[发明专利]石墨烯改性银锡酸镧电接触复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及电接触材料制备技术，旨在提供一种石墨烯改性银锡酸镧电接触复合材料的制备方法。包括步骤：将氧化石墨烯水溶液和锡镧离子混合溶液混匀后加入胶凝剂和分散剂，所得固体烘干、研磨、真空烧结；向氧化石墨烯水溶液中加入淀粉，搅匀后滴加AgNO₃溶液，反应结束后离心分离，所得固体洗涤、烘干后烧结处理；将两种粉体混匀后球磨处理；烘干、过筛，最终获得石墨烯改性银锡酸镧电接触复合材料的粉体。本发明采用湿化学表面改性技术改善了石墨烯与银粒子和锡酸镧颗粒之间界面结合问题，实现了石墨烯层片结构作为导电桥梁的作用，有效地提升了银锡酸镧复合材料的导电性能，所获产品比现有AgSnO₂电接触材料具备更高断后延伸率和更低的电阻率性能。

技术领域

本发明涉及电接触材料制备技术，特别是关于一种以石墨烯为改性组元的银锡酸镧电接触复合材料的制备方法，采用了附以表面改性技术的粉末冶金工艺对银锡酸镧二元体系表面进行石墨烯改性的技术。

背景技术

电接触元件是保证电子元器件或集成设备正常稳定运作的核心部件。随着新一代信息技术和交通装备技术的快速发展，迫切要求电接触元件的更新换代，故要着力解决电接触材料产品同质化、低值化，环境负荷重、能源效率低、资源瓶颈制约等重大共性问题，突破电接触材料的设计开发、制造流程、工艺优化及智能化绿色化改造等关键技术和国产化装备，开展先进生产示范。

当前作为替代服役过程中产生有毒Cd蒸气的AgCdO材料的环保型AgSnO₂电接触材料在产品制备技术方面国内已取得了一定的进展。但是，AgSnO₂电接触材料在服役过程中依然存在接触电阻高，SnO₂与Ag两相发生分离、偏析或富集，进而导致电接触材料提前失效，影响电器元件的使用寿命和安全性。W.Rieder等人的研究结果表明相比于Ag/CdO触点材料而言，Ag/SnO₂触点材料在电弧作用下的侵蚀程度比Ag/CdO的高出2-3倍。PhilipC.Wingert等人研究表明相比于AgCdO，粉末冶金法制备的AgSnO₂的电侵蚀稳定性较差以及出现较高的接触电阻。可以发现，Ag相与SnO₂相之间的界面结合性以及AgSnO₂电接触材料的抗电弧侵蚀性能有待进一步的深入研究。西安工程科技学院张燕等人表明AgSnO₂触头材料选用稀土氧化物(La₂O₃)和金属氧化物(Fe₂O₃)作为添加剂，以提高SnO₂颗粒相在Ag基体中的分散性，减少纳米团聚效应。西安理工大学付翀等人研究发现与无掺杂的纳米复合AgSnO₂合金相比，La元素的加入，抑制了电弧侵蚀过程中Ag与SnO₂富集区的产生；同时随掺杂元素含量的增加，银液的飞溅现象明显减少，电弧侵蚀从液态喷溅转变为以蒸发沉积为主，具有较好的耐电弧侵蚀特性。

基于上述电接触材料存在的关键性问题，申请人提出了新型环保型AgLa₂Sn₂O₇电接触材料(中国发明专利ZL201510222665.1)，在力学性能和熔焊特性上的服役效果表现优异。但是对于贵金属银用量低于88wt％(或增强相氧化物含量高于12wt％)制备的AgLa₂Sn₂O₇电接触材料由于在力学性能上表现出较低的延伸率和抗拉强度，导致丝材加工过程中容易发生断裂，难以在后续的拉拔工艺中顺利实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种石墨烯改性银锡酸镧电接触复合材料及其制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种石墨烯改性银锡酸镧电接触复合材料的粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备石墨烯改性处理后的锡酸镧石墨烯复合粉体