CN110517905A - 一种新能源动力汽车真空陶瓷继电器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新能源动力汽车真空陶瓷继电器,包括通过软垫密封固定安装的上部和下部,所述上部包括陶瓷绝缘件、动触头和静触头;所述陶瓷绝缘件呈框形且底部设置有圆孔,所述静触头贯穿圆孔通过钎焊密封固定,所述陶瓷绝缘件底侧设置有固定杆,所述动触头沿固定杆滑动固定;所述下部包括线路板和电磁组件,所述电磁组件包括磁组件、动力芯以及绕绞在动力芯外周的线圈,所述动触头通过弹性件与动力芯连接;所述线路板与线圈连接。本发明提供的继电器触头既具有具有电流分断能力大、耐压强度高、抗焰焊性能好、高电导率、高热导率、电弧烧损率低、截流值低、较高的机械强度、抗变形和抗磨损性能的特点。
Description
本发明属于继电器领域,尤其涉及一种新能源动力汽车真空陶瓷继电器。
背景技术
随着新能源汽车逐步从研发向批产状态过渡,新能源汽车的相关配件也从大量研发走向量产,新能源汽车动力电池的继电器与传统汽车所使用的继电器不同,它具有承载电压高、载流负荷大、控制逻辑复杂等特点,来满足继电器对新能源汽车的使用要求,其中触头材料的需求量也越来越大,电触头是开关、继电器、电气连接及电气接插部件的重要元件,起着导通、承载和分断电流的作用,其性能直接影响着传导系统工作的可靠性、稳定性和精确性。理想的电触头材料必须具备良好的物理性能、力学性能、电接触性能和化学性能等。
继电器在新能源汽车中广泛应用,其使用量迅速增加。在继电器中动触头与静触头分断时易产生电弧,而电弧对动触头作用最大,产生高温高压电流,在电弧作用下,触头材料局部溶化并产生喷溅,最终会导致触头变形失效。因此,动触头的主要性能指标包括分断能力、截流值、抗恪得性、抗电弧烧烛性、耐磨损性能等。当触头材料的成分分布均匀,具有髙的导电导热性能时,开断电流产生的电弧就不会发生集聚而产生局部过热区,可以避免分断失败,提高分断能力及其抗电弧烧蚀能力。真空开关对触头材料的性质要求存在着诸多相互矛盾之处,因此,需要制备一种具备电流分断能力大、耐压强度高、抗焰焊性能好、高电导率、高热导率、电弧烧损率低和截流值低等特点的真空继电器触头成为急需解决的技术问题。从目前常用的金属材料以及合金材料制作的继电器触头,都很难以满足真空开关的要求,所以,也需要一种继电器触头的材料来解决上述需求。
发明内容
本发明针对上述缺陷,提供一种新能源动力汽车真空陶瓷继电器,其动触头电流分断能力大、耐压强度高、抗焰焊性能好、高电导率、高热导率、电弧烧损率低和截流值低。进而提升新能源动力汽车真空陶瓷继电器的稳定性、安全性以及使用寿命。
一种新能源动力汽车真空陶瓷继电器,包括通过软垫密封固定安装的上部和下部,所述上部包括陶瓷绝缘件、动触头和静触头;所述陶瓷绝缘件呈框形且底部设置有圆孔,所述陶瓷绝缘件为氧化铝基电子绝缘材料制备所得;所述静触头贯穿圆孔通过钎焊密封固定,所述陶瓷绝缘件底侧设置有固定杆,所述动触头沿固定杆滑动固定;所述下部包括线路板和电磁组件,所述电磁组件包括磁组件、动力芯以及绕绞在动力芯外周的线圈,所述动触头通过弹性件与动力芯连接;所述线路板与线圈连接;所述线路板上设置有引线脚,所述动触头与静触头相应区设置有凹坑。
本发明公开了一种动触头;按重量组分计包括以下成分:
本发明公开了一种动触头的制作方法,包括以下步骤:
S1:将所述重量份的Co、W、Cu、Ag粉末加入重量体积比为10%的20-30份氢氧化钠溶液中,加入5-8份丙酮,搅拌1h后,加入重量体积比为2~5%的硝酸银溶液,调节pH在10~12,加入10-20份甲醛溶液进行金属粉末的溶液胶质化;
S2:将所述重量比份的分散剂、十二烷基苯磺酸钠盐添加至蒸馏水中,再添加所述重量比份的石墨烯,采用超声处理30~60min,得到石墨烯分散溶液;
S3:将所述S2步骤中所得到石墨烯分散溶液加入至所述S1步骤得到的胶质化金属溶液中,加入所述比例的偶联剂,搅拌5~10min后,加入所述比例的壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺,加入0.5-2份甲醛溶液并搅拌5~10min得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺包覆的胶质化金属微球溶液,加入乙醇洗涤两次;
