AgSn合金壓坯氧化燒結(jié)一體化工藝研究.pdf

1、觸頭材料主要應(yīng)用于繼電器、接觸器、斷路器等領(lǐng)域,但不同應(yīng)用領(lǐng)域的使用要求存在很大差別。銀氧化鎘（AgCdO）材料是在低壓電器中得到廣泛使用的一類觸頭材料，其具有較低的接觸電阻及良好的抗電弧侵蝕性能和抗熔焊性能，一直以來(lái)被認(rèn)為是“萬(wàn)能電接觸材料”，但是Cd具有毒性，影響人體健康而被限制使用。研究表明，銀氧化錫（AgSnO2）具有優(yōu)良的抗電弧腐蝕性、抗熔焊性、抗材料轉(zhuǎn)移能力以及使用過(guò)程中無(wú)毒害物質(zhì)產(chǎn)生，是AgCdO的最佳替代品。
　　

2、傳統(tǒng)的霧化合金粉末內(nèi)氧化法采用成分均勻的AgSn合金粉末經(jīng)氧化處理后再用相應(yīng)的粉末冶金工藝制備。但由于AgSn粉末在高溫長(zhǎng)時(shí)間氧化過(guò)程中容易出現(xiàn)Sn在合金粉末顆粒表面發(fā)生偏聚，氧化形成一層致密的SnO2膜，阻礙后續(xù)燒結(jié)過(guò)程的Ag-Ag之間的結(jié)合，導(dǎo)致材料在后續(xù)的加工中變的異常困難。為了解決這一問(wèn)題，我們嘗試將傳統(tǒng)粉末冶金法中的氧化和燒結(jié)工藝相結(jié)合，讓兩種不同工藝同時(shí)進(jìn)行，在Sn氧化成SnO2的同時(shí)，Ag也能充分接觸并燒結(jié)到一起，這樣不但

3、提高粉末在高溫?zé)Y(jié)階段的燒結(jié)活性，還能簡(jiǎn)化傳統(tǒng)粉末冶金工藝流程，提高了生產(chǎn)效率。
　　本文通過(guò)對(duì)微米級(jí)AgSn合金粉末的氧化動(dòng)力學(xué)與氧化后組織結(jié)構(gòu)的研究，掌握了氧化溫度，氧化時(shí)間對(duì)合金粉末氧化行為的影響。通過(guò)正交試驗(yàn)，研究了各因素對(duì)AgSn合金壓坯氧化性能、燒結(jié)性能和燒結(jié)組織的影響。通過(guò)AgSn9.95Bi0.69Cu0.38與AgSn合金壓坯燒結(jié)性能和燒結(jié)組織對(duì)比，分析了添加劑對(duì)AgSn合金壓坯燒結(jié)階段產(chǎn)生的影響。得到以下結(jié)論：

4、
　　（1）微米級(jí)AgSn合金粉末氧化增重主要集中在升溫階段和保溫前2小時(shí)內(nèi)，過(guò)度延長(zhǎng)保溫時(shí)間對(duì)粉末的氧化沒(méi)有太大作用。并在內(nèi)氧化過(guò)程中，有明顯的體積膨脹現(xiàn)象，是加快氧化速率和提高氧化程度的重要原因之一。
　　（2）在低溫氧化階段，AgSn合金壓坯密度主要由壓坯壓力所決定，氧化溫度和氧化時(shí)間對(duì)壓坯密度影響不大。
　?。?）AgSn合金壓坯氧化燒結(jié)一體化研究中，氧化溫度取600℃左右，氧化時(shí)間取2h左右，壓坯壓力取300

5、MPa，燒結(jié)溫度取920℃左右，燒結(jié)時(shí)間4h左右，升溫速率為9K/Min時(shí)，能夠使得燒結(jié)坯體的質(zhì)量最高。
　?。?）從正交實(shí)驗(yàn)中得出：對(duì)坯體氧化率影響的顯著性大小依次為氧化溫度>升溫速率>氧化時(shí)間；對(duì)坯體相對(duì)密度影響的顯著性較大的是坯體成型壓力；對(duì)坯體抗彎強(qiáng)度影響的顯著性大小依次為成型壓力>燒結(jié)溫度>燒結(jié)時(shí)間。
　　（5）氧化燒結(jié)一體化工藝對(duì)AgSn合金壓坯的燒結(jié)起到了一定的促進(jìn)和強(qiáng)化作用，但顆粒表面仍然存在SnO2顆粒富集