CN112831682A - 复合银基电接触材料及其制备方法 - Google Patents

复合银基电接触材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112831682A
CN112831682A CN202011634700.8A CN202011634700A CN112831682A CN 112831682 A CN112831682 A CN 112831682A CN 202011634700 A CN202011634700 A CN 202011634700A CN 112831682 A CN112831682 A CN 112831682A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cuo
loaded
contact material
nano tube
carbon nanotubes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011634700.8A
Other languages
English (en)
Inventor
陈海军
张�林
王宁
张勇全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Alfa Tek Technology Co ltd
Original Assignee
Sichuan Alfa Tek Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Alfa Tek Technology Co ltd filed Critical Sichuan Alfa Tek Technology Co ltd
Priority to CN202011634700.8A priority Critical patent/CN112831682A/zh
Publication of CN112831682A publication Critical patent/CN112831682A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/06—Alloys based on silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0084—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ carbon or graphite as the main non-metallic constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material
    • H01H1/0237—Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021—Composite material
    • H01H1/027—Composite material containing carbon particles or fibres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及复合银基电接触材料及其制备方法，属于电接触材料制备领域。复合银基电接触材料，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管2～5％，负载Ag的碳纳米管0.5～1％，余量为Ag；其中，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为5～10％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为1～5％。本发明的产品，在降低Ag使用量的情况下，还可以保证电接触材料的硬度。