S4:向所述S3步骤得到的胶质化金属微球溶液中加入所述组分的TiB2、AlN、Al2O3、Y2O3、羟基磷灰石、酒石酸钠,搅拌10~15min后,再加入所述比例的交联粘合剂与填充高分子聚合物。
S5:上述S4步骤中得到的混合物在单螺杆挤出机中混合,再加入动触头的模具中挤压成形,后置于烘箱中还原气氛条件下加工,先以30℃/h升温至于100~110℃,保持1h,然后采用热压机于140~150℃预热10min~15min,加压至200~250kg/cm3后处理30~40min,制得动触头原坯;
S6:将动触头原坯进行打磨抛光,所述动触头凹坑处表面Ra小于0.05。
所述交联粘合剂为聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯或二异丙烯氧基二苯基硅烷中的一种或几种。
所述分散剂为异丙醇、乙醇、DMSO、DMF中的一种或几种。
所述填充高分子聚合物为填充剂均匀填充于高分子聚合物形成的网络基体结构中,所述填充高分子聚合物的制备方法包括以下步骤:
S1:将50mg聚氧乙烯接枝聚氧丙烯共聚物溶于5~10ml 4℃的蒸馏水中,将4~5M的高分子聚合物,搅拌50~70min后,分别加入0.3~0.4M的N,N’-亚甲基-双丙烯酰胺、0.8~1.0M的过硫酸钾和0.4~0.5M的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,形成高分子聚合物网络基体结构胶体;
S2:将所述步骤S1得到的高分子聚合物网络基体结构胶体溶于所述步骤S2中,形成浓度为50~55%的胶体溶液;
S3:向所述S2步骤得到的胶体溶液中加入戊二醇,搅拌1~2min后,加入填充剂粉末,在45~50r/min的频率增幅下逐渐增加搅拌频率至100~300r/min,搅拌15~20min后加入二甲亚砜,于真空干燥环境下干燥得到填充高分子聚合物;
所述填充剂为无机盐类、金属或金属氧化物中的一种或几种。
所述无机盐填充剂为磷酸三钙、硫酸镁、钒酸铵、亚硝酸钴钾中的一种或几种;所述金属为Ni、Ti、Cu、Al、Lu中的一种或几种。
所述金属氧化物为氧化锆、氧化铍、三氧化二钇中的一种或几种。
所述高分子聚合物为聚酰胺、高密度聚乙烯、羟基环己基苯基酮、苯乙烯/丙烯酰胺共聚物或聚硅氧烷中的一种或多种。
所述壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺的制备方法包括以下步骤:
S1:将1~2g壳聚糖粉末溶于80~120ml体积分数为1%的乙酸溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液,按照重量体积百分比为5~15%的比例向所述壳聚糖乙酸溶液中加入聚乙烯亚胺,搅拌5~10min;
S2:向所述S1步骤得到的混合溶液中加入0.25~0.5M的次磷酸,常温处理18~24h后于真空烘箱5~10h烘干,得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺聚合物。
本发明的有益效果为:
1、新能源富动力汽车真空继电器在分断电流时会产生电弧,在电弧作用下,静触头对动触头产生高温高压电弧,动触头材料局部溶化并产生喷溅,最终会导致触头变形失效。因此,本发明的动触头材料通过金属+电子陶瓷料+加有机酸盐及高分子聚合物,使得材料更加均匀,电流分断能力大、耐压强度高、耐磨损性能好、抗焰焊性能好、高电导率、高热导率、电弧烧损率低和截流值低,同时动触头材料更有好的韧性,材料中的W和石墨烯,在真空环境中,石墨烯在高温下不会被氧化,具有好高抗压强度、高硬度,经分散后的石墨烯和W在动触头外表层,具有良好的导电性、高抗压性和耐高温性。添加TiB2、Al2O3、Y2O3材料,加强了动触头的机械强度,硬度和抗压能力以及耐磨度增强。本发明中静触头也可以同样使用动触头材料制作,将进一步提升新能源动力汽车继电器的能力。
