一种耐磨银电触头及其制备方法技术

本发明专利技术一方面提供了一种耐磨银电触头的制备方法，通过温喷涂将银粉末喷涂到金属基体上，在所述金属基体的表面形成银涂层，另一方面提供了由上述制备方法制得的耐磨银电触头；本发明专利技术采用温喷涂工艺将金属粉末喷涂在不锈钢基体表面，喷涂粒子温度低于粉末的熔点和分解温度，以抑制涂层形成过程材料因温度过高而发生相结构、成分及化学结构的变化，获得符合服役要求的涂层组织结构和性能，本制备方法更加简单可靠，不需要特别多的投入，并且相对于电镀，涂层厚度可控，耐磨性能更好。不仅提高了产品的服役时间，也方便进行多次快速修复。该方法经济环保、简单可靠，性能优异，适应于产业化等优点，在电触头材料领域有着广泛地应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨银电触头及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电触头材料领域，具体而言，涉及一种耐磨银电触头及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业革命的进步，以电力为主的能源体系在不断丰富。作为电源和负载间的关键部件，开关起着重要作用，是整个电路的“心脏”。而电触头材料则是开关的“心脏”，承担着接通、承载和分断电流的作用，其性能直接决定电器设备的安全性和可靠性。
[0003]理想的电触头材料需要适当的热传导系数和导电率、良好的耐压强度和抗熔焊性，在使用过程中还需要承受反复的开启和闭合引起的磨损问题。银基电触头材料在开关中应用最为常见。从经济性的角度来讲，电触头材料以不锈钢为基体，通过表面处理工艺在不锈钢基体表面形成一层均匀致密的银涂层。这种方法在满足电触头基本功能的情况下，能够实现经济效益的最大化。
[0004]而目前市场上最常见的电触头采用的是电镀的方法，存在以下问题：(1)银镀层厚度在10μm左右，耐磨性能较差，；(2)电镀银工艺是在剧毒的氰化物电镀液中进行的，极易对人体造成伤害；(3)电镀银工艺适合小批量生产，生产效率低，不容易满足大批量使用的要求。
[0005]公开号为CN107557733A的专利公开了一种电触头镀银的方法，此方法通过微弧离子镀的方法在电触头表面镀上一层银镀层，虽然这种方案在电触头表面镀上一层结合力好的银镀层，但是镀银过程较为繁琐，镀银前需要抽真空，镀银过程持续1～2小时，且镀层厚度在30μm左右，从经济性和生产效率的角度来讲，只适合特殊应用场景的小批量生产。/>[0006]公开号为CN111468718A的专利公开了一种银氧化铜片状电触头及其制备方法，此方案采用烧结、复压、轧制、冲制、表面处理等一系列的工艺，此方法工艺流程较为复杂，需要多种大型设备。如需更改添加材料，则要更改相应的工艺参数。
[0007]现有的电触头材料制备技术有粉末冶金、热压烧结、电镀、化学镀、水热合成、机械合金化等。虽然电触头材料的结合和性能可以通过优化工艺来实现，但是这些工艺过程复杂，稳定性难以保障。因此，要实现大批量的电触头材料制备，亟需开发一种高效、经济、环保的电触头材料制备技术。温喷涂由于具有高效和高强度结合等优势引起研究者的注意。
[0008]温喷涂是一种基于超音速火焰喷涂的新型低温喷涂成型技术，最早应用于制备钛涂层。与超音速火焰喷涂相比，温喷涂也是使用可燃气体与氧气混合，在喷枪里燃烧产生高速的焰流；不同的是温喷涂通过向喷枪中添加一定量的惰性气体(如N2)或使用过量的惰性气体，结合燃气流量、氧气流量控制来调控喷涂火焰的温度和速度，使得喷涂粒子温度低于粉末的熔点和分解温度，以抑制涂层形成过程材料因温度过高而发生相结构、成分及化学结构的变化，获得符合服役要求的涂层组织结构和性能。相对于以上的表面处理工艺，它有以下明显的优势：工作效率高，材料利用率高，可进行多次修复，适合大批量生产；涂层的化学成分和粉末原材料保持一致，缺陷较少，保证涂层的稳定性。
[0009]温喷涂涂层在质量可靠性方面与电镀镀层相差无几，CN102560326A公开了使用温
