一种四针状晶须增强银氧化锌触头材料的制备方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-10 15:37:40
本发明公开了一种四针状晶须增强银氧化锌触头材料的制备方法,包括:先向硝酸锌溶液中依次加入氨水、十六烷基三甲基溴化铵,加热、干燥后得到四针状氧化锌晶须;再将四针状氧化锌晶须加入氯化亚锡溶液中混合后,然后依次加入硝酸银、PVP K30/乙醇溶液得到表面镀银的四针状氧化锌晶须;之后将表面镀银的四针状氧化锌晶须、银粉置于球磨机进行充分混合,得到四针状晶须增强银氧化锌复合粉体;最后对四针状晶须增强银氧化锌复合粉体进行放电等离子烧结,得到四针状晶须增强银氧化锌触头材料。
步骤1、先向硝酸锌溶液中依次加入氨水、十六烷基三甲基溴化铵,得到前驱液;再将前驱液转移至反应釜中,之后将反应釜置于电热鼓风干燥箱加热,冷却后对反应釜内的沉淀物进行离心分离、洗涤、干燥后得到四针状氧化锌晶须;
步骤2、将四针状氧化锌晶须加入氯化亚锡溶液中搅拌,洗涤后得到氧化锌晶须,将氧化锌晶须分散于蒸馏水得到悬浊液,向悬浊液加入硝酸银溶液得到混合液;向混合液中加入PVP-K30/乙醇溶液进行搅拌后,得到沉淀,将沉淀洗涤烘干,得到表面镀银的四针状氧化锌晶须;
步骤3、将表面镀银的四针状氧化锌晶须、银粉置于球磨机进行充分混合,得到四针状晶须增强银氧化锌复合粉体;
步骤4、对四针状晶须增强银氧化锌复合粉体进行放电等离子烧结,得到四针状晶须增强银氧化锌触头材料。
硝酸锌溶液的浓度为0.1~0.2mol/L,硝酸锌溶液的制备方法为:将水合硝酸锌溶解于去离子水,搅拌得到硝酸锌溶液。
在开关电器中,电触头材料起着至关重要的作用,如承担接通、分断电路元件等。电触头性能的好坏可以直接影响电器运行寿命、使用的可行性和电器开断容量。银氧化锌电触头材料以其特有的性能,如抗大电流(3000-5000A)冲击、良好的分断性能、耐电弧侵蚀、无毒害等特性,在低压电器领域得到广泛使用。
银氧化锌电触头材料作为一种金属基复合材料,增强相的尺寸、形貌以及与基体结合状态对复合材料的性能有较大影响。目前银氧化锌电触头材料所存在的问题主要有以下两点:(1)基体与增强相之间润湿性较差;(2)增强相难以均匀弥散分布于基体中。由于两相之间润湿性较差且难以均匀分散,因此增强相与基体结合状态较差,在长期电弧力及电弧搅拌的作用下,增强相会重新富集偏析并漂浮在银熔池表面,引起触头材料的接触电阻增大,温升较高等问题,严重影响触头材料的使用性能和寿命。
发明人:付翀 王金龙 侯锦丽 闫贞 常延丽 梁苗苗 李清馨 刘鑫
西安工程大学(Xi’an Polytechnic University)位于陕西省西安市,简称“西工程大” ,是中国西部地区唯一以纺织服装为特色的高校,教育部“卓越工程师教育培养计划”高校、教育部“新工科研究与实践项目“(卓越工程师教育培养计划2.0)高校、陕西省省属高水平大学、首批“陕西省2011协同创新中心”立项建设高校、陕西省博士后创新基地高校 ,拥有硕士学位、博士学位授予权,陕西省国内一流学科建设高校。
本发明一种四针状晶须增强银氧化锌触头材料的制备方法,增强相由传统的氧化锌颗粒变为具有独特空间结构、性能优良的四针状氧化锌晶须,制备获得的银氧化锌电触头材料具有各向同性的特性;通过电触头材料内部增强相表面包覆银改善基体与增强相之间的结合状态,使增强相与基体结合紧密,减少材料内部的缺陷与空洞,提高材料的综合性能;由于增强相独特的空间结构(骨架束缚作用)以及增强相表面包覆银处理可以有效避免在长期电弧作用下增强相与银基体发生分离而富集于触头表面的情况发生,进而维持第二相的均匀性,提高材料的使用寿命;使用SPS等离子烧结代替传统的挤压-烧结-复压-复烧的制备工艺,极大地简化了生产步骤,提高工作效率,同时等离子烧结获得的材料致密度更高,材料综合性能更优,缺陷空隙更少。
为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。
企业实施科技成果转移转化,采取以下方式并达到相应的目的:
一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;
二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;
三是完善管理,优化流程,以强化对企业生产经营的控制力;
四是进入新的市场,以扩大市场规模;
五是培育新的能力,以取得新的优势;
六是完善经营管理的体制机制,以提高效益。
希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制,按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等,协同推进研究开发与科技成果转化。