Brevet FR2020895A1 — publié le 19700717

La présente invention a pour objet un matériau mixte composé d'argent et d'oxyde métallique et qui est produit par l'oxydes tion interne d'un alliage de métaux précieux, présentant une face de travail enrichie en oxyde métallique et une face de liaison permettant l'assemplage métallique soit avec le meme matériau soit avec des métaux précieux ou non précieux. Les matériaux mixtes composés d'argent et d'oxyde métallique se soudent difficilement et se prêtent pour cette raison par excellence à la fabrication des contacts électriques. Cette faible tendance à se souder est due à la distribution uniforme des particules d'oxyde métallique sur toute la surface du matériau et la division qui s'ensuit, de la surface du contact formée de ce matériau en zones métalliques et non métalliques. Un oxyde métallique connu, qui a fait ses preuves dans ce domaine, est l'oxyde de Cadmium (Cd-O), plus particulièrement en association avec de l'argent comme métal précieux et en choisissant une teneur en oxyde de cadmium comprise entre 8 % et 15 fe. On peut produire le matériau mixte composé d'un métal précieux et d'un oxyde métallique soit par frittage de poudre de métal précieux et de poudre d'oxyde métallique ou, au cas où le métal précieux contenu dans le matériau est représenté par de l'argent, par 'l'oxydation interne" d'un alliage d'argent approprié. La qualité du matériau ainsi obtenu dépend beaucoup de la dispersion de l'oxyde dans le métal précieux. Il est évident qu'on obtient une distribution absolument uniforme plus facilement par l'oxydation d'un alliage d'argent, mis à part les autres avantages technologiques offerts par cette méthode ; par conséquent on donne en général la préférence à ce proédé. Pour provoquer l'oxydation d'un alliage d'argent, par exemple d'un alliage argent/cadmium, on recuit le matériau sous oxygène pendant un temps prolongé. Le cadmium contenu dans cet alliage s'oxyde dans ce cas à partir de la surface ; au cours de ce processus un flux de diffusion de métal non précieux, dans notre exemple de cadmium, va à partir de l'intérieur du matériau dans le sens opposé au flux de diffusion d'oxygène qui y pénètre à partir de la surface. La faible tendance du matériau à se souder qui est, d'une part, une propriété désirable, crée évidemment, d'autre part, des difficultés lorsquton veut fixer ce matériau sur un support. Il faut donc, pour réaliser un assemblage impeceable avec un support, veiller à ce que la surface de liaison soit, autant que possible, exempte d'oxydes métalliques. Par conséquent il est souhaitable de réaliser un matériau composé d'argent et d'oxyde métallique qui comporte une face de travail riche en oxyde métallique, et une face destinée à sa fixation et dont la teneur en oxyde métallique soit nulle ou faible.Pour réaliser des matériaux de ce genre on a déjà proposé divers procédés Le procédé le plus simple consiste à oxyder seulement une face d'une tôle d'un alliage d'argent et d'interrompre l'oxydation peu avant qu'elle n'atteigne la face opposée de la tôle. L'inconvénient de cette méthode réside dans le fait que l'opération d'oxyda- tion unilatérale prolonge le temps nécessaire pour produire les ma- tériaux composés d'argent et d'oxyde métallique, étant donné que la vitesse d'oxydation diminue avec l'accroissement de la profondeur suivant une loi parabolique.Ceci veut dire que dans le cas des alliages argent/cadmium, qui offrent un intérêt tout spécial, l'oxy- dation ne peut être opérée que jusqu'à une certaine profondeur, car autrement, les temps d'oxydation augmententd'une d'une manière inadmissi- ble en pratique. Un autre procédé prend, pour cette raison, comme point de départ un matériau consistant en une tôle d'alliage d'argent recouverte d'abord d'un côté d'une couche d'argent relativement mince. On peut exposer un matériau de ce genre des deux côtés à l'atmosphère oxydante, la couche d'argent appliquée sur l'une des deux faces n'entravant que peu l'oxydation à partir de cette face. On obtient ainsi un matériau complexe composé d'argent et oxyde métallique et relié solidement à une couche d'argent, qui, elle, se laisse fixer sans difficultés sur un support. Cette méthode présente cependant l'inconvénient qu'il se produit un enrichissement en oxyde à l'interface entre la couche d'arguent et l'alliage argent/cadmium, qui affaiblit sensiblement l'adhérence du composant argent au matériau composé d'argent et d'oxyde métallique, ce qui peut, pour les contacts exposés à de grosses fatigues, provoquer un écaillement de l'argent et le détachement du matériau servant de contact de son support. Dans un autre procédé on réunit les