電觸頭是繼電器等開關(guān)電器中直接承擔(dān)接通和分?jǐn)嚯娐返脑?,傳統(tǒng)的Ag/CdO電觸頭材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、耐電弧腐蝕性、良好的抗熔焊能力和低的接觸電阻,因而廣泛用于各種電流等級(jí)的交流接觸器、繼電器、單極、雙極與多極斷路器。但是,在生產(chǎn)和使用過程中Ag/CdO電觸頭材料會(huì)生成Cd毒,因而許多發(fā)達(dá)國(guó)家已禁止使用。為了尋找Ag/CdO的替代材料,材料科學(xué)工作者開發(fā)了系列的觸頭材料,如:Ag-MeO、AgZnO、AgW、AgNi、AgC等。其中,Ag/SnO2由于具有優(yōu)良的抗電弧腐蝕性能和抗熔焊特性,被認(rèn)為是最有希望成為Ag/CdO的替代品。但是在使用過程中AgSnO2觸頭材料存在溫升高、抗熔焊性差,且在AC3電流下電壽命比AgCdO差等問題。因此,開發(fā)新型無(wú)害環(huán)保的觸頭材料具有重要的科學(xué)意義和工程價(jià)值。
由于硼化鈦具有較高的導(dǎo)電性和高硬度,采用硼化鈦替代絕緣的SnO2作為增強(qiáng)組元制備Ag基復(fù)合材料,可望減小對(duì)銀基觸頭材料電導(dǎo)率的影響及接觸電阻,從而降低電接觸過程中的觸點(diǎn)溫升和熔焊傾向,是一種制備銀基觸頭材料理想的第二增強(qiáng)組元。王獻(xiàn)輝和李桂景等人采用機(jī)械合金化和粉末冶金的方法研制開發(fā)了新型的銀/硼化鈦觸頭復(fù)合材料。但是,由于銀和硼化鈦兩相潤(rùn)濕差,因而影響固相燒結(jié)過程兩相的結(jié)合,導(dǎo)致AgTiB2復(fù)合材料的致密度低,進(jìn)而影響電導(dǎo)率和硬度。采用化學(xué)鍍法制備被Ag包覆的硼化鈦復(fù)合粉末,改善銀與硼化鈦的浸潤(rùn)性,提高材料的結(jié)合強(qiáng)度,從而獲得綜合性能良好的銀/硼化鈦復(fù)合材料。
NaOH含量的增加有助于Ag+的還原。HCHO含量的增加有助于促進(jìn)Ag+的析出,但同時(shí)受到pH值的影響。反應(yīng)時(shí)間超過30min后,反應(yīng)時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)對(duì)于Ag+的還原影響很小。NH3·H2O對(duì)于鍍銀液的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性的作用,NH3·H2O用量少,反應(yīng)速度過快,并發(fā)生自分解現(xiàn)象;NH3·H2O過多,鍍銀液過于穩(wěn)定,幾乎不反應(yīng)。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),最佳的工藝參數(shù)是9gAgNO3,75mLNH3·H2O,200mLH2O,5mL38%HCHO,250mLC2H5OH,3.5gNaOH。采用化學(xué)鍍銀法復(fù)合粉末制備的銀/硼化鈦復(fù)合材料,與未采用化學(xué)鍍的粉末制備的銀/硼化鈦復(fù)合材料相比,其致密度、硬度和電導(dǎo)率分別提高4.59%,12.20%和7.91%。(欣然)