RU2539896C1 - Method to produce silver-tin oxide material alloyed with indium oxide for electric contacts - Google Patents
Method to produce silver-tin oxide material alloyed with indium oxide for electric contacts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2539896C1 RU2539896C1 RU2013151250/02A RU2013151250A RU2539896C1 RU 2539896 C1 RU2539896 C1 RU 2539896C1 RU 2013151250/02 A RU2013151250/02 A RU 2013151250/02A RU 2013151250 A RU2013151250 A RU 2013151250A RU 2539896 C1 RU2539896 C1 RU 2539896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- indium
- silver
- tin
- oxidation
- electric contacts
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 11
- IVQODXYTQYNJFI-UHFFFAOYSA-N oxotin;silver Chemical compound [Ag].[Sn]=O IVQODXYTQYNJFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 5
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 title description 5
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 13
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018956 Sn—In Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Contacts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов и может применяться в электротехнической промышленности.The invention relates to a method for producing indium oxide doped silver-tin oxide material for electrical contacts and can be used in the electrical industry.
Известен способ приготовления электроконтактного материала SnO2-Ag [US №5798468, B22F 3/16, C22C 1/05, C22C 1/10, C22C 32/00, C22C 5/06, H01H 1/023, H01H 1/0237, H01H 11/04, опубл. 25.08.1998 г.], который заключается в спекании порошков SnO2 (9,4%), Ag (90%), In2O3 (0,4%), Bi2O3 (0,2%) или SnO2 (11,4%), Ag (88%), In2O3 (0,3%), Bi2O3 (0,3%) при температуре 1023 K в течение 2 ч.A known method for the preparation of electrical contact material SnO 2 -Ag [US No. 5798468, B22F 3/16, C22C 1/05, C22C 1/10, C22C 32/00, C22C 5/06, H01H 1/023, H01H 1/0237, H01H 11/04, publ. August 25, 1998], which consists in the sintering of powders of SnO 2 (9.4%), Ag (90%), In 2 O 3 (0.4%), Bi 2 O 3 (0.2%) or SnO 2 (11.4%), Ag (88%), In 2 O 3 (0.3%), Bi 2 O 3 (0.3%) at a temperature of 1023 K for 2 hours.
Недостатками данного способа являются длительное время отжига, необходимость иметь исходные порошки с определенным размером частиц и проведение их предварительной термической обработки при 1273K в течение 15-60 ч.The disadvantages of this method are the long annealing time, the need to have initial powders with a certain particle size and their preliminary heat treatment at 1273 K for 15-60 hours
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения серебряно-оловооксидного материала для электрических контактов [RU №2346069, C22C 5/06, C22C 1/10, H01H 1/02, опубл. 10.02.2009 г.], основанный на сплавлении олова и серебра и окислении сплавов в кислороде. Сплавляют олово и серебро в инертной атмосфере при содержании серебра от 60 до 80 ат.%, а окисляют при температуре 1273K в течение 10-30 минут.The closest technical solution, selected as a prototype, is a method for producing silver-tin oxide material for electrical contacts [RU No. 2346069, C22C 5/06, C22C 1/10, H01H 1/02, publ. 02/10/2009], based on the alloying of tin and silver and the oxidation of alloys in oxygen. Tin and silver are fused in an inert atmosphere with a silver content of 60 to 80 at.%, And oxidized at a temperature of 1273 K for 10-30 minutes.
Недостатком данного способа является относительно высокое контактное сопротивление получаемого материала, что приводит к необходимости его дополнительного легирования различными оксидами (индия, висмута и т.д.), а также к дополнительным операциям и удорожанию получаемого материала. [Денисов В.М. Серебро и его сплавы / В.М. Денисов, С.А. Истомин, Н.В. Белоусова, Л.Т. Денисова, Э.А. Пастухов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - 368 с].The disadvantage of this method is the relatively high contact resistance of the obtained material, which leads to the need for additional doping with various oxides (indium, bismuth, etc.), as well as to additional operations and the cost of the resulting material. [Denisov V.M. Silver and its alloys / V.M. Denisov S.A. Istomin, N.V. Belousova, L.T. Denisova, E.A. The shepherds. - Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2011. - 368 s].
