【技术实现步骤摘要】
一种电触头材料、其制造方法、含有其的电触头与断路器
[0001]本专利技术属于电工材料
,涉及一种电触头材料、其制造方法、含有其的电触头与断路器。
技术介绍
[0002]随着社会发展速度加快,电力线路铺设搭建的力度也在逐步提升,同时,电力可靠性的需求也在不断提高。
[0003]断路器,尤其是10kV断路器,是配网线路中常用的安全设备。在其日常操作使用中,由于面临操作频繁的工况,容易导致固定连接件松动、接触不良等问题,而且频繁分合操作还会导致电触头烧蚀、磨损严重,进而影响接触电阻,最终导致回路电阻超标、断路器开断性能变差的情况。因此,需要对电触头材料加以优化,提升其性能、耐久及可靠性。
[0004]铜基复合材料是目前应用较为广泛的一类触头材料,一般以铜或铜合金作为基体相,以钨、铬、碳化钨等高熔点金属或化合物作为第二相,微观上两相相互混合,从而将基体相的导电、导热性能和第二相的强化、硬化效果以及高温稳定性、抗电弧烧蚀性能结合起来,满足触头的使用要求。
[0005]考虑到常规的铜基触头材料的微观结构较为单一,没有择优取向,因此各向同性的电触头材料不利于电流传导的问题,CN109482885A公开了一种具有微观定向结构的铜基电触头材料及其制造方法,通过在制备过程中进行冷冻铸造和真空冷冻干燥使得铜基体相和铬等第二相沿冷冻方向排列成微观定向结构,从而优化导电及导电性能,降低能源损耗。为了提高性能与寿命,CN111394756A公开了一种电接触材料的复合镀层及其制造方法,通过配制含有铜、钨、石墨烯的复 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电触头材料,其特征在于,包括第一相及第二相,所述第一相中具有连通的孔道,所述第二相填充在所述孔道中;所述第一相包括镀镍石墨烯与钨的混合相,所述第二相包括铜。2.根据权利要求1所述的电触头材料,其特征在于,按电触头材料的质量为100wt%计算,所述镀镍石墨烯的质量含量为0.1~4wt%;优选地,按电触头材料的质量为100wt%计算,所述钨的质量含量为60~71wt%;优选地,按电触头材料的质量为100wt%计算,所述铜的质量含量为25~40wt%;优选地,所述镀镍石墨烯中,镍与石墨烯的质量比为1:(1~10)。3.一种权利要求1或2所述的电触头材料的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:准备镀镍石墨烯;将镀镍石墨烯与钨混合,将所得混合粉末与由金属丝编织而成的预制立体骨架压制成型,烧结后得预制块;利用酸溶液去除预制块中的预制立体骨架,形成连通孔道,得到多孔预制块;使熔融的铜渗入并填充于多孔预制块中的连通孔道,冷却后得到电触头材料。4.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于,制备所述镀镍石墨烯的方法包括:利用镀膜法在石墨烯的表面镀镍,对石墨烯进行包覆,得到镀镍石墨烯;优选地,所述镀膜法包括磁控溅射;优选地,所述磁控溅射法的工艺参数包括:靶材为镍靶,当镀覆环境真空度达1
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‑3Pa时,充入纯度99.9%的惰性气体,工作气压0.8~1.5Pa,沉积时间为3~10min;优选地,所述惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气或氡气中的任意一种或至少两种的组合;优选地,制备所述石墨烯的方法包括:对碳源粉末进行高压放电,待冷却后,经洗涤、过滤、烘干,得到石墨烯;优选地,所述碳源粉末包括石油焦、炭黑、煤炭、生物炭中的任意一种或至少两种的组合,且所述碳源粉末的含碳量大于90%;优选地,所述高压放电的工艺参数包括:放电电压120~360V,放电时间200~400ms,反应容器内真空度为1
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‑3Pa。5.根据权利要求3或4所述的制造方法,其特征在于,所述镀镍石墨烯与钨相混合的方法包括球磨;优选地,所述球磨法的工艺参数包括:球料质量比为(8~12):1,转速为200~400rpm,球磨时间为1.5~3h;优选地,所述球磨后进行过筛,得到粒径为40~75μm的混合粉末。6.根据权利要求3
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5任意一项所述的制造方法,其特征在于,所述金属丝的材质包括镁、铝、锌、铁中的任意一种或至少两种组合成的合金,纯度为99.9%;优选地,所述金属丝的直径为3~10μm;优选地,所述酸溶液包括盐酸、硫酸及硝酸中的任意一种或至少两种的组合;优选地,所述成型的方法包括冷压成型;优选地,所述冷压成型的工艺参数包括:压力120~300MPa,保压时间2~5min;优选地,所述烧结的方法包括:在纯度为99.9%的氢气保护下烧结,烧结温度为800~
1000℃,烧结时间为48~72h。7.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖前华,陈观辉,李球凯,张承龙,丁云秋,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司惠州供电局,
类型:发明
国别省市:
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