一种搭载过渡金属氧化物的石墨烯增强铜基复合电接触材料及其制备方法_2

文档序号:9838824阅读:来源:国知局
水洗涤至中性,得到SnO〗/石墨稀粉末;称取400mg SnO〗/石墨稀粉末和40g的铜粉并混合均勾,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99%,粒度为20?300μπι ;
[0036]二、将初混粉末按球料质量比为10:1加入球磨机中,再加入800ml异丙醇为介质,在犯保护下,在转速为300r/min的条件下球磨4h,取出后在90 V的条件下真空烘干,得到混合粉末;
[0037]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为550MPa的条件下保压5min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至950°C烧结1.5h,得到搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料。
[0038]按以下步骤制备作为对比的石墨烯增强铜基复合材料:
[0039]一、称取400mg石墨烯粉末和40g的铜粉并混合均匀,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99% ,粒度为20?300μπι;
[0040]二、将初混粉末按球料质量比为10:1加入球磨机中,再加入800ml异丙醇为介质,在犯保护下,在转速为300r/min的条件下球磨4h,取出后在90 V的条件下真空烘干,得到混合粉末;
[0041]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为550MPa的条件下保压5min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至950°C烧结1.5h,得到石墨烯增强铜基复合材料。
[0042]本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料的密度为7.9857g/0113,电导率为24.7518/111,布氏硬度耶1为1550
[0043]将本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料同时进行耐磨性测试,结果为,搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料的耐磨性较石墨稀增强铜基复合材料提高11 %。
[0044]将本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料分别制成电触头,通过快速试验开关检测其耐烧蚀程度,搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料在分断50次内电触头产生一定烧损,但比石墨烯增强铜基复合材料降低8 %。
[0045]实施例3:本实施例的搭载过渡金属氧化物的石墨烯增强铜基复合电接触材料的制备方法按以下步骤进行:
[0046]一、按质量比1:3的比例将石墨烯和SnCl2.2H20溶于体积百分浓度为5%的盐酸溶液中,充分搅拌使其溶解后,用微波消解仪在180°C的条件下还原30min,然后用去离子水洗涤至中性,得到SnO〗/石墨稀粉末;称取600mg SnO〗/石墨稀粉末和20g的铜粉并混合均勾,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99%,粒度为20?300μπι ;
[0047]二、将初混粉末按球料质量比为10: I加入烧杯中,再加入500ml异丙醇为介质,在N2保护下,利用高剪切均质机在转速2000r/min的条件下剪切分散6h,然后在100°C的条件下烘干I小时,得到混合粉末;
[0048]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为550MPa的条件下保压5min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至750°C烧结3h,得到搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料。
[0049]按以下步骤制备作为对比的石墨烯增强铜基复合材料:
[0050]一、称取600mg石墨烯粉末和20g的铜粉并混合均匀,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99% ,粒度为20?300μπι;
[0051 ] 二、将初混粉末按球料质量比为10: I加入烧杯中,再加入500ml异丙醇为介质,在N2保护下,利用高剪切均质机在转速2000r/min的条件下剪切分散6h,然后在100°C的条件下烘干I小时,得到混合粉末;
[0052]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为550MPa的条件下保压5min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至750°C烧结3h,得到石墨烯增强铜基复合材料。
[0053]本实施例制备的搭载Sn02的石墨烯增强铜基复合电接触材料的密度为8.2427g/0113,电导率为23.1218/111,布氏硬度耶¥为1600
[0054]将本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料同时进行耐磨性测试,结果为,搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料的耐磨性较石墨稀增强铜基复合材料提高8%。