Description

复合银基电接触材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合银基电接触材料及其制备方法，属于电接触材料制备领域。
背景技术
电接触元件是高低压开关电器核心部件，担负着电器接通、分段、导流、隔离等工作，其性能直接影响电器、电子等传导工作的整体可靠性、稳定性、精确性和使用寿命。电接触元件主要由电接触材料制成，电接触材料是影响开关电器触头***工作可靠性的关键因素，它必须具有良好的导电、导热性及耐电弧烧损、抗熔焊、小的电磨损、低而稳定的接触电阻、不与使用介质起化学变化、有一定的强度和易于机械加工等通性。
银/石墨复合材料具有较低的接触电阻和良好的抗熔焊性能,是一种传统的电接触材料。但是由于银和石墨在导电、导热性以及耐磨性上的相互制约，限制了它的使用范围。
目前的研究发现，碳纳米管作为纤维增强体，加入到Ag/C电接触材料中，可以提高触头材料的硬度、导电率和抗电弧腐蚀能力。
现有技术中，有采用将Ag负载在碳纳米管上，再与银混合制得电接触材料的先例。但是该产品在碳纳米管含量超过1.5％时，复合材料的硬度反而会下降。而银作为一种贵金属，相对于碳纳米管价格昂贵，因此，如何在减少银用量的情况下，还能保证电接触材料的硬度成了亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明解决的第一个技术问题是提供一种进一步降低Ag含量，
复合银基电接触材料，其特征在于，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管2～5％，负载Ag的碳纳米管0.5～1％，余量为Ag；其中，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为5～10％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为1～5％。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管3～4％，负载Ag的碳纳米管0.8～1％，余量为Ag。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管3％，负载Ag的碳纳米管1％，余量为Ag。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为6～8％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为2～4％。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为7％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为3％。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种复合银基电接触材料的制备方法。
复合银基电接触材料的制备方法，采用以下步骤进行：
a、制备负载CuO的碳纳米管：将CuCl2、碳纳米管和水混合，加热至85～100℃，搅拌0.5～1h，然后加入氢氧化钠溶液，待反应完全后，对混合溶液进行固液分离，并干燥固体；将得到的固体置于300～400℃，保温时间1.5～5h，得到负载CuO的碳纳米管；
b、将负载CuO的碳纳米管、负载Ag的碳纳米管和Ag混合；球磨1～3h，得到粉体；
c、将上述粉体进行真空热压烧结，其中，整个烧结过程炉内真空度低于1×10-2Pa。
在一种实施方式中，步骤b中，球磨3h。
在一种实施方式中，步骤c中，烧结温度为500～800℃。
在一种实施方式中，步骤c中，烧结温度为550℃，烧结时间为1h。
本发明的有益效果：
1、本发明的产品，在降低Ag使用量的情况下，还可以保证电接触材料的硬度。
2、本发明制备方法流程短，生产成本低，容易产业化。
具体实施方式
本发明解决的第一个技术问题是提供一种进一步降低Ag含量，
复合银基电接触材料，其特征在于，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管2～5％，负载Ag的碳纳米管0.5～1％，余量为Ag；其中，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为5～10％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为1～5％。
其中，CuO均匀分布于基体中时，可以对合金起到强化作用，并且提高合金的强度、硬度、耐电蚀性能和抗熔焊性能。
碳纳米管加入到Ag基电接触材料中，也可以提高触头材料的硬度、导电率和抗电弧腐蚀能力。
本发明将CuO负载到碳纳米管上，可以1、提高碳纳米管的分散性能，从而可以进一步提高碳纳米管的加入量，增加电接触材料的硬度；2、进一步提高电接触材料的抗电弧腐蚀能力。
本发明将两种不同的负载型碳纳米管混合，在不降低产品硬度的情况下，可以增大碳纳米管的使用量，从而降低Ag的用量，降低原料成本。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管3～4％，负载Ag的碳纳米管0.8～1％，余量为Ag。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管3％，负载Ag的碳纳米管1％，余量为Ag。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为6～8％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为2～4％。
在一种实施方式中，所述的复合银基电接触材料，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为7％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为3％。
本发明要解决的第二个技术问题是提供一种复合银基电接触材料的制备方法。
复合银基电接触材料的制备方法，采用以下步骤进行：
a、制备负载CuO的碳纳米管：将CuCl2、碳纳米管和水混合，加热至85～100℃，搅拌0.5～1h，然后加入氢氧化钠溶液，待反应完全后，对混合溶液进行固液分离，并干燥固体；将得到的固体置于300～400℃，保温时间1.5～5h，得到负载CuO的碳纳米管；
b、将负载CuO的碳纳米管、负载Ag的碳纳米管和Ag混合；球磨1～3h，得到粉体；
c、将上述粉体进行真空热压烧结，其中，整个烧结过程炉内真空度低于1×10-2Pa。
本发明的制备方法制得的负载CuO的碳纳米管，即使在后续的球磨过程中，CuO也不易脱落，保证制得的电接触材料的性能稳定。
在一种实施方式中，步骤b中，球磨3h。
在一种实施方式中，步骤c中，烧结温度为500～800℃。
在一种实施方式中，步骤c中，烧结温度为550℃，烧结时间为1h。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
下述试验中，所使用的负载Ag的碳纳米管采用相同的方法制备得到。其中，Ag的质量分数为3％。
实施例
复合银基电接触材料的制备方法，采用以下步骤进行：
a、制备负载CuO的碳纳米管：将1.35gCuCl2、9.2g碳纳米管和水混合，加热至85℃，搅拌0.5h，然后加入氢氧化钠溶液，使Cu2+反应完全后，对混合溶液进行过滤，洗涤沉淀至洗涤水呈中性，干燥固体；将得到的固体置于350℃，保温时间5h，得到负载CuO的碳纳米管；
b、将负载CuO的碳纳米管、负载Ag的碳纳米管和Ag按重量比为3:3:94混合；球磨3h，得到粉体；
c、将上述粉体进行真空热压烧结，烧结温度为550℃，烧结时间为1h，其中，整个烧结过程炉内真空度低于1×10-2Pa，得到电接触材料1。
对比例
a、将负载Ag的碳纳米管和Ag按重量比为3:97混合；球磨3h，得到粉体；
b、将上述粉体进行真空热压烧结，烧结温度为550℃，烧结时间为1h，其中，整个烧结过程炉内真空度低于1×10-2Pa，得到电接触材料2。
试验例
经检测，接触材料1的硬度HB为电接触材料2的1.2倍。

Claims (9)

1.复合银基电接触材料，其特征在于，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管2～5％，负载Ag的碳纳米管0.5～1％，余量为Ag；其中，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为5～10％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为1～5％。
2.根据权利要求1所述的复合银基电接触材料，其特征在于，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管3～4％，负载Ag的碳纳米管0.8～1％，余量为Ag。
3.根据权利要求1所述的复合银基电接触材料，其特征在于，由以下的重量百分比的组分组成：负载CuO的碳纳米管3％，负载Ag的碳纳米管1％，余量为Ag。
4.根据权利要求1所述的复合银基电接触材料，其特征在于，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为6～8％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为2～4％。
5.根据权利要求1所述的复合银基电接触材料，其特征在于，负载CuO的碳纳米管上，CuO的质量分数为7％，负载Ag的碳纳米管上，Ag的质量分数为3％。
6.复合银基电接触材料的制备方法，其特征在于，采用以下步骤进行：
a、制备负载CuO的碳纳米管：将CuCl2、碳纳米管和水混合，加热至85～100℃，搅拌0.5～1h，然后加入氢氧化钠溶液，待反应完全后，对混合溶液进行固液分离，并干燥固体；将得到的固体置于300～400℃，保温时间1.5～5h，得到负载CuO的碳纳米管；
b、将负载CuO的碳纳米管、负载Ag的碳纳米管和Ag混合；球磨1～3h，得到粉体；
c、将上述粉体进行真空热压烧结，其中，整个烧结过程炉内真空度低于1×10-2Pa。
7.根据权利要求6所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于，步骤b中，球磨3h。
8.根据权利要求6所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于，步骤c中，烧结温度为500～800℃。
9.根据权利要求6所述的银基电接触材料的制备方法，其特征在于，步骤c中，烧结温度为550℃，烧结时间为1h。
CN202011634700.8A 2020-12-31 2020-12-31 复合银基电接触材料及其制备方法 Pending CN112831682A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011634700.8A CN112831682A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 复合银基电接触材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011634700.8A CN112831682A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 复合银基电接触材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112831682A true CN112831682A (zh) 2021-05-25

