[发明专利]一种协同提高CuW触头材料电弧烧蚀性能的方法

摘要

本发明公开了一种协同提高CuW触头材料电弧烧蚀性能的方法，该方法包括：一、将球形电解铜粉碾压成片状后加入还原钨粉进行球磨并混匀得钨铜改性混合粉末；二、对膨胀石墨依次进行低温、中温和高温插层氧化得到氧化石墨烯；三、将钨铜混合粉末和氧化石墨烯加入到乙醇‑水混合溶液中混匀，经干燥得氧化石墨烯/钨铜复合粉体，然后进行低温热还原得还原氧化石墨烯/钨铜复合粉体；四、将还原氧化石墨烯/钨铜复合粉体进行放电等离子液相烧结得CuW触头材料。本发明将氧化石墨烯加入到钨铜改性混合粉末中先热还原成还原氧化石墨烯，然后采用放电等离子液相烧结生成碳化钨纳米颗粒，两者协同强化提高了CuW触头材料的电弧烧蚀性能及力学性能。

主权项

1.一种协同提高CuW触头材料电弧烧蚀性能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、制备钨铜改性混合粉末：将球形电解铜粉放入行星式高能球磨机中碾压成片状，然后加入还原钨粉进行球磨并混合均匀，得到钨铜改性混合粉末；所述球磨的过程中采用的磨球为直径8mm的大球、直径3mm的中球和直径1mm的小球，所述磨球和钨铜改性混合粉末的质量比为5:1，所述大球的总质量、中球的总质量和小球的总质量之比为5:3:2；步骤二、制备氧化石墨烯：对膨胀石墨依次进行低温、中温和高温插层氧化得到氧化石墨烯；所述低温、中温和高温插层氧化的具体过程如下：步骤201、将浓H2SO4、NaNO3和膨胀石墨依次加入到烧杯中，然后在冰浴中搅拌反应30min；所述浓H2SO4的体积、NaNO3的质量和膨胀石墨的质量之比为200:3:10，体积的单位为mL，质量的单位为g；所述搅拌反应过程中控制反应体系的温度小于5℃；所述浓H2SO4的质量分数为98％；步骤202、将KMnO4分3次缓慢加入到步骤201中经搅拌反应后的体系中低温插层氧化反应3h；所述KMnO4的质量与步骤一中所述膨胀石墨的质量比为3:1；所述低温插层氧化反应过程中控制低温插层氧化反应体系的温度不超过10℃；步骤203、将步骤202中经低温插层氧化反应后的体系升温至45℃中温插层氧化反应3h；步骤204、将步骤203中经中温插层氧化反应后的体系升温至98℃，然后加入100mL的去离子水高温插层氧化反应30min；步骤205、将H2O2缓慢加入到步骤204中经高温插层氧化反应后的体系中，然后在水浴中进行搅拌反应直至反应体系的溶液变为亮黄色且溶液表面无气泡；所述H2O2的质量分数为30％，所述搅拌反应的过程中控制搅拌反应体系的温度为35℃；步骤206、将步骤205中经搅拌反应后的体系溶液进行真空抽滤，然后离心洗涤直至洗涤液为中性，再经真空干燥后得到氧化石墨烯；步骤三、制备氧化石墨烯/钨铜复合粉体：将步骤一中得到的钨铜混合粉末和步骤二中得到的氧化石墨烯加入到乙醇‑水混合溶液中搅拌均匀，然后经真空干燥得到氧化石墨烯/钨铜复合粉体，再将氧化石墨烯/钨铜复合粉体在Ar和H2组成的混合气氛中进行低温热还原，得到还原氧化石墨烯/钨铜复合粉体；所述搅拌的速度为80rpm～120rpm；所述真空干燥的温度为50℃～80℃，真空度不超过‑0.1MPa；步骤四、制备CuW触头材料：将步骤三中得到的还原氧化石墨烯/钨铜复合粉体进行放电等离子液相烧结，得到CuW触头材料。