2、石墨烯在水和有机溶剂中都能很好的分散,将有机溶剂水溶液作用石墨烯的分散剂,更加有益于石墨烯的分散,十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂,在高速的离心搅抖作用下,石墨烯的单层率更高,单层率能达到4wt%,单层石墨烯是已知强度最高的材料之一,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa,提升石墨烯的单层率,将对真空金属基电池继电器触头材料的表面导电能力以及抗压能力大幅提升。在真空环境中,石墨烯在高温、高压以及有电弧的情况下,石墨烯的导电分流能力、耐高温、耐电弧能力超强,再组合Co和W,进一步提升真空金属基电池继电器触头材料的高硬度、耐电弧能力;添加Cu和Ag,提升真空金属基电池继电器触头材料的的电流分流能力,添加TiB2和AlN,提升真空金属基电池继电器触头材料的硬度和耐磨能力。氧化钇可有效降低钨合金的晶粒度,使
3、本发明采用Co、W、Cu和Ag金属复合TiB2以及AlN形成金属基复合胶质化金属微球后,再将石墨烯分散液通过与制备的壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺聚合物薄膜包覆结合,石墨烯将金属微球串联,Cu和Ag的导电性能好,W和石墨烯硬高,TiB2和AlN提升整个材料的抗压能力,壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺形成中间夹层,最后加入羟基磷灰石、十二烷基苯磺酸钠和酒石酸钠后通过交联粘合剂与填充高分子聚合物进行交联聚合,填充高分子聚合物作为最外层包覆材料将内层物质包覆封装,形成具有导电的金属基复合纳米真空新能源动力汽车真空陶瓷继电器,其既能与继电器外壳达到匹配封接,又能具有良好导电性,达到较低的接触电阻且稳定,允许温升较高。
4、高分子聚合物具有低导电导热性能、低熔点,达到延长分段过程中电弧存在的时间以降低截流值提高电流分断能力的技术效果,并且由于高分子聚合物能够使锄头材料具有较高的机械强度、抗变形和抗磨损性能;金属导电材料采用了胶质化金属纳米微球,其能够提高真空继电器触点的电导率和热导率,进而起到提高热稳定性、耐压强度并降低电弧烧损率的技术效果。
5、采用壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺中间夹层作为衔接胶质化金属纳米微球与填充高分子聚合物的作用,烧结方法过程中引入羟基磷灰石、十二烷基苯磺酸钠和酒石酸钠无机盐,利用无机盐在烧结过程中的分解,起到了填充高分子聚合物载体与粘合剂的作用。
6、在金属基体中引入均匀分布和分散的超细陶瓷颗粒,在烧结过程中形成金属陶瓷复合材料的制备方法,由于陶瓷颗粒的引入,增强了最终的金属陶瓷复合材料的强度。生产方法快速,低成本。
7、通过线路板控制继电器工作,做到准确控制,方便操作,线路板可接入信号线,实际联动控制。
8、动触头上设置凹坑,凹坑对应静触头配套设计,加强了动触头与静触头使用时的良好接触,避免因接触不良造成电弧过大。
9、陶瓷绝缘件为氧化铝基电子绝缘材料制备所得;陶瓷绝缘件以绝大部分成份为氧化铝,再添加少量的氧化锆、氧化钛、氧化铈等其他金属氧化物一起烧结而成,具有高强度、高耐磨、高介电性等特征,同时具有良好的气密性,进一步的,在固定静触头处的外表面通过印刷金属浆液再低温烧结使陶瓷金属化,提升继电器的导电性能。
附图说明
图1本发明的剖面部分结构示意图;
图2本发明内部部分结构示意图;
附图标记:1、静触头;2、陶瓷绝缘件;3、动触头;4、固定杆;5、弹性件;6、软垫;7、磁组件;8、线圈;9、线路板;10、引线脚;11、凹坑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-2所示,本实施例的新能源动力汽车真空陶瓷继电器,包括通过软垫6密封固定安装的上部和下部,上部包括陶瓷绝缘件2、动触头3和静触头1;陶瓷绝缘件2呈框形且底部设置有圆孔,陶瓷绝缘件2为氧化铝基电子绝缘材料制备所得;静触头1贯穿圆孔通过钎焊密封固定,陶瓷绝缘件2底侧设置有固定杆4,动触头3沿固定杆4滑动固定;下部包括线路板9和电磁组件7,电磁组件7包括磁组件7、动力芯以及绕绞在动力芯外周的线圈8,动触头3通过弹性件5与动力芯连接;线路板9与线圈8连接;线路板9上设置有引线脚10,动触头3与静触头1相应区设置有凹坑11。
本实施公开的一种动触头,按重量组分计包括以下成分:
