本发明专利技术公开了一种合金电触点材料的制备方法，合金电触点材料包括碳化钨、镍和镀铜石墨烯，其中碳化钨的含量为55‑70wt％，镍的元素含量为0.2‑0.5wt%，镧的元素的含量为0.5‑1wt%，镀铜石墨烯3.5‑4.5wt%以及不可避免的杂质，余量元素为铜。本发明专利技术制备的合金电触点材料，通过优化选择则原材料配比和工艺提高材料的组织均匀性，改善材料的电性能，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，使复合材料导电性、导热性能、抗电弧侵蚀性进一步提高，更好地满足电触头的性能需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力设备制造领域，具体涉及一种合金电触点材料的制备方法。
技术介绍
目前，电触点材料大致可以划分成以下几类：铜基触点材料、钨基触点材料、铜基触点材料以及贵金属基弱电接点材料。其中，最具代表性的触点材料为Cu-W 合金及Ag 基触点材料(AgSnO2、AgCdO、Ag-W 系等) 两大类。由于W、Ag 等均属于贵金属，资源储量有限，而且采用该类贵金属作为原料使得触点材料的成本过于昂贵，不利于推广应用。真空断路器对触点需要如下要求：高的电流开断能力；低的截流值；较好的电压承受能力；低而稳定的接触电阻和温升；较高耐磨和抗熔焊能力；然而这些要求彼此矛盾，不可能用一种金属来满足所有这些要求。比如，电流开断能力与截流值受材料熔点和蒸气压的影响。蒸气压高，合金具有很高听截流值，相反，则电流开断能力会受到明显的影响。因而，在很多实际应用过的合金材料中，至少将两种其不足性能可互补的元素结合使用。铜基触头材料由于价格低廉、导电、导热性能与银相近，近年来已部分代替铜基触头，减少贵金属银的损耗。但是，由于铜触头材料极易氧化，生成具有低电阻率的氧化铜和氧化亚铜，增大了触头元件的接触电阻，使其在使用过程中容易发热，导致触头材料的可靠性和使用寿命降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种合金电触点材料的制备方法，该合金电触点材料，具有优异的电性能和机械性能。为了实现上述目的，实现上述目的，本专利技术提供了一种合金电触点材料的制备方法，合金电触点材料包括碳化钨、镍和镀铜石墨烯，其中碳化钨的含量为55-70wt％，镍的元素含量为0.2-0.5wt%，镧的元素的含量为0.5-1wt%，镀铜石墨烯3.5-4.5wt%以及不可避免的杂质，余量元素为铜；该方法包括如下步骤：（1）制备镀铜石墨烯粉末采用直流磁控溅射法在石墨烯表面沉积金属银制成镀铜石墨烯，将纯度为99.99%的铜靶安装前先用细砂纸进行打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清洗，烘干，直流磁控溅射沉积前进行10分钟预溅射，采用挡板将靶材与石墨烯隔开，去除靶材表面的金属氧化物及其它杂质，保证后续石墨烯表面沉积铜膜的纯度，直流磁控溅射的工艺参数为：靶材是纯度为99.99%的铜靶，在真空度达到0.1×10-3-1.0×10-3Pa时，通入纯度99.99%的氩气，工作气压1-1.5Pa，溅射功率150-200W，沉积时间为10-25min；将镀铜石墨烯球磨成粉末：球磨罐先抽真空再通入氩气保护，转速150-200r/min，球磨15-20分钟，停止5分钟，顺时针、逆时针交替转动，总计混粉时间3-6h，得到镀铜石墨烯粉末；（2）制备合金电触点材料将上述重量份配比的碳化钨粉末、镍粉、镧粉和碳化钨粉末混合后，通过2-4次成型破碎热处理后，烘干的粉末压制成料，成型坯体孔隙率在25％-40％，可根据最终成分在范围内调整孔隙率；在高温烧结炉中对压制成形的坯料预处理，预处理温度为850℃-1000℃，时间20分钟-80分钟，氢气气氛保护；对预烧处理后的坯料浸烧，烧结温度为1100℃-1200℃进行浸烧，时间2-3小时，得到合金电触点材料。