CN115483049A - 银石墨触头的制备方法及制备系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种银石墨触头的制备方法及制备系统。方法包括取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物；对混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；对第二坯料进行复压处理以使第二坯料达到预定厚度；对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；对第三坯料进行脱碳处理，以使第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
Description
技术领域
本申请涉及制备工艺技术领域，尤其涉及一种银石墨触头的制备方法及制备系统。
背景技术
现如今，一些断路器(例如塑料外壳式断路器)常利用银石墨触头作为动触头和静触头。银石墨触头，也即由银、石墨材料制成的电触头。
相关技术中，一类银石墨触头采用银粉和石墨粉制成。在其中一种制备该类银石墨触头的工艺中，先取石墨粉和银粉进行混合得到混合粉，再将混合粉烧结、破碎、过筛得到银石墨颗粒，再将银石墨颗粒压坯成型，再对压坯成型的坯料进行烧结、复压，之后再将复压后的坯料进行脱碳处理，使得复压后的坯料的各个面上一定厚度的石墨脱去，得到包括裸银层的坯料，之后将包括裸银层的坯料切分开以制成两个银石墨触头，或者将包括裸银层的坯料的一个面上的银层切除掉以制成一个银石墨触头。该银石墨触头上的将银石墨层暴露出来的面可作为银石墨触头的工作面(工作面可用于银石墨触头的工作时的电操作)，裸银层可用于焊接，例如可将与工作面位置相对的面作为焊接面。
但是由于在切分和切除的过程中容易产生误差，例如切分时对前述包括裸银层的坯料的中线定位不准、切除时对前述包括裸银层的坯料的裸银层定位不准、切分或切除时锯条摆动等，容易导致制成的银石墨触头的厚度(例如，厚度可理解为前述的工作面和焊接面之间的间隔)难以满足预定的需要。因此，亟需一种新的银石墨触头的制备方案，来解决这样的技术问题。
发明内容
根据本申请实施例中的第一方面，本申请实施例提供了一种银石墨触头的制备方法，其包括：
取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；
对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物；
对混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；
在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；
对第二坯料进行复压处理，以使第二坯料达到预定厚度；
对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；
对第三坯料进行脱碳处理，以使第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；
对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
在一些可选的实施方式中，对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料，包括：对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，石墨浆料至少通过石墨粉和去离子水混合制成。
在一些可选的实施方式中，石墨浆料的组分还包括石墨分散剂。
在一些可选的实施方式中，在石墨浆料中，石墨粉所占的重量百分比Wt满足：30％≤Wt≤70％。
在一些可选的实施方式中，对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料，包括：利用自动化设备自动对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，自动化设备包括：驱动单元、传送单元、涂覆单元和储料容器；储料容器用于容纳石墨浆料；传送单元用于将置于传送单元上的预定厚度的第二坯料传送至与涂覆单元接触；涂覆单元用于从储料容器处获得石墨浆料，驱动单元与涂覆单元连接，以在与预定厚度的第二坯料与涂覆单元接触时，驱动涂覆单元将获得的至少部分石墨浆料涂覆于预定厚度的第二坯料上的至少一个面，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，涂覆单元包括第一辊体、第二辊体以及连接在第二辊体上的吸附组件，吸附组件至少部分设置于储料容器内并与石墨浆料接触，吸附组件被构造为能够吸附石墨浆料；驱动单元包括第一驱动组件和第二驱动组件，第一驱动组件与第一辊体连接，第二驱动组件与第二辊体连接，第一驱动组件用于驱动第一辊体沿第一转动方向转动，第二驱动组件用于驱动第二辊体沿第二转动方向转动，以使第二辊体带动吸附组件沿第二转动方向转动，第一转动方向与第二转动方向相反；传送单元包括第一传送带组件和第二传送带组件，第一辊体和第二辊体之间存在间隙，第一传送带组件和第二传送带组件分别位于间隙的两侧，第一传送带组件在预定厚度的第二坯料被置于第一传送带组件上时带动预定厚度的第二坯料朝向间隙移动；在预定厚度的第二坯料被第一传送带组件带动至间隙处时，第一辊体和吸附组件分别与预定厚度的第二坯料上相对的两个面接触，以使吸附组件将获得的至少部分石墨浆料涂覆于预定厚度的第二坯料上以得到第三坯料，第一辊体和第二辊体驱动第三坯料向第二传送带组件移动，第二传送带组件在第三坯料被驱动至第二传送带组件上时带动第三坯料向远离间隙的方向移动。
