164003. lajstromszámú szabadalom • Eljárás idomtestek előállítására nemesfém alapú diszperziós szerkezeti anyagból
3 164003 4 volta miatt makroszkopikus koncentrációesés jön létre, amely az elektromos technikai felhaszálás során hátrányos. További ötvözőelemek hozzáadásával előnyösen befolyásolható a diszperziós fázis mérete és alakja, anélkül azonban, hogy a koncentrációesés alapjában véve megváltoznék. A szilárd ötvözetből álló alkotórészek belső oxidációja azáltal javítható, hogy az oxidációt megnövelt parciális nyomású oxigénnel végzik. Az oxidáció időtartama lecsökken, aminek következtében az ötvözet alkotórészeinek eloszlása egyenletesebbé válik, és a használati tulajdonságok az elektromos üzem feltételei között javulnak, vagyis az anyag leégése és összeolvadásra való hajlama csökken. Ez esetben azonban hátrányos, hogy forrasztható réteget csak az ötvözet felületének költséges plattirozása útján hozhatunk létre, vagy az ötvözetet sűrített levegővel kell hegeszteni. Ugyancsak hátrányos az, hogy alátétkapcsoló előállításánál hidegsajtolási hulladék keletkezik. Ha a kadmium-tartalom meghaladja a 15%-ot, akkor a kapcsoló nagyságától függően növekvő mértékben már az oxidáció közben belső feszültségek támadnak, amelyek vagy azonnal vagy később, az elektrotechnikai felhasználás során repedések képződéséhez és az anyag nagyobb mértékű kopásához vezetnek. A túlnyomáson végzett oxidációval jelentősen csökken az oxidáció ideje, azonban műszaki és gazdasági szempontból elfogadható idő alatt csak korlátozott vastagságú réteget lehet előállítani. Javasolták továbbá, hogy a porlasztott ötvözetport 600 C° és 800 C° közötti hőmérsékleten levegőn oxidálják, és a kapott port sajtolással és szinterezéssel ismert módon dolgozzák fel tovább. Az eljárás hátránya, hogy az igen finom kicsapódás biztosítása végett alacsony hőmérsékleten kell az oxidációt végezni, ennek következtében viszont a szemcsehatárokon való kicsapódás kerül előnybe. A szemcsehatárokon való kicsapódás azonban az elektrotechnikai felhasználás közben érzékeny pontot képez, ezért messzemenően kerülni kell. Ha viszont az oxidációt a megadott hőmérsékleti tartomány felső határán végzik, akkor a diszperziós fázis durvább lesz. A találmány célja az említett hátrányok megszüntetése és hosszabb élettartamú és jobb elektrotechnikai felhasználási tulajdonságú idomtestek előállítása rövidebb idő alatt és egyszerűbb technológiával. A találmány által megoldandó feladat olyan eljárás kidolgozása nemesfém alapú diszperziós szerkezeti anyagból álló idomtestek előállítására, amellyel porlasztással előállított ötvözetporból kiindulva a fémoxid komponens legfinomabb eloszlását érjük el, és megakadályozzuk a szemcsehatárokon való kicsapódást. Azt találtuk, hogy az oxid különösen jól oszlik el, és a diszperzió foka különösen kedvező, ha olyan olvasztott ötvözetekből előállított port, amelynek nem nemesfém kompononse szilárd állapotban ezüsttel és/vagy platinával elegykristályokat képez, 1-5 t/cm nyomáson a megfelelő idomtestekké préseljük, az idomtesteket a solidus hőmérséklet alatti hőmérsékleten 1 atm és 10 atü közötti parciális nyomású oxigén jelenlétében oxidatív szinterezésnek vetjük alá, majd az idomtesteket 6-12 t/cm2 nyomáson végső méretükre kalibráljuk. Az idomtestek elősajtolása során 5 egy vagy több más fémporból vagy ötvözetporból álló réteget sajtolhatunk az idomtestre. Az így felpréselt szerkezeti anyagok többek között átvehetik a forrasztható réteg szerepét. Eljárhatunk továbbá úgy is, hogy a porlasztott 10 ötvözetporhoz további komponenseket, előnyösen fémoxidokat keverünk bizonyos felhasználási tulajdonságok biztosítása végett. Az oxidrészecskék találmány szerinti eljárással biztosított rendkívül finom és homogén eloszlása 15 folytán jelentősen csökken a kapcsolók anyagvesztesége, amelyet az elektromos áramkörökben a kikapcsolás közben jelentkező ívfényerózió idéz elő. Ezenkívül az eddig ismert szokásos kapcsolókhoz képest lényegesen csökken az összeolvadásra 20 való hajlam, úgyhogy a dimenzionálás azaz méretezés kisebb nemesfém felhasználás mellett is előnyösen elvégezhető. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy az oxidáció idej és az eljárás közben jelentkező nemesfém-veszteség lényegesen 25 lecsökken. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül. 30 1- példa: 10 súly% kadmiumot tartalmazó Ag-Cd ötvözetből »porlasztással előállított ötvözetport 2 t/cm2 nyomáson 10 mm átmérőjű, 2,5 mm magasságú és 35 0,2 mm vastagságú ezüst alapot tartalmazó idomtestekké sajtoljuk. A teljes belső oxidációt és az egyidejű szinterezést 880 C° hőmérsékleten 10 atü parciális nyomású oxigénben végezzük 2 órán át. Az utósajtolást 8 t/cm2 nyomáson végezzük. 2. példa: Porlasztással készített Ag-Cu-Al ötvözetporból, 45 amely 5 súly% rezet és 15 súly% alumíniumot tartalmaz, 2,5 t/cm2 nyomással 12x12x2,0 mm méretű, 0,3 mm vastag ezüst alapot tartalmazó idomtesteket sajtolunk. Az idomtesteket 820 C° hőmérsékleten 10 atü parciális nyomású oxigénben 50 teljes belső oxidációnak és egyidejű szinterezésnek vetjük alá. A műveletet 1,5 órán át végezzük. Az idomtesteket 9 t/cm2 nyomáson utósajtolásnak vetjük alá. 55 3. példa: Porlasztással előállított, 97,5 súly% ezüstöt és 2,5 súly% ónt tartalmazó Ag-Sn ötvözetport bensőségesen összekeverünk 3 súly% Zr02 -dal, 60 majd 2 t/cm2 nyomással 8x12x2,5 mm méretű idomtestekké sajtoljuk. Az elősajtolt idomtesteket 880 C° hőmérsékleten, 10 atü parciális nyomású oxigénben 2 órán át tartó teljes belső oxidációnak és egyidejű szinterezésnek vetjük alá. Az utósajto-65 lást 10 t/cm2 nyomáson végezzük. 2
