DE2952128C2 - Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte - Google Patents
Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische KontakteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes
Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte.
Als Werkstoffe für elektrische Kontakte verwendet man neuerdings in verstärktem Maße Silber-Zinnoxid.
Entsprechendes Halbzeug, wie beispielsweise Draht oder Bleche, wird meist pulvermetallurgisch durch Sin-
iera und Strangpressen entsprechender Pulvermischungen
hergestellt.
Beim Strangpressen von gesinterten Pulvermischungen aus Silberpulver und handelsüblichem Zinkoxidpulver
wird eine Ausrichtung der SnC^-Teilchen erreicht,
wodurch sich ein zellenförmiges Gefüge ergibt. Es ist bekannt, daß das Schaltverhalten heterogener Kontaktwerkstoffe
in starkem Maße von der stereometrischen Verteilung und Morphologie der beteiligten Phasen beeinflußt
wird. Durch das im Verlauf des Strangpreßvorganges erzeugte anisotrope Gefüge wird bei Anordnung
der Kontaktflächen senkrecht zur Zeilen- bzw. Faserrichtung eine Verbesserung des Abbrandverhaltens
bewirkt. Kontaktstücke mit 10 Gew.% SnC>2 bringen gegenüber den üblichen Kontaktwerkstoffen aus
Silber und Kadmiumoxid eine Verbesserung im Abbrandverhalten von etwa 30% bei starker und etwa
100% bei einer schwachen Lichtbogenablenkung.
Gegenüber den konventionell hergestellten Ag/CdO-Kontaktwerkstoffen
haben Faserverbundwerkstoffe aus Ag/SnOj, bei denen die Hauptverformungsrichtung
wegen der guten schalttechnischen Eigenschaften immer senkrecht zur Schaltfläche angeordnet sein muß,
jedoch den Nachteil sehr hoher Herstellungskosten.
Außerdem zeigen solche Kontakte ein schlechtes Abbrandverhalten bei Anordnung der Faser- bzw. Zeilenstruktur
parallel zur Oberfläche des schaltenden Kontaktes, bedingt durch Materialausbrüche. Daneben las=
sen sich pulvermetallurgisch hergestellte und stranggepreßte Ag/SnC>2-Werkstoffe mit Oxidgehalten, wie sie
bei Ag/CdO-Kontaktwerkstoffen üblich sind, nicht beanspruchungsgerecht warmwalzplattieren. Die Haftung
der anplattierten lötbaren Schicht ist ungenügend.
L.-> war daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren
zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische
Kontakte zu finden, die ein hohes Verformungsvermögen besitzen, auch senkrecht zur Hauptverformungsrichtung
gute Abbrandeigenschaften aufweisen und sich kostengünstig produzieren lassen. Diese Aufs
gäbe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das handelsübliche Zinnoxidpulver vor dem Vermischen mit
dem Silberpulver bei 900 bis 16000C geglüht wird. Vorzugsweise
wird die Glühung bei 1200 bis 14000C durchgeführt.
Die Dauer der Glühungen liegt zwischen 0,5
ίο und 48 Stunden, je nach Temperatur, wobei sich eine
Glühdauer von 1 Stunde bei 1300°C bewährt hat
Besonders vorteilhaft ist es, das Gemisch aus Silberpulver und geglühtem Zinnoxid in Wasser oder einem
organischen Lösungsmittel in Anwesenheit eines organischen Bindemittels feinzudispergieren und anschließend
zu trocknen.
Als Lösungsmittel wird neben Wasser > jr allem Alkohol
oder Trichloräthylen, als Bindemittel vorzugsweise Methylzellulose und/oder Polyvinylpyrrolidon verwendet.
Nach dem Trocknen wird zerkleinert und abgesiebt Das so erhaltene Pulvergemisch wird analog der für die
Herstellung von Ag/CdO bekannten Technologie verarbeitet Erstaunlicherweise hat sich herausgestellt, daß
die bei Einsatz von bisher üblichen Ag/SnCK-Kentaktwerkstoffen
im Schaltgerät auftretende, nicht zulässige Übertemperatur bei dem erfindungsgemäß vorbehandelten
Material auf Übertemperaturwerte, wie sie bei Ag/CdO üblich sind, abgesenkt werden kann. Das erfindungsgemäß
vorbehandelte Ag/SnO2-Material zeigt praktisch keine Vorzugsrichtung für die SnO2-Teilchen.
