[發明專利]一種銅/石墨/氧化錫電接觸材料的制備方法

有效

• 申請號: 202011118341.0
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112267044B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 付翀;王金龍;侯錦麗;閆貞;常延麗;梁苗苗;劉德華;孫揚帆
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;C22C32/00;C22C1/05;C01G19/02;H01H1/025;H01H1/027
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開了一種銅/石墨/氧化錫電接觸材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1、制備氧化錫顆粒；步驟2、將銅粉、石墨粉和氧化錫顆粒置于臥式行星球磨機進行充分混合，獲得混合均勻的銅/石墨/氧化錫復合粉體；步驟3、將銅/石墨/氧化錫復合粉體經壓制、燒結和退火后得到銅/石墨/氧化錫電接觸材料；能夠解決現有銀基電接觸復合材料價格高昂，銀回收率低的問題；還能夠針對現有銅基電接觸材料因表面工作層氧化導致材料可靠性差、壽命短的問題，提供一種具有第二相電流網絡通路的低接觸電阻，高電導率，抗熔焊和滅弧能力強的無銀電接觸材料。

技術領域

本發明屬于材料制備工藝技術領域，具體涉及一種銅/石墨/氧化錫電接觸材料的制備方法。

背景技術

電接觸材料在電能使用、電能分配以及電流轉換中扮演至關重要的較色，被廣泛用于各種電器接觸系統中，其性能的優劣直接影響低壓電器的使用壽命及穩定性。

在電接觸材料的研究中，人們對銀基觸點材料研究最為深入，銀基電觸點材料在低壓電器中應用也最為廣泛。到目前為止，人們已經研制出了數百種銀基電接觸材料。但銀產量有限，將近四分之一銀產量用于制造電接觸材料，并且在現有技術條件下，銀基電接觸材料中的金屬銀較難回收加以利用。故制備出無銀電觸頭材料逐漸成為了人們研究的焦點。

由于銅具有與銀接近的力學和電學性能，且廉價易得，無毒環保，是目前低壓電器觸頭材料的重要發展方向之一。與銀基電接觸材料相比，銅基電接觸材料存在的問題是其工作表面容易氧化，且形成的氧化膜不導電，因此如何有效控制銅電接觸材料工作層(氧化膜層與電弧燒蝕膜層)接觸特性成為銅基電接觸材料設計的關鍵性問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種銅/石墨/氧化錫電接觸材料的制備方法，解決了現有銅基電接觸材料因表面工作層氧化導致材料可靠性差、壽命短的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種銅/石墨/氧化錫電接觸材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、制備氧化錫顆粒；

步驟2、將銅粉、石墨粉和氧化錫顆粒置于臥式行星球磨機進行充分混合，獲得混合均勻的銅/石墨/氧化錫復合粉體；

步驟3、將銅/石墨/氧化錫復合粉體經壓制、燒結和退火后得到銅/石墨/氧化錫電接觸材料。

本發明的特點還在于：

步驟1具體過程為：

步驟1.1、將水合氯化錫充分溶解于甲醛溶液中，充分攪拌后獲得氯化錫溶液；

步驟1.2、向步驟1.1制備的氯化錫溶液中加入聚乙二醇和氫氧化鈉溶液，并攪拌均勻獲得白色渾濁液；

步驟1.3、將白色渾濁液迅速轉移到密封的反應釜中，放入電熱鼓風干燥箱內進行保溫；

步驟1.4、取出反應釜自然冷卻至室溫，將沉淀物洗滌，直至用硝酸銀檢測到洗滌液中不含氯離子時為止，再用無水乙醇洗滌2～3次，洗滌后置于真空箱中干燥至恒重，充分研磨后再次干燥，得到氧化錫粉體。

步驟1.1氯化錫溶液濃度為0.05～0.1mol/L。

白色渾濁液中氫氧化鈉溶液的濃度為0.01～0.015mol/L，聚乙二醇的分子量不低于600，聚乙二醇的添加量0.3～0.4g。

步驟1.3放入電熱鼓風干燥箱內進行保溫溫度為180～200℃保溫20～24h。

置于真空箱中干燥至恒重的干燥溫度為75～85℃。