Изобретение относится к спеченным материалам, получаемым методом порошковой металлургии. Спеченный материал содержит, вес.%: окись олова 3,2-19,9, окись индия 0,05-0,4, окись висмута 0,05-0,4, серебро остальное.
Способ заключается в том, что смешивают порошки, затем прессуют порошковую смесь в холодном состоянии с применением равномерного давления со всех сторон, после этого спекают полученный материал при температуре от 500 до 940 o С и штампуют проволоку или профили. При этом перед смешиванием с порошком серебра и с остальными окисными порошками более 60 вес.% порошка окиси олова выбирают размерами частиц больше 1 мкм. Порошок окиси висмута с порошком окиси олова термическим путем превращают в Bi2Sn2O7 — порошковую смесь окислов, более 60 вес. % которой имеет размер частиц больше 1 мкм, после этого эту порошковую смесь окислов смешивают с порошком серебра и порошком окиси индия. Спеченный материал проявляет максимально ограниченную склонность к свариванию и максимально ограниченные повышения температуры при переключении номинальных токов между 20 и 100 А и при АС3- нагрузке в переключателях обладает таким же сроком службы, что и серебро — окись кадмия. 2 с. и 3 з.п.ф-лы.
Изобретение касается спекающегося материала, полученного методом порошковой металлургии, на основе серебра-окиси олова с добавками окиси индия и окиси висмута для электрических контактов, способного выдерживать переключения номинальных токов между 20 и 100 амперами, а также способ его получения.
Для изготовления электрических контактов в переключателях низкого напряжения применяются комбинированные материалы серебро/металл — и серебро/окись металла. В качестве комбинированного материала серебро/металл чаще всего используется серебро/никель, основная область применения которого — это более слабые токи.
При сильных токах несколько лет назад применялись почти исключительно серебро/окись кадмия. В связи с требованиями по охране окружающей среды усиленно пытались заменить окись кадмия другими окислами. Между тем, окись олова во многих областях более эффективно используется как альтернатива окиси кадмия.
Из-за более высокой термической стойкости окиси олова комбинированный материал серебро-окись олова имеет долю окалины отчетливо меньшую, по сравнению с серебром-окисью кадмия, что приводит к более длительному сроку службы переключателя. Недостаток AgSnO2 заключается в том, что он склонен к образованию покровного слоя и тем самым к более высоким нагревам в переключателях.
С помощью определенных добавок, таких как WO3 или MoO3, эту проблему можно решить. Последние упомянутые материалы проявили себя исключительно хорошо в переключателях, которые предназначены выдерживать высокие термические нагрузки. Особенно хорошо проявил себя AgSnO2 с этими добавками в переключателях с номинальными токами более 100 ампер и при так называемой АС4-нагрузке. При более слабых токах переключения, разумеется, срок службы этих материалов относительно короткий.
Материал AgSnO2WO3/MoO3 получается методом порошковой металлургии путем экструзии. Получение методом порошковой металлургии имеет то преимущество, что могут применяться добавки любого типа и количества. Тем самым материал может быть оптимально нацелен на определенные свойства такие, как степень свариваемости или нагревание. Для этой цели, комбинация порошковой металлургии с экструзией позволяет достичь особо высокую экономичность при изготовлении контактных элементов.
Материал AgSnO2/In3 с внутренним окислением также находит применение. Этот материал, описанный в заявке Германии DE-OS 2428147, содержит наряду с 5-10% SnO2 еще 1-6% In2O3. Материалы с внутренним окислением имеют, однако, тот недостаток, что добавки должны выбираться относительно окислительной кинетики материалов. Целенаправленное изменение концентраций окисных добавок, для воздействия на определенные свойства на основании окислительной кинетики, часто невозможно. AgSnO2In2O3 имеет тот недостаток, что при переключении он приводит к большому повышению температуры.
Из патента США US-PS 4680162 известен материал AgSnO2 с внутренним окислением, который при содержании олова более 4,5% может содержать добавки 0,1-5% индия и 0,01-5% висмута. Легированный металлический порошок уплотняется и затем внутренне окисляется. Благодаря этим добавкам неоднородные окисные выделения, обычные при внутреннем окислении, связываются. Однако оптимальных контактных свойств этот материал не проявляет.
