CN113345725A - 一种复合触点材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复合材料技术领域的一种复合触点材料及其制作方法，包括如下重量分数的材料：银粉20‑30份、镍粉10‑20份、铜粉15‑20份、钨粉5‑10份、氮化镓5‑10份、碳纤维3‑5份、二氧化钯5‑8、三氯氟乙烷1‑3份和硅氧烷脂石墨粉1‑3份，该复合触点材料及其制作方法，通过在其中增加纳米氮化镓，导电性能好，能够承受大电流，不会出现火花，安全性能高，通过增加碳纤维材料以及通过冷等静压配合热等静压进行压制，使材料的致密性更高，材料自身的抗拉伸强度更高，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种复合触点材料及其制作方法。
背景技术
在开关电器中，电触点直接承担分断和接通电路并承载正常工作电流或在一定的时间内承载过载电流的功能，各类电器的关键功能，如配电电器的通断能力，控制电器的电气寿命，继电器的可靠性，都取决于触头的工作性能和质量。同时触点也是开关电器中最薄弱的环节和容易出故障的部分：一旦触点系统不能正常工作，如电力系统发生短路寸，高压断路器触点拒绝断开，将引起极为严重的后果。
现有的触点材料多为普通黄铜触点，容易起火花，安全性能较低，触点材料的密度较小，自身强度较低，使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合触点材料及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的现有的触点材料多为普通黄铜触点，容易起火花，安全性能较低，触点材料的密度较小，自身强度较低，使用寿命较短的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合触点材料，包括如下重量分数的材料：银粉20-30份、镍粉10-20份、铜粉15-20份、钨粉5-10份、氮化镓5-10份、碳纤维3-5份、二氧化钯5-8、三氯氟乙烷1-3份和硅氧烷脂石墨粉1-3份。
本发明还提供一种复合触点材料制作方法，包括如下步骤：
步骤一：将相应质量分数的银粉、镍粉、铜粉、钨粉、氮化镓、碳纤维、二氧化钯、三氯氟乙烷和硅氧烷脂石墨粉导入搅拌球磨机中进行研磨混合，在研磨搅拌过程中通入惰性或还原性气体进行保护，得到混合物。
步骤二：将混合物装入弹性模套中，并置于冷等静压力机中的高压容器中，压力泵将过滤后的流体注入压力容器中使装有混合物的弹性模套均匀受压，加压完成后，除去压力，取出弹性模套中的坯块。
步骤三：将坯块放入热等静压机的高压容器中，在真空中进行脱蜡和烧结，同时进行热等静压，得到最终产品。
优选的，所述步骤一中球磨机的转速设为450-700r/min，时间为60-80min，所述研磨后的平均粒径为0.1-20μm。
优选的，所述步骤二中设置的压力为300-500Mpa。
优选的，所述步骤三中烧结温度为500-700℃，时间设置为90-150min，压力为400-500Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该复合触点材料及其制作方法，通过在其中增加纳米氮化镓，导电性能好，能够承受大电流，不会出现火花，安全性能高，通过增加碳纤维材料以及通过冷等静压配合热等静压进行压制，使材料的致密性更高，材料自身的抗拉伸强度更高，使用寿命长。
具体实施方式
下面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
首先称取相应质量分数的银粉、镍粉、铜粉、钨粉、氮化镓、碳纤维、二氧化钯、三氯氟乙烷和硅氧烷脂石墨粉导入搅拌球磨机中进行研磨混合，在研磨搅拌过程中通入惰性或还原性气体进行保护，球磨机的转速设为450r/min，时间为80min，研磨后的平均粒径为0.1-20μm，得到混合物，然后将混合物装入弹性模套中，并置于冷等静压力机中的高压容器中，压力泵将过滤后的流体注入压力容器中使装有混合物的弹性模套均匀受压，设置的压力为300Mpa，加压完成后，除去压力，取出弹性模套中的坯块，最后将坯块放入热等静压机的高压容器中，在真空中进行脱蜡和烧结，同时进行热等静压，烧结温度为500℃，时间设置为150min，压力为400Mpa，得到最终产品。