喷涂技术沉积准晶涂层的方法，通过温喷涂解决了准晶涂层气孔率高，存在微裂纹的问题，但该专利主要针对基础科学研究做了前期的工作，但针对产业化的应用需求还是有待拓展的。
[0010]申请内容
[0011]本专利技术的目的在于提供一种耐磨银电触头及其制备方法，该制备方法能够避免现有技术中电镀银耐磨性较差的问题，同时该方法操作简单可靠、对人体伤害低、工艺流程少，适合工业化应用。
[0012]本专利技术一方面提供了一种耐磨银电触头的制备方法，通过温喷涂将银粉末喷涂到金属基体上，在所述金属基体的表面形成银涂层。
[0013]进一步地，所述银涂层的厚度为30微米-150微米，所述银涂层的摩擦系数为0.8-1.1。
[0014]进一步地，所述银粉末为球形粉末，所述银粉末的粒径为6.5微米-75微米。
[0015]进一步地，所述银粉末中纯银的质量百分含量大于99.5％。
[0016]进一步地，所述温喷涂的工艺参数为：丙烷压力为0.3-0.6MPa,丙烷流量为10-20slpm，氧气压力为0.4-0.6MPa，氧气流量为50-70slmp，氮气压力为0.5-0.8MPa，氮气流量为30-60slpm，喷枪移动速度为1200-2000mm/s，喷涂距离为30mm。
[0017]进一步地，所述金属基体的材质为不锈钢。
[0018]进一步地，在温喷涂前对银粉末进行预处理，包括：将银粉末用200目-2000目的过滤筛进行筛选，然后经80℃-200℃真空干燥1小时-3小时。
[0019]进一步地，在温喷涂前对金属基体进行预处理，包括：将金属基体喷砂处理后置于丙酮中超声清洗3-15分钟后干燥。
[0020]本专利技术另一方面提供了由上述制备方法所制得的耐磨银电触头。
[0021]本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
[0022](1)采用温喷涂工艺将金属粉末喷涂在不锈钢基体表面，喷涂粒子温度低于粉末的熔点和分解温度，以抑制涂层形成过程材料因温度过高而发生相结构、成分及化学结构的变化，获得符合服役要求的涂层组织结构和性能；
[0023](2)相较于新型表面处理工艺，温喷涂工艺更加简单可靠，不需要特别多的投入；
[0024](3)相对于电镀，涂层厚度可控，耐磨性能更好。不仅提高了产品的服役时间，也方便进行多次快速修复。该方法经济环保、简单可靠，性能优异，适应于产业化等优点，在电触头材料领域有着广泛地应用前景。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例1所制备的耐磨银电触头样品与采用电镀法制备的样品的SEM对比图，其中，(a)为电镀样品，(b)为实施例1所制得的样品；
[0027]图2为图1中所述电镀样品与所述实施例1所制得样品的耐磨性比对图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本具体实施方式一方面提供了一种耐磨银电触头的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨银电触头的制备方法，其特征在于，通过温喷涂将银粉末喷涂到金属基体上，在所述金属基体的表面形成银涂层。2.根据权利要求1所述的耐磨银电触头的制备方法，其特征在于，所述银涂层的厚度为30微米-150微米，所述银涂层的摩擦系数为0.8-1.1。3.根据权利要求1所述的耐磨银电触头的制备方法，其特征在于，所述银粉末为球形粉末，所述银粉末的粒径为6.5微米-75微米。4.根据权利要求3所述的耐磨银电触头的制备方法，其特征在于，所述银粉末中纯银的质量百分含量大于99.5％。5.根据权利要求1所述的耐磨银电触头的制备方法，其特征在于，所述温喷涂的工艺参数为：丙烷压力为0.3-0.6MPa,丙烷流量为10-20slpm，氧气压力为0.4-0.6MPa，氧气流量为50-7...

【专利技术属性】
技术研发人员：何学敏，李应宏，王贵山，王荣超，杨海亮，史美娟，秦加浩，史皓峻，所新坤，孙阔腾，李沈谦，蒙基验，丁赛，韦晖胜，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局，
类型：发明
国别省市：