Техническим результатом изобретения является получение легированного оксидом индия электроконтактного материала в одну стадию при окислении жидких сплавов Ag-Sn-In.The technical result of the invention is the production of indium oxide doped electrocontact material in a single step during the oxidation of liquid Ag-Sn-In alloys.
Технический результат достигается тем, что в способе получения легированного оксидом индия серебряно-оловооксидного материала для электроконтактов, включающем сплавление металлического серебра и олова в инертной атмосфере и окисление полученного сплава на воздухе при 1273 K, новым является то, что дополнительно материал содержит индий при следующем соотношении компонентов, ат.%: серебро 70-80; индий - 0,2; олово - остальное, и окисление осуществляют в течение 60 мин.The technical result is achieved by the fact that in the method of producing indium oxide doped silver-tin oxide material for electrical contacts, comprising fusing silver metal and tin in an inert atmosphere and oxidizing the resulting alloy in air at 1273 K, it is new that the material additionally contains indium in the following ratio components, at.%: silver 70-80; indium 0.2; tin - the rest, and oxidation is carried out for 60 minutes
При большем или меньшем содержании Ag не образуется смесь SnO2-Ag с равномерным распределением компонентов при 1273 K в течение 60 мин при окислении на воздухе. Большее содержание индия существенно тормозит процесс окисления, который может достигать нескольких часов, а меньшее содержание индия не дает положительно эффекта (уменьшение контактного сопротивления за счет легирования). SnO2 является полупроводником n-типа, свойства которого существенно изменяются в присутствии примесей в формальной степени окисления +3 (в данном случае индия) или +5 (его сопротивление в их присутствии уменьшается) [Лазарев В.Б. Химические и физические свойства простых оксидов металлов / В.Б. Лазарев, В.В. Соболев, М.С. Шаплыгин. - М: Наука, 1983. - 239 с].At a higher or lower Ag content, a SnO 2 -Ag mixture does not form with a uniform distribution of components at 1273 K for 60 min during oxidation in air. A higher indium content significantly inhibits the oxidation process, which can reach several hours, and a lower indium content does not give a positive effect (a decrease in contact resistance due to doping). SnO 2 is an n-type semiconductor, the properties of which substantially change in the presence of impurities in the formal oxidation state of +3 (in this case indium) or +5 (its resistance decreases in their presence) [Lazarev VB Chemical and physical properties of simple metal oxides / V. B. Lazarev, V.V. Sobolev, M.S. Shaplygin. - M: Nauka, 1983. - 239 s].
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается количественным составом компонентов, составом образующихся продуктов окисления, окислительной средой и продолжительностью процесса окисления. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию «новизна».Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method differs in the quantitative composition of the components, the composition of the resulting oxidation products, the oxidizing environment and the duration of the oxidation process. Thus, the claimed method meets the criterion of "novelty."
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».Signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions when studying this and related areas of technology and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Металлические серебро, олово и индий, взятые в следующем соотношении, ат.%: серебро - 70-80, индий - 0,2, а остальное олово, сплавляют в инертной атмосфере (аргон). Полученный сплав окисляют на воздухе при температуре 1273 K. Реакция полностью заканчивается в течение 60 мин с образованием губчатой окалины. Проведенный микроскопический анализ показал, что в результате окисления таких сплавов получается соответствующая оксидная фаза, покрытая наноразмерными частицами серебра.Metallic silver, tin and indium, taken in the following ratio, at.%: Silver - 70-80, indium - 0.2, and the rest of the tin, is fused in an inert atmosphere (argon). The resulting alloy is oxidized in air at a temperature of 1273 K. The reaction completely ends within 60 minutes with the formation of sponge scale. Microscopic analysis showed that the oxidation of such alloys results in the corresponding oxide phase coated with nanosized silver particles.
