The invention discloses a method for preparing modified expanded graphite graphite/copper composite material by replacing graphite with expanded graphite modified by copper plating after a small amount of oxidation modification. The preparation method of the composite material is to weigh a small amount of modified expanded graphite, graphite powder and electrolytic copper powder mixed evenly, then pressed and sintered. The modified expanded graphite graphite graphite/copper composite prepared by the invention has excellent electrical conductivity, excellent friction and wear properties, smaller friction coefficient and lower wear rate. The addition of modified expanded graphite makes the composites have excellent electrical conductivity and friction and wear properties. The preparation method is simple and the cost is low. It is a promising electrical contact material.
【技术实现步骤摘要】
一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料及其制备方法
本专利技术属于电接触材料
,具体涉及一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料及其制备方法。技术背景石墨/铜复合材料因兼具铜优良的导热、导电性能,石墨优异的润滑性能而广泛应用于轨道交通、电子电工等电接触材料领域。但由于石墨与铜润湿性差,即使在高温条件下其润湿角也超过140°,热膨胀系数差别大,导致两者之间结合强度低,在复合材料中只能通过机械互锁作用进行结合,在循环应力下容易在两相结合处产生裂纹并沿石墨相或两相结合处延伸,导致严重的疲劳磨损。在高铜相复合材料中,因石墨含量较低,不能充分发挥其润滑作用,导致复合材料摩擦系数较大,磨损率较高。目前,有大量研究通过在石墨表面镀铜再进行粉末冶金压制烧结的方法来改善石墨/铜界面结合,但是石墨表面镀铜,同样由于铜与石墨润湿性差的问题,很难获得均匀、与石墨结合性强的石墨镀铜层,因此无法从本质上改善石墨/铜界面强合状况。专利CN102694329A公布了一种将石墨、粘结剂以及镀铜碳材料混合压制再烧结的工艺,粘结剂的加入虽然可以帮助材料成型,但是会极大的影响材料的导电性能以及摩擦性能,造成磨损率高。专利CN16424713A为了改善铜与石墨的界面问题,先在石墨表面镀镍,再进行镀覆铜,可以提高铜碳复合材料的润湿性,改善界面,但是镍的加入同样将影响材料的导电性能,同时将使得工艺更加繁琐,制备成本增加。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种导电性能好、摩擦系数小、磨损率低的改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料及其制备方法。本专利技术所提供的制备方法工艺简单、参数易控, ...
【技术保护点】
1.一种改性膨胀石墨‑石墨/铜复合材料,其特征在于,所述复合材料按质量百分比计包括下述组分:改性膨胀石墨0.5~5%;石墨粉5%~39.5%,铜粉60%~90%,所述改性膨胀石墨由膨胀石墨经氧化处理、表面镀铜获得。
【技术特征摘要】
1.一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料,其特征在于,所述复合材料按质量百分比计包括下述组分:改性膨胀石墨0.5~5%;石墨粉5%~39.5%,铜粉60%~90%,所述改性膨胀石墨由膨胀石墨经氧化处理、表面镀铜获得。2.根据权利要求1所述的一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料,其特征在于:所述复合材料按质量百分比计包括下述组分:改性膨胀石墨0.5~5%;石墨粉15%~29.5%,铜粉70%~80%。3.根据权利要求1所述的一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料,其特征在于:所述膨胀石墨的直径为50~150μm,长度为300~1000μm。4.根据权利要求1~3任意一项所述的一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料,其特征在于:所述改性膨胀石墨的制备方法为,将膨胀石墨加入硝酸溶液中,在80~100℃条件下回流4~8h,过滤,洗涤至中性,干燥,获得氧化处理的膨胀石墨,然后再将氧化处理的膨胀石墨,进行表面镀铜即获得改性膨胀石墨。5.根据权利要求4所述的一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料,其特征在于:所述膨胀石墨与硝酸溶液的固液质量体积比为1~4g:100mL,所述硝酸溶液的质量分数为65~68%。6.根据权利要求4所述的一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料,其特征在于:所述氧化处理膨胀石墨,经敏化处理、活化处理后,再采用化学镀的方式进行表面镀铜;所述敏化处理的过程为:将氧化处理膨胀石墨,置于敏化处理液中,敏化10~20min,水洗至中性,即得敏化处理膨胀石墨;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱林英,易茂中,王黎明,陈伸干,葛毅成,彭可,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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