本专利技术制备的合金电触点材料，通过优化选择则原材料配比和工艺提高材料的组织均匀性，改善材料的电性能，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，使复合材料导电性、导热性能、抗电弧侵蚀性进一步提高，更好地满足电触头的性能需求。具体实施方式实施例一本实施例的合金电触点材料的制备方法，合金电触点材料包括碳化钨、镍和镀铜石墨烯，其中碳化钨的含量为55wt％，镍的元素含量为0.2wt%，镧的元素的含量为0.5wt%，镀铜石墨烯3.5wt%以及不可避免的杂质，余量元素为铜。采用直流磁控溅射法在石墨烯表面沉积金属银制成镀铜石墨烯，将纯度为99.99%的铜靶安装前先用细砂纸进行打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清洗，烘干，直流磁控溅射沉积前进行10分钟预溅射，采用挡板将靶材与石墨烯隔开，去除靶材表面的金属氧化物及其它杂质，保证后续石墨烯表面沉积铜膜的纯度，直流磁控溅射的工艺参数为：靶材是纯度为99.99%的铜靶，在真空度达到0.1×10-3Pa时，通入纯度99.99%的氩气，工作气压1Pa，溅射功率150W，沉积时间为10min。将镀铜石墨烯球磨成粉末：球磨罐先抽真空再通入氩气保护，转速150r/min，球磨15分钟，停止5分钟，顺时针、逆时针交替转动，总计混粉时间3h，得到镀铜石墨烯粉末。将上述重量份配比的碳化钨粉末、镍粉、镧粉和碳化钨粉末混合后，通过2次成型破碎热处理后，烘干的粉末压制成料，成型坯体孔隙率在25％，可根据最终成分在范围内调整孔隙率。在高温烧结炉中对压制成形的坯料预处理，预处理温度为850℃，时间20分钟，氢气气氛保护。对预烧处理后的坯料浸烧，烧结温度为1100℃进行浸烧，时间2小时，得到合金电触点材料。实施例二本实施例的合金电触点材料的制备方法，合金电触点材料包括碳化钨、镍和镀铜石墨烯，其中碳化钨的含量为70wt％，镍的元素含量为0.5wt%，镧的元素的含量为1wt%，镀铜石墨烯4.5wt%以及不可避免的杂质，余量元素为铜。采用直流磁控溅射法在石墨烯表面沉积金属银制成镀铜石墨烯，将纯度为99.99%的铜靶安装前先用细砂纸进行打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清洗，烘干，直流磁控溅射沉积前进行10分钟预溅射，采用挡板将靶材与石墨烯隔开，去除靶材表面的金属氧化物及其它杂质，保证后续石墨烯表面沉积铜膜的纯度，直流磁控溅射的工艺参数为：靶材是纯度为99.99%的铜靶，在真空度达到1.0×10-3Pa时，通入纯度99.99%的氩气，工作气压1.5Pa，溅射功率200W，沉积时间为25min。将镀铜石墨烯球磨成粉末：球磨罐先抽真空再通入氩气保护，转速200r/min，球磨20分钟，停止5分钟，顺时针、逆时针交替转动，总计混粉时间6h，得到镀铜石墨烯粉末。将上述重量份配比的碳化钨粉末、镍粉、镧粉和碳化钨粉末混合后，通过4次成型破碎热处理后，烘干的粉末压制成料，成型坯体孔隙率在40％，可根据最终成分在范围内调整孔隙率。在高温烧结炉中对压制成形的坯料预处理，预处理温度为1000℃，时间80分钟，氢气气氛保护。对预烧处理后的坯料浸烧，烧结温度为1200℃进行浸烧，时间3小时，得到合金电触点材料。比较例按组元质量配比：镉：6％；锆：3％；铈：0.03％；余量铜。熔炼铸锭形成铜镉锆铈合金锭。将铜镉锆铈合金锭加热经挤压成线材，再经拉拔到直径为φ4㎜的丝材。