[0055]将本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料分别制成电触头,通过快速试验开关检测其耐烧蚀程度,搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料在分断50次内电触头产生一定烧损,但比石墨烯增强铜基复合材料降低13 %。
[0056]实施例4:本实施例的搭载过渡金属氧化物的石墨烯增强铜基复合电接触材料的制备方法按以下步骤进行:
[0057]一、按质量比1:3的比例将石墨烯和SnCl2.2H20溶于体积百分浓度为5%的盐酸溶液中,充分搅拌使其溶解后,用微波消解仪在180°C的条件下还原30min,然后用去离子水洗涤至中性,得到SnO〗/石墨稀粉末;称取800mg SnO〗/石墨稀粉末和40g的铜粉并混合均勾,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99%,粒度为20?300μπι ;
[0058]二、将初混粉末按球料质量比为10:1加入球磨罐中,在N2保护下,在转速为200r/m i η的条件下球磨5h,得到混合粉末;
[0059]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为500MPa的条件下保压3min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至850°C烧结2h,得到搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料。
[0060]四、称取SOOmg石墨烯粉末和40g的铜粉并混合均匀,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99% ,粒度为20?300μπι;
[0061]按以下步骤制备作为对比的石墨烯增强铜基复合材料:
[0062]一、将初混粉末按球料质量比为10:1加入球磨罐中,在N2保护下,在转速为200r/m i η的条件下球磨5h,得到混合粉末;
[0063]二、将混合粉末放入磨具中,在压力为500MPa的条件下保压3min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至850°C烧结2h,得到石墨烯增强铜基复合材料。
[0064]本实施例制备的搭载Sn02的石墨烯增强铜基复合电接触材料的密度为8.0432g/0113,电导率为27.6918/111,布氏硬度耶1为1580
[0065]将本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料同时进行耐磨性测试,结果为,搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料的耐磨性较石墨稀增强铜基复合材料提高15%。
[0066]将本实施例制备的搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料分别制成电触头,通过快速试验开关检测其耐烧蚀程度,搭载SnO2的石墨烯增强铜基复合电接触材料在分断50次内电触头产生一定烧损,但比石墨烯增强铜基复合材料降低15 %。
[0067]实施例5:本实施例的搭载过渡金属氧化物的石墨烯增强铜基复合电接触材料的制备方法按以下步骤进行:
[0068]一、按质量比1:3的比例将石墨烯和ZnCl2溶于体积百分浓度为5%的盐酸溶液中,充分搅拌使其溶解后,用微波消解仪在180°C的条件下还原30min,然后用去离子水洗涤至中性,得到ZnO/石墨稀粉末;称取800mg ZnO/石墨稀粉末和40g的铜粉并混合均勾,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99%,粒度为20?300μπι ;
[0069]二、将初混粉末按球料质量比为10:1加入球磨罐中,在N2保护下,在转速为150r/min的条件下球磨4h,得到混合粉末;
[0070]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为450MPa的条件下保压5min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至750°C烧结2h,得到搭载ZnO的石墨烯增强铜基复合电接触材料。
[0071]按以下步骤制备作为对比的石墨烯增强铜基复合材料:
[0072]一、称取SOOmg石墨烯粉末和40g的铜粉并混合均匀,得到初混粉末;其中铜粉纯度为99.99% ,粒度为20?300μπι;
[0073]二、将初混粉末按球料质量比为10:1加入球磨罐中,在N2保护下,在转速为150r/min的条件下球磨4h,得到混合粉末;
[0074]三、将混合粉末放入磨具中,在压力为450MPa的条件下保压5min,得到坯锭;再将坯锭放入真空烧电阻炉中,在真空条件下,升温至750°C烧结2h,得到石墨烯增强铜基复合材料。
[0075]本实施例制备的搭载ZnO的石墨烯增强铜基复合电接触材料的密度为7.9183g/cm3,电导率为25.79Ms/m,布氏硬度HBW为148。将本实施例制备的搭载ZnO的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料同时进行耐磨性测试,结果为,搭载ZnO的石墨烯增强铜基复合电接触材料的耐磨性较石墨烯增强铜基复合材料提高15%。
[0076]将本实施例制备的搭载ZnO的石墨烯增强铜基复合电接触材料和作为对比的石墨烯增强铜基复合材料分别制成电触头,通过快速试验开关检测其耐烧蚀程度,
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