Mit den erfindungsgemäß vorbehandelten Ag/
SnO2-Kontaktwerkstoffen wurden in einem Serienschaltgerät
Funktionstests durchgeführt, wobei folgende Prüfbedingungen gewählt wurden:
Nennstrom:
Prüfspannung:
Einschaltstrom:
Einschaltstrom:
Ausschaltstrom:
cos φ:
Einschaltdauer:
Schalthäufigkeit:
Schließgeschwindigkeit:
Schließgeschwindigkeit:
250A,3phasig,
Doppelunterbrechung
380 V/220 V, 50 Hz
1000 A
1000 A
= 0,4 (Luftdrossel)
ca. 80 m s
250/h
1 m/sec
mittlere Trenngeschwindigkeit: 0,7 m/sec
Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Dabei wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Werkstoff
erreichte Schaltzahl
Ag/CdO mit 12 Gew.% CdO,
wie üblich pulvermetallgurisch
hergestellt
wie üblich pulvermetallgurisch
hergestellt
Ag/SiiO2 mit 12 Gew.% SnO2,
wie üblich pulvermetallurgisch
hergestellt, mit Faserstruktur
wie üblich pulvermetallurgisch
hergestellt, mit Faserstruktur
senkrecht zui Schaltfläche
Ag/SnO2 mit 12 Gew.% SnO2,
erfindungsgemäß
vorbehandelt und wie üblich
pulvermetallurgisch
hergestellt, ohne Anordnung
der SnO2-Teilchen in einer
Vorzugsrichtung
erfindungsgemäß
vorbehandelt und wie üblich
pulvermetallurgisch
hergestellt, ohne Anordnung
der SnO2-Teilchen in einer
Vorzugsrichtung
ca. 50 000
100 000-140 000
100 000-143 000
3
Folgende Beispiele sollen das erfindungsgemäße Ver- Die nach den Beispielen hergestellten Ag/SnO2-K.on-
fahren näher erläutern: taktwerkstoffe und elektrischen Kontakthalbzeuge
zeigten praktisch keine Ausrichtung der SnO2-PartikeI
1. Zinndioxidpulver wird in einem Platin-, Aluminium- in eine Vorzugsrichtung. Trotzdem lassen sich mit dieoxid-
oder Magnesiumoxid-Behälter 1 Stunde lang 5 sem Werkstoff Schaltzahlen erzielen, die vergleichbar
bei 13000C an Luft geglüht. Dabei verringert sich sind mit einem konventionell pulvermetallurgisch herdie
BET-Oberfläche von ursprünglich 2 bis 3 m2/g gestellten Ag/SnO2-Material mit einer Faserstruktur
auf 0,2 bis 1 m2/g. senkrecht zur Schaltfläche, ohne daß die bei diesen Va-
10 bis 12 Gew.% des geglühten SnO2-Pulvers, terialien üblichen, für den Gebrauch schädlichen Obereventuell mit weiteren Metalloxidzusätzen, und io temperaturen auftreten.
Ag-Pulver als Rest (Ag-Teilchengröße
< 63 μτή) werden zusammen in einem Mischer mit unter einem
Winkel von 30 bis 45° schräg stehendem, im Uhrzeigersinn rotierendem Behälter und exzentriscn
zum Behälternuttelpunkt gelagertem Mischwerkzeug mit sehr hoher spezifischer Energieeinteilung
(1 KW/31-Mischung) gemischt.
Aus der Pulvermischung werden isostatisch Strangpreßbolsn hergestellt, gesintert und auf die
benötigte Halbv-sugabniessung strangeepreßt Das
für Warmwalzplattieren bestimmte Ag/ SnOrHalbzeug mit dem Querschnitt 14 χ 60 mm2
wird zusammen mit Feinsilber- oder Ag-Legierungsblech bei 8000C angewärmt und in einem
Walzstich mit 50 bis 65% Dickenabnahme plattiert Das plattierte Material wird warm oder kalt auf die
benötigte Endabmessung gewalzt
2. Entsprechend Beispiel 1 wird handelsübliches Zinndioxidpulver 1 h/1300°Can Luft geglüht
10 bis 12 Gev..% des geglühten SnO2-Pulvers,
eventuell weitere Metalloxid-Zusai^.e und Ag/-Pulver
als Rest (Ag-Teilchengröße < 63 μπι), werden
in Methylalkohol mit MethyIze:lulo?->
oder Polyvinylpyrrolidon als Bindemittel dispergiert Nach dem Dispergieren wird die Suspension an Luft oder
unter Vakuum eingetrocknet
Das getrocknete Gut wird mit einem Zerkleinerungsaggregai
zerkleinert und < 1 mm abgesiebt. Aus dem abgesiebten Pulver werden isostatisch
Strangpreßbolzen hergestellt gesintert und auf die benötigte Halbzeugabmessung stranggepreßt. Das
für Warmwalzplattieren bestimmte Ag/SnC>2 88/12-Halbzeug mit dem Querschnitt 14 χ 60 mm2
wird zusammen mit Feinsilber oder Ag-Legierungsblech bei 8000C angewärmt und in einem
Walzstich mit 50 bis 65% Dickenabnahme plattiert. Das plattierte Material wird warm oder kalt auf die
benötigte Endabmessung gewalzt
3. Entsprechend Beispiel 1 wird handelsübliches SnO2-Pulver 3 11/12(XVC an Luft geglüht
10 bis 12 Gew.% geglühtes SnO2-Pulver, eventuell
weitere Metalloxidzusätze und Ag-Pulver als Rest (Ag-Teilchengröße < 63 μηι), werden in Wasser
mit Methylzellulose oder Polyvinylpyrrolidon dispergiert Nach dem Dispergieren wird die Suspension
im Sprühtrockner getrocknet.