在冷镦机上将丝材与银丝经冷镦机剪切成长短适宜的小段镦制复合成φ9㎜×2㎜的片材触头产品。将触头产品在560℃真空状态冲入氩气的电炉中扩散退火150分钟，随炉降温至80℃取出产品。将产品装入通氧气压力为1.2 Mpa的电炉中在温度首冼为650℃氧化处理32小时，再随炉升温至730℃氧化处理30小时。随炉冷却至100℃以下出炉得之电触点材料对相同形状和尺寸的实施例1-2及比较例的电触点材料进行测试，测试结果显示：实施例1-2的电阻率相对比较例降低21%以上，硬度增加35%以上。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合金电触点材料的制备方法，合金电触点材料包括碳化钨、镍和镀铜石墨烯，其中碳化钨的含量为55‑70wt％，镍的元素含量为0.2‑0.5wt%，镧的元素的含量为0.5‑1wt%，镀铜石墨烯3.5‑4.5wt%以及不可避免的杂质，余量元素为铜；该方法包括如下步骤：（1）制备镀铜石墨烯粉末采用直流磁控溅射法在石墨烯表面沉积金属银制成镀铜石墨烯，将纯度为99.99%的铜靶安装前先用细砂纸进行打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清洗，烘干，直流磁控溅射沉积前进行10分钟预溅射，采用挡板将靶材与石墨烯隔开，去除靶材表面的金属氧化物及其它杂质，保证后续石墨烯表面沉积铜膜的纯度，直流磁控溅射的工艺参数为：靶材是纯度为99.99%的铜靶，在真空度达到0.1×10‑3‑1.0×10‑3Pa时，通入纯度99.99%的氩气，工作气压1‑1.5Pa，溅射功率150‑200W，沉积时间为10‑25min；将镀铜石墨烯球磨成粉末：球磨罐先抽真空再通入氩气保护，转速150‑200r/min，球磨15‑20分钟，停止5分钟，顺时针、逆时针交替转动，总计混粉时间3‑6h，得到镀铜石墨烯粉末；（2）制备合金电触点材料将上述重量份配比的碳化钨粉末、镍粉、镧粉和碳化钨粉末混合后，通过2‑4次成型破碎热处理后，烘干的粉末压制成料，成型坯体孔隙率在25％‑40％，可根据最终成分在范围内调整孔隙率；在高温烧结炉中对压制成形的坯料预处理，预处理温度为850℃‑1000℃，时间20分钟‑80分钟，氢气气氛保护；对预烧处理后的坯料浸烧，烧结温度为1100℃‑1200℃进行浸烧，时间2‑3小时，得到合金电触点材料。...
【技术特征摘要】
1. 一种合金电触点材料的制备方法，合金电触点材料包括碳化钨、镍和镀铜石墨烯，其中碳化钨的含量为55-70wt％，镍的元素含量为0.2-0.5wt%，镧的元素的含量为0.5-1wt%，镀铜石墨烯3.5-4.5wt%以及不可避免的杂质，余量元素为铜；该方法包括如下步骤：（1）制备镀铜石墨烯粉末采用直流磁控溅射法在石墨烯表面沉积金属银制成镀铜石墨烯，将纯度为99.99%的铜靶安装前先用细砂纸进行打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清洗，烘干，直流磁控溅射沉积前进行10分钟预溅射，采用挡板将靶材与石墨烯隔开，去除靶材表面的金属氧化物及其它杂质，保证后续石墨烯表面沉积铜膜的纯度，直流磁控溅射的工艺参数为：靶材是纯度为99.99%的铜靶，在真空度达到0.1×10-3-1.0×10-3Pa时，通入纯度...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：苏州思创源博电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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