在一些可选的实施方式中，自动化设备还包括：搅拌单元，搅拌单元至少部分设置于储料容器内并与石墨浆料接触，并用于对石墨浆料进行搅拌处理。
根据本申请实施例中的第二方面，本申请实施例提供了一种银石墨触头的制备系统，其包括：
混合装置，用于取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；
造粒装置，用于对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物；
压坯装置，用于对混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；
烧结装置，用于在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；
复压装置，用于对第二坯料进行复压处理，以使第二坯料达到预定厚度；
形成装置，用于对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；
脱碳装置，用于对第三坯料进行脱碳处理，以使第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；
清洗装置，用于对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
本申请实施例的银石墨触头的制备方法，由于该制备方法中在对第二坯料进行复压处理后可使第二坯料达到预定厚度，之后对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层得到第三坯料，之后再对第三坯料进行脱碳处理，使得第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，从而得到包括裸露纯银层的第四坯料，最后对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层得到银石墨触头，通过这样的方式，在对第三坯料进行脱碳处理时，第三坯料上形成有石墨保护层的面参与脱碳的部分是石墨保护层中的石墨，该面上的石墨保护层中的石墨能在脱碳处理的过程中对第三坯料的该面的银石墨层形成一定的保护，该被保护的银石墨层能够形成银石墨触头的工作面，而第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去则可以暴露出纯银层，以形成银石墨触头的焊接面，这样在后续清洗处理时直接将工作面上未脱完碳的石墨保护层洗去得到银石墨触头，就无需对第四坯料进行切分或切除的过程，从而避免在切分和切除的过程中产生的误差，制成的银石墨触头的厚度(例如，厚度可理解为前述的工作面和焊接面之间的间隔)更能满足预定的需要。
附图说明
以下附图仅旨在于对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。
图1示出了根据本申请实施例的一个可选的银石墨触头的制备方法的流程图。
图2示出了根据本申请实施例的第二坯料经步骤S104～步骤S108制得银石墨触头的变化示意图。
图3示出了根据本申请实施例的一种自动化设备的结构框图。
图4示出了根据本申请实施例的一种自动化设备的结构示意图。
图5示出了根据本申请实施例的一个可选的银石墨触头的制备系统的框图。
附图标记：
201、第一坯料；202、预定厚度的第二坯料；203、第三坯料；204、第四坯料；205、银石墨触头；210、银石墨层；211、石墨保护层；212、裸露纯银层；
220、工作面；230、焊接面；d、银石墨触头的厚度；
30、自动化设备；
301、驱动单元；3011、第一驱动组件；3012、第二驱动组件；
302、传送单元；3021、第一传送带组件；3022、第二传送带组件；
303、涂覆单元；3031、第一辊体；3032、第二辊体；3033、吸附组件；
304、储料容器；3041、石墨浆料；
305、搅拌单元；
F1、第一转动方向；F2、第二转动方向；
500、银石墨触头的制备系统；501、混合装置；502、造粒装置；503、压坯装置；504、烧结装置；505、复压装置；506、形成装置；507、脱碳装置；508、清洗装置；
S101：取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；
S102：对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物；
S103：对混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；
S104：在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；
S105：对第二坯料进行复压处理，以使第二坯料达到预定厚度；
S106：对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；
S107：对第三坯料进行脱碳处理，以使第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；
S108：对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。
