[發明專利]一種Ag/C@Ti3有效

申請號：	201910018412.0	申請日：	2019-01-09
公開（公告）號：	CN109797307B	公開（公告）日：	2020-08-11
發明（設計）人：	孫正明;朱永發;田無邊;張培根;陳堅;汪丹丹;張恒	申請（專利權）人：	東南大學
主分類號：	C22C1/05	分類號：	C22C1/05;C22C5/06;C22C32/00;H01H1/0233
代理公司：	南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204	代理人：	柏尚春
地址：	210033 江蘇省南京***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 ag ti base sub
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【說明書】：

本發明涉及一種Ag/C@Ti₃AlC₂觸頭材料的制備方法，其步驟為：通過溶液中反應在Ti₃AlC₂粉末表面原位合成一層酚醛樹脂有機物，再通過高溫煅燒使有機物分解為碳層，包覆在Ti₃AlC₂顆粒表面。再將碳包覆Ti₃AlC₂(C@Ti₃AlC₂)粉體作為Ag基增強相，經過混粉、壓片和無壓燒結，制成Ag/C@Ti₃AlC₂觸頭復合材料。本發明通過在Ti₃AlC₂表面形成碳層，作為Ag與Ti₃AlC₂界面阻隔層，限制Al與Ag原子相互擴散形成新相層，有效抑制了Ag與Ti₃AlC₂在高溫燒結過程中界面結構失穩、Ti₃AlC₂中Al原子脫嵌、以及界面反應層的形成，保證了觸頭材料導電導熱性能，以及提高了耐電弧侵蝕性能。本發明所制備的觸頭材料，Ti₃AlC₂在Ag基體中分布均勻，導電性能良好，使用性能有大幅度提升。本發明工藝簡單，成本低廉，有實際的工業生產價值。

技術領域

本發明涉及一種新型Ag基觸頭復合材料的制備與改性，其中涉及到碳包覆工藝與復合材料的制備過程。屬于觸頭復合材料領域。

背景技術

在電路中，低壓開關在電源和負載之間起到分配、保護與控制的作用，是整個電路系統的“心臟”。而觸頭是低壓開關的核心部件，負責接通、承載和分斷電流，其性能直接關系到電器設備的可靠性。觸頭材料要求具備較高的導電導熱性、可加工、抗熔焊性能好、耐電弧侵蝕能力強、材料轉移少、耐腐蝕、環保等特點。在低壓Ag基觸頭材料中,Ag/CdO觸頭具有非常優異的綜合性能，一度被稱為“萬能觸頭”。然而Cd元素具有毒性，在服役條件下，Ag/CdO材料中的CdO分解成Cd蒸汽，對人體健康以及環境產生危害。隨著人們環保意識不斷增強，Cd元素的使用受到一系列限制。

Ti₃AlC₂是一種最常見的MAX相，具有高導電性(38.7×10^-3mΩ·cm)、高熱導率(40W·m^-1K^-1)、低密度(4.2g/cm^-3)、較高強度硬度、高熱穩定性和耐高溫氧化性，是一種非常具有潛力的金屬增強相材料。目前已有研究報道，將Ti₃AlC₂作為復合材料增強相添加至復合體系以提升金屬基體的性能。有研究者通過無壓燒結方式，成功制備出Ag/Ti₃AlC₂觸頭復合材料。通過測試觸頭材料性能，發現Ag/Ti₃AlC₂復合材料硬度適中，易加工，材料組織均勻，且在電弧侵蝕下表現出非常優異的性能。然而，也發現其導電導熱性能在一定程度上惡化，這歸因于Ag/Ti₃AlC₂存在強烈的界面反應。