本实施例公开了一种动触头的制作方法,包括以下步骤:
S1:将重量份的Co、W、Cu、Ag粉末加入重量体积比为10%的20份氢氧化钠溶液中,加入5份丙酮,搅拌1h后,加入重量体积比为2%的硝酸银溶液,调节pH在10,加入10份甲醛溶液进行金属粉末的溶液胶质化;
S2:将重量比份的异丙醇分散剂、十二烷基苯磺酸钠盐添加至蒸馏水中,再添加重量比份的石墨烯,采用超声处理30min,得到石墨烯分散溶液;
S3:将S2步骤中所得到石墨烯分散溶液加入至S1步骤得到的胶质化金属溶液中,加入比例的钛酸酯偶联剂,搅拌5min后,加入比例的壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺,加入0.5份甲醛溶液并搅拌5min得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺包覆的胶质化金属微球溶液,加入乙醇洗涤两次;
S4:向S3步骤得到的胶质化金属微球溶液中加入组分的TiB2、AlN、Al2O3、Y2O3、羟基磷灰石、酒石酸钠,搅拌10min后,再加入比例的交联粘合剂聚醚醚酮与磷酸三钙—聚硅氧烷高分子聚合物;
S5:向S4步骤得到的混合物中加入过氧化苯甲酰,在单螺杆挤出机中混合,再加入动触头的模具中挤压成形,后置于烘箱中还原气氛条件下加工,先以30℃/h升温至于100℃,保持1h,然后采用热压机于140℃预热10min,加压至200kg/cm3后处理30min,制得动触头原坯;
S6:将动触头原坯进行打磨抛光,动触头凹坑处表面Ra为0.05。
其中,磷酸三钙—聚硅氧烷高分子聚合物为无机盐类填充剂—磷酸三钙均匀填充于高分子聚合物—聚硅氧烷形成的网络基体结构中,磷酸三钙—聚硅氧烷高分子聚合物的制备方法包括以下步骤:
S1:将50mg聚氧乙烯接枝聚氧丙烯共聚物溶于5ml 4℃的蒸馏水中,将4~5M的磷酸三钙—聚硅氧烷高分子聚合物,搅拌50~70min后,分别加入0.3~0.4M的N,N’-亚甲基-双丙烯酰胺、0.8~1.0M的过硫酸钾和0.4~0.5M的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,形成磷酸三钙—聚硅氧烷高分子聚合物网络基体结构胶体;
S2:将步骤S1得到的磷酸三钙—聚硅氧烷高分子聚合物网络基体结构胶体溶于步骤S2中,形成浓度为50~55%的胶体溶液;
S3:向S2步骤得到的胶体溶液中加入戊二醇,搅拌1~2min后,加入无机盐填充剂磷酸三钙粉末,在45~50r/min的频率增幅下逐渐增加搅拌频率至100~300r/min,搅拌15~20min后加入二甲亚砜,于真空干燥环境下干燥得到填充高分子聚合物;
其中壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺的制备方法包括以下步骤:
S1:将1~2g壳聚糖粉末溶于80~120ml体积分数为1%的乙酸溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液,按照重量体积百分比为5~15%的比例向壳聚糖乙酸溶液中加入聚乙烯亚胺,搅拌5~10min;
S2:向S1步骤得到的混合溶液中加入0.25~0.5M的次磷酸,常温处理18~24h后于真空烘箱5~10h烘干,得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺聚合物。
实施例2
如图1-2所示,本实施例的新能源动力汽车真空陶瓷继电器,包括通过软垫6密封固定安装的上部和下部,上部包括陶瓷绝缘件2、动触头3和静触头1;陶瓷绝缘件2呈框形且底部设置有圆孔,陶瓷绝缘件2为氧化铝基电子绝缘材料制备所得;静触头1贯穿圆孔通过钎焊密封固定,陶瓷绝缘件2底侧设置有固定杆4,动触头3沿固定杆4滑动固定;下部包括线路板9和电磁组件7,电磁组件7包括磁组件7、动力芯以及绕绞在动力芯外周的线圈8,动触头3通过弹性件5与动力芯连接;线路板9与线圈8连接;线路板9上设置有引线脚10,动触头3与静触头1相应区设置有凹坑11。
其中一种动触头,按重量组分计包括以下成分:
其中一种动触头的制作方法,包括以下步骤:
