[发明专利]一种高导电强铜排软连接及其制备工艺

说明书

本发明属于电气技术领域，涉及一种软连接，具体涉及一种高导电强铜排软连接及其制备工艺。其技术要点如下：由若干铜丝焊接而成，铜丝的直径为0.12~0.15mm；所述铜丝表面负载保护层；按照质量分数计算，保护层包括如下组分：Cu₂O 45~50%，碱金属氧化物1~2%，余量为SiO₂。本发明提供的高导电强铜排软连接及其制备工艺通过在铜丝上负载保护层，提高铜丝的抗氧化性和韧性，同时使软连接具有高耐温性和高导电性的优点，具有产业价值。

技术领域

本发明属于电气技术领域，涉及一种软连接，具体涉及一种高导电强铜排软连接及其制备工艺。

背景技术

软连接，适用于各种高压电器、真空电器、矿用防爆开关、汽车、机车等相关产品做软连接用，采用裸铜线或镀锡铜编织线(绞线)，用冷压方法制成。在软连接的制作过程中，先将铜丝经过单绞、复绞成复合线，然后再编织成编织线，再经过焊接、剪切、表面脱水及烘干、冲压整形即成。目前的软连接在加工过程中由于技术限制使其合格率一直不高，一般为60～80％；例如，在焊接时，直接使用自来水对焊接件进行冷却，虽然成本低，但是易使得焊接件发生氧化，并且冷却效率有限，这易导致焊缝变形甚至开裂，造成产品质量降低甚至报废。

有鉴于上述现有的软连接焊接工艺中存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年，有着丰富的实务经验及专业知识，熟练和充分地运用化学机理，在实践中不断研究和创新，创设了一种高导电强铜排软连接及其制备工艺，使软连接具有优秀的抗氧化能力和高导电性的优点，具有产业价值。通过不断研究、设计，并经过反复试验和改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种高导电强铜排软连接，通过在铜丝上负载保护层，提高铜丝的抗氧化性和韧性，同时使软连接具有高耐温性和高导电性的优点，具有产业价值。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供的一种高导电强铜排软连接，由若干铜丝焊接而成，铜丝的直径为0.12～0.15mm；铜丝表面负载保护层；按照质量分数计算，保护层包括如下组分：Cu₂O 45～50％，碱金属氧化物1～2％，余量为SiO₂。上述保护层具有抗氧化、耐腐蚀的特点，并且具有与铜丝接近的热膨胀系数，有效提高软连接的导电率。

进一步的，碱金属氧化物是CaO、Na₂O或K₂O中的任意一种或几种的混合物。碱金属氧化物在后续的焊接工序中能够起到活化剂的作用，提高焊接点的焊接效率。

进一步的，保护层的制备方法如下：

S1.将铜丝在空气中灼烧3～5min，灼烧温度是200～250℃，在铜丝表面形成一层氧化铜层；

S2.将碳酸钠溶液或硝酸与硅溶胶混合搅拌均匀待用；

S3.将氨水与硝酸铜溶液混合均匀配制为铜氨络合溶液，喷洒在灼烧过的铜丝上；

S4.在温度为50℃～70℃下，将碳酸钠溶液或硝酸与硅溶胶溶液涂覆在步骤S3得到的铜丝上进行共沉淀，沉淀终点pH值为6～10，温度60℃～80℃下陈化10min～30min；

S5.将步骤S4获得的铜丝放在烘箱中，200～250℃晶化5～8h，得到所述保护层。

上述制备方法能够在铜丝表面形成长程有序的介孔晶粒，一方面提高了保护层与铜丝之间的连接强度；另一方面提高铜丝的散热系数。

进一步的，铜氨络合溶液是取200ml 10M的氨水加入到1000ml 0.5M的硝酸铜溶液中，再加入5ml 0.5M硝酸钠配制而成的澄清铜氨络合溶液。铜氨络合物能够使保护层与铜丝之间产生络合作用，使保护层与铜丝之间的连接力更强。