复合导体及电接触元件的制作方法

本申请涉及导体，尤其涉及一种复合导体及电接触元件。

背景技术：

1、铜作为电接触导体被广泛应用，但铜及大部分铜合金抗熔焊和分断能力差，且极易氧化，增大了触头元件的接触电阻，导致铜触头材料的可靠性和使用寿命大大降低。现有技术中通常通过添加镍、铬、碳化物等提升铜的硬度和抗氧化性，通过添加石墨烯、银等高导电性材料来弥补因添加降低导电性元素导致的铜导电性的损失。受现有加工工艺的限制，在添加铬元素时，铬在高温下易在铜表面析出。添加碳化物，例如碳化铬、碳化钨等物质，虽然可大幅度提高铜硬度，但碳化物与金属难熔合，导致铜中的碳化物分布不均匀，加工工艺较为复杂，成本较高，且形成合金后电阻升高较大，导电性降低较为严重。

2、现有技术中，通常将铜制备成铜粉，然后在铜粉表面形成石墨烯层，将含有石墨烯包覆层的铜粉或与其他金属或/和非金属混合进行再次加工制备所需产品，以发挥石墨烯优异的性能，在提升铜的强度，提升分断能力和抗氧化能力的同时，保证铜的导电性。石墨烯虽然具有诸多优异性能，但石墨烯易团聚、润湿性差，在金属石墨烯混合材料中易无序化分布，现有工艺无法通过添加石墨烯很好弥补铜合金导电性的损失。

3、如何同时提高金属的导电性和硬度有待进一步改善。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种复合导体及电接触元件，旨在同时提高金属的导电性和硬度。

2、本申请实施例是这样实现的，一种复合导体，包括：

3、金属颗粒；

4、包覆所述金属颗粒的碳化物层；以及

5、包覆所述碳化物层和所述金属颗粒的石墨烯层。

6、可选的，在本申请的一些实施例中，所述碳化物层对所述金属颗粒的包覆率为50％～80％。

7、可选的，在本申请的一些实施例中，所述石墨烯层对所述碳化物层和所述金属颗粒的包覆率为90％～100％。

8、可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属颗粒的平均粒径为10μm～100μm。

9、可选的，在本申请的一些实施例中，所述碳化物层的厚度为0.5μm～10μm。

10、可选的，在本申请的一些实施例中，所述石墨烯层的层数为5～10层。

11、可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属颗粒表面还包覆有金属混合层。

12、可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属颗粒表面存在凹陷，所述金属混合层嵌入所述凹陷的深度为0.01～0.5μm。

13、可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属混合层对所述金属颗粒的包覆率为50％～80％。

14、相应的，本申请实施例还提供一种电接触元件，所述电接触元件包括上述复合导体。

15、本申请提供的复合导体，碳化物层包覆金属颗粒，有利于碳化物与金属颗粒的结合，碳化物可显著提高金属颗粒的硬度和抗氧化性能；石墨烯层包覆金属颗粒和碳化物层，有利于石墨烯均匀分布，提升金属颗粒的导电性；本申请提供的复合导体，同时提高了复合导体的硬度和导电性。

技术特征：

1.一种复合导体，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的复合导体，其特征在于，所述碳化物层对所述金属颗粒的包覆率为50％～80％。

3.根据权利要求1所述的复合导体，其特征在于，所述石墨烯层对所述碳化物层和所述金属颗粒的包覆率为90％～100％。

4.根据权利要求1所述的复合导体，其特征在于，所述金属颗粒的平均粒径为10μm～100μm。

5.根据权利要求1所述的复合导体，其特征在于，所述碳化物层的厚度为0.5μm～10μm。

6.根据权利要求1所述的复合导体，其特征在于，所述石墨烯层的层数为5～10层。

7.根据权利要求1所述的复合导体，其特征在于，所述金属颗粒表面还包覆有金属混合层。

8.根据权利要求7所述的复合导体，其特征在于，所述金属颗粒表面存在凹陷，所述金属混合层嵌入所述凹陷的深度为0.01～0.5μm。

9.根据权利要求8所述的复合导体，其特征在于，所述金属混合层对所述金属颗粒的包覆率为50％～80％。

10.一种电接触元件，其特征在于，所述电接触元件包括如权利要求1至9任一项所述的复合导体。

技术总结
本申请公开了一种复合导体及电接触元件，涉及导体技术领域。本申请提供的复合导体包括：金属颗粒；包覆所述金属颗粒的碳化物层；以及包覆所述碳化物层和所述金属颗粒的石墨烯层。本申请提供的复合导体，碳化物层包覆金属颗粒，有利于碳化物与金属颗粒的结合，碳化物可显著提高金属颗粒的硬度和抗氧化性能；石墨烯层包覆金属颗粒和碳化物层，有利于石墨烯均匀分布，提升金属颗粒的导电性；本申请提供的复合导体，同时提高了复合导体的硬度和导电性。

技术研发人员：马瑜,付金良
受保护的技术使用者：浙江正泰电器股份有限公司
技术研发日：20230525
技术公布日：2024/1/15