bords de deux tôles d'un alliage dtargent par soudage et on fait oxyder ces totales presque entièrement. Ensuite, on sépare leurs bords à nouveau, de sorte qu'on a deux tôles présentant sur une de leurs face faces l'alliage d'ar- gent initial et sur l'autre face le matériau complexe comprenant de l'argent et de l'oxyde métallique. Ce procédé est parfaitement utilisable mais il est très peu économique, étant~donné que l'assemblage et la séparation ultérieure des tôles demandent beaucoup de soins et par conséquent beaucoup de temps ; en outre, comme il a té expliqué ci-dessus, la conduite unilatérale de l'oxydation exige de m & un temps considérable. La présente invention a pour objet de réaliser un matériau mixte composé d'argent et d'oxyde métallique dont une face présente une haute teneur en oxyde métallique mais dont l'autre face, servant de surface a9 liaison, permette l'assemblage soit avec un matériau de la même nature, soit avec des métaux précieux ou non précieux. Ce but est atteint, selon l'invention, du fait que la teneur en métal non précieux de l'alliage d'argent de départ diminue à partir de la face de travail du matériau vers la face de liaison, de préférence jusqu' une teneur comprise entre 1 % et 6- -%. Il est connu que des matériaux du genre- décrit présentant une teneur en oxyde métallique, comprise entre 5 % et 8 % environ, se laissent encore assembler par les moyens usuels, et plus parti culièrement par brasage ou soudage avec ou sans métal d'apport. Ltinvention tire profit de cette observation en donnant déjà à l'alliage de départ une structure telle qu'on obtient du côté de la face de travail après l'oxydation la concentration élevée souhaitable en oxyde métallique, tandis que, du caté de la surface destinée à l'assemblage, cette concentration est modérée. Nais, comme, malgré cela, l'oxydation progresse de tous les côtés vers le centre du ma tériau, l'oxydation complète de ce matériau est achevée dans un laps de temps relativement court, ou, autrement dit, il est possible de produire des tôles relativement épaisses de ce matériau. On prépare l'alliage d'argent suivant l'invention avantageusement en faisant diminuer par couches successives la teneur en métal non précieux à partir de la face de travail vers la surface destinée à l'assemblage, et cette touche (ou ces couches) à teneur amoindrie en métal non précieux est (sont) sensiblement plus mince(s) que la couche comprenant la face de travail. Il surprend qu'il s'est, en effet, avéré que le phénomène à la couche limite don au était ~question ci-dessus, ne se produit pas lorsque les différentes couches sont constituées initialement par un alliage argent/métal non précieux et qu'elles ne se distinguent que par leur teneur en métal non précieux.Cela pourrait s'expliquer par le fait que l'enrichissement en oxyde métallique à l'interface entre les couches n'apparatt que si l'oxygène peut pratiquement pénétrer sans retard à travers une des couches, comme c'est le cas pour l'argent. Nais si on allie à la couche d'argent une quantité critique de métaux non précieux, l'avance de l'oxygène est retardée et uWcertain équilibrage des concentrations peut avoir lieu à l'interface. Alors, quand l'oxygène atteint cette couche limite, l'enrichissement en oxydes n'a pas lieu. Mais il en résulte aussi que la concentration critique en métal non précieux dans la couche apposée doit être assez élevée pour suffisamment retarder la diffuelon de ltoxygène. En tant que métaux non précieux, on peut envisager à cet effet l'emploi de tous les métaux qui forment des cristaux mixtes avec l'argent et qui, par ailleurs, ne forment pas des couches de couverture continues lors de~leur oxydation. REVENDICBTIONS 12 Matériau composé d'argent et d'oxyde métallique et qui est obte nu par l'oxydation interne d'un alliage d'argent présentant une face de travail à teneur élevée en oxyde métallique et une face de liaison permettant l'assemblage métallique soit avec le meme matériau, soit avec des métaux précieux ou non précieux, carac térisé en ce que la teneur en métal non précieux de l'alliage d'argent diminue à partir de la face de travail du matériau vers la face de liaison. 22 Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la te neur en métal non précieux de la surface de liaison est comprise entre 1 % et 6 %. 32 Matériau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la teneur en métal non précieux est réduite par couches successives. 42 Matériau selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cou che (ou les couches) à teneur réduite en métal non précieux est (sont) sensiblement plus minci ) que la couche comportant la fa ce de travail.