土氧化物粉进行称量后,放入V型强制混粉机中进行混粉14小时;B、压制称量混合均匀的粉料,装入冷等静压机的模套内,在250350MPA的压强下保压210分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在真空或氩气保护下烧结14小时,烧结温度9001050度;D、挤压将烧结后的压锭加热到800900度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成板说明书CN104064253A2/5页4材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到规定厚度;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成规定形状。0011碳化钛具有良好抗氧化性,即使在电弧的反复作用下,也不易发生氧化变性;同时,碳化钛与铜之间有适合的润湿性,也不易在触头表面沉积,不会。
9、形成高电阻层;碳的加入可以调节触头材料的抗熔焊性,对于抗熔焊性要求高的低压电器,可以适量添加;稀土氧化物能够增加触头耐电弧烧蚀性,对于电寿命要求高的低压电器可以适量添加。本发明的电触头具有触头间接触电阻低、触头温升低而稳定的优点。具体实施方式0012下面举例对本发明作进一步说明实施例1制作按重量百分比碳化钛为1,铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉99公斤、平均粒度为12微米碳化钛粉1公斤、放入V型强制混粉机中进行混粉2小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在300MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在氩气保护下烧结3小时,烧结温度。
10、920度;D、挤压将烧结后的压锭加热到830度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成68MM宽、4MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的10MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0013实施例2制作按重量百分比碳化钛为40,铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉60公斤、平均粒度为10微米碳化钛粉40公斤,放入V型强制混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在340MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在氩气保护下烧结3小时,烧结温度950度;D、挤压将烧结后的压锭加热到840度后,放入热挤压。
11、机中进行挤压,挤压成68MM宽、4MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的25MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0014实施例3制作按重量百分比碳化钛为1、石墨为001、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉9899公斤、平均粒度为10微米碳化钛粉1公斤、平均粒度为08微米石墨粉001公斤,放入V型强制混粉机中进行混粉2小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在340MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;说明书CN104064253A3/5页5C、烧结将压锭在氩气保护下烧结3小时,烧结温度900度;D、挤压将烧结后的压。
12、锭加热到840度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成68MM宽、4MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的12MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0015实施例4制作按重量百分比碳化钛为40、石墨为5、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉55公斤、平均粒度为10微米碳化钛粉40公斤、平均粒度为08微米石墨粉5公斤,放入V型强制混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在340MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在氩气保护下烧结4小时,烧结温度950度;D、挤压将烧结后的压锭加热到840度后。
13、,放入热挤压机中进行挤压,挤压成68MM宽、4MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的30MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0016实施例5制作按重量百分比碳化钛为4、金刚石为1、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉95公斤、平均粒度为12微米碳化钛粉4公斤、平均粒度为08微米金刚石粉1公斤,放入V型强制混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在340MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在氩气保护下烧结3小时,烧结温度950度;D、挤压将烧结后的压锭加热到840度后,放入热挤压机中进。
14、行挤压,挤压成68MM宽、4MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的15MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0017本触头应用于DZ20Y100型断路器上,比市售其他类型铜基触头温升降低10K左右。0018实施例6制作按重量百分比碳化钛为4、石墨为1、三氧化二铈为1、三氧化二钐为1、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉93公斤、平均粒度为3微米碳化钛粉4公斤、平均粒度为12微米石墨粉1公斤,平均粒度为1微米三氧化二铈粉1公斤、平均粒度为1微米三氧化二钐粉1公斤钐放入V型强制混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模。
15、套内,在350MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在真空下烧结4小时,烧结温度1050度;D、挤压将烧结后的压锭加热到900度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成70MM宽、说明书CN104064253A4/5页645MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的20MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0019本触头应用于DZ20Y400型断路器上,比市售其他类型铜基触头温升降低10K15K左右,电寿命提高20左右。0020实施例7制作按重量百分比碳化钛为5、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉95公斤、平均粒度为3微米碳化钛粉5公斤放入V型强制。
16、混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在300MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在氩气保护下烧结3小时,烧结温度950度;D、挤压将烧结后的压锭加热到880度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成70MM宽、4MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的15MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0021本触头应用于DZ15LE100型漏电断路器上,比市售其他类型铜基触头温升降低10K15K左右。0022实施例8制作按重量百分比碳化钛为1、三氧化二镧3、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉96。
17、公斤、平均粒度为15微米碳化钛粉1公斤、平均粒度为1微米三氧化二镧粉3公斤放入V型强制混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在300MPA的压强下保压5分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在真空下烧结3小时,烧结温度950度;D、挤压将烧结后的压锭加热到850度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成70MM宽、45MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的15MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0023本触头应用于DZ4763小型型断路器上,电寿命比市售其他类型铜基触头提高30左右。0024实施例9制作按重量百。
18、分比碳化钛为25、铜余量的触头A、混粉将200目电解铜粉75公斤、平均粒度为10微米碳化钛粉25公斤放入V型强制混粉机中进行混粉4小时;B、压制称量混合均匀的粉料,每份粉料10公斤,装入冷等静压机的模套内,在350MPA的压强下保压10分钟,压制成圆柱状压锭;C、烧结将压锭在氩气保护下烧结3小时,烧结温度1050度;D、挤压将烧结后的压锭加热到900度后,放入热挤压机中进行挤压,挤压成70MM宽、说明书CN104064253A5/5页74MM厚的板材;E、轧制将挤压后的板材冷轧到图纸规定的20MM厚;F、落料用冲模将轧制后的板料冲裁成图纸规定形状。0025本触头应用于CM1225型断路器上,分断能力比市售其他类型铜基触头提高20左右。说明书CN104064253A。