S1:将重量份的Co、W、Cu、Ag粉末加入重量体积比为10%的30份氢氧化钠溶液中,加入8份丙酮,搅拌1h后,加入重量体积比为5%的硝酸银溶液,调节pH在12,加入20份甲醛溶液进行金属粉末的溶液胶质化;
S2:将重量比份的乙醇分散剂、十二烷基苯磺酸钠盐添加至蒸馏水中,再添加重量比份的石墨烯,采用超声处理60min,得到石墨烯分散溶液;
S3:将S2步骤中所得到石墨烯分散溶液加入至S1步骤得到的胶质化金属溶液中,加入比例的有机硅烷偶联剂,搅拌10min后,加入比例的壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺,加入2份甲醛溶液并搅拌10min得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺包覆的胶质化金属微球溶液,加入乙醇洗涤两次;
S4:向S3步骤得到的胶质化金属微球溶液中加入组分的TiB2、AlN、Al2O3、Y2O3、羟基磷灰石、酒石酸钠,搅拌15min后,再加入比例的交联粘合剂聚甲基丙烯酸甲酯与填充高分子聚合物;
S5:向S4步骤得到的混合物中加入过氧化苯甲酰,在单螺杆挤出机中混合,再加入动触头的模具中挤压成形,后置于烘箱中还原气氛条件下加工,先以30℃/h升温至于110℃,保持1h,然后采用热压机于150℃预热15min,加压至250kg/cm3后处理40min,制得动触头原坯;
S6:将动触头原坯进行打磨抛光,动触头凹坑处表面Ra为0.01。
其中,Ni—聚酰胺高分子聚合物为金属填充剂—Ni均匀填充于高分子聚合物—聚酰胺形成的网络基体结构中,Ni—聚酰胺高分子聚合物的制备方法包括以下步骤:
S1:将50mg聚氧乙烯接枝聚氧丙烯共聚物溶于10ml 4℃的蒸馏水中,将5M的Ni—聚酰胺高分子聚合物,搅拌70min后,分别加入0.4M的N,N’-亚甲基-双丙烯酰胺、1.0M的过硫酸钾和0.5M的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,形成Ni—聚酰胺高分子聚合物网络基体结构胶体;
S2:将步骤S1得到的高分子聚合物网络基体结构胶体溶于步骤S2中,形成浓度为55%的胶体溶液;
S3:向S2步骤得到的胶体溶液中加入戊二醇,搅拌2min后,加入金属填充剂Ni粉末,在50r/min的频率增幅下逐渐增加搅拌频率至300r/min,搅拌20min后加入二甲亚砜,于真空干燥环境下干燥得到填充高分子聚合物;
其中壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺的制备方法包括以下步骤:
S1:将2g壳聚糖粉末溶于120ml体积分数为1%的乙酸溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液,按照重量体积百分比为15%的比例向壳聚糖乙酸溶液中加入聚乙烯亚胺,搅拌10min;
S2:向S1步骤得到的混合溶液中加入0.5M的次磷酸,常温处理24h后于真空烘箱10h烘干,得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺聚合物。
实施例3
如图1-2所示,本实施例的新能源动力汽车真空陶瓷继电器,包括通过软垫6密封固定安装的上部和下部,上部包括陶瓷绝缘件2、动触头3和静触头1;陶瓷绝缘件2呈框形且底部设置有圆孔,陶瓷绝缘件2为氧化铝基电子绝缘材料制备所得;静触头1贯穿圆孔通过钎焊密封固定,陶瓷绝缘件2底侧设置有固定杆4,动触头3沿固定杆4滑动固定;下部包括线路板9和电磁组件7,电磁组件7包括磁组件7、动力芯以及绕绞在动力芯外周的线圈8,动触头3通过弹性件5与动力芯连接;线路板9与线圈8连接;线路板9上设置有引线脚10,动触头3与静触头1相应区设置有凹坑11。
其中一种动触头,按重量组分计包括以下成分:
一种动触头的制作方法,包括以下步骤:
S1:将重量份的Co、W、Cu、Ag粉末加入重量体积比为10%的25份氢氧化钠溶液中,加入6份丙酮,搅拌1h后,加入重量体积比为4%的硝酸银溶液,调节pH在11,加入15份甲醛溶液进行金属粉末的溶液胶质化;
S2:将重量比份的DMSO分散剂、十二烷基苯磺酸钠盐添加至蒸馏水中,再添加重量比份的石墨烯,采用超声处理450min,得到石墨烯分散溶液;
