專利名稱：：采用W-CuO粉末制備銅鎢觸頭材料的方法
技術領域：
：本發明屬于金屬材料制備
技術領域：
，具體涉及一種采用W-CuO粉末來制備銅鎢觸頭材料的方法。技術背景在CuW合金中，高熔點W形成難熔的骨架，使材料具有抗電弧、耐磨損及耐高溫的性能，而低熔點的Cu具有優良的導電、導熱性和良好的塑性。因此CuW合金被廣泛的用作高壓及超高壓電器開關的觸頭材料。現有用作觸頭材料的CuW合金的制備是采用Cu粉和W粉作原料。根據燒損機理，W骨架中滲銅的孔隙度越小，毛細作用越大，電弧作用下銅越不容易噴濺出去，從而起到良好的蒸發散熱作用，減少W骨架的燒蝕。所以，用作觸頭材料的CuW合金應當使W骨架的孔隙越細化越好，而且還應保持一定的強度，才能使觸頭材料的耐電弧燒蝕性能得到提高。
發明內容本發明的目的在于提供一種采用W-CuO粉末制備銅鉤觸頭材料的方法，該方法制得的材料使W骨架的孔隙得到細化，而且還保持了一定的強度，從而提高了觸頭材料的耐電弧燒蝕性能。本發明所采用的技術方案是，采用W-CuO粉末制備銅鎢觸頭材料的方法，按以下步驟進行a.球磨將CuO粉末放入球磨機中進行球磨，使其平均粒度達到1030nm;b.混料取平均粒度為80100nm的W粉，加入上步球磨過的CuO粉末，CuO的加入量為W粉重量的9%15%，將該混合粉末放入高能球磨機中進行混料；c.還原把上步處理后的混合粉末用氫氣進行還原，氫氣流量0.081/min，升溫速率為15。C/min，將CuO與W的混合粉末還原成Cu與W的混合粉末；d.燒結熔滲將上步得到Cu與W的混合粉末壓坯、溫度80(TC100(TC下燒結1小時，溫度1200"C140(TC下熔滲銅14小時，即制得銅鎢觸頭材料。本發明的方法采用超細W粉進行燒結，細化了W骨架的孔隙，以CuO粉替代誘導Cu粉，不但解決了超細Cu粉制備的困難，還起到了阻礙W顆粒長大的作用。采用CuO的粒度遠遠小于W的粒度，不影響W骨架的強度，這樣少量的CuO就象小球一樣填于W顆粒的周圍孔隙中，而且加入的CuO粉末將W顆粒進行有效分割，避免了閉孔的出現，從而使得到的銅鴇觸頭材料的耐電弧燒損性得到顯著提高。圖1是本發明制備方法的工藝流程圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。參照圖l，本發明的銅鴇觸頭材料制備方法，按以下步驟進行-a.球磨將CuO粉末放入120r/min的球磨機上進行球磨，球料比為60:1，球磨時間為6090小時，使CuO粉末的平均粒度達到1030nm;b.混料取平均粒度為80100nm的W粉，加入上步球磨過的CuO粉末，CuO的加入量為W粉重量的9%15%，將該混合粉末放入120r/min的高能球磨機中進行混料，球料比為20:1，混料時間為26小時；c.還原把上步處理后的混合粉末用氫氣進行還原，氫氣流量0.081/min，升溫速率為15°C/min，將CuO與W的混合粉末還原成Cu與W的混合粉末；d.燒結熔滲將上步得到Cu與W的混合粉末壓坯、溫度80(TC100(TC下燒結1小時，控制氫氣流量0.081/min，在溫度120(TC140(TC下熔滲銅14小時，即制得銅鎢觸頭材料。實施例1稱取平均粒度為80100nm的W粉50g，平均粒度為1030nm的CuO粉末4.5g，在120r/min的球磨機上球料比為60:1的條件下進行球磨'60小時，將球磨后的CuO粉末與納米W粉在120r/min的球磨機上球料比為20:1的條件下進行混料2小時，然后將混合粉末在80(TC用氫氣進行還原，采用常規的粉末冶金方法將還原后的混合粉末成型，80(TC燒結1小時，然后在120(TC熔滲銅4小時，即制得銅鉤觸頭材料。實施例2稱取平均粒度為80100nm的W粉50g，平均粒度為1030nm的CuO粉末6g，在120r/min的球磨機上球料比為60:1的條件下進行球磨70小時，將球磨后的CuQ粉末與納米W粉在120r/min的球磨機上球料比為20:1的條件下進行混料4小時，然后將混合粉末在70(TC用氫氣進行還原，采用常規的粉末冶金方法將還原后的混合粉末成型，90(TC燒結1小時，然后在130(TC熔滲銅3小時，即制得銅鉤觸頭材料。實施例3稱取平均粒度為80100nm的W粉50g，平均粒度為1030nm的CuO粉末7.5g，在120r/min的球磨機上球料比為60:1的條件下進行球磨卯小時，將球磨后的CuO粉末與納米W粉在120r/min的球磨機上球料比為20:1的條件下進行混料6小時，然后將混合粉末在80(TC用氫氣進行還原，采用常規的粉末冶金方法將還原后的混合粉末成型，IOO(TC燒結1小時，然后在140(TC熔滲銅1小時，即制得銅鉤觸頭材料。本發明方法制備的Cu-W假合金與傳統的Cu-W假合金的性能對比見表1所示。表lCu-W假合金的性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從上表可以看出，本發明方法得到的材料，其硬度、電導率、密度和耐電壓擊穿強度值均得到提高，具有優良的綜合性能。權利要求1.一種采用W-CuO粉末制備銅鎢觸頭材料的方法，其特征在于，該方法按以下步驟進行a.球磨將CuO粉末放入球磨機中進行球磨，使其平均粒度達到10～30nm；b.混料取平均粒度為80～100nm的W粉，加入上步球磨過的CuO粉末，CuO的加入量為W粉重量的9％～15％，將該混合粉末放入高能球磨機中進行混料；c.還原把上步處理后的混合粉末用氫氣進行還原，氫氣流量0.08l/min，升溫速率為15℃/min，將CuO與W的混合粉末還原成Cu與W的混合粉末；d.燒結熔滲將上步得到Cu與W的混合粉末壓坯、溫度800℃～1000℃下燒結1小時，溫度1200℃～1400℃下熔滲銅1～4小時，即制得銅鎢觸頭材料。2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a中，球磨機的轉速為120r/min,球料比為60:1，球磨時間為6090小時。3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b中，高能球磨機的轉速為120r/min，球料比為20:1，混料時間為26小時。4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟c中，控制氫氣流量為0.081/min，升溫速率為15°C/min。5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d中，控制氫全文摘要本發明公開的采用W-CuO粉末制備銅鎢觸頭材料的方法，采用CuO粉末球磨后，與納米W粉在高能球磨機上進行混料，再將混合粉末用氫氣還原得到Cu-W復合粉末，最后將Cu-W復合粉末壓制成型、燒結熔滲后制得銅鎢觸頭材料。本發明的制備方法，使W骨架的孔隙得到細化，還保持了一定的強度，不僅工藝簡單、成本低，而且所制備的銅鎢觸頭材料的耐電弧擊穿性能得到了提高。文檔編號B22F7/00GK101224498SQ20081001744公開日2008年7月23日申請日期2008年1月30日優先權日2008年1月30日發明者梁淑華,王玲玲,鵬肖,范志康申請人:西安理工大學