В публикации «Investigation into the Switching behaviour of new Silber-Tin-Oxide Contact materials in Proc. of the 14th Int. Conf. on El. Conatacts Paris, 1988 г. июнь 20-24, стр. 405-409», сообщается о режиме коммутации электрических контактов из серебра-окиси олова, полученных методом порошковой металлургии, которые могут содержать два других окисла из ряда окись висмута, окись индия, окись меди, окись молибдена или окись вольфрама, причем о точном составе этих материалов ничего не сказано.
В патенте США US-PS 4695330 описывается специальный способ получения материала с внутренним окислением с 0,5-12% олова, 0,5-15% индия и 0,01-1,5% висмута. Этот способ, однако, требует очень больших расходов.
Получение методом порошковой металлургии материалов для контактов на основе серебра-окиси олова путем смешивания порошка, холодного изостатического прессования, спекания и экструзии в виде полуфабриката, известно, к примеру из заявок Германии DE-OS 4319137 и DE-OS 4331526.
Из патента США US-PS 4141727 известны материалы для контактов из серебра, которые содержат висмут — окись олова в качестве порошковой смеси окислов. Далее, в заявке Германии DE-PS 2952128 описывается способ, в котором порошок окиси олова перед смешиванием с порошком серебра прокаливается при 900 — 1600 o C.
В средних диапазонах тока от 20 до 100 ампер до сих пор ни один из известных материалов AgSnO2 не мог заменить полностью токсичный материал AgCdO, так как в этой области применения AgCdO имеет очень высокий срок службы, который нельзя было получить от AgSnO2.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является выделить для разработки спекающегося материала, полученного методом порошковой металлургии, на основе серебра-окиси олова с добавками окиси индия и окиси висмута для электрических контактов. Материал проявляет максимально ограниченную склонность к спеканию и максимально ограниченное повышение температуры при переключении номинальных токов между 20 и 100 амперами и при АС3-нагрузке в переключателях обладает таким же сроком службы, что и серебро-окись кадмия. Кроме того, способ получения материала должен быть экономичным и должен нести другие признаки усовершенствования.
Эта задача, согласно изобретению, решается тем, что материал состоит из следующего соотношения компонентов (вес.%): окись олова 3,2-19,9, окись индия и окись висмута 0,05-0,4 и серебро остальное.
Этот материал имеет при силе тока в диапазоне от 20 до 100 ампер большой срок службы с повышениями температуры не более 100 o C. Особо хороших свойств достигают при получении материала путем смешивания порошка, спрессованного в холодном состоянии с применением равномерного давления со всех сторон порошковой смеси, спекания при температурах от 500 до 940 o C и прессования проволоки или профилей, если размер частиц более 60 весовых % применяемого порошка окиси олова, перед смешиванием с порошком серебра и с остальными окисными порошками, составляет более 1 микрона.
Оказалось оправданным окись висмута перед смешиванием с порошком серебра и порошком окиси индия с порошком окиси олова, превратить в порошковую смесь окислов Bi2Sn2O7 которая, равным образом, более чем на 60 весовых % должна иметь размер частиц больше 1 микрона.
Так как обычная окись олова более чем на 70 весовых % имеет размер частиц меньше 1 микрона, необходимо этот порошок укрупнить. Это происходит преимущественно за счет того, что порошок окиси олова вместе с порошком окиси висмута прокаливается при температуре от 700 до 1400 o C до тех пор, пока более чем 60 весовых % окиси олова и порошковой смеси окислов не будет иметь размер частиц больше 1 микрона. Применение этого укрупненного порошка после спекания прессизделий дает материал, который значительно менее ломок, чем материалы с традиционными размерами частиц, и поэтому может легче деформироваться.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
Нижеприведенные примеры позволяют нагляднее представить изобретение: 1. Был получен материал со следующим соотношением компонентов (вес.%): Ag90SnO2 9,4, In2O3 0,4, Bi2O2 0,2, в котором традиционный SnO2-порошок, размер частиц которого на 82% в диапазоне меньше 1 микрона, при 1000 o C в течение 2 часов был прокален на воздухе так, чтобы SnO2-порошок имел размер частиц, которые лишь на 25% в диапазоне меньше 1 микрона. Эти порошки были смешаны вместе с In2O3-порошком и Bi2O3-порошком и Ag-порошком соответственно меньше 63 микрон.
