[发明专利]一种基于无氰体系的银-碳化钛复合镀层及其制备方法

说明书

本发明涉及电触头防护材料技术领域，尤其涉及一种基于无氰体系的银‑碳化钛复合镀层及其制备方法。本发明提供了一种基于无氰体系的银‑碳化钛复合镀层的制备方法，包括以下步骤：步骤1：配制复合镀液，在所述复合镀液中加入纳米碳化钛粉并均匀分散；所述复合镀液包括AgNO₃溶液、Na₂S₂O₃溶液、K₂S₂O₅溶液、CH₃COONH₄溶液和CH₅N₃S溶液的一种或多种；步骤2：将铜片基材分别放入去离子水、丙酮和无水乙醇中浸泡和超声清洗干净并将其浸泡于无水乙醇中作为基材备用；步骤3：将步骤2得到的所述铜片基材放入步骤1中的复合镀液中进行电镀。本发明提供了一种基于无氰体系制备的功能性镀层，用于解决镀银触头难以满足环保要求，并且硬度、耐磨和耐蚀等性能均较差的技术问题。

技术领域

本发明涉及电触头防护材料技术领域，尤其涉及一种基于无氰体系的银-碳化钛复合镀层及其制备方法。

背景技术

隔离开关设备近年来在现场运行中最主要的问题就是发热缺陷，一方面发热缺陷会造成通流能力的下降，另一方面如果不及时处理，将会带来更大的危害。隔离开关触头发热问题主要是由于动静触头间的接触电阻升高、电量损耗加大所致，而造成电阻升高的原因主要是触头触指夹紧力变小、接触面本身的导电性能不佳、接触面由于分合闸次数增加产生的磨损使接触电阻上升、甚至接触面耐腐蚀且导电性能好的镀层被完全磨损掉。引起镀银触头发热缺陷的主要原因是大量的分合闸机械操作造成的镀银层磨损、甚至磨光漏铜，以及镀银层在服役过程中遭受腐蚀，尤其是在工业含硫大气环境中腐蚀形成导电性差的硫化银膜。对银镀层进行改处理是提高其耐磨性能与耐蚀性能的一种简单而有效的方法。但这种改性处理不应影响银镀层本身优异的导电与导热性能。为提高银镀层耐磨性，可考虑在银镀层中引入具有自润滑性质的组份如石墨等，或是引入耐磨质点，如碳化物陶瓷颗粒。碳化钛具有高硬度、强耐磨的特性，当其分布于银基体中时，可通过弥散强化机制提高银基体的硬度，同时碳化钛自身抵抗滑动磨损的能力也很强，能够帮助提高材料的整体耐磨性，减少磨屑的产生，因此利用碳化钛纳米颗粒改性银镀层无疑具有重要的理论与实际意义。

因此，镀银触头难以满足环保要求，并且硬度、耐磨和耐蚀等性能均较差成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于无氰体系制备的功能性镀层，用于解决镀银触头难以满足环保要求，并且硬度、耐磨和耐蚀等性能均较差的技术问题。

本发明提供了一种基于无氰体系的银-碳化钛复合镀层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：配制复合镀液，在所述复合镀液中加入纳米碳化钛粉并均匀分散；

所述复合镀液包括AgNO₃溶液、Na₂S₂O₃溶液、K₂S₂O₅溶液、CH₃COONH₄溶液和CH₅N₃S溶液的一种或多种；

步骤2：将铜片基材分别放入去离子水、丙酮和无水乙醇中浸泡和超声清洗干净并将其浸泡于无水乙醇中作为基材备用；

步骤3：将步骤2得到的所述铜片基材放入步骤1中的复合镀液中进行电镀。

更优选的，所述纳米碳化钛粉的粒径为50～100nm。

优选的，所述复合镀液的pH值为5.0～6.0。

优选的，所述AgNO₃溶液的浓度为40～45g·L^-1。