CN105244075A - 一种电力用导电膏组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力工业技术领域,具体涉及一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:50~70%,碳纤维:5~25%,金属氧化物:1~10%,有机载体:10~20%。本发明导电膏组合物在外力作用下或者任意状态下导电性能良好,非磁性,稳定性高,散热好,耐腐蚀,随着温度的升高电阻下降,节能效果好。
Description
技术领域
本发明属于电力工业技术领域,具体涉及一种电力用导电膏组合物。
背景技术
电力工程中常用的导电体材料大多为铜和铝,由于工作的环境中存在着各种腐蚀气体、水分等会腐蚀连接的导体接触面。所以日常工作中,铜和铝表面容易其化学反应氧化铜和氧化铝,这些新物质会像薄膜一样覆盖在表面,而且导电性很差(电阻率可达107~1010Ω·m),形成接触电阻。随着工作运行时间增加,电气接头处两接触面的接触电阻不断变大,导致接触面的能耗也不断加大;电气接触面发热损耗也会增大,从而提高接触处温度,相应浪费电能现象就越严重,增加连接处的热损耗,长时间工作会使得电气连接处烧毁,还可能导致火灾的发生;接触处电阻还可以再接触处产生一定的压降。
因此,在电气连接中,为了降低接触电阻通常采用导电膏,目前常见的导电膏为金属微粒(铝粉)和其他金属粉加入化学物质混合而成的导电膏,这种导电膏在没有外力的作用下,用万能表检测不导通,只有在外力的作用下才导通,属于中性导电膏,这种导电膏采用金属粉末作为导电载体,存在比重大,成本高,而且随着温度的升高,电阻增大。
发明内容
为克服上述缺陷,本发明的目的在于提供一种电力用导电膏组合物,任意状态下导电性能良好,耐腐蚀,随着温度的升高电阻下降,节能效果好。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:50~70%,碳纤维:5~25%,金属氧化物:1~10%,有机载体:10~20%。
根据上述的电力用导电膏组合物,还包括重量百分比为1~5%的无机粘结剂。
根据上述的电力用导电膏组合物,所述的无机粘结剂为PbO基玻璃、SnO-P2O5基玻璃或者B2O3基玻璃,软化点300~400℃。
根据上述的电力用导电膏组合物,所述的石墨粉的粒径为40~100目。
根据上述的电力用导电膏组合物,所述的碳纤维长度为1~10mm。
根据上述的电力用导电膏组合物,所述的金属氧化物为金红相TiO2、锐矿相TiO2、α-Al2O3、γ-Al2O3、单斜相ZrO2和钇稳定四方相ZrO2中至少一种。
根据上述的电力用导电膏组合物,所述的金属氧化物的粒径为40~140nm。
根据上述的电力用导电膏组合物,所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
本发明的积极有益效果:
1.导电膏在常温常压下本身不导电,由于在电气接触过程中产生“隧道效应”因而使得其完成电流的传导。“隧道效应”指当绝缘层很薄(1nm左右)时,电子可以将其穿透的现象。本发明金属粒子添加剂在正常状态下排列混杂无规律,但当夹在两块导体中间润滑脂足够薄时候,通电后产生“隧道效应”,传导电流。
2.本发明导电膏组合物中添加碳纤维,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐腐蚀性、耐疲劳性好,提高了导电膏的耐高温、耐腐蚀性能。
3.金属氧化物纳米粒子在导电膏中分散稳定,在摩擦表面形成不同于金属本体的表面层,即形成合金层和不同于金属的表面膜,即形成金属陶瓷颗粒的复合材料沉积膜,能够提高表面硬度,改善表面塑性变形特性,具有自修复功能,降低表面粗糙度,使抗粘着效果大大提高。
4.本发明导电膏组合物在外力作用下或者任意状态下导电性能良好,非磁性,稳定性高,散热好,耐腐蚀,随着温度的升高电阻下降,节能效果好。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例,对本发明进一步说明。
实施例1
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:50%,碳纤维:25%,金属氧化物:10%,有机载体:15%。
所述的石墨粉的粒径为40~100目。
所述的碳纤维长度为1~10mm。
所述的金属氧化物为金红相TiO2,粒径为100nm。
所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
上述的电力用导电膏组合物的制备方法包括以下步骤:将上述各种原料在50~80℃搅拌均匀,即得。
实施例2
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:53%,碳纤维:20%,金属氧化物:9%,无机粘结剂:1%,有机载体:17%。
所述的无机粘结剂为PbO基玻璃,软化点300~400℃。
所述的石墨粉的粒径为40~100目。
所述的碳纤维长度为1~10mm。
所述的金属氧化物为单斜相ZrO2,粒径为140nm。
所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