Смесь прессовалась в штыри в холодном состоянии с применением равномерного давления со всех сторон и спекалась при 750 o C в течение 2 часов. Штыри затем прессовались в профиль. Материал в традиционном переключателе с номинальным током 50 А имел срок службы 2 миллиона коммутационных циклов. Этот срок службы выше срока службы известных на сегодняшний день материалов -AgSnO2. Повышение температуры достигало некритических величин, в среднем ниже 100 o C.
2. Был получен материал со следующим соотношением компонентов (вес.%): Ag88SnO2 11,4, In2O3 0,3, Bi2O3 0,3, согласно примеру 1. Этот материал также имел срок службы в два миллиона коммутационных циклов в традиционных переключателях с номинальным током 50 А. Повышение температуры достигало некритических величин, в среднем ниже 100 o C.
3. Был получен материал со следующим соотношением компонентов (вес.%): Ag88SnO2 11,4, In2O3 0,3, Bi2O3 0,3, в котором традиционный SnO2-порошок, размер частиц которого на 82% в диапазоне меньше 1 микрона, смешивался с Bi2O3-порошком с величиной частиц меньше 32 микрон, и прокаливался при 1000 o C в течение 15 часов на воздухе, таким образом получалась SnO2-Bi2O3 — смесь окислов с размером частиц лишь на 20% в диапазоне меньше 1 микрона. Этот порошок смешивался с Ag-порошком с размером частиц меньше 63 микрон и In2O3-порошком и прессовался в штырь в холодном состоянии с применением равномерного давления со всех сторон. Штырь затем спекался (750 o C, 2 часа) и прессовался в профиль. Материал имел в традиционном переключателе с номинальным током 50 А срок службы свыше 2,2 миллионов коммутационных циклов. Повышение температуры достигало некритических величин, в среднем немного ниже 100 o C.
4. Был получен материал со следующим соотношением компонентов (вес.%): Ag90SnO2 8,7, In2O3 0,5, Bi2O3 1,6, при этом традиционный SnO2-порошок, размер частиц которого на 82% в диапазоне меньше 1 микрона, в течение 60 часов прокаливался при 1000 o C, и таким образом, SnO2-порошок имел размер частиц, который был лишь несколько меньше 5% в диапазоне меньше 1 микрона. Этот порошок, как и в примере 1, проходил дальнейшую обработку. Материал, состав которого не входит в сферу действия изобретения, может быть обработан лишь с большим трудом и срок службы его меньше срока службы материала по изобретению.
1. Спеченный материал на основе серебра — окиси олова для электрических контактов, полученный методом порошковой металлургии, содержащий добавки окиси индия и окиси висмута, отличающийся тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: Окись олова — 3,2 — 19,9 Окись индия — 0,05 — 0,4 Окись висмута — 0,05 — 0,4 Серебро — Остальное 2. Способ получения спеченного материала на основе серебра — окиси олова для электрических контактов, включающий смешивание порошка серебра и окисных порошков, прессование порошковой смеси в холодном состоянии с применением равномерного давления со всех сторон, спекание полученного материала при температурах от 500 до 940 o C, экструзию проволоки или профилей, отличающийся тем, что более 60 вес.% порошка окиси олова при смешивании с порошком серебра и остальными окисными порошками выбирают с размером частиц больше 1 мкм.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что порошок окиси висмута с порошком окиси олова перед смешиванием с порошком серебра и окисью индия превращают термическим путем в Bi2Sn2O7 — порошковую смесь окислов, более 60 вес.% которой имеет размер частиц больше 1 мкм.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что окись олова прокаливают при температурах от 700 до 1400 o C до тех пор, пока более 60 вес.% порошка будет иметь размер частиц больше 1 мкм.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что окись олова вместе с окисью висмута прокаливают при температурах от 700 до 1400 o C до тех пор, пока более 60 вес.% порошковой смеси окислов будет иметь размер частиц больше 1 мкм.
