[發明專利]石墨烯改性銀錫酸鑭電接觸復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710778545.9
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107695360B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張玲潔;沈濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F9/04;B22F3/14;B23P15/00;H01H11/04
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

本發明涉及電接觸材料制備技術，旨在提供一種石墨烯改性銀錫酸鑭電接觸復合材料的制備方法。包括步驟：將氧化石墨烯水溶液和錫鑭離子混合溶液混勻后加入膠凝劑和分散劑，所得固體烘干、研磨、真空燒結；向氧化石墨烯水溶液中加入淀粉，攪勻后滴加AgNO₃溶液，反應結束后離心分離，所得固體洗滌、烘干后燒結處理；將兩種粉體混勻后球磨處理；烘干、過篩，最終獲得石墨烯改性銀錫酸鑭電接觸復合材料的粉體。本發明采用濕化學表面改性技術改善了石墨烯與銀粒子和錫酸鑭顆粒之間界面結合問題，實現了石墨烯層片結構作為導電橋梁的作用，有效地提升了銀錫酸鑭復合材料的導電性能，所獲產品比現有AgSnO₂電接觸材料具備更高斷后延伸率和更低的電阻率性能。

技術領域

本發明涉及電接觸材料制備技術，特別是關于一種以石墨烯為改性組元的銀錫酸鑭電接觸復合材料的制備方法，采用了附以表面改性技術的粉末冶金工藝對銀錫酸鑭二元體系表面進行石墨烯改性的技術。

背景技術

電接觸元件是保證電子元器件或集成設備正常穩定運作的核心部件。隨著新一代信息技術和交通裝備技術的快速發展，迫切要求電接觸元件的更新換代，故要著力解決電接觸材料產品同質化、低值化，環境負荷重、能源效率低、資源瓶頸制約等重大共性問題，突破電接觸材料的設計開發、制造流程、工藝優化及智能化綠色化改造等關鍵技術和國產化裝備，開展先進生產示范。

當前作為替代服役過程中產生有毒Cd蒸氣的AgCdO材料的環保型AgSnO₂電接觸材料在產品制備技術方面國內已取得了一定的進展。但是，AgSnO₂電接觸材料在服役過程中依然存在接觸電阻高，SnO₂與Ag兩相發生分離、偏析或富集，進而導致電接觸材料提前失效，影響電器元件的使用壽命和安全性。W.Rieder等人的研究結果表明相比于Ag/CdO觸點材料而言，Ag/SnO₂觸點材料在電弧作用下的侵蝕程度比Ag/CdO的高出2-3倍。PhilipC.Wingert等人研究表明相比于AgCdO，粉末冶金法制備的AgSnO₂的電侵蝕穩定性較差以及出現較高的接觸電阻。可以發現，Ag相與SnO₂相之間的界面結合性以及AgSnO₂電接觸材料的抗電弧侵蝕性能有待進一步的深入研究。西安工程科技學院張燕等人表明AgSnO₂觸頭材料選用稀土氧化物(La₂O₃)和金屬氧化物(Fe₂O₃)作為添加劑，以提高SnO₂顆粒相在Ag基體中的分散性，減少納米團聚效應。西安理工大學付翀等人研究發現與無摻雜的納米復合AgSnO₂合金相比，La元素的加入，抑制了電弧侵蝕過程中Ag與SnO₂富集區的產生；同時隨摻雜元素含量的增加，銀液的飛濺現象明顯減少，電弧侵蝕從液態噴濺轉變為以蒸發沉積為主，具有較好的耐電弧侵蝕特性。

基于上述電接觸材料存在的關鍵性問題，申請人提出了新型環保型AgLa₂Sn₂O₇電接觸材料(中國發明專利ZL201510222665.1)，在力學性能和熔焊特性上的服役效果表現優異。但是對于貴金屬銀用量低于88wt％(或增強相氧化物含量高于12wt％)制備的AgLa₂Sn₂O₇電接觸材料由于在力學性能上表現出較低的延伸率和抗拉強度，導致絲材加工過程中容易發生斷裂，難以在后續的拉拔工藝中順利實施。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種石墨烯改性銀錫酸鑭電接觸復合材料及其制備方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種石墨烯改性銀錫酸鑭電接觸復合材料的粉體的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備石墨烯改性處理后的錫酸鑭石墨烯復合粉體