S3:将S2步骤中所得到石墨烯分散溶液加入至S1步骤得到的胶质化金属溶液中,加入比例的钛酸酯偶联剂,搅拌8min后,加入比例的壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺,加入1份甲醛溶液并搅拌7min得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺包覆的胶质化金属微球溶液,加入乙醇洗涤两次;
S4:向S3步骤得到的胶质化金属微球溶液中加入组分的TiB2、AlN、Al2O3、Y2O3、羟基磷灰石、酒石酸钠,搅拌12min后,再加入比例的交联粘合剂二异丙烯氧基二苯基硅烷与三氧化二钇—苯乙烯/丙烯酰胺高分子聚合物;
S5:向S4步骤得到的混合物中加入过氧化苯甲酰,在单螺杆挤出机中混合,再加入动触头的模具中挤压成形,后置于烘箱中还原气氛条件下加工,先以30℃/h升温至于105℃,保持1h,然后采用热压机于145℃预热12min,加压至230kg/cm3后处理35min,制得动触头原坯;
S6:将动触头原坯进行打磨抛光,动触头凹坑处表面Ra为0.03。
其中,所述填充高分子聚合物为填充剂—三氧化二钇均匀填充于苯乙烯/丙烯酰胺共聚物高分子聚合物形成的网络基体结构中,所述三氧化二钇—苯乙烯/丙烯酰胺高分子聚合物的制备方法包括以下步骤:
S1:将50mg聚氧乙烯接枝聚氧丙烯共聚物溶于8ml 4℃的蒸馏水中,将4.5M的高分子聚合物,搅拌60min后,分别加入0.35M的N,N’-亚甲基-双丙烯酰胺、0.9M的过硫酸钾和0.45M的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,形成三氧化二钇—苯乙烯/丙烯酰胺高分子聚合物网络基体结构胶体;
S2:将步骤S1得到的高分子聚合物网络基体结构胶体溶于步骤S2中,形成浓度为52%的胶体溶液;
S3:向S2步骤得到的胶体溶液中加入戊二醇,搅拌1min后,加入金属氧化物填充剂三氧化二钇粉末,在48r/min的频率增幅下逐渐增加搅拌频率至150r/min,搅拌18min后加入二甲亚砜,于真空干燥环境下干燥得到三氧化二钇—苯乙烯/丙烯酰胺高分子聚合物;
其中壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺的制备方法包括以下步骤:
S1:将1g壳聚糖粉末溶于100ml体积分数为1%的乙酸溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液,按照重量体积百分比为10%的比例向壳聚糖乙酸溶液中加入聚乙烯亚胺,搅拌8min;
S2:向S1步骤得到的混合溶液中加入0.4M的次磷酸,常温处理21h后于真空烘箱8h烘干,得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺聚合物。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种新能源动力汽车真空陶瓷继电器,其特征在于:包括通过软垫密封固定安装的上部和下部,所述上部包括陶瓷绝缘件、动触头和静触头;所述陶瓷绝缘件呈框形且底部设置有圆孔,所述陶瓷绝缘件为氧化铝基电子绝缘材料制备所得;所述静触头贯穿圆孔通过钎焊密封固定,所述陶瓷绝缘件底侧设置有固定杆,所述动触头沿固定杆滑动固定;所述下部包括线路板和电磁组件,所述电磁组件包括磁组件、动力芯以及绕绞在动力芯外周的线圈,所述动触头通过弹性件与动力芯连接;所述线路板与线圈连接;所述线路板上设置有引线脚,所述动触头与静触头相应区设置有凹坑。
2.根据权利要求1所述的一种动触头,其特征在于;按重量组分计包括以下成分:
3.根据权利要求2所述的一种动触头的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将所述重量份的Co、W、Cu、Ag粉末加入重量体积比为10%的20-30份氢氧化钠溶液中,加入5-8份丙酮,搅拌1h后,加入重量体积比为2~5%的硝酸银溶液,调节pH在10~12,加入10-20份甲醛溶液进行金属粉末的溶液胶质化;
S2:将所述重量比份的分散剂、十二烷基苯磺酸钠盐添加至蒸馏水中,再添加所述重量比份的石墨烯,采用超声处理30~60min,得到石墨烯分散溶液;
