[发明专利]一种树脂基碳纤维复合电磁导电触头及其制造方法

说明书

本发明公开了一种树脂基碳纤维复合电磁导电触头及其制造方法，该复合电磁导电触头由两部分组成：芯体和线圈，其中芯体为以圆柱形纯铁芯为软磁芯，苯胺改性碳纤维铝芯复合导线为导体，聚甲基硅树脂、二氧化硅对聚甲基乙烯基硅橡胶、淀粉接枝丙烯酸钠机械共混二次硫化胶为封装固化材料的复合芯体；线圈由卷绕在芯体表面的苯胺改性碳纤维铝芯复合导线及固化线圈的聚甲基硅树脂、二氧化硅对聚甲基乙烯基硅橡胶、淀粉接枝丙烯酸钠机械共混一次硫化胶组成。本发明本质柔软、质量轻、抗疲劳、抗冲击、耐腐蚀、贴合好。

技术领域

本发明涉及电气装置技术领域，尤其涉及一种树脂基碳纤维复合电磁导电触头及其制造方法。

背景技术

触头材料是用于开关、继电器、电气连接及电气接插元件的电接触材料，又称电触头材料。

在开关电器中，电触头直接承担分断和接通电路并承载正常工作电流或在一定的时间内承载过载电流的功能，各类电器的关键功能，如配电电器的通断能力，控制电器的电气寿命，继电器的可靠性，都取决于触头的工作性能和质量。同时触头也是开关电器中最薄弱的环节和容易出故障的部分：一旦触头系统不能正常工作，如电力系统发生短路寸，高压断路器触头拒绝断开，将引起极为严重的后果。

现有技术中的导电触头，几乎全部采用整体金属制造，耐金属的本质特性决定了其刚度好、弹性极限高，但易产生疲劳和微动磨损、相对不耐冲击、易腐蚀，易产生表面不平整导致的接触面积降低。

因此，市面上急需一种本质柔软、质量轻、抗疲劳、抗冲击、耐腐蚀、贴合好的树脂基碳纤维复合电磁导电触头及其制造方法。

发明内容

本发明旨在提供一种本质柔软、质量轻、抗疲劳、抗冲击、耐腐蚀、贴合好的树脂基碳纤维复合电磁导电触头制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种树脂基碳纤维复合电磁导电触头的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)原料准备

①原材料准备：按重量份准备圆柱体纯铁芯20份-25份、聚甲基硅树脂100-120份、二氧化硅对聚甲基乙烯基硅橡胶15份-20份、淀粉接枝丙烯酸钠1份-1.5份、硫化剂0.8-1份、硅烷偶联剂1份-1.5份、石墨粉5份-8份、足量碳纤维铝芯复合导线、足量苯胺、过硫酸铵引发剂0.2份-0.5份；

②辅材准备：准备足量按体积比3：1配比的浓硫酸与浓硝酸的混合液，足量10％溶质质量分数的盐酸水溶液；

2)胶池准备

①将阶段1)步骤①准备的聚甲基硅树脂、二氧化硅对聚甲基乙烯基硅橡胶、淀粉接枝丙烯酸钠采用双辊开炼机，以机械共混的方式制成原始混合胶熔池；

②在步骤①获得的原始混合胶熔池内逐渐加入阶段1)步骤①准备的石墨粉，并搅拌均匀，获得预制混合胶熔池；

③在步骤②获得的预制混合胶熔池内逐渐加入阶段1)步骤①准备的硫化剂、硅烷偶联剂，继续反应1.5h-2h，获得预反应熔池；

3)导线制备

①将阶段1)步骤①准备的碳纤维铝芯复合导线完全浸入阶段1)步骤②准备的浓硫酸与浓硝酸的混合液，采用200W-250W超声波处理3.5h-4h，获得羧化钝化复合导线，然后采用清水将复合导线漂洗干净；

②将步骤①获得的羧化钝化复合导线浸入阶段1)步骤②准备的盐酸水溶液中，再将盐酸水溶液浸入-5℃～-10℃的冰浴，以120rpm/min-150rpm/min的速率开启搅拌，然后投入阶段1)步骤①准备的苯胺，最后以10％/min的质量速率在反应液中投入阶段1)步骤①准备的过硫酸铵引发剂，搅拌40min-50min，取出反应液将其在-5℃～-10℃冰箱内静置0.5天-1天，滤出固化物，并采用乙醇与水分别漂洗至漂洗干净，获得改性复合导线；