图1示出了根据本申请实施例的一个可选的银石墨触头的制备方法的流程图，参照图1所示，根据本申请实施例中的第一方面，本申请实施例中的银石墨触头的制备方法，包括下面的步骤S101～S108。
步骤S101：取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；
步骤S102：对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物；
步骤S103：对混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；
步骤S104：在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；
步骤S105：对第二坯料进行复压处理，以使第二坯料达到预定厚度；
步骤S106：对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；
步骤S107：对第三坯料进行脱碳处理，以使第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；
步骤S108：对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
通过本申请实施例的银石墨触头的制备方法，由于该制备方法中在对第二坯料进行复压处理后可使第二坯料达到预定厚度，之后对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层得到第三坯料，之后再对第三坯料进行脱碳处理，使得第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，从而得到包括裸露纯银层的第四坯料，最后对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层得到银石墨触头，通过这样的方式，在对第三坯料进行脱碳处理时，第三坯料上形成有石墨保护层的面参与脱碳的部分是石墨保护层中的石墨，该面上的石墨保护层中的石墨能在脱碳处理的过程中对第三坯料的该面的银石墨层形成一定的保护，该被保护的银石墨层能够形成银石墨触头的工作面，而第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去则可以暴露出纯银层，以形成银石墨触头的焊接面，这样在后续清洗处理时直接将工作面上未脱完碳的石墨保护层洗去得到银石墨触头，就无需对第四坯料进行切分或切除的过程，从而避免在切分和切除的过程中产生的误差，制成的银石墨触头的厚度(例如，厚度可理解为前述的工作面和焊接面之间的间隔)更能满足预定的需要。
下面对该银石墨触头的制备方法进行详细说明，应当理解的是，该说明不作为对本申请实施例中的任何限制。
步骤S101：取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉。
在步骤S101中，银粉原料和石墨粉原料的预定重量比例可以按照需要进行选择，银粉原料中的银粉颗粒的粒径、石墨粉原料的石墨粉的粒径也可以按照需要进行选择。例如在一些实施例中，石墨粉原料的预定重量比例可以在2％～10％之间，对应地，银粉原料的预定重量比例可以在90％～98％之间，本实施例在此不进行限制。
在步骤S101中，混合处理可以利用任意的方式，其可以手动进行也可以利用设备自动进行，在此不进行限制，只要能将银粉原料和石墨粉原料混合地足够均匀即可。
本申请中，由银粉原料和石墨粉原料混合处理最终制成的银石墨触头在电操作时，银和石墨可以更均匀地被剥离，因此抗熔焊能力较好。
步骤S102：对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物。
步骤S102也可称为造粒步骤。在步骤S102中，对混合粉进行烧结处理可以在还原性气氛下进行，防止氧化，还原性气氛例如可以是H2+N2气氛(即氢气+氮气)。
在步骤S102中，对混合粉进行烧结处理，可以利用现有的烧结方案进行，也可以用具有创新性的烧结方案进行，在此不进行限制。
具体地，混合粉在烧结后形成大颗粒，对烧结后的混合粉进行破碎处理，破碎处理后再过筛以进行筛选，得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物，该粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物的流动性好，有利于本申请的银石墨触头的制备方法的后续步骤的进行。
可选地，预定粒径范围可以为200μm～1000μm，进一步可选地，预定粒径范围的取值范围可以为300μm～900μm。
步骤S103：对混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料。
在步骤S103中，压坯处理可以利用相关技术中任意的方式，在此不进行限制，只要能满足需要即可。例如，可以利用模具进行压坯处理。
本申请中，压坯处理得到的成型的第一坯料可以是长方体形状，或者也可依据所需制备的银石墨触头的形状需要制成其他形状，例如所需制备的银石墨触头的形状为圆柱体形状，则第一坯料也可以是圆柱体形状(可以理解，一般在银石墨触头的形状制成圆柱体圆柱体形状时，形成焊接面和工作面的是银石墨触头的圆柱体形状的两个底面)等。下面为方便说明本申请实施例，后续均以所需制备的银石墨触头的形状为长方体形状、第一坯料为长方体形状进行示例性说明。