上述的电力用导电膏组合物的制备方法包括以下步骤:将上述各种原料在50~80℃搅拌均匀,即得。
实施例3
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:60%,碳纤维:15%,金属氧化物:5%,无机粘结剂:1%,有机载体:19%。
所述的无机粘结剂为PbO基玻璃,软化点300~400℃。
所述的石墨粉的粒径为40~100目。
所述的碳纤维长度为1~10mm。
所述的金属氧化物为锐矿相TiO2,粒径为40nm。
所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
上述的电力用导电膏组合物的制备方法包括以下步骤:将上述各种原料在50~80℃搅拌均匀,即得。
实施例4
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:65%,碳纤维:11%,金属氧化物:3%,无机粘结剂:2%,有机载体:19%。
所述的无机粘结剂为B2O3基玻璃,软化点300~400℃。
所述的石墨粉的粒径为40~100目。
所述的碳纤维长度为1~10mm。
所述的金属氧化物为α-Al2O3,粒径为80nm。
所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
上述的电力用导电膏组合物的制备方法包括以下步骤:将上述各种原料在50~80℃搅拌均匀,即得。
实施例5
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:68%,碳纤维:10%,金属氧化物:2%,无机粘结剂:3%,有机载体:17%。
所述的无机粘结剂为PbO基玻璃,软化点300~400℃。
所述的石墨粉的粒径为40~100目。
所述的碳纤维长度为1~10mm。
所述的金属氧化物为钇稳定四方相ZrO2,粒径为100nm。
所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
上述的电力用导电膏组合物的制备方法包括以下步骤:将上述各种原料在50~80℃搅拌均匀,即得。
实施例6
一种电力用导电膏组合物,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:70%,碳纤维:5%,金属氧化物:3%,无机粘结剂:5%,有机载体:17%。
所述的无机粘结剂为SnO-P2O5基玻璃,软化点300~400℃。
所述的石墨粉的粒径为40~100目。
所述的碳纤维长度为1~10mm。
所述的金属氧化物为γ-Al2O3,粒径为60nm。
所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
上述的电力用导电膏组合物的制备方法包括以下步骤:将上述各种原料在50~80℃搅拌均匀,即得。
本发明实施例1~6的电力用导电膏分别放入试管中离心分离(转速:3000r/min,时间:10min),本发明实施例1~6所制备的电力用导电膏无分层现象,说明导电膏各原料混合均匀。
本发明实施例1~6所制备的导电膏的性能检测结果见下表1。
表1本发明实施例1~6所制备的电力用导电膏性能检测结果
铝排接头搭接处表面形成接触电阻的测试结果见表2。
表2铝排接头搭接处表面形成接触电阻的测试结果
由表1和2可以看出,本发明电力用导电膏组合物稳定性高,体积电阻率小,导电材料形成的接触电阻小,导电性能良好。
Claims (8)
1.一种电力用导电膏组合物,其特征在于,包括如下重量百分比的原料:石墨粉末:50~70%,碳纤维:5~25%,金属氧化物:1~10%,有机载体:10~20%。
2.根据权利要求1所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,还包括重量百分比为1~5%的无机粘结剂。
3.根据权利要求2所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,所述的无机粘结剂为PbO基玻璃、SnO-P2O5基玻璃或者B2O3基玻璃,软化点300~400℃。
4.根据权利要求1所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,所述的石墨粉末的粒径为40~100目。
5.根据权利要求1所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,所述的碳纤维的长度为1~10mm。
6.根据权利要求1所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,所述的金属氧化物为金红相TiO2、锐矿相TiO2、α-Al2O3、γ-Al2O3、单斜相ZrO2和钇稳定四方相ZrO2中至少一种。
7.根据权利要求6所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,所述的金属氧化物的粒径为40~140nm。
8.根据权利要求1所述的电力用导电膏组合物,其特征在于,所述的有机载体为乙基纤维素和乙二醇的混合物。
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