[发明专利]一种高压断路器用电触头及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种高压断路器用电触头的制备方法，包括如下步骤：将铜粉、钨粉和纳米氧化铝球磨混合获得混合粉末；将混合粉末真空干燥、过筛放入模具压制成型，接着通过热等静压进行烧成；所述热等静压的烧成条件为：预热保温后升温至1000‑1500℃进行保温烧结，降温至400‑600℃后保温处理，然后冷却至室温。本发明还提供上述的制备方法制备的电触头。本发明大大提高了电触头的耐磨损和耐电弧烧蚀性，从而提高了电触头的开断性能，实现了频繁投切工况下高压断路器的高可靠性及长寿命，节约了设备成本及运维成本。

技术领域

本发明涉及电触头的技术领域，具体涉及一种高压断路器用电触头及其制备方法与应用。

背景技术

目前，电网内运行大量无功投切断路器，但无功投切断路器由于操作次数多，易导致固定连接件松动、连接不良，同时频繁分合会导致电触头烧蚀严重，影响接触电阻，最终导致断路器出现回路电阻超标的情况。

现有的电触头主要为铜钨合金材料，难以较好满足特高压大电流工况条件下耐电弧烧蚀及机械磨损的性能要求。而使用纳米氧化铝纳米颗粒作为增强相，在保持基体原有的韧性和高导电性的同时，能够通过弥散相强化有效提高电触头材料的强度、耐磨损和耐烧蚀性。传统的制备电触头的方法一般包括球磨、真空热压烧结等步骤，在制备过程中纳米氧化铝纳米颗粒易发生团聚，制备出来的电触头往往难以在耐磨损和耐电弧烧蚀性能上得到真正的提高，导致电触头的开断性能较差，大大限制了电触头的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的高压断路器用电触头的开断性能较差的缺陷。

为此，本发明提供一种高压断路器用电触头及其制备方法与应用。

一种高压断路器用电触头的制备方法，包括如下步骤：

将铜粉、钨粉和纳米氧化铝球磨混合获得混合粉末；

将混合粉末真空干燥、过筛放入模具压制成型，接着通过热等静压进行烧成；

所述热等静压的烧成条件为：预热保温后升温至1000-1500℃进行保温烧结，降温至400-600℃后保温处理，然后冷却至室温。

优选的，所述电触头包括纳米氧化铝0.01-0.2wt％、铜10-40wt％，余量为钨和不可避免的杂质。

优选的，将混合粉末真空干燥、过400目筛放入钢制模具中压制成型。

进一步地，预热温度为100-300℃，预热后保温40-80min。

优选的，预热温度为200℃。

进一步地，升温至1000-1500℃后保温烧结2-5h。

优选的，升温至1000-1500℃后保温烧结3h。

进一步地，降温至400-600℃后保温3-8h。

优选的，降温至400-600℃后保温6h。

进一步地，热等静压在热等静压设备中进行，设置热等静压设备的真空度为10^-3-10^-1MPa。

优选的，热等静压在热等静压设备中进行，设置热等静压设备的真空度为10^-2MPa。

本发明还提供上述的一种高压断路器用电触头的制备方法制备的电触头。

进一步地，电触头按质量百分比计，包括纳米氧化铝0.01-0.2wt％、铜10-40wt％，余量为钨和不可避免的杂质。

优选的，电触头按质量百分比计，包括纳米氧化铝0.01-0.5wt％、铜30wt％，余量为钨和不可避免的杂质。