本申请中，下文会介绍S105中对第二坯料进行复压处理，以使所述第二坯料达到预定厚度，这是由于本申请的银石墨触头的制备方法中，希望使制备的银石墨触头的厚度达到预定厚度。因此在S103中的压坯处理中，可先将混合颗粒物压成合适厚度的第一坯料，例如，在一些实施例中，压坯处理后得到的第一坯料的厚度为预定厚度的1.4倍～1.8倍，这样后续对由第一坯料形成的第二坯料进行复压处理的步骤能够更方便地复压处理至预定厚度(即1倍的预定厚度)，以满足制备出的银石墨触头的需要。
进一步可选地，压坯处理后得到的第一坯料的厚度为可以为预定厚度的1.5倍～1.8倍。
可选地，在利用模具进行压坯处理时，可通过所需制备的银石墨触头的预定密度和预定体积计算出银石墨触头的预定质量，以计算出银石墨触头的预定重量，通过调节模具的凹模模腔的体积来控制混合颗粒物的重量，从而控制压坯处理得到的第一坯料的重量。
从这些内容亦可看出，本申请的制备方案在制备单个银石墨触头时，在压坯处理时无需在模具的凹模模腔中填入过多的由银粉原料和石墨粉原料形成的混合颗粒物，只需1倍预定厚度的银石墨触头所需的混合颗粒物即可。而在模具的凹模模腔中填入过多的混合颗粒物使得压坯处理的材料的密度波动较大，材料的密度波动较大易导致压坯处理得到第一坯料厚度波动较大，使得最终制备的银石墨触头的厚度难以满足需要。可以理解，现有技术中“将包括裸银层的坯料切分开以制成两个银石墨触头”的方式，若使银石墨触头的厚度为满足需要的预定厚度，则在压坯用的模具的模腔内填入至少2倍预定厚度的银石墨触头的所需原料。因此相对于现有技术中的这种方式来说，本申请的制备方案更容易避免因填入过多的混合颗粒物使得压坯处理的材料的密度波动较大而导致压坯处理得到第一坯料厚度波动较大，使得制备得到的银石墨触头的厚度更容易满足需要。
步骤S104：在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料。
本申请在还原性气氛下对第一进行烧结处理得到第二坯料，可以利用现有的烧结方案进行，也可以用具有创新性的烧结方案进行，在此不进行限制。在还原性气氛下对第一进行烧结处理防止氧化。例如，还原性气氛例如可以是H2+N2气氛。
步骤S105：对第二坯料进行复压处理，以使第二坯料达到预定厚度。
本申请中为了增加第二坯料的物理和力学性能，对烧结处理得到的第二坯料施加压力以进行复压处理。
前面步骤S103中已经说明，可通过所需制备的银石墨触头的预定密度和预定体积计算出银石墨触头的预定质量，以计算出银石墨触头的预定重量，通过调节模具的凹模模腔的体积来控制混合颗粒物的重量，从而控制压坯处理得到的第一坯料的重量，在本步骤S105中为了使最终制成的银石墨触头的密度满足需要(即银石墨触头的密度达到预定密度，此时是指第二坯料的密度达到预定密度)，则需要合理控制复压时施加压力的大小，以在密度满足需要的情况下，使第二坯料达到预定厚度。
示例地，图2示出了根据本申请实施例的第一坯料经步骤S104～步骤S108制得银石墨触头的变化示意图，结合图2进行说明，第一坯料201为长方体形状，经过步骤S104和S105，得到的预定厚度的第二坯料202也为长方体形状，当然图2仅作为示意，并不作为对本申请的任何限制。
步骤S106：对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
示例地，参照图2所示，示出了第三坯料203的示意结构，其中预定厚度的第二坯料202的上表面形成有石墨保护层211，当然图2仅作为示意，并不作为对本申请的任何限制。
本申请中不限制对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层的具体方式。在一些可选的实施方式中，步骤S106包括：对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
可选地，本申请中的石墨浆料至少通过石墨粉和去离子水混合制成，使用石墨粉和去离子水进行混合可以降低制备好的银石墨触头出现其他杂质的可能。在将石墨浆料涂覆到第二坯料的一个面上后，可在第二坯料的该面上形成一层石墨保护层，从而得到第三坯料，该石墨保护层能够对该原本的第二坯料的该面的银石墨层形成保护。
在石墨浆料中，石墨粉的种类可以为鳞片状石墨粉或者也可以为胶体石墨粉，在此不进行限制。可选地，石墨浆料中的石墨粉的颗粒度可以在2um～10um之间。
需要说明的是，本申请中石墨浆料中的石墨粉和前述石墨粉原料中的石墨粉未必是相同的种类和参数(例如颗粒度等)。
本申请不限制石墨浆料内石墨粉所占重量百分比的大小，一般可以依据后续步骤S107中的所需的裸露纯银层的厚度来合理设置石墨浆料内石墨粉所占重量百分比的大小。例如在一些可选的实施例中，在石墨浆料中，石墨粉所占的重量百分比Wt满足：30％≤Wt≤70％。进一步可选地，在石墨浆料中，石墨粉所占的重量百分比Wt满足：40％≤Wt≤60％。
在一些可选的实施例中，石墨浆料的组分还包括石墨分散剂。石墨分散剂可以使得石墨浆料中的石墨粉更加分散，使得石墨粉在石墨浆料中更均匀，石墨浆料涂覆在预定厚度的第二坯料的至少一个面上时所形成的石墨保护层的厚度也更均匀。
可选地，石墨浆料可以仅被涂覆在预定厚度的第二坯料上的其中一个面上。
可选地，在步骤S106中，石墨浆料可以是被刷到预定厚度的第二坯料上的至少一个面的，从而涂覆于预定厚度的第二坯料上的至少一个面上。
本实施例中，步骤S106可以由手动进行，或者在另一些可选的实施例中，为提高制备效率，“对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料”具体可包括：利用自动化设备30自动对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
