[發明專利]一種抗電弧燒蝕材料及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 201910688331.1
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110438383A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 丁一;祝志祥;周明瑜;陳新;陳保安;張強;韓鈺;王強
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;全球能源互聯網歐洲研究院;國家電網有限公司;國網山西省電力公司
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C1/05;H01H11/04
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 王鑫

1.一種抗電弧燒蝕材料，其特征在于，以質量百分比計，包括如下組分：石墨烯0.002-0.2％；鑭0.004-0.01％；鋯0.1-0.3％；銅18-20％；余量為鎢。

2.根據權利要求1所述的抗電弧燒蝕材料，其特征在于，以質量百分比計，包括如下組分：石墨烯0.005-0.1％；鑭0.005-0.008％；鋯0.1-0.2％；銅18-19％；余量為鎢。

3.根據權利要求1或2所述的抗電弧燒蝕材料，其特征在于，所述石墨烯的添加形式為純石墨烯、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯中的任意一種。

4.權利要求1-3任一項所述的抗電弧燒蝕材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

原料混合：按選定的配比稱取各組分，然后將石墨烯的乙醇懸浮液與聚乙烯醇縮丁醛的乙醇溶液混合，在攪拌條件下逐步加入鎢粉、鑭、鋯和部分銅粉，得混合粉體；

壓坯燒結：將混合粉體依次進行真空干燥，過篩，壓制成型，熱處理，燒結，冷卻得燒結坯；

熔滲：將燒結坯進行表面清理后，在真空條件進行熔滲銅，冷卻，退火，即得抗電弧燒蝕材料；

其中，壓坯燒結步驟中的燒結溫度為1400-1500℃。

5.根據權利要求4所述抗電弧燒蝕材料的制備方法，其特征在于，所述原料混合步驟中石墨烯的乙醇懸浮液與聚乙烯醇縮丁醛的乙醇溶液的體積比為0.5:1-1:0.5。

6.根據權利要求5所述抗電弧燒蝕材料的制備方法，其特征在于，所述原料混合步驟中石墨烯的乙醇懸浮液濃度為10-25mg/ml，所述原料混合步驟中聚乙烯醇縮丁醛的乙醇溶液濃度為0.4-0.6M。

7.根據權利要求6所述抗電弧燒蝕材料的制備方法，其特征在于，所述壓坯燒結步驟中熱處理是指在氬氣中升溫至175-185℃，保溫30-50min，然后升溫至400-500℃，保溫30-50min。

8.根據權利要求7所述抗電弧燒蝕材料的制備方法，其特征在于，原料混合步驟中的銅粉與熔滲步驟中熔滲銅的質量比為3：7-5：5；

和/或，所述熔滲步驟中熔滲銅的溫度為1200-1300℃，時間為10-20min；

和/或，所述熔滲步驟中冷卻溫度為850-950℃，然后在850-950℃真空退火1.5-2.5h。

9.根據權利要求8所述抗電弧燒蝕材料的制備方法，其特征在于，所述原料混合步驟中攪拌速率為5000-8000rpm；

和/或，所述壓坯燒結步驟中過篩目數為80-100；

和/或，所述壓坯燒結步驟中壓制壓強為500-700MPa；

和/或，所述壓坯燒結步驟中燒結時間為1.5-2.5h。

10.權利要求1-3任一項所述抗電弧燒蝕材料或權利要求4-9任一項所述抗電弧燒蝕材料的制備方法得到的抗電弧燒蝕材料在特高壓SF6斷路器用弧觸頭材料、電磁軌道炮導軌元件制造以及高速列車電接觸元件制造中的應用。