Источник: findpatent.ru
Что такое оловянное серебро
Главное отличие — оловянные против серебра
Оловянка и серебро — это два вещества, которые свойственны своему блестящему виду. Олово используется с древних времен. Это металлический сплав, который в основном содержит олово. Серебро, с другой стороны, является очень полезным металлом и используется для изготовления ювелирных изделий, монет и т. Д. Однако олово не подходит для применений, связанных с высокими температурами, поскольку оно имеет значительно более низкую температуру плавления по сравнению с другими металлами и металлическими сплавами , Основное отличие олова от серебра состоит в том, что олово — это металлический сплав, а серебро — чистый металл.
Ключевые области покрыты
1. Что такое оловянные
— Определение, состав, свойства, значение
2. Что такое серебро
— определение, химические свойства, использование
3. В чем разница между оловянные и серебряные
— Сравнение основных различий
Ключевые слова: сплав, висмут, медь, пластичность, золото, свинец, ковкий металл, металл, олово, серебро, олово
Что такое оловянные
Олово представляет собой металлический сплав, состоящий из олова, смешанного с медью, сурьмой и висмутом. Иногда также используется свинец, но он менее распространен из-за соображений токсичности. Вместо этого добавляется серебро. Однако около 80-90% этого сплава состоит из олова. Этот металлический сплав известен своей пластичностью.
Рисунок 1: Старая румынская тарелка из оловянной посуды
Олово имеет низкую температуру плавления около 170-230 о Однако температура плавления зависит от металлов, смешанных при производстве металлического сплава. Этот металлический сплав имеет серебристо-серый внешний вид. Оловянный нож широко использовался в древнем мире. Но эта старая версия содержала больше свинца. Из-за проблем со здоровьем в настоящее время свинец не используется для производства оловянных украшений, имеющих прямой контакт с телом человека.
Что такое серебро
Серебро — это химический элемент с атомным номером 47 и символом Ag. Серебро можно найти как чистый металл в природе. Он также может быть найден в виде металлического сплава с золотом или другими металлическими элементами и в качестве компонента в некоторых минеральных соединениях. Атомная масса серебра составляет 107,86 а.е.м. Электронная конфигурация задается как [Kr] 4d 10 5s 1 .
Рисунок 2: Серебряный кристалл
Серебро очень блестящий металл. Поэтому его можно использовать при производстве зеркал, телескопов и т. Д. Полированная поверхность из серебра может отражать около 95% падающего света. Серебро можно найти в природе в двух формах: как чистый металл или как металлический сплав с золотом. Серебряный металл не токсичен, но соли серебра могут быть токсичными.
Пластичность серебра уступает только пластичности золота. Серебро — один из лучших электрических и тепловых проводников. Он устойчив к коррозии и стабилен в присутствии кислорода и воды. Но при хранении на воздухе поверхность тускнеет из-за реакции между соединениями серы и серебром.
Среди различных химических реакций серебра образование галогенидов металлов является обычной реакцией. Хлорид серебра, бромид серебра и йодид серебра являются осадками. Поэтому иногда его можно использовать для обнаружения присутствия ионов серебра в растворе. Серебро также образует координационные соединения.
Серебро обычно используется в производстве монет и ювелирных изделий. Есть также лекарственные применения серебра; серебро используется для перевязки ран, для лечения внешних инфекций и в качестве компонента мазей, используемых для лечения ран, вызванных ожогами.
Разница между оловянные и серебряные
Определение
Оловянная: Олово представляет собой металлический сплав, состоящий из олова, смешанного с медью, сурьмой и висмутом.
Серебряный: Серебро — это химический элемент с атомным номером 47 и символом Ag.
Природа
Оловянная: Олово — металлический сплав.
Серебряный: Серебро — это чистый металл.
Состав
Оловянная: Олово состоит в основном из металлического олова, а также меди, сурьмы и висмута, а иногда даже свинца (или серебра).
Серебряный: Серебро — это чистый металл, хотя его можно найти с некоторыми примесями.
Внешность
Оловянная: Оловянка имеет серебристо-серый вид.
Серебряный: Серебро имеет характерный блестящий вид.
Температура плавления
Оловянная: Температура плавления олова очень низкая (около 170-230 о В) и может варьироваться в зависимости от металлов, присутствующих в смеси.
Серебряный: Температура плавления серебра составляет 961,8 ° С.