本申请不限制自动化设备30的具体结构，以能够满足需要为准。作为示例地，图3示出了根据本申请实施例的一种自动化设备的结构框图，该自动化设备30包括：驱动单元301、传送单元302、涂覆单元303和储料容器304；储料容器304用于容纳石墨浆料；传送单元302用于将置于传送单元302上的预定厚度的第二坯料传送至与涂覆单元303接触；涂覆单元303用于从储料容器304处获得石墨浆料，驱动单元301与涂覆单元303连接，以在与预定厚度的第二坯料与涂覆单元303接触时，驱动涂覆单元303将获得的至少部分石墨浆料涂覆于预定厚度的第二坯料上的至少一个面，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
本申请通过这样的自动化设备30的结构，可以方便地自动对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，图4示出了根据本申请实施例的一种自动化设备的结构示意图，参照图4所示，在该自动化设备3中，涂覆单元303包括第一辊体3031、第二辊体3032以及连接在第二辊体3032上的吸附组件3033，吸附组件3033至少部分设置于储料容器304内并与石墨浆料3041接触，吸附组件3033被构造为能够吸附石墨浆料3041；驱动单元301包括第一驱动组件3011和第二驱动组件3012，第一驱动组件3011与第一辊体3031连接，第二驱动组件3012与第二辊体3032连接，第一驱动组件3011用于驱动第一辊体3031沿第一转动方向F1转动，第二驱动组件3012用于驱动第二辊体3032沿第二转动方向F2转动，以使第二辊体3032带动吸附组件3033沿第二转动方向F2转动，第一转动方向F1与第二转动方向F2相反；传送单元302包括第一传送带组件3021和第二传送带组件3022，第一辊体3031和第二辊体3032之间存在间隙，第一传送带组件3021和第二传送带组件3022分别位于间隙的两侧，第一传送带组件3021在预定厚度的第二坯料202被置于第一传送带组件3021上时带动预定厚度的第二坯料202朝向间隙移动；在预定厚度的第二坯料被第一传送带组件3021带动至间隙处时，第一辊体3031和吸附组件3033分别与预定厚度的第二坯料202上相对的两个面接触，以使吸附组件3033将获得的至少部分石墨浆料3041涂覆于预定厚度的第二坯料202上以得到第三坯料203，第一辊体3031和第二辊体3032驱动第三坯料203向第二传送带组件3022移动，第二传送带组件3022在第三坯料203被驱动至第二传送带组件3022上时带动第三坯料203向远离间隙的方向移动。
可选地，第一传送带组件3021的传送方向和第二传送带组件3022的传送方向相同，第一辊体3031第一转动方向F1和第二辊体3032的第二转动方向F2相反，参照图4所示的示例，第一辊体3031沿逆时针方向转动(即第一转动方向F1为逆时针方向)，第二辊体3032沿顺时针方向转动(即第二转动方向F2为顺时针方向)，预定厚度的第二坯料202被第一传送带组件3021带动至间隙处时，第一辊体3031和吸附组件3033分别与预定厚度的第二坯料202上相对的两个面接触，第一辊体3031和第二辊体3032对该预定厚度的第二坯料202的传送方向与第一传送带组件3021的传送方向和第二传送带组件3022的传送方向相同，从而使得第一辊体3031和第二辊体3032能驱动第三坯料203向第二传送带组件3022移动。
例如，第一驱动组件3011可以包括驱动电机，能够驱动第一辊体3031沿第一转动方向F1转动；第二驱动组件3012可以包括驱动电机，能够驱动第二辊体3032沿第二转动方向F2转动；第一传送带组件3021可以包括相连接的传送带和传动轮，从而可以起到传送作用；第二传送带组件3022包括相连接的传送带和传动轮，从而可以起到传送作用。本申请在此不进行具体限制。
本申请中的吸附组件3033可以是套设在第二辊体3032上的多孔外套，该多孔外套为多孔结构，可以从储料容器304吸附石墨浆料。在第二辊体3032沿第二转动方向F2转动时，带动该多孔外套的不同位置从储料容器304吸附石墨浆料。示例地，多孔外套可以由聚氨酯海绵类多孔材料制成，其具备较好的慢回弹性，既便于吸附石墨浆料，也方便将石墨浆料涂覆在该预定厚度的第二坯料的面上。或者多孔外套也可以由其他类型的多孔材料制成，在此不进行限制。
显然，本申请中通过这样的结构，可以方便地自动对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以得到第三坯料。
可选地，在第二传送带组件3022带动第三坯料向远离间隙的方向移动后，可以将第三坯料直接送入例如脱碳炉等脱碳装置中，以进行后续步骤S107中对第三坯料进行的脱碳处理。
在一些可选的实施方式中，参照图4所示，自动化设备30还包括：搅拌单元305，搅拌单元305至少部分设置于储料容器304内并与石墨浆料3041接触，并用于对石墨浆料3041进行搅拌处理。在自动化设备30运行的过程搅拌单元305对储料容器304内的石墨浆料进行搅拌，使得石墨浆料更加均匀，涂覆效果更好。
可选地，搅拌单元305可以包括驱动电机和搅拌桨，搅拌桨连接在驱动电机的驱动轴上，通过驱动电机带动搅拌桨转动，以对储料容器304内的石墨浆料进行搅拌。
除上述的涂覆的方式外，在另外一些实施例中，步骤S106中对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，也可以是对该至少一个面上喷淋石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，在此不进行限制。