Das sprühgetrocknete Ag-Metalloxid-Pulver
wird isostatisch zu Strangpreßbolzen verarbeitet, gesintert und auf die erforderliche Halbzeugabmessung
stranggepreßt.
Das zum Warmwalzplattieren vorgesehene Ag/ SnO2-Halbzeug mit dem Querschnitt 14 χ 60 min2
wird zusarTiinen mit angeheftetem Feinsilber- oder
Ag-Legierungsblech bei 8000C angewärmt und in
einem Walzstich mit 50 bis 65% Dickenabnahme plattiert Das plattierte Material wird wann oder
kalt an die benötigte Endabmessung gewalzt.
Claims (4)
1. Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus SiI-ber-Zinnoxid
für elektrische Kontakte, dadurch gekennzeichnet, daß handelsübliches Zinnoxidpulver
vor dem Vermischen mit dem Silberpulver bei 900 bis 1600° C geglüht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei 1200 bis 14000C geglüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus geglühtem
Zinnoxidpulver und Silberpulver in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel in Anwesenheit eines
organischen Bindemittels feindispergiert und anschließend getrocknet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Lösungsmittel mit Methylzellulose
und/oder Polyvinylpyrrolidon als Bindemittel feindispergiert wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2952128A DE2952128C2 (de) | 1979-12-22 | 1979-12-22 | Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2952128A DE2952128C2 (de) | 1979-12-22 | 1979-12-22 | Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2952128A1 DE2952128A1 (de) | 1981-06-25 |
| DE2952128C2 true DE2952128C2 (de) | 1984-10-11 |
Family
ID=6089515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2952128A Expired DE2952128C2 (de) | 1979-12-22 | 1979-12-22 | Verfahren zur Vorbehandlung des Pulvers für gesintertes und stranggepreßtes Halbzeug aus Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE2952128C2 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4024939A1 (de) * | 1990-08-06 | 1992-02-20 | Siemens Ag | Werkstoff fuer elektrische kontakte |
| DE4331526A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-17 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zu seiner Herstellung |
| DE19503182C1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-05-15 | Degussa | Sinterwerkstoff auf der Basis Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte und Verfahren zu dessen Herstellung |
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| WO1989009478A1 (fr) * | 1988-03-26 | 1989-10-05 | Doduco Gmbh + Co. Dr. Eugen Dürrwächter | Produit semi-fini pour contacts electriques, constitue d'un materiau composite a base d'argent et d'oxyde d'etain, et procede de metallurgie des poudres pour sa fabrication |
| WO1993026021A1 (de) * | 1992-06-10 | 1993-12-23 | Doduco Gmbh + Co. | Werkstoff für elektrische kontakte auf der basis von silber-zinnoxid oder silber-zinkoxid |
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| CN106158436B (zh) * | 2016-07-20 | 2019-04-30 | 永兴金荣材料技术有限公司 | 银基电触头及其制造方法、专用设备、专用模具 |
-
1979
- 1979-12-22 DE DE2952128A patent/DE2952128C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NICHTS-ERMITTELT |
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| DE4331526C2 (de) * | 1992-09-16 | 1998-07-30 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zur Herstellung eines Verbundpulvers hierfür |
| DE4331526C3 (de) * | 1992-09-16 | 2003-11-06 | Ami Doduco Gmbh | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zur Herstellung eines Verbundpulvers hierfür |
| DE19503182C1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-05-15 | Degussa | Sinterwerkstoff auf der Basis Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte und Verfahren zu dessen Herstellung |
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|---|---|
| DE2952128A1 (de) | 1981-06-25 |
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