[发明专利]一种铜基导电触头改性方法

说明书

本发明涉及导电触头技术领域，公开了一种铜基导电触头改性方法，包括以下步骤：将质量百分含量为0.1％‑0.2％石墨烯粉末、质量百分含量为0.2％‑2％亲水性表面活性剂加入水中形成混合物；对混合物进行水浴加热、物理分散，得到悬浮液；将悬浮液进行离心分离；将石墨烯浆料均匀涂覆在铜基导电触头的电接触面上，将铜基导电触头转移至真空干燥箱内进行干燥；将干燥后的铜基导电触头在保护气的作用下进行煅烧；将铜基导电触头装入热压模具内在真空状态下进行热压，热压模具中的压制头的温度为1050℃‑1083℃；冷却后，铜基导电触头的电接触面上形成一层致密的石墨烯涂层。经过改性后的铜基导电触头的表面硬度、表面接触电阻、导热性抗电弧侵蚀性均得到极大的提高。

技术领域

本发明涉及导电触头技术领域，尤其涉及一种铜基导电触头改性方法。

背景技术

触头是各继电器、接触器和断路器等开关电器的关键部件，起着闭合、断开回路和传导电流的作用，开关电器的通断能力、电气寿命和可靠性都取决于触头的电性能和机械性能。而影响触头寿命的主要原因是触头的接触电阻和耐温特性，接触电阻过大时，易使触点(电接触面)发热而局部温度升高，从而使触点产生熔焊现象导致动触头、静触头接触面粘结在一起，这样既影响了继电器的可靠性又降低了触头的使用寿命；当动触头、静触头分离时，也会产生电弧，烧损触点表面金属，从而降低触点寿命。

目前所使用的导电触头通常采用平面接触，接触面有限，接触电阻较大，为了降低导电触头接触电阻，一般选用铜基触点上镀银或嵌银，以降低接触电阻，但银表面极易被氧化，进而导致接触电阻增大；现有技术中也有很对方案对导电触头进行改进，例如中国专利申请公布号为CN105575459A，申请日为2016/2/26，公开了一种镀铜石墨烯增强铜基电触头材料的制备方法，步骤为：石墨烯镀铜、铜熔炼、铜熔体中加入稀土与金属、镀铜石墨烯合金熔体、浇铸成型、去应力退火、加工成型。该方案在铜合金中加入稀土，镀铜石墨烯改善了石墨烯与金属间的界面润湿性，有利于获得良好界面结合，导电性、导热性能、抗电弧侵蚀性进一步提高。然而将石墨烯镀铜后并加入稀土后经过一系列复杂工艺后进行烧结成型，虽然与铜触头比较，性能提高明显，然而稀土资源有限、价格昂贵，整体成本较高，同时石墨烯分子间作用力易团聚，很难与铜分散均匀，且最终导电触头的触点(电接触面)仍然有大量的铜金属，在抗电弧侵蚀、表面氧化等方面改善作用较小，没有将石墨烯材料的优势完全发挥出来。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的铜基导电触头存在的接触电阻大、抗电弧侵蚀、抗氧化性能差的问题，提供了一种铜基导电触头改性方法，通过该种方法处理后的铜基导电触头的接触电阻减小，接触面的导电性、导热性、抗电弧侵蚀性显著提高，进而提高整个铜基导电触头的稳定性、延长使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜基导电触头改性方法，包括以下步骤：

a、将石墨烯粉末、亲水性表面活性剂加入水中形成混合物，以混合物总质量计，石墨烯粉末的质量百分含量为0.1％-0.2％，亲水性表面活性剂的质量百分含量为0.2％-2％；

b、对混合物进行水浴加热，在水浴加热的同时进行物理分散，得到悬浮液；

c、将悬浮液进行离心分离，去除上层液体得到稠状石墨烯浆料，对取出浆料进行沥水处理；

d、将铜基导电触头的电接触面进行等离子清洗，将石墨烯浆料均匀涂覆在铜基导电触头的电接触面上，将铜基导电触头转移至真空干燥箱内进行干燥；

e、将干燥后的铜基导电触头在保护气的作用下进行煅烧，煅烧温度为450℃-550℃，煅烧时间为1-3h；煅烧之后，在保护气的作用下将铜基导电触头的温度加热至700℃-900℃，将铜基导电触头装入热压模具内在真空状态下进行热压，热压模具中的压制头的温度为1050℃-1083℃；

f、取出热压后的铜基导电触头进行冷却，冷却后，铜基导电触头的电接触面上形成一层致密的石墨烯涂层。