專利名稱：銀銅稀土復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電接觸復(fù)合材料，特別是涉及用于開發(fā)微電機(jī)換向器用環(huán)保型復(fù)合導(dǎo)電材料。背景駄
直流微電機(jī)是視聽電子設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、汽車及家電制 不可缺少的電子器件。直流微電機(jī)采用三極換向器與電刷滑動(dòng)接觸，實(shí)現(xiàn)電力傳輸維持電a^轉(zhuǎn)。換向器與電刷的工作狀 M電機(jī)的穩(wěn)定性和使用壽命有著舉足輕重的影響。
20世紀(jì)后期，貴金屬復(fù)合材料的問世和大批量生產(chǎn)，使微電機(jī)換向器材料發(fā)生了根本性的變化。以貴金屬復(fù)層優(yōu)良的電接觸性能和賤金屬基帶較好的機(jī)械性能和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能的組合來取代單一金屬或合金，從而獲得質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的最佳效果，因此得到了迅速推廣應(yīng)用，為微電機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了有力的推動(dòng)作用。
目前使用貴/賤金屬復(fù)合材料主要有AgCd/Cu、 AgCu/Cu、 AgCuNi/Cu、AgCuZnNi/Cu等系列復(fù)合材料。由于Cd有毒，AgCd/Cu己逐漸淘汰，AgCu/Cu在高溫、高濕和含硫及硫化氫氣氛中，其表面容易生成不導(dǎo)電的硫化物以及氧化膜，引起接觸電阻不穩(wěn)定，可靠性降低，同時(shí)，其硬度和耐磨性也較低，銀銅合金有偏析傾向，添加適當(dāng)?shù)腘i形成AgCuNi合金，可顯著減少其偏析，再添加適當(dāng)?shù)腪n形成AgCuZnNi合金，可改善其耐磨性和耐腐蝕性，但該類復(fù)合材料的電壽命不足，特別是在較高皿使用時(shí)，耐磨性能及使用壽命有所降低。
國內(nèi)發(fā)明專利申請公開說明書"一種電接觸復(fù)合材料(公開號CN1468707，
公開日2004年1月21日)"，公開的用于制造電器元件的電接觸復(fù)合材料，由銅合金層、復(fù)合在銅合金層上的銀合金層構(gòu)成。其中，銀合金層由含有O. 10 6. 00%Zn、0.10 15. 0011、 0. 05 2. OO，i和余量Ag的合金制成。銀合金層層疊復(fù)合在銅合金層的全部表面上，或者鑲嵌復(fù)合在銅合金層的部分表面上。該發(fā)明的復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱和機(jī)械強(qiáng)度性能與原有材料相當(dāng)，用于微小電機(jī)的換向器、開關(guān)和電插接件等，使用中對環(huán)境無污染，并具有滅弧作用。該文獻(xiàn)公開的復(fù)合材料的成分含量與本發(fā)明不同，且未涉及材料的電學(xué)性能，材料的成分及含量變化直接影響材料的性能。由于都是開發(fā)微電機(jī)換向器用環(huán)保型復(fù)合材料，則材料的結(jié)構(gòu)和用途一致是合理的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種銀銅稀土復(fù)合材料，它具有優(yōu)異的耐磨損能力、耐電弧燒蝕性、抗熔焯性能、抗硫化性能、抗金屬轉(zhuǎn)移性能和低而穩(wěn)定的接觸電阻。該材料制成微電機(jī)換向器元件，適用于視聽電子設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、汽車及家用電器制 、電動(dòng)玩具等電子器件。
本發(fā)明所述的銀銅稀土復(fù)合材料，包括銅層、鑲嵌復(fù)合在銅層上的銀合金層；銀合金層為含3 8%的Cu、 0. 2 0. 8%的Sn 、 0. 2 0. 8%的Ce、余量為Ag的銀合金。該材料具有優(yōu)異的耐磨損能力、耐電弧燒蝕性、抗熔焊性能、抗硫化性能、抗金屬轉(zhuǎn)移性能和低而穩(wěn)定的接觸電阻。該材料制成微電機(jī)換向器元件，適用于視聽電子設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、汽車及家用電器制造業(yè)、電動(dòng)玩具等電子器件。
