[发明专利]用于覆盖电气接口的含纳米颗粒材料的组合物及制备过程

说明书

技术领域

所公开的构思涉及用于电气接口的组合物，具体地说，涉及用于覆盖电触点表面的组合物。所公开的构思还涉及用于制备纳米颗粒组合物的过程。

背景技术

已经知道，在例如螺栓接合(bolted joint)和滑动触点(sliding contact)等电气接口的表面上沉积镍、银或锡的电镀层，以便在其上形成覆盖物。该覆盖物的主要功能是用来减少电气接口的氧化，这可在电接合或触点的工作寿命内产生更为稳定的接触电阻。人们还不清楚这些覆盖物是否能减少接触电阻或改进电气接口间的热传输特性。

因此，人们需要这样的覆盖物或层：其能够减少电气接口处的接触电阻并减少接合处产生的热，从而对于给定的额定电流降低峰值工作温度。此外，人们希望增大接口处的热传导系数，以便有助于增强来自接合处的热耗散，这也可引起接合处的峰值温度的降低。

发明内容

这些需求和其它的要求可由所公开的构思的实施例满足，这些实施例提供了一种用于覆盖电气接口表面的组合物，该组合物包括由弹性体、纳米颗粒材料和交联剂组成的聚合物基体，其中，纳米颗粒材料选自含碳纳米颗粒、金属纳米线及其混合物。例如，这增大了电气接口表面上的热学和电学传输特性，从而增大了包含电气接口的电子产品的安全性和可靠性。

弹性体可选自硅弹性体、氟化弹性体及其混合物。更进一步地，弹性体可选自氟硅酮(fluorosilicone)、聚(二甲基硅氧烷)(poly(dimethylsiloxane))及其混合物。

含碳纳米颗粒可选自碳纳米管、碳纳米纤维及其混合物。

组合物中纳米颗粒材料的重量含量可为2％到80％或5％到50％。

交联剂可包括聚二乙氧基硅氧烷(polydiethoxysiloxane)。组合物中交联剂的重量含量可为1％到15％。

弹性体的分子量可为800到100,000克/摩尔(g/mol)。

组合物可进一步包含催化剂。催化剂可选自铂、二元胺(diamine)、双酚(bisphenol)、过氧化物(peroxide)、二烃基锡羰化物(dialkyltincarboxylate)及其混合物。组合物中催化剂的重量含量可为1％到15％。

作为另一实施形态，所公开的构思提供了一种用于制备纳米颗粒组合物的过程，包含：(a)将选自含碳纳米颗粒、金属纳米线及其混合物的纳米颗粒材料和包含弹性体的聚合物基体混合，(b)向步骤(a)的混合物中加入交联剂；以及(c)固化(curing)步骤(b)的混合物。

含碳纳米颗粒可选自碳纳米管、碳纳米纤维及其混合物。

交联剂可包括聚二乙氧基硅氧烷。

弹性体可选自硅弹性体、氟化弹性体及其混合物。更进一步地，弹性体可选自氟硅酮、聚(二甲基硅氧烷)及其混合物。

该过程可进一步包含向(a)的混合物中加入催化剂。该过程可进一步包含将(b)的混合物模制为希望的形状。结果得到的组合物可以为片状。

该过程可进一步包含在与聚合物基体混合之前对纳米颗粒材料进行研磨。

作为另一实施形态，所公开的构思提供了一种具有第一接触表面和第二接触表面的电气接口，其中，第一和第二接触表面中的至少一个包含上述组合物。

作为再一实施形态，所公开的构思提供了一种用于制备电气接口的过程，该电气接口具有第一接触表面和第二接触表面，该过程包含将上述组合物应用于至少一个接触表面。

作为又一实施形态，所公开的构思提供了一种用于制备电气接口的过程，该电气接口具有第一接触表面和第二接触表面，该过程包含在第一和第二接触表面之间放置纳米颗粒片，其中，片包含上述组合物。

附图说明

通过结合附图阅读优选实施例的下列描述可获得对本发明的全面理解，在附图中：

图1A为电气接口的侧面视图；

图1B为依照所公开构思的实施例的电气接口的侧面视图；

图2为依照所公开构思的另一实施例的电气接口的分解示意图；

图2A为图2的电气接口的分解侧面视图；

图3为依照所公开构思的另一实施例的电气接口的分解示意图；

图3A为图3的电气接口的分解侧面视图；

图4和图5为依照所公开构思的其它实施例的电气接口的分解示意图。

具体实施方式

在此，名词“电力导体”是指电力母线、电力线，电力相导体、电力电缆和/或用于电源、电路中断器或其它开关设备装置的电力母线结构。