S3:将所述S2步骤中所得到石墨烯分散溶液加入至所述S1步骤得到的胶质化金属溶液中,加入所述比例的偶联剂,搅拌5~10min后,加入所述比例的壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺,加入0.5-2份甲醛溶液并搅拌5~10min得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺包覆的胶质化金属微球溶液,加入乙醇洗涤两次;
S4:向所述S3步骤得到的胶质化金属微球溶液中加入所述组分的TiB2、AlN、Al2O3、Y2O3、羟基磷灰石、酒石酸钠,搅拌10~15min后,再加入所述比例的交联粘合剂与填充高分子聚合物;
S5:向所述S4步骤得到的混合物中加入过氧化苯甲酰,在单螺杆挤出机中混合,再加入动触头的模具中挤压成形,后置于烘箱中还原气氛条件下加工,先以30℃/h升温至于100~110℃,保持1h,然后采用热压机于140~150℃预热10min~15min,加压至200~250kg/cm3后处理30~40min,制得动触头原坯;
S6:将动触头原坯进行打磨抛光,所述动触头凹坑处表面Ra小于0.05。
4.根据权利要求3所述的动触头的制作方法,其特征在于,所述交联粘合剂为聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯或二异丙烯氧基二苯基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种动触头的制作方法,其特征在于,所述分散剂为异丙醇、乙醇、DMSO、DMF中的一种或几种。
6.根据权利要求3-5任一所述的动触头的制作方法,其特征在于:所述填充高分子聚合物为填充剂均匀填充于高分子聚合物形成的网络基体结构中,所述填充高分子聚合物的制备方法包括以下步骤:
S1:将50mg聚氧乙烯接枝聚氧丙烯共聚物溶于5~10ml 4℃的蒸馏水中,将4~5M的高分子聚合物,搅拌50~70min后,分别加入0.3~0.4M的N,N’-亚甲基-双丙烯酰胺、0.8~1.0M的过硫酸钾和0.4~0.5M的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺,形成高分子聚合物网络基体结构胶体;
S2:将所述步骤S1得到的高分子聚合物网络基体结构胶体溶于所述步骤S2中,形成浓度为50~55%的胶体溶液;
S3:向所述S2步骤得到的胶体溶液中加入戊二醇,搅拌1~2min后,加入填充剂粉末,在45~50r/min的频率增幅下逐渐增加搅拌频率至100~300r/min,搅拌15~20min后加入二甲亚砜,于真空干燥环境下干燥得到填充高分子聚合物;
所述填充剂为无机盐类、金属或金属氧化物中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的动触头的制作方法,其特征在于,所述无机盐填充剂为磷酸三钙、硫酸镁、钒酸铵、亚硝酸钴钾中的一种或几种;所述金属为Ni、Ti、Cu、Al、Lu中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的动触头的制作方法,其特征在于,所述金属氧化物为氧化锆、氧化铍、三氧化二钇中的一种或几种。
9.根据权利要求6中任一所述的动触头的制作方法,其特征在于,所述高分子聚合物为聚酰胺、高密度聚乙烯、羟基环己基苯基酮、苯乙烯/丙烯酰胺共聚物或聚硅氧烷中的一种或多种。
10.根据权利要求6中任一所述的动触头的制作方法,其特征在于,所述壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺的制备方法包括以下步骤:
S1:将1~2g壳聚糖粉末溶于80~120ml体积分数为1%的乙酸溶液中,得到壳聚糖乙酸溶液,按照重量体积百分比为5~15%的比例向所述壳聚糖乙酸溶液中加入聚乙烯亚胺,搅拌5~10min;
S2:向所述S1步骤得到的混合溶液中加入0.25~0.5M的次磷酸,常温处理18~24h后于真空烘箱5~10h烘干,得到壳聚糖乙酸-聚乙烯亚胺聚合物。
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