[發明專利]一種銀包覆石墨復合鍍層及其制備方法

有效

• 申請號: 201811223311.9
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109267124B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 李家梅;邵茜;張東陽;謝雷鋼;鄭偉
• 申請（專利權）人: 西安西電電氣研究院有限責任公司;中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: C25D3/64
• 分類號: C25D3/64;C25D15/00;C25D5/34
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙青朵<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明提供一種銀包覆石墨復合鍍層及其制備方法，方法包括：將預處理的基體置于電鍍液中電鍍，得到銀包覆石墨復合鍍層；電鍍液包括硝酸銀、絡合劑、穩定劑、pH值調節劑、分散劑和表面包覆銀層的石墨粉；銀包覆石墨復合鍍層中石墨體積分數為15～20％。本發明采用表面包覆銀層的石墨粉作為電鍍液組分之一，再與銀復合電鍍，使得電鍍沉積的銀晶體結構與石墨表面銀晶體結構呈共格關系，有效促進了石墨顆粒與銀之間的界面結合，改善了石墨顆粒在銀基體中的結合狀態，顯著提升復合鍍層的致密度和耐磨性，徹底解決觸頭在工作過程中表面銀層脫落掉渣的現象。該復合鍍層具有優異的導電性、耐磨性及較長機械壽命。還具有良好導熱和耐蝕性。

技術領域

本發明屬于電觸頭防護材料技術領域，尤其涉及一種銀包覆石墨復合鍍層及其制備方法，更特別的是鍍層的功能性設計及其制備方法。

背景技術

目前，戶外高壓隔離開關的動、靜觸頭材料的表面防護鍍層普遍采用鍍純銀和鍍硬銀設計，這種電接觸材料可以提供良好的導電性、導熱性以及低而穩定的接觸電阻但鍍銀層存在耐磨性差，自清潔能力不強，甚至出現過觸頭在工作過程中表面銀層脫落掉渣的現象，其已不能滿足電網系統的發展需求。

石墨是良好的自潤滑材料，通過電鍍法和粉末冶金法等制備的銀石墨復合電接觸材料可以大幅提高電接觸材料的耐磨性和使用壽命，但石墨的導電性較純銀差，使得純銀鍍層整體的導電性下降，實際工況下易引發發熱故障；同時，目前，在石墨和銀復合電鍍中普遍采用直接將石墨加入電鍍液中，與銀進行共鍍，這樣在復合鍍層形成過程中由于石墨放電效應和擴散層存在等原因，使銀的生長方向受限，呈現出擇優取向的線性生長模式，導致鍍層局部容易出現空隙，致密度低等缺陷，另外石墨直接與銀共鍍，二者的結合面為非共格結構，使得銀與石墨復合鍍層的結合較差，導致復合鍍層的耐磨性并不理想，甚至相比純銀鍍層更易脫落。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種銀包覆石墨復合鍍層及其制備方法，該銀包覆石墨復合鍍層的耐磨性較高。

本發明提供了一種銀包覆石墨復合鍍層的制備方法，包括以下步驟：

將預處理的銀板置于電鍍液中電鍍，得到銀包覆石墨復合鍍層；

所述電鍍液包括硝酸銀、絡合劑、穩定劑、pH值調節劑、分散劑和表面包覆銀層的石墨粉；所述銀包覆石墨復合鍍層中石墨體積分數為15％～20％。

優選地，所述表面包覆銀層的石墨粉中的石墨為球形石墨；所述球形石墨的尺寸小于3μm。

優選地，所述電鍍的電流密度為0.3～0.6A/dm²；電鍍的溫度為35～45℃；電鍍的時間為1.5～2h。

優選地，所述銀鹽選自硝酸銀；

所述絡合劑選自選自丁二酰亞胺、硫代硫酸鈉、5,5-二甲基乙內酰脲、亞硫酸鹽、碘化物和氰化鉀鍍銀中的一種或多種；

所述穩定劑選自焦磷酸鉀、焦亞硫酸鉀和檸檬酸鉀中的一種或多種；

所述分散劑選自聚乙烯吡咯烷酮和/或十六烷基溴化銨。

優選地，所述預處理的基體按照以下方法制得：

將待處理基體依次進行除油、打磨、超聲波清洗、堿洗和酸洗，得到預處理的基體。

優選地，所述銀包覆石墨復合鍍層的厚度為20～50μm。

優選地，所述表面包覆銀層的石墨粉按照以下方法制得：

將石墨粉采用化學鍍或電鍍銀粉，得到表面包覆銀層的石墨粉。

本發明提供了一種上述技術方案所述制備方法制備的銀包覆石墨復合鍍層，其特征在于，包括表面包覆銀層的石墨粉。