Олово и серебро являются важными металлическими веществами, которые использовались с древних времен. Они имеют различные приложения в зависимости от их свойств и внешнего вида. Основное отличие олова от серебра состоит в том, что олово представляет собой металлический сплав, а серебро — чистый металл.
Ссылка:
1. «оловянные». Википедия, Фонд Викимедиа, 15 января 2018 г.,
Источник: ru.strephonsays.com
Сплавы олова
На консервные банки идет примерно половина мирового производства олова. Другая половина — в металлургию, для получения различных сплавов. Мы не будем подробно рассказывать о самом известном из сплавов олова — бронзе, адресуя читателей к статье о меди — другом важнейшем компоненте бронз. Это тем более оправдано, что есть безоловянные бронзы, но нет «безмедных».
Одна из главных причин создания безоловянных бронз — дефицитность элемента № 50. Тем не менее бронза, содержащая олово, по-прежнему остается важным материалом и для машиностроения, и для искусства.Техника нуждается и в других оловянных сплавах. Их, правда, почти не применяют в качестве конструкционных материалов: они недостаточно прочны и слишком дороги. Зато у них есть другие свойства, позволяющие решать важные технические задачи при сравнительно небольших затратах материала.Чаще всего оловянные сплавы применяют в качестве антифрикционных материалов или припоев.
Первые позволяют сохранять машины и механизмы, уменьшая потери на трение; вторые соединяют металлические детали.Из всех антифрикционных сплавов наилучшими свойствами обладают оловянные баббиты, в составе которых до 90% олова. Сплавы олова мягкие и легкоплавкие свинцовооловянные припои хорошо смачивают поверхность большинства металлов, обладают высокой пластичностью и сопротивлением усталости.
Однако область их применения ограничивается из-за недостаточной механической прочности самих припоев. Олово входит также в состав типографского сплава гарта. Наконец, сплавы олова очень нужны электротехнике. Важнейший материал для электроконденсаторов — станиоль; это почти чистое олово, превращенное в тонкие листы (доля других металлов в станиоле не превышает 5 %).Между прочим, многие сплавы олова — истинные химические соединения элемента №. 50 с другими металлами.
Сплавляясь, сплавы олова взаимодействует с кальцием, магнием, цирконием, титаном, многими редкоземельными элементами. Образующиеся при этом соединения отличаются довольно большой тугоплавкостью.
Так, станнид циркония Zr3Sn2 плавится лишь при 1985° С. И «виновата» здесь не только тугоплавкость циркония, но и характер сплава, химическая связь между образующими его веществами. Или другой пример. Магний к числу тугоплавких металлов не отнесешь, 651° С — далеко не рекордная температура плавления. Олово плавится при еще более низкой температуре — 232° С. А их сплав — соединение Mg 2 Sn — имеет температуру плавления 778° С. Тот факт, что элемент № 50 образует довольно многочисленные сплавы такого рода, заставляет критически отнестись к утверждению, что лишь 7% производимого в мире олова расходуется в виде химических соединений Видимо, речь здесь идет только о соединениях с неметаллами.
Вы читаете, статья на тему сплавы олова
Похожие страницы:
Олова сплавы это сплавы на основе олова в состав которых входят другие химические элементы, которые повышают или понижают его свойства.
КАДМИЯ СПЛАВЫ Сплавы, в состав которых входит кадмий. Различают сплавы антифрикционные, легкоплавкие, драгоценные и специальные. Антифрикционные сплавы содержат до 18%.
Что такое германий содержащие сплавы Это сплавы германия с другими химическими элементами. С металлами германий образует германиды, с кремнием —.
Соединения олова с неметаллами Из этих веществ наибольшее значение имеют хлориды. В тетрахлориде олова SnCl4 растворяются йод, фосфор, сера, многие.
ЧТО ТАКОЕ СУРЬМЫ СПЛАВЫ Это сплавы в состав которых входит сурьма. Сурьма является составной частью сплавов на основе свинца, олова.
СЕРЕБРА СПЛАВЫ Сплавы на основе серебра. Один из древнейших материалов. Чистое серебро — мягкий пластичный металл (НВ = 30 кгс/мм2.
Понравилась статья поделись ей
Leave a Comment
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Источник: znaesh-kak.com