[发明专利]一种银-二硫化钨复合材料电刷-滑环系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种银-二硫化钨复合材料电刷-滑环系统；属于电刷材料改性领域。

背景技术

银具有极高的电导率和热导率，是理想的电接触材料。目前，银基固体自润滑材料主要用于航空航天器中电接触元件，如同步轨道卫星和国际空间站上的电能传输组件。

电刷中固体润滑剂是解决高负荷、高低温度、高真空、强辐射和强腐蚀工况条件下润滑问题的关键，因此要求它必须具备以下特性：较好的耐磨性能和较低的摩擦系数；与金属基体的附着力要强；在一定的温度范围或气氛中，能保持性能稳定而不起化学反应。另外，要保证电信号传输的可靠性要求刷-环之间的接触稳定，能量利用率高。

随着航天器大型化的需要以及航天器在轨寿命需求的提升，航天器的功率需求增幅显著，现有材料体系均无法满足长寿命的要求，现役银基固体自润滑材料由于磨损率较高，亦无法满足大型航天器服役寿命要求。

发明内容

本发明针对现有技术中用于航天器的电刷-滑环系统存在使用寿命短的缺陷，目的是在于提供一种使用寿命长，使用时稳定性高，能耗少的银-二硫化钨复合材料电刷-滑环系统。

本发明提供了一种银-二硫化钨复合材料电刷-滑环系统，由AgCu10滑环和银-二硫化钨复合电刷构成；所述的银-二硫化钨复合电刷由以下质量百分比组分通过粉末冶金中的热压法制得：Ag-Cu合金粉72～80%，二硫化钨粉20～28%，其中，Ag-Cu合金粉末中Cu的质量百分含量不大于5%。

所述Ag-Cu合金粉粒度<38μm。

所述的二硫化钨粉粒度为600～800nm。

所述的热压法工艺参数条件：热压温度900～920℃，目标压力20～30MPa，保温时间20～25min，保护气氛为氮气或氩气。

所述的AgCu10硬度为120HB。

本发明的银-二硫化钨复合材料电刷-滑环系统的制备，包括以下步骤：

1）铜合金滑环材料的制备：将银、铜金属原料经熔炼、铸造、轧制、热处理，得到AgCu10滑环；

2）银-二硫化钨复合材料电刷的制备：

a、过筛：将Ag-Cu合金粉过筛，筛取粒度<38μm的粉末，然后在50～70℃下干燥20～28h，封装待用；将粒度600～800nm的二硫化钨粉在50～70℃下干燥20～28h，封装待用；

b、混料：按照比例称取步骤a过筛和干燥后的二硫化钨粉和Ag-Cu合金粉放入球磨罐中进行球磨，最终获得混合均匀的粉末；其中，混合粉和铜球以球料比1:2放入球磨罐中，转速150～250r/min球磨10～12h；

c、热压：将步骤b所得的混合粉末装入模具内，将模具置于热压机中热压，在升温的同时循序加压，目标热压温度900～920℃，目标压力20～30MPa，保温时间20～25min，保护气体为氩气或氮气；热压完成后随炉冷却，即获得银-二硫化钨基复合材料电刷压片。