Family

ID=75926537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011634700.8A Pending CN112831682A (zh) 2020-12-31 2020-12-31 复合银基电接触材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112831682A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1569623A (zh) * 2004-04-22 2005-01-26 华中师范大学 纳米金属或金属氧化物均布于碳纳米管表面的复合材料制备
US20140305805A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 Uchicago Argonne, Llc Subnanometer catalytic clusters for water splitting, method for splitting water using subnanometer catalyst clusters
CN104681312A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 Ls产电株式会社 电接触材料以及制备该电接触材料的方法
CN105742083A (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 福达合金材料股份有限公司 一种碳纳米管增强的复合电接触材料及其制备工艺
CN110577209A (zh) * 2019-09-19 2019-12-17 天津大学 原位合成碳纳米管表面负载氧化铜纳米颗粒的制备方法
CN111041268A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 东莞正丰科技有限公司 银基电接触材料及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1569623A (zh) * 2004-04-22 2005-01-26 华中师范大学 纳米金属或金属氧化物均布于碳纳米管表面的复合材料制备
US20140305805A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 Uchicago Argonne, Llc Subnanometer catalytic clusters for water splitting, method for splitting water using subnanometer catalyst clusters
CN104681312A (zh) * 2013-11-29 2015-06-03 Ls产电株式会社 电接触材料以及制备该电接触材料的方法
CN105742083A (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 福达合金材料股份有限公司 一种碳纳米管增强的复合电接触材料及其制备工艺
CN110577209A (zh) * 2019-09-19 2019-12-17 天津大学 原位合成碳纳米管表面负载氧化铜纳米颗粒的制备方法
CN111041268A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 东莞正丰科技有限公司 银基电接触材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101350255B (zh) 铜铬-铜复合触头材料及其制造方法
CN102176336B (zh) 一种纤维状结构银基氧化物电触头材料的制备方法
CN100417736C (zh) 一种制备氧化铝弥散强化铜基复合材料的方法
CN110157932B (zh) 一种基于原位合成的石墨烯改性铜基电触头材料的制备方法
CN110735094B (zh) 纳米氧化锡纤维增强银氧化锡低压触点材料及其制备方法
CN111041268A (zh) 银基电接触材料及其制备方法
CN110216282A (zh) 铜基合金触点的制备方法
CN106319288A (zh) 直接引入与原位生成TiC颗粒共同增强镍基复合材料及其制备方法和应用
CN103469007B (zh) 高级端子连接器用铜合金及其制备方法和应用
CN101654746B (zh) 在电接触材料制备中添加碳素物质的方法
CN112831682A (zh) 复合银基电接触材料及其制备方法
CN108441668B (zh) 一种银钨电接触材料及其制备方法
CN113977133A (zh) 一种用于铜铝过渡线夹的耐腐蚀复合钎料及其制备方法
CN112410597B (zh) 一种纳米wc弥散强化铜的制备方法
CN112837949A (zh) 负载CuO碳纳米管银基电接触材料及其制备方法
CN112853147A (zh) 银基电接触材料及其制备方法
CN102864325A (zh) 多元稀土银电接点及其制备方法和用途
CN108531764B (zh) 一种银碳化钨石墨烯电接触材料及其制备方法
CN101540238B (zh) 一种合金化的铜铬触头材料制备工艺
CN116676502A (zh) 一种银氧化锌触头材料及其制备方法
CN1040892C (zh) 真空管用的触点材料及其制备方法
CN111363947A (zh) 一种添加镍合金的银碳化钨石墨复合材料及制备方法
CN111001801A (zh) 一种银碳化钨-钼复合电触头材料及其骨架粉体和制备方法
CN103938048B (zh) 碳铝钛基电触头材料及其制备方法和用途
CN108149122A (zh) 一种银基合金触点材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210525