CN106757199A - 一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，涉及隔离开关技术领域，包括以下步骤：步骤1，前处理；步骤11，打磨；步骤12，除油；步骤13，出光；步骤14，弱腐蚀；步骤2，预镀银；步骤3，镀银；步骤4，银石墨复合镀。本发明提供的一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，合镀层由面心立方银与天然石墨组成，由于石墨的尖端放电效应和扩散层的存在，银的生长受限，呈现出有择优取向的线性生长方式，制备的银镀层与复合镀层结合力、抗硫性与耐蚀性均达到国家标准。

Description

一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法
技术领域
本发明涉及隔离开关技术领域，尤其是一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法。
背景技术
户外高压隔离开关是电力系统中最重要的电气设备之一，其电接触部位常常由于过热而失效，每年都造成大量的经济损失。当工作电流大于超过额定电流70％时，户外隔离开关会发生过热。隔离开关导电回路产生过热大多是出现在接触部位，因此触头与触指是高压隔离开关的关键部位。从运行经验来看，触头触指表面的银镀层是触头触指寿命的决定因素：银层耐磨性差会导致触头在服役的过程中露铜，从而导致触头升温乃至烧毁；银层表面涂抹的润滑剂或者导电膏会吸附空气中的沙尘，造成触头运动阻力增大和接触不良甚至会造成接触面磨损从而加剧接触不良。对于动静触头接触面而言，镀银层要有足够的厚度和硬度，国家电网公司对隔离开关的技术标准中要求开关设备导电回路上镀银层的厚度不小于20μm，硬度不小于120HV，而且要确保镀银层的结合力。触头材料和镀层质量很大程度上决定了隔离开关的发展。
发明内容
本发明提供一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，银镀层与复合镀层结合力、抗硫性与耐蚀性均有明显提升。
本发明具体采用如下技术方案实现：
一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，前处理；
步骤11，打磨，将试片上的残留污物(盐碱或烧结物)使用砂纸打磨干净；
步骤12，除油，使用除油液将试片表面的油脂除尽，除油温度为60℃，电流密度为3A/dm2，时间为1min；
步骤13，出光，将试片放入HNO3、H2SO4、NaCl的混合液中除去试片表面的氧化皮，温度为室温，时间3s；
步骤14，弱腐蚀，将试片放入70g/L～150g/L的H2SO4溶液中活化试片表面；
步骤2，预镀银，将步骤1处理完的试片带电放入预镀银液中，预镀银液中各成份含量：Ag为0.5-4.5g/L，KCN为30-80g/L，K2CO3为50-60g/L，处理温度25℃，时间为20s，pH值为7-14；
步骤3，镀银，将步骤2预镀银完成的试片不水洗，直接放入镀银液中施镀，镀银液中各成份含量：Ag为10-50g/L，KCN为35-80g/L，K2CO3为18-50g/L，处理温度25℃，时间为1小时，pH值为7-14，电流密度为0.1-0.8A/dm2，搅拌速度为200-1200r/min；
步骤4，银石墨复合镀，将步骤3镀银后的试片放入银石墨复合镀液中进行施镀，银石墨复合镀液中各成份含量：Ag为10-50g/L、KCN为35-80g/L、K2CO3为18-50g/L、添加剂FS122为10-50ML/L、添加剂FS123为10-50ML/L、石墨为30-80g/L，处理温度25℃，时间为1小时，pH值为7-14，电流密度为0.1-0.8A/dm2，搅拌速度为200-1200r/min。
作为优选，所述除油液成份为NaOH、NaCO3.10H2O、Na2O.nSiO2、Na3PO4.10H2O的混合碱液。
本发明提供的一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，其有益效果在于：复合镀层由面心立方银与天然石墨组成，由于石墨的尖端放电效应和扩散层的存在，银的生长受限，呈现出有择优取向的线性生长方式，制备的银镀层与复合镀层结合力、抗硫性与耐蚀性均达到国家标准。
附图说明
图1是电化学测试系统的结构示意图
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本实施提供的一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，包括以下步骤：
步骤1，前处理；
步骤11，打磨，将试片上的残留污物(盐碱或烧结物)使用砂纸打磨干净；