应理解，为方便后续步骤S107的工序操作，也需使预定厚度的第二坯料上的至少一个面不形成石墨保护层。
步骤S107：对第三坯料进行脱碳处理，以使第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料。
具体地，本申请中，在对第三坯料进行脱碳处理时，可以将第三坯料靠近外侧的石墨反应掉。
由于第三坯料形成有石墨保护层的面在脱碳处理时，石墨保护层可以先进行反应，而同时第三坯料上未涂覆石墨浆料的面的银石墨层中的石墨则直接进行反应，第三坯料上未涂覆石墨浆料的面的银石墨层中的一部分石墨脱去后，露出裸露纯银层，从而得到包括裸露纯银层的第四坯料，此时石墨保护层还未反应完毕，因此其内部的银石墨层在石墨保护层的保护下还未发生反应。
例如，脱碳处理得到的第四坯料中，裸露纯银层的厚度的取值范围可以在0.01mm～0.70mm。
本申请中，最终制成的银石墨触头具有裸露纯银层，因此该银石墨触头具有较好的抗机械冲击性能。
本申请中，对第三坯料进行脱碳处理可以参照相关技术进行，例如可以是利用脱碳炉或者其他脱碳装置进行，在此不进行限制。
示例地，参照图2所示，示出了第四坯料204的示意结构，其中第四坯料204的上表面的石墨保护层211的厚度略小于第三坯料203的上表面的石墨保护层211的厚度，这是由于脱碳处理后石墨保护层211反应了一部分的结果，第三坯料203上未形成石墨保护层211的其他的面的石墨被脱去，使得得到的第四坯料204包括裸露纯银层212，当然图2仅作为示意，并不作为对本申请的任何限制。
步骤S108：对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
本申请中通过清洗处理将步骤S107中脱碳处理后剩余的石墨保护层清除，使银石墨层露出，该银石墨层所在的面作为银石墨触头的工作面，从而得到制备完毕的银石墨触头。该制备完毕的银石墨触头的工作面和焊接面之间的间距(即银石墨触头的厚度)厚度更能够满足预定的需要。
可以理解，对应于前述“对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料”的实施方式来说，可以是对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上由涂覆的石墨浆料而形成的石墨保护层，得到银石墨触头。
示例地，参照图2所示，示出了经过本申请的银石墨触头的制备方法制备得到的银石墨触头205的示意结构，经过步骤S108后，第四坯料204上的石墨保护层211被清洗去除，该石墨保护层211保护的面的银石墨层210露出作为银石墨触头205的工作面220，银石墨触头205与该工作面220位置相对的面(裸露纯银层212)作为银石墨触头205的焊接面230，银石墨触头205的厚度d(即工作面220和焊接面230之间的间隔)为预定厚度，更能够满足预定的需要。
综上可见，通过上述本申请中的银石墨触头的制备方法，由于该制备方法中在对第二坯料进行复压处理后可使第二坯料达到预定厚度，之后对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层得到第三坯料，之后再对第三坯料进行脱碳处理，使得第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，从而得到包括裸露纯银层的第四坯料，最后对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层得到银石墨触头，通过这样的方式，在对第三坯料进行脱碳处理时，第三坯料上形成有石墨保护层的面参与脱碳的部分是石墨保护层中的石墨，该面上的石墨保护层中的石墨能在脱碳处理的过程中对第三坯料的该面的银石墨层形成一定的保护，该被保护的银石墨层能够形成银石墨触头的工作面，而第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去则可以暴露出纯银层，以形成银石墨触头的焊接面，这样在后续清洗处理时直接将工作面上未脱完碳的石墨保护层洗去得到银石墨触头，就无需对第四坯料进行切分或切除的过程，从而避免在切分和切除的过程中产生的误差，制成的银石墨触头的厚度(例如，厚度可理解为前述的工作面和焊接面之间的间隔)更能满足预定的需要。
基于与上述银石墨触头的制备方法的同一发明构思，图5示出了本申请提供的一种银石墨触头的制备系统500的框图，参照图5所示，根据本申请实施例的第二方面，本申请还提供了一种银石墨触头的制备系统500，其包括：
混合装置501，用于取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；
造粒装置502，用于对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径小于预定粒径值的混合颗粒物；
压坯装置503，用于对所述混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；
烧结装置504，用于在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；
复压装置505，用于对第二坯料进行复压处理，以使所述第二坯料达到预定厚度；
形成装置506，用于对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；
