银包覆石墨粉电接触材料的合成及表征.pdf

材料导报B:研究篇
2013年12月(下)第27卷第12期
银包覆石瞾粉电接触材料的合成及表征*
江学良!,杨浩!,王维,陈乐生2
(1武汉工程大学材料科学与工程学院,武汉430073;2温州宏丰电工合金股份有限公司,温州325603)
摘要利用化学镀的方法,采用氯化亚锡为敏化剂,以甲醛为还原荆,在石墨粉表面化学镀银,合成C/Ag电
接触村料。用X射线衍射、扫描电镜表征了复合粒子的形貌和晶型,研究了敏化剂氟化亚锡、硝酸银浓度、反应时间、
反应温度对C/Ag电接触材料形貌和晶型的影响,以及不同还原剂对复合粒子质量的影响。结果表明:采用甲醛为
还原剂,经过敏化处理后,当硝酸银浓度为0.4mol/L时,在65℃反应60min,合成的C/Ag电接触材料有较好的形貌
关键词石墨粉敏化化学镀银电接触材料
中图分类号:TQ131.2+2
文献标识码:A
Synthesis and Characterization of Silver Coated Graphite Electrical
Contact Materials
JIANG Xueliang YANG Hao WANG Wei, CHEN Lesheng
(1 School of Material Science and Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073;2 Wenzhou Hongfeng
Electrical Alloy Co, Ltd, Wenzhou 325603)
Abstract Using chemical plating method, stannous chloride as a sensitizer, formaldehyde as a reducing agent,
silver was plated on the surface of graphite power to ynthesize C /Ag electrical contact material. -ray diffraction
and scanning electron microscopy were used to characterize the morphology and crystalline structure of the composite
particles. The effects of sensitizer stannous chloride, reaction ti
ing agent and reaction temperature on the
surface and crystal morphologies of the composite particles were investigated. The results show that, using formalde-
hyde as a reducing agent with the post-treatment of sensitization, the silver-plated graphite powders with good mor
phology can be obtained when the reaction time is 60 min and the reaction temperature is kept at 65 C
Key words graphite powder, sensitization, chemical silver plating, electrical contact materials
电接触材料对电流传输与转换起着重要的作用,它在开中加入碳纳米管制备成复合电接触材料,其具有较高的抗电
关、继电器、起动器及仪器仪表等电流电器中负担着接通、断弧侵蚀能力。上海大学的余海峰等『采用高能球磨还原
开电路及负载电流的任务,是制备电力、电器电路中通、断控剂液相喷雾化学包覆一粉末治金工艺制备出新型AgC电接
制的关键材料。电接触材料的性能对电器开关的开断能力触材料。Ag与C之间有较好的结合强度,其抗电侵蚀性能
和接触可靠性起着决定性作用门。在电接触材料中,目前研与常规机械混粉同类触头相比可提高40%以上。 Behrens
究与应用最广的是银基电接触材料2-。由于银基电接触材等?采用同时加入细颗粒石墨和碳纤维的方法,通过热挤压
料具有良好的耐电磨损、抗熔焊性、导电性,接触电阻小且稳制备出抗电弧侵蚀性能明显优于传统的银/石墨电接触材料
定,因而被广泛用于各种轻重负荷的高低压电器、家用电器、的触头材料。李玉桐叩研究了Ag包覆石墨粉的工艺条件,
汽车电器、航空航天电器,特别是断路器和接触器这些量大制备了性能优良的电接触材料。
画广的电器中几乎全部采用银基电接触材料。银基触头材
目前一般采用机械共混制备电接触材料、但研究发现机
料可以归纳为4个系列:Ag/C系列、Ag/WC系列、Ag/Ni系械共混制备的电接触材料中的石墨易偏聚形成黑色条状物,
列和Ag/MeO系列。Ag/C系电接触材料有两种不同的用且各相材料之间浸润不良。相比机械共混制备的电接触材
途,一方面,石墨使Ag/C电触头材料在接通高电流时具有料,化学镀制备的材料中Ag颗粒与石墨粉有较强的结合力,
抗熔焊性,可用于小型断路器、线路保护开关、故障电流保护并且Ag颗粒能均匀地包覆在石墨粉表面。本实验以氯化亚
开关等;另一方面,石墨晶体的层状结构使其可以用于滑动锡为活化剂,甲醛为还原剂,在石墨粉表面化学镀银,合成C
触头,其具有优良的导电性能,电弧移动性好,接触电阻低而Ag电接触材料。同时讨论了硝酸银的浓度、反应时间及反
稳定,抗熔焊性随石墨含量的增加而提高?。
应温度对C/Ag电接触材料形貌的影响。确定了合成C/Ag
合肥工业大学的风仪等?在传统的银石墨电接触材料电接触材料的优化工艺条件,并合成了有较好形貌的C/Ag
米湖北省自然科学基金(2011CBD220);2013武汉工程大学研究生创新基金(CX201237)
江学良:男,1972年生,博士,副教授,主要从事有机、无机杂化材料与功能高分子研究E-mail:situixic@163.com