[发明专利]一种高耐电磨损的银石墨电触头材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐电磨损的银石墨电触头材料及其制备方法，属于电触头制造技术领域。制备过程包括步骤（1）：制备改性石墨粉；步骤（2）：将改性石墨粉加入至硝酸银溶液中，分散均匀后得悬浮液体系，然后除去悬浮液体系中的溶剂，得到银包覆的改性石墨粉；步骤（3）：将银包覆的改性石墨粉进行初压、烧结和复压；其中，所述改性石墨粉为部分氧化的石墨粉。经改性处理的石墨粉，水分散性能更好，因此可使最终得到银石墨电触头材料的金相组织均匀，进而确保银石墨电触头材料具有较高的耐电磨损性能。

技术领域

本发明属于电触头制造技术领域，具体涉及一种高耐电磨损的银石墨电触头材料及其制备方法。

背景技术

银石墨电触头主要可用作低压开关电器的闭合、断开触头和滑动触头，通常以银石墨电触头材料为原材料，采用烧结、挤压工艺，或者烧结、复压工艺制备而成。在行业内对银石墨电触头的外观、尺寸、物理化学性能、金相组织等均有明确的规定和限制。银石墨电触头的材料直接决定着银石墨电触头产品的性能，因此只有选用性能优异的银石墨电触头材料，才能得到性能符合标准和要求的银石墨电触头产品。

截止目前，银石墨电触头材料的制备方法主要有两种。第一是机械混粉法，传统的机械混粉法是直接将银粉、石墨粉按照一定比例混合均匀后，即可得到银石墨电触头材料，这种制备方法简单、高效、生产成本低，但是采用这种方法得到的银石墨电触头材料制备的银石墨电触头中，银与石墨之间直接接触，而石墨为脆相，因此银石墨电触头的加工性能低；目前出现了一些新的机械混粉工艺，例如在混粉时加入纤维、晶须等，用以提高银和石墨之间的界面结合性能，但是新加入的其他组分可能会为材料带来其他负面的影响，例如电阻增大、生产成本大幅度提高等。第二是镀银法，主要有两种方法：（1）将石墨粉加入硝酸银溶液中，形成悬浮液，然后加入还原剂，得到银包覆的石墨粉；（2）采用磁控溅射或蒸镀的方法在石墨粉表面镀银，得到镀银石墨粉；其中方法（1）为化学镀银法，方法（2）为物理镀银法，相比而言，方法（1）的化学镀银法可操作性强，得到的镀银层更均匀，因此最终得到的银石墨电触头的性能也更优异。

但是，方法（1）中存在一个非常突出的缺点，即石墨粉难以有效地在硝酸银溶液中形成均匀一致的悬浮液，石墨粉易发生团聚，最终影响材料内部的组织均匀性。由此制得的银石墨电触头中，内部金相组织中石墨粉存在团聚现象，在银石墨电触头使用过程中，由于电弧烧蚀，石墨被氧化形成气体CO₂或CO而逸出，在电触头的表面形成大尺寸的连续孔洞，因此银石墨电触头在电弧侵蚀下极易磨损，寿命大大降低。

例如，中国发明专利申请CN1166475A（用纳米技术制备银/石墨电触头材料的方法）中，将纳米石墨粉加入到用氨水络合的硝酸银溶液中，得混合体系，然后用液相喷雾的方式将还原剂喷入至混合体系中，由于纳米石墨粉难以分散，最终得到的材料中会出现大量的团聚纳米石墨粉。又如中国发明专利申请CN101763956A（银石墨电触头材料及其制备方法）中，将石墨、三元层状金属陶瓷复合粉、还原剂加入水中制备还原悬浮液，然后将银氨溶液在剧烈搅拌的条件下加入还原悬浮液中，继续搅拌反应，使银还原镀覆至石墨粉颗粒表面，然后经过过滤洗涤即得到镀银石墨粉。这种方法尽管改变了加料顺序，而石墨和三元层状金属陶瓷复合粉加入水中后，仍存在易团聚的问题；同时剧烈搅拌的反应条件容易造成液体溅出，易导致物料浪费，提高生产成本，同时也会污染车间环境。

由此可见，需要采取有效的方法，使石墨粉更均匀地分散于硝酸银体系中，以解决石墨粉的分散问题，进而提高银石墨电触头材料的耐电磨损性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高耐电磨损的银石墨电触头材料及其制备方法，以解决上述背景技术中的技术问题。

为了实现上述目的，本发明公开了一种高耐电磨损的银石墨电触头材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤（1）：制备改性石墨粉；

步骤（2）：将改性石墨粉加入至硝酸银溶液中，分散均匀后得悬浮液体系，然后除去悬浮液体系中的溶剂，得到银包覆的改性石墨粉；