脱碳装置507，用于对第三坯料进行脱碳处理，以使所述第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；
清洗装置508，用于对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
在一些可选的实施方式中，形成装置506具体用于：对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，石墨浆料至少通过石墨粉和去离子水混合制成。
在一些可选的实施方式中，石墨浆料的组分还包括石墨分散剂。
在一些可选的实施方式中，在石墨浆料中，石墨粉所占的重量百分比Wt满足：30％≤Wt≤70％。
在一些可选的实施方式中，形成装置506包括自动化设备30，自动化设备30用于自动对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，参照图3所示，自动化设备30包括：驱动单元301、传送单元302、涂覆单元303和储料容器304；储料容器304用于容纳石墨浆料；传送单元302用于将置于传送单元302上的预定厚度的第二坯料传送至与涂覆单元303接触；涂覆单元303用于从储料容器304处获得石墨浆料，驱动单元301与涂覆单元303连接，以在与预定厚度的第二坯料与涂覆单元303接触时，驱动涂覆单元303将获得的至少部分石墨浆料涂覆于预定厚度的第二坯料上的至少一个面，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
在一些可选的实施方式中，参照图4所示，涂覆单元303包括第一辊体3031、第二辊体3032以及连接在第二辊体3032上的吸附组件3033，吸附组件3033至少部分设置于储料容器304内并与石墨浆料接触，吸附组件3033被构造为能够吸附石墨浆料；驱动单元301包括第一驱动组件3011和第二驱动组件3012，第一驱动组件3011与第一辊体3031连接，第二驱动组件3012与第二辊体3032连接，第一驱动组件3011用于驱动第一辊体3031沿第一转动方向转动，第二驱动组件3012用于驱动第二辊体3032沿第二转动方向转动，以使第二辊体3032带动吸附组件3033沿第二转动方向转动，第一转动方向与第二转动方向相反；传送单元302包括第一传送带组件3021和第二传送带组件3022，第一辊体3031和第二辊体3032之间存在间隙，第一传送带组件3021和第二传送带组件3022分别位于间隙的两侧，第一传送带组件3021在预定厚度的第二坯料被置于第一传送带组件3021上时带动预定厚度的第二坯料朝向间隙移动；在预定厚度的第二坯料被第一传送带组件3021带动至间隙处时，第一辊体3031和吸附组件3033分别与预定厚度的第二坯料上相对的两个面接触，以使吸附组件3033将获得的至少部分石墨浆料涂覆于预定厚度的第二坯料上以得到第三坯料，第一辊体3031和第二辊体3032驱动第三坯料向第二传送带组件3022移动，第二传送带组件3022在第三坯料被驱动至第二传送带组件3022上时带动第三坯料向远离间隙的方向移动。
在一些可选的实施方式中，参照图4所示，自动化设备30还包括：搅拌单元305，搅拌单元305至少部分设置于储料容器304内并与石墨浆料接触，并用于对石墨浆料进行搅拌处理。
本申请中的银石墨触头的制备系统500的各实施例与上述银石墨触头的制备方法的各实施例相对应，因此介绍较为简略，可参照前述银石墨触头的制备方法的内容进行理解，在此不再进行赘述。
应当理解，在本申请实施例中所使用的类似于“第一”、“第二”的表述可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将部件与其它部件区分开的目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种银石墨触头的制备方法，其特征在于，包括：
取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉(S101)；
对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径处于预定粒径范围内的混合颗粒物(S102)；
对所述混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料(S103)；
在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料(S104)；
对第二坯料进行复压处理，以使所述第二坯料达到预定厚度(S105)；
对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料(S106)；
对第三坯料进行脱碳处理，以使所述第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料(S107)；
对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头(S108)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料(S106)，包括：
对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述石墨浆料至少通过石墨粉和去离子水混合制成。
