[发明专利]一种覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体的制备方法

说明书

本发明涉及电接触材料技术，旨在提供一种覆铜α‑氧化铝/石墨复合粉体的制备方法。包括：将α‑氧化铝粉体加入硝酸铜水溶液中，超声分散后搭建以惰性电极为阳极、以铜电极为阴极的旋转电镀装置，经电镀后在阴极上沉积了铜包覆α‑氧化铝复合粉体；刮取复合粉体，与石墨粉进行球磨；产物干燥、过筛，最终获得覆铜α‑氧化铝/石墨复合粉体。本发明通过引入第三硬质点改善耐磨损性能，首次采用电镀工艺先实现α‑氧化铝覆铜，随后结合机械合金化技术实现覆铜α‑氧化铝粉体与石墨之间的机械结合，形成导电性优异、覆铜效果均匀的铜‑α‑氧化铝/石墨复合粉体。具有较低的电阻率、接触电阻，以及更小的熔焊力，进而表现出更佳的抗熔焊特性。

技术领域

本发明属于电接触材料技术，具体是一种采用电镀法+机械合金化法加工应用于电接触材料的覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体制备方法。

背景技术

铜-石墨电接触材料的导电性好、接触电阻小、抗熔焊性能很好，但劣势是电磨损大。一般石墨含量不超过5％。石墨在摩擦状态下，能沿着晶体层间滑移，并沿着摩擦方向定向，具有优良的润滑剂。但是，当在接触界面处形成的吸附膜解吸后，石墨的摩擦磨损性能会降低，进而导致电触头接触面的磨损程度加深，从而影响到铜-石墨电接触材料的服役寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体的制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体的制备方法，包括以下步骤：

(1)铜-α-氧化铝复合粉体的合成

将α-氧化铝粉体加入浓度为0.1～0.5mol/L的硝酸铜水溶液中，超声分散形成均一的混合液；硝酸铜与α-氧化铝的摩尔比为1∶1；

搭建以惰性电极为阳极、以铜电极为阴极的旋转电镀装置，铜电极能围绕惰性电极旋转，镀液为含α-氧化铝粉体的硝酸铜混合液，经电镀后，在阴极上沉积了铜包覆α-氧化铝复合粉体；

(2)铜-α-氧化铝/石墨复合粉体的制备

从铜电极上刮取铜包覆α-氧化铝复合粉体，将其与石墨粉一并加入玛瑙球磨罐中，在酒精溶剂存在的条件下进行球磨反应；其中，铜包覆α-氧化铝复合粉体与石墨的质量比为9∶1；球磨后将反应产物干燥、过200目筛网，最终获得覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体。

本发明中，所述步骤(1)中的超声分散时间为0.5～2h。

本发明中，所述步骤(1)中，设定电镀电压为3～7V、电镀旋转速率为100～300rmp，电镀时间为0.5～3h。

本发明中，所述步骤(2)中，球磨转速为200～400rpm，球磨时间12～24h，球料比为(5～9)∶1(球料比是指玛瑙研磨球与总原料之间质量比)。

本发明中，所述步骤(2)中，球磨后在50℃下干燥8h，过200目筛网2-3次。

利用覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体制备电接触材料的方法，是将覆铜α-氧化铝/石墨复合粉体经冷压压片制成片材，再将片材进行烧结，得到覆铜α-氧化铝/石墨复合电接触材料；所述烧结是指：先升温至500℃，保温3小时；然后升温至750～900℃，保温3～6小时；升温速率均为8℃/分钟。

发明原理描述：