实施例2
首先称取相应质量分数的银粉、镍粉、铜粉、钨粉、氮化镓、碳纤维、二氧化钯、三氯氟乙烷和硅氧烷脂石墨粉导入搅拌球磨机中进行研磨混合，在研磨搅拌过程中通入惰性或还原性气体进行保护，球磨机的转速设为600r/min，时间为70min，研磨后的平均粒径为0.1-20μm，得到混合物，然后将混合物装入弹性模套中，并置于冷等静压力机中的高压容器中，压力泵将过滤后的流体注入压力容器中使装有混合物的弹性模套均匀受压，设置的压力为400Mpa，加压完成后，除去压力，取出弹性模套中的坯块，最后将坯块放入热等静压机的高压容器中，在真空中进行脱蜡和烧结，同时进行热等静压，烧结温度为600℃，时间设置为120min，压力为450Mpa，得到最终产品。
实施例3
首先称取相应质量分数的银粉、镍粉、铜粉、钨粉、氮化镓、碳纤维、二氧化钯、三氯氟乙烷和硅氧烷脂石墨粉导入搅拌球磨机中进行研磨混合，在研磨搅拌过程中通入惰性或还原性气体进行保护，球磨机的转速设为700r/min，时间为60min，研磨后的平均粒径为0.1-20μm，得到混合物，然后将混合物装入弹性模套中，并置于冷等静压力机中的高压容器中，压力泵将过滤后的流体注入压力容器中使装有混合物的弹性模套均匀受压，设置的压力为500Mpa，加压完成后，除去压力，取出弹性模套中的坯块，最后将坯块放入热等静压机的高压容器中，在真空中进行脱蜡和烧结，同时进行热等静压，烧结温度为700℃，时间设置为90min，压力为500Mpa，得到最终产品。
综上所述，本发明中的生产工艺通过在其中增加纳米氮化镓，导电性能好，能够承受大电流，不会出现火花，安全性能高，通过增加碳纤维材料以及通过冷等静压配合热等静压进行压制，使材料的致密性更高，材料自身的抗拉伸强度更高，使用寿命长。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而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，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，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 (5)
1.一种复合触点材料，其特征在于：包括如下重量分数的材料：银粉20-30份、镍粉10-20份、铜粉15-20份、钨粉5-10份、氮化镓5-10份、碳纤维3-5份、二氧化钯5-8、三氯氟乙烷1-3份和硅氧烷脂石墨粉1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种复合触点材料制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将相应质量分数的银粉、镍粉、铜粉、钨粉、氮化镓、碳纤维、二氧化钯、三氯氟乙烷和硅氧烷脂石墨粉导入搅拌球磨机中进行研磨混合，在研磨搅拌过程中通入惰性或还原性气体进行保护，得到混合物。
步骤二：将混合物装入弹性模套中，并置于冷等静压力机中的高压容器中，压力泵将过滤后的流体注入压力容器中使装有混合物的弹性模套均匀受压，加压完成后，除去压力，取出弹性模套中的坯块。
步骤三：将坯块放入热等静压机的高压容器中，在真空中进行脱蜡和烧结，同时进行热等静压，得到最终产品。
3.根据权利要求2所述的一种复合触点材料及其制作方法，其特征在于：所述步骤一中球磨机的转速设为450-700r/min，时间为60-80min，所述研磨后的平均粒径为0.1-20μm。
4.根据权利要求2所述的一种复合触点材料及其制作方法，其特征在于：所述步骤二中设置的压力为300-500Mpa。
5.根据权利要求2所述的一种复合触点材料及其制作方法，其特征在于：所述步骤三中烧结温度为500-700℃，时间设置为90-150min，压力为400-500Mpa。
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