Предложенный способ обеспечивает равномерное распределение серебра по всему объему образца. Для реализации способа не нужно иметь специальной подготовки и сложного оборудования. Изобретение направлено на получение легированного оксидом индия электроконтактного материала в одну стадию при окислении жидких сплавов Ag-Sn-In.The proposed method provides a uniform distribution of silver throughout the volume of the sample. To implement the method, you do not need to have special training and sophisticated equipment. The invention is directed to obtaining indium oxide doped electrical contact material in a single step in the oxidation of liquid Ag-Sn-In alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013151250/02A RU2539896C1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Method to produce silver-tin oxide material alloyed with indium oxide for electric contacts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013151250/02A RU2539896C1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Method to produce silver-tin oxide material alloyed with indium oxide for electric contacts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2539896C1 true RU2539896C1 (en) | 2015-01-27 |
Family
ID=53286689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013151250/02A RU2539896C1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Method to produce silver-tin oxide material alloyed with indium oxide for electric contacts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2539896C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2114929C1 (en) * | 1992-01-21 | 1998-07-10 | Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн | Method for production of silver-metal oxide material and silver-metal oxide material |
| US6974923B2 (en) * | 2002-01-21 | 2005-12-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electric contact and breaker using the same |
| RU2346069C1 (en) * | 2007-06-15 | 2009-02-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Method of receiving silver-tin oxide material for electric contacts |
| JP2010100912A (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Mitsubishi Materials Cmi Corp | Silver-oxide-based electric contact material |
| US8187395B2 (en) * | 2003-08-08 | 2012-05-29 | Mitsubishi Materials C.M.I. Corporation | Electrical contact having high electrical conductivity made of internally oxidized silver-oxide material for compact electromagnetic relay |
-
2013
- 2013-11-18 RU RU2013151250/02A patent/RU2539896C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2114929C1 (en) * | 1992-01-21 | 1998-07-10 | Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн | Method for production of silver-metal oxide material and silver-metal oxide material |
| US6974923B2 (en) * | 2002-01-21 | 2005-12-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electric contact and breaker using the same |
| US8187395B2 (en) * | 2003-08-08 | 2012-05-29 | Mitsubishi Materials C.M.I. Corporation | Electrical contact having high electrical conductivity made of internally oxidized silver-oxide material for compact electromagnetic relay |
| RU2346069C1 (en) * | 2007-06-15 | 2009-02-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" | Method of receiving silver-tin oxide material for electric contacts |
| JP2010100912A (en) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Mitsubishi Materials Cmi Corp | Silver-oxide-based electric contact material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101246758B (en) | Sliding electric contact material for low current | |
| Saito et al. | Solution plasma synthesis of bimetallic nanoparticles | |
| CN104411450A (en) | Alloys | |
| JP2010138418A (en) | Platiniridium alloy and method for producing the same | |
| Wang et al. | Internal oxidation thermodynamics and isothermal oxidation behavior of AgSnO2 electrical contact materials | |
| CN104498764A (en) | Electric contact material and preparation method thereof | |
| JP5105990B2 (en) | Heat-resistant PtRh alloy | |
| RU2539896C1 (en) | Method to produce silver-tin oxide material alloyed with indium oxide for electric contacts | |
| JP5217812B2 (en) | Method for producing half-Heusler thermoelectric material | |
| RU2346069C1 (en) | Method of receiving silver-tin oxide material for electric contacts | |
| RU2579846C1 (en) | Method for producing coated with bismuth-tin oxide silver material for electrocontacts | |
| CN106868333A (en) | A kind of new electrical contact material | |
| WO2015034387A8 (en) | Method for producing composite materials based on platinum or on platinum-rhodium alloys | |
| JP6713006B2 (en) | Sliding contact material and manufacturing method thereof | |
| CN114000006A (en) | Silver-based composite material and preparation method thereof | |
| KR102058655B1 (en) | Method for manufacturing contact material based on silver tin oxide or silver zinc oxide and contact material | |
| KR101741681B1 (en) | Ag-Cu based alloy composition having high anti-discoloration and hardness and the manufacturing method thereof | |
| JP6073054B2 (en) | Method for producing cadmium-free material based on silver | |
| JP6308672B2 (en) | Platinum rhodium alloy and method for producing the same | |
| Wang et al. | Arc erosion behaviour of Ag–La2Sn2O7/SnO2 electrical contact composites in SF6, N2, and CO2 | |
| JP5630876B2 (en) | Heat-resistant PtRh alloy | |
| US2161576A (en) | Silver base alloy | |
| Zeer et al. | Electrocontact material based on silver dispersion-strengthened by nickel, titanium, and zinc oxides | |
| CN103643072A (en) | Silver alloy material with good mechanical property | |
| US9028586B2 (en) | Oxidation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161119 |