步骤12，除油，使用除油液将试片表面的油脂除尽，除油液成份为NaOH、NaCO3.10H2O、Na2O.nSiO2、Na3PO4.10H2O的混合碱液，除油温度为60℃，电流密度为3A/dm2，时间为1min；
步骤13，出光，将试片放入HNO3、H2SO4、NaCl的混合液中除去试片表面的氧化皮，温度为室温，时间3s；
步骤14，弱腐蚀，将试片放入70g/L～150g/L的H2SO4溶液中活化试片表面；
步骤2，预镀银，将步骤1处理完的试片带电放入预镀银液中，预镀银液中各成份含量：Ag为0.5-4.5g/L，KCN为30-80g/L，K2CO3为50-60g/L，处理温度25℃，时间为20s，pH值为7-14；
步骤3，镀银，将步骤2预镀银完成的试片不水洗，直接放入镀银液中施镀，镀银液中各成份含量：Ag为10-50g/L，KCN为35-80g/L，K2CO3为18-50g/L，处理温度25℃，时间为1小时，pH值为7-14，电流密度为0.1-0.8A/dm2，搅拌速度为200-1200r/min；
步骤4，银石墨复合镀，将步骤3镀银后的试片放入银石墨复合镀液中进行施镀，银石墨复合镀液中各成份含量：Ag为10-50g/L、KCN为35-80g/L、K2CO3为18-50g/L、添加剂FS122为10-50ML/L、添加剂FS123为10-50ML/L、石墨为30-80g/L，处理温度25℃，时间为1小时，pH值为7-14，电流密度为0.1-0.8A/dm2，搅拌速度为200-1200r/min。
对通过上述方式制备的试片进行如下测试：
1、结合力测试。根据国标GB/T 5270-2005，使用弯曲法测试纯银镀层与复合镀层结合力，在直径1mm(试片尺寸为50mm×100mm×1mm)的轴上将铜基镀层试片弯曲180°，反复弯曲直至断裂，弯曲处镀层未起皮脱落，与基体结合牢固，说明结合力良好，达到国家标准。
2、耐蚀性测试。使用Parstat 2273电化学测试系统测定镀层的Tafel曲线，测量系统为三电极体系，试验装置如图1所示。饱和甘汞电极为参比电极，20mm×20mm×1mm的铜基镀层试片为工作电极，铂电极为辅助电极，测量温度为25℃，扫描速度为0.5mV/s，腐蚀介质为1M H2SO4溶液。试验后复合镀层表面没有腐蚀点或坑，Ag也没有色泽上的变化，说明复合镀层达到中性盐雾试验国家标准10级。
3、抗硫性测试。根据航标QJ485-1988及QJ484-90，将四片20mm×20mm×1mm铜基镀层试片静置于3wt％Na2S溶液中半小时，取出观察表面并未变色发黑，说明抗硫性达到标准。
通过试验，通过本发明提供的制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，制备的银镀层与复合镀层结合力、抗硫性与耐蚀性均达到国家标准。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，前处理；
步骤11，打磨，将试片上的残留污物(盐碱或烧结物)使用砂纸打磨干净；
步骤12，除油，使用除油液将试片表面的油脂除尽，除油温度为60℃，电流密度为3A/dm2，时间为1min；
步骤13，出光，将试片放入HNO3、H2SO4、NaCl的混合液中除去试片表面的氧化皮，温度为室温，时间3s；
步骤14，弱腐蚀，将试片放入70g/L～150g/L的H2SO4溶液中活化试片表面；
步骤2，预镀银，将步骤1处理完的试片带电放入预镀银液中，预镀银液中各成份含量：Ag为0.5-4.5g/L，KCN为30-80g/L，K2CO3为50-60g/L，处理温度25℃，时间为20s，pH值为7-14；
步骤3，镀银，将步骤2预镀银完成的试片不水洗，直接放入镀银液中施镀，镀银液中各成份含量：Ag为10-50g/L，KCN为35-80g/L，K2CO3为18-50g/L，处理温度25℃，时间为1小时，pH值为7-14，电流密度为0.1-0.8A/dm2，搅拌速度为200-1200r/min；
步骤4，银石墨复合镀，将步骤3镀银后的试片放入银石墨复合镀液中进行施镀，银石墨复合镀液中各成份含量：Ag为10-50g/L、KCN为35-80g/L、K2CO3为18-50g/L、添加剂FS122为10-50ML/L、添加剂FS123为10-50ML/L、石墨为30-80g/L，处理温度25℃，时间为1小时，pH值为7-14，电流密度为0.1-0.8A/dm2，搅拌速度为200-1200r/min。
2.根据权利要求1所述的一种制备高压隔开开关银石墨镀层工艺方法，其特征在于：所述除油液成份为NaOH、NaCO3.10H2O、Na2O.nSiO2、Na3PO4.10H2O的混合碱液。
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