4.根据权利要求3所述的方法，奇特征在于，所述石墨浆料的组分还包括石墨分散剂。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述石墨浆料中，石墨粉所占的重量百分比Wt满足：30％≤Wt≤70％。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料，包括：
利用自动化设备(30)自动对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述自动化设备(30)包括：驱动单元(301)、传送单元(302)、涂覆单元(303)和储料容器(304)；
所述储料容器(304)用于容纳所述石墨浆料；
所述传送单元(302)用于将置于所述传送单元(302)上的预定厚度的第二坯料传送至与所述涂覆单元(303)接触；
所述涂覆单元(303)用于从所述储料容器(304)处获得所述石墨浆料，所述驱动单元(301)与涂覆单元(303)连接，以在与所述预定厚度的第二坯料与所述涂覆单元(303)接触时，驱动所述涂覆单元(303)将获得的至少部分石墨浆料涂覆于所述预定厚度的第二坯料上的至少一个面，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂覆单元(303)包括第一辊体(3031)、第二辊体(3032)以及连接在所述第二辊体(3032)上的吸附组件(3033)，所述吸附组件(3033)至少部分设置于所述储料容器(304)内并与所述石墨浆料接触，所述吸附组件(3033)被构造为能够吸附所述石墨浆料；
所述驱动单元(301)包括第一驱动组件(3011)和第二驱动组件(3012)，所述第一驱动组件(3011)与所述第一辊体(3031)连接，所述第二驱动组件(3012)与所述第二辊体(3032)连接，所述第一驱动组件(3011)用于驱动第一辊体(3031)沿第一转动方向转动，所述第二驱动组件(3012)用于驱动第二辊体(3032)沿第二转动方向转动，以使第二辊体(3032)带动吸附组件(3033)沿第二转动方向转动，所述第一转动方向与所述第二转动方向相反；
所述传送单元(302)包括第一传送带组件(3021)和第二传送带组件(3022)，所述第一辊体(3031)和所述第二辊体(3032)之间存在间隙，第一传送带组件(3021)和第二传送带组件(3022)分别位于所述间隙的两侧，所述第一传送带组件(3021)在所述预定厚度的第二坯料被置于所述第一传送带组件(3021)上时带动所述预定厚度的第二坯料朝向所述间隙移动；
在所述预定厚度的第二坯料被所述第一传送带组件(3021)带动至所述间隙处时，所述第一辊体(3031)和所述吸附组件(3033)分别与所述预定厚度的第二坯料上相对的两个面接触，以使所述吸附组件(3033)将获得的至少部分石墨浆料涂覆于所述预定厚度的第二坯料上以得到第三坯料，第一辊体(3031)和第二辊体(3032)驱动第三坯料向第二传送带组件(3022)移动，所述第二传送带组件(3022)在所述第三坯料被驱动至第二传送带组件(3022)上时带动所述第三坯料向远离所述间隙的方向移动。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，自动化设备(30)还包括：搅拌单元(305)，所述搅拌单元(305)至少部分设置于所述储料容器(304)内并与所述石墨浆料接触，并用于对所述石墨浆料进行搅拌处理。
10.一种银石墨触头的制备系统(500)，其特征在于，包括：
混合装置(501)，用于取预定重量比例的银粉原料和石墨粉原料进行混合处理，得到混合粉；
造粒装置(502)，用于对混合粉进行烧结处理，对烧结后的混合粉进行破碎处理并筛选得到粒径小于预定粒径值的混合颗粒物；
压坯装置(503)，用于对所述混合颗粒物进行压坯处理，得到成型的第一坯料；
烧结装置(504)，用于在还原性气氛下对第一坯料进行烧结处理，得到第二坯料；
复压装置(505)，用于对第二坯料进行复压处理，以使所述第二坯料达到预定厚度；
形成装置(506)，用于对预定厚度的第二坯料上的至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料；
脱碳装置(507)，用于对第三坯料进行脱碳处理，以使所述第三坯料上未形成石墨保护层的至少一个面的石墨脱去，得到包括裸露纯银层的第四坯料；
清洗装置(508)，用于对第四坯料进行清洗处理以清除第四坯料上的石墨保护层，得到银石墨触头。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述形成装置(406)具体用于：
对预定厚度的第二坯料上的至少一个面涂覆石墨浆料，以在该至少一个面形成石墨保护层，得到第三坯料。
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| CN101866761A (zh) * | 2010-05-27 | 2010-10-20 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种银石墨-银复合电触头材料的制备方法及其专用抗氧化剂涂料 |
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| CN113284767A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-08-20 | 福达合金材料股份有限公司 | 侧面具有连续纯银层的银石墨电触头的制备方法 |
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