本發(fā)明的AgCuSnCe/Cu復(fù)合材料由基體層Cu、復(fù)層AgCuSnCe組成，銀合金層鑲嵌復(fù)合在銅層的部分表面上，即將銀合金帶材鑲嵌在銅帶材上開出與其厚度和寬度相適中的槽中，采用室溫軋制復(fù)合四步工藝法，即表面處理~~軋制復(fù)合~~T散退火"~IS密軋制，制備AgCuSnCe/Cii鑲嵌復(fù)合材料。本發(fā)明采用帶式法可以生產(chǎn)成巻的復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料的連續(xù)化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明提供的AgCuSnCe/Cu復(fù)合材料不含Cd，無毒，是環(huán)保材料。2、本發(fā)明提供的AgCuSnCe/Cu復(fù)合材料具有優(yōu)異的電接觸性能，使用壽命長。其原因是AgCu合金中添加微量的Sn和Ce，在電弧的作用下，AgCu合金中的金屬間化合物Ag5Ce首先分解Ag、 Ce，消耗了電弧熱，抑制了接點(diǎn)材料的溫升，具有一定的滅弧作用，同時(shí)，Ce與02形成表面氧化物強(qiáng)化相，提高了材料抗金屬轉(zhuǎn)移能力，保護(hù)銀基體少受電弧的侵蝕，提高了材料的耐電弧燒蝕性和抗熔焊性能此外，Sn的添加抑制了 AgCu合金中Cu0的生成，提高材料抗硫化性能和抗氧化性能。


圖1為本發(fā)明的示意圖。圖1中(1)表示銀合金層，(2)表示銅層。具體實(shí)] 式
如圖1，本發(fā)明包括銅層、鑲嵌復(fù)合在銅層上的銀合金層，其特征在于銀合金層為含3 8。/。的Cu、 0.2 0.8。/。的Sn 、 0.2 0.8。/。的Ce、余量為Ag的銀合金。銀合金層(1)鑲嵌復(fù)合在銅層(2)的部分表面上。
制備方法是將含6. 00%的Cu、 0. 50%的Sn、 0. 50%的Ce，余量為Ag的銀合金帶材(如表1中實(shí)施例1)鑲嵌在銅合金帶材上開出與其厚度和寬度相適中的槽中，采用室溫軋制復(fù)合四步工藝法，即表面處理"~^L制復(fù)合~~T散退火~~^密軋制，制備AgCuSnCe/Cu復(fù)合材料。
本發(fā)明的AgCuSnCe/Cu復(fù)合材料與AgPd30/Cu電刷材料酉瀏裝配在微電機(jī)上，在濕度50%，溫度6(TC條件下的耐久性實(shí)驗(yàn)壽命見表1
表1本發(fā)明的AgCuSnCe/Cu復(fù)合材料的耐久性實(shí)驗(yàn)壽命與原有材料對比，
性 能 耐久性實(shí)驗(yàn)壽命(h)
實(shí)施例1 (AgCuSnCe6-0. 5-0. 5/Cu)1360
實(shí)施例2(AgCuSnCe6-0. 5-0. 3/Cu)1310
實(shí)施例3 (AgCuSnCe6-0. 3-0. 5/Cu)簡
AgCuNi4-0. 5/Cu850
AgCuZnNi6-卜0. 5/Cu1200
AgCu6/Cu510
注AgCuSnCe6-0.5-0. 5/Cu復(fù)合材料標(biāo)識說明含6W的Cu、 a5。/。的Sn、 0.5%的Ce，余量為Ag的銀合金，與Cu復(fù)合構(gòu)成的AgCuSnCe6-0. 5-0. 5/Cu復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1、一種銀銅稀土復(fù)合材料，包括銅層、鑲嵌復(fù)合在銅層上的銀合金層，其特征在于銀合金層為含3~8％的Cu、0.2~0.8％的Sn、0.2~0.8％的Ce、余量為Ag的銀合金。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀銅稀土復(fù)合材料，其特征在于銀合金層(1) 鑲嵌復(fù)合在銅層(2)的表面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銀銅稀土復(fù)合材料，其特征在于所述銀合金層 鑲嵌復(fù)合在銅層的部分表面上，是將銀合金帶材鑲嵌在銅帶材上開出與其厚度和寬 度相適中的槽中。
4、 權(quán)利要求1所述的銀銅稀土復(fù)合材料作為在視聽電子設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè) 備、通信設(shè)備或汽車及家用電器制造業(yè)中制備微電機(jī)換向器元件中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造微電機(jī)換向器元件的銀銅稀土復(fù)合材料，包括銅層、鑲嵌復(fù)合在銅層上的銀合金層，其特征在于銀合金層為含3～8％的Cu、0.2～0.8％的Sn、0.2～0.8％的Ce、余量為Ag的銀合金。銀合金層(1)鑲嵌復(fù)合在銅層(2)的部分表面上。該材料具有優(yōu)異的耐磨損能力、耐電弧燒蝕性、抗熔焊性能、抗硫化性能、抗金屬轉(zhuǎn)移性能和低而穩(wěn)定的接觸電阻。該材料制成微電機(jī)換向器元件，適用于視聽電子設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、汽車及家用電器制造業(yè)、電動(dòng)玩具等電子器件。
文檔編號H01R39/00GK101645572SQ20091009490
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者盧紹平, 周世平, 勇 朱, 端 毛, 健 王, 王光慶, 彬 顧 申請人:昆明貴金屬研究所