硼化钛粉末化学镀银工艺研究

   2020-09-01 互联网中国铸造网10640
核心提示:电触头是继电器等开关电器中直接承担接通和分断电路的元件,传统的Ag/CdO电触头材料具有优良的导电导热性、

电触头是继电器等开关电器中直接承担接通和分断电路的元件,传统的Ag/CdO电触头材料具有优良的导电导热性、耐电弧腐蚀性、良好的抗熔焊能力和低的接触电阻,因而广泛用于各种电流等级的交流接触器、继电器、单极、双极与多极断路器。但是,在生产和使用过程中Ag/CdO电触头材料会生成Cd毒,因而许多发达国家已禁止使用。为了寻找Ag/CdO的替代材料,材料科学工作者开发了系列的触头材料,如:Ag-MeO、AgZnO、AgW、AgNi、AgC等。其中,Ag/SnO2由于具有优良的抗电弧腐蚀性能和抗熔焊特性,被认为是最有希望成为Ag/CdO的替代品。但是在使用过程中AgSnO2触头材料存在温升高、抗熔焊性差,且在AC3电流下电寿命比AgCdO差等问题。因此,开发新型无害环保的触头材料具有重要的科学意义和工程价值。

由于硼化钛具有较高的导电性和高硬度,采用硼化钛替代绝缘的SnO2作为增强组元制备Ag基复合材料,可望减小对银基触头材料电导率的影响及接触电阻,从而降低电接触过程中的触点温升和熔焊倾向,是一种制备银基触头材料理想的第二增强组元。王献辉和李桂景等人采用机械合金化和粉末冶金的方法研制开发了新型的银/硼化钛触头复合材料。但是,由于银和硼化钛两相润湿差,因而影响固相烧结过程两相的结合,导致AgTiB2复合材料的致密度低,进而影响电导率和硬度。采用化学镀法制备被Ag包覆的硼化钛复合粉末,改善银与硼化钛的浸润性,提高材料的结合强度,从而获得综合性能良好的银/硼化钛复合材料。

NaOH含量的增加有助于Ag+的还原。HCHO含量的增加有助于促进Ag+的析出,但同时受到pH值的影响。反应时间超过30min后,反应时间的进一步延长对于Ag+的还原影响很小。NH3·H2O对于镀银液的稳定性起着关键性的作用,NH3·H2O用量少,反应速度过快,并发生自分解现象;NH3·H2O过多,镀银液过于稳定,几乎不反应。在本实验范围内,最佳的工艺参数是9gAgNO3,75mLNH3·H2O,200mLH2O,5mL38%HCHO,250mLC2H5OH,3.5gNaOH。采用化学镀银法复合粉末制备的银/硼化钛复合材料,与未采用化学镀的粉末制备的银/硼化钛复合材料相比,其致密度、硬度和电导率分别提高4.59%,12.20%和7.91%。(欣然)


 
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