[发明专利]一种电触头材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种电触头材料及其制备方法，采用如下原料制备：纳米氧化锡10‑30重量份、铬化钛1‑5重量份、金刚石微粉1‑3重量份、碳纳米管1‑5重量份、碳化硼6‑10重量份、银50‑80重量份、碳化钽0.5‑1重量份、二硼化钛0.8‑1.7重量份。与现有技术相比，本发明以纳米氧化锡、铬化钛、金刚石微粉、碳纳米管、碳化硼、银、碳化钽、二硼化钛为原料，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的电触头材料导电性、导热性，并且具有良好的强度和耐磨性。本发明制备的电触头材料的抗拉强度为650MPa，电导率为89％IACS。

技术领域

本发明涉及电触头材料技术领域，尤其涉及一种电触头材料及其制备方法。

背景技术

真空触头材料是影响真空开关开断性能的重要因素，要求触头材料具有高导电率、高导热系数、高的机械强度以及较低的接触电阻。真空开关不需要检修，触头需要最少8-12次、多则30-50次的开合额定短路电流对触头的烧损，因此，触头材料应具有良好的耐弧形、抗熔焊性。

现有技术中，电触头材料及其制备方法已经得到了广泛的报道，例如，申请号为201210435260.2的中国专利文献报道了一种兼具抗熔着、耐消耗与低接触阻抗特性的电触头，该电触头是由一种复合材料所制成，该复合材料包括银基及不锈钢系材料，其中所述不锈钢系材料分散于银基材料中，且其重量百分比占复合材料的重量百分比为0.01至35wt％。申请号为201410853437.X的中国专利文献报道了一种银-钨电触头材料的制备方法，包括：(1)将含银的前驱体溶液、钨酸钠溶液混合，然后加入酸调节溶液的pH；(2)将还原剂加入所得到的混合溶液，以得到含钨的溶胶所包覆的银粉；以及(3)将所述银粉在还原性气氛下进行热处理，以制得银-钨电触头材料。申请号为201510983356.6的中国专利文献报道了一种电触头材料，尤其涉及一种石墨烯增强铜基电触头复合材料，以及这种材料的制备方法。电触头材料由重量比为0.1-1.0％镀镍石墨烯和99.0-99.9％铜合金组成。其制备方法为：石墨烯镀镍、铜合金制粉、球磨混粉、致密化处理、真空电弧熔炼。

但是，上述报道的电触头材料的强度和耐磨性有待于进一步提高。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种电触头材料及其制备方法，具有良好的导电性、导热性，并且具有良好的强度和耐磨性。

有鉴于此，本发明提供了一种电触头材料，采用如下原料制备：纳米氧化锡10-30重量份、铬化钛1-5重量份、金刚石微粉1-3重量份、碳纳米管1-5重量份、碳化硼6-10重量份、银50-80重量份、碳化钽0.5-1重量份、二硼化钛0.8-1.7重量份。

优选的，纳米氧化锡10-20重量份。

优选的，铬化钛2-5重量份。

优选的，铬化钛2-4重量份。

优选的，金刚石微粉1-2重量份。

优选的，碳纳米管1-3重量份。

优选的，碳化硼8-10重量份。

优选的，碳化钽0.5-0.7重量份。

优选的，二硼化钛1.2-1.6重量份。

相应的，本发明还提供一种电触头材料的制备方法，包括以下步骤：将纳米氧化锡10-30重量份、铬化钛1-5重量份、金刚石微粉1-3重量份、碳纳米管1-5重量份、碳化硼6-10重量份、银50-80重量份、碳化钽0.5-1重量份、二硼化钛0.8-1.7重量份混合，模压成型，得到孔隙率为20-50％的压坯；在保护性气体下，将所述压坯在920-960℃烧结4-8小时，然后施加200GPa的压力，得到电触头材料。