[发明专利]银/石墨复合银镀溶液及其制备方法和电沉积工艺

说明书

技术领域

本发明属于电镀领域，尤其涉及银/石墨复合银镀溶液及其制备方法和电沉积工艺。

背景技术

高压隔离开关是电力系统中使用量最多的输变电设备之一，也是重要的控制和保护装置，其运行状况是否正常关系到整个电网的安全和稳定。操作失灵、绝缘子断裂、导电回路过热以及锈蚀是目前隔离开关运行中反映出来的4个主要问题。

目前国内隔离开关动、静触头材质多选用铜，为保证良好的导电性表面一般进行镀银处理，即以纯银板作阳极，铜触头作阴极，在氰化镀银体系下进行电沉积。但是随着电力建设的迅猛发展，特别是超高压、特高压线路以及智能电网的建设，普通镀银层的使用寿命已经很难满足高压隔离开关等输变电设备的实际需求，普通镀银层质软，耐磨性差，抗变色及自清洁能力不强等问题亟待解决。而且，氰化物是剧毒，对生态环境和生产人员的健康都有极大的危害，同时对废液处理的技术和成本要求较高。

目前，有学者提出采用新型镀银溶液制备银/石墨复合材料，但当前仍存在银/石墨复合镀层中石墨没有很好的结合到复合镀层中，造成复合镀层性能下降的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明公开的银/石墨复合银镀溶液及其制备方法和电沉积工艺能有效解决当前利用银/石墨复合材料电沉积得到的镀层性能难以达到电力设备需要的技术缺陷。

本发明还提供了银/石墨复合银镀溶液，包括：水溶性的含银化合物、丁二酰亚胺、焦磷酸钾、石墨和吐温80。

作为优选，上述银/石墨复合银镀溶液包括下列组分：

次优选的，上述银/石墨复合银镀溶液，包括下列组分：

更为优选，上述银/石墨复合银镀溶液，包括下列组分：

作为优选，上述水溶性的含银化合物为硝酸银。

其中，本发明的银/石墨复合银镀溶液的溶剂为水。

更为优选的，所述银/石墨复合银镀溶液的溶剂为去离子水。

本发明还公开了银/石墨复合银镀溶液的制备方法，包括以下步骤：

1)将水溶性的含银化合物、丁二酰亚胺和焦磷酸钾混合，得到混合溶液；

2)将步骤1)的混合溶液与石墨和吐温80混合，在超声条件使石墨溶解，获得银/石墨复合银镀溶液。

作为优选，所述石墨为除杂后的石墨。

作为优选，步骤1)所述混合溶液的PH为8.5-10.5。

次优选的，步骤1)所述混合溶液的PH为9-10。

更为优选，步骤1)所述混合溶液的PH为9。

本发明还公开了一种电沉积工艺，包括以下步骤：

1))制备银/石墨复合银镀溶液；

2))设置铜片和银板；

3))将步骤2)的铜片和银板置于步骤1)的银/石墨复合银镀溶液中进行电沉积，得到银/石墨复合镀液。

作为优选，所述电沉积的电流密度为0.2-0.7A/dm²。

次优选的，所述电沉积的电流密度为0.3-0.6A/dm²。

更为优选，所述电沉积的电流密度为0.5A/dm²。

作为优选，所述电沉积的搅拌速度为800-1400r/min。

次优选的，所述电沉积的搅拌速度为1000-1200r/min。

更为优选，所述电沉积的搅拌速度为1200r/min。

作为优选，所述电沉积的电沉积的施镀温度为20-60℃。

次优选的，所述电沉积的施镀温度为30-50℃。

更为优选，所述电沉积的施镀温度为40℃。

作为优选，所述电沉积的电沉积时间为30-120min。

次优选的，所述电沉积的电沉积时间为60-120min。

更为优选，所述电沉积的电沉积时间为120min。

本发明提供的银/石墨复合银镀溶液，包括水溶性的含银化合物、丁二酰亚胺、焦磷酸钾、石墨和吐温80，在所述特定组分范围和特定的制备方法和特定的电沉积方法下石墨能均匀地机械嵌入到银/石墨复合镀层之中，其得到的银/石墨复合镀层都具有良好的表面形貌、截面形貌、镀层成分和组织结构，本发明的制备得到的银/石墨复合镀层的性能能达到当前电力设备需要。