[发明专利]一种耐磨高强型自润滑电接触材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种耐磨高强型自润滑电接触材料的制备方法，属于自润滑材料技术领域。本发明通过将硫酸铁为原料，经磷酸二氢钠为改性剂，在反应中，通过磷酸根与晶核发生配位吸附作用，吸附于初级粒子表面上的磷酸根平行于铁红晶核的c轴，磷酸根在这些表面上的优先吸附导致了晶核的非等轴性生长，制备出纺锤形基体粒子，再经二硫化钼沉积至氧化铁颗粒表面，由于纺锤形颗粒可在自润滑材料表面形成凹凸不平的结构特性，通过其形成的动压效应和二次润滑效应进而提高摩擦副表面的润滑性能，同时凹坑表面经激光织构等技术处理后发生组织相变，有效提高凹坑表面耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种耐磨高强型自润滑电接触材料的制备方法，属于自润滑材料技术领域。

背景技术

在滑动电接触材料领域之中，金属基固体润滑材料是一个非常重要的发展电接触方向，由于其在某些特殊环境下的优异摩擦磨损性能使其收到了国内外科研人电接触员的广泛关注。金属基固体润滑材料的制备方法，简单的说就是将固体润电接触滑剂作为润滑组元，添加到金属基体之中从而形成复合材料。在摩擦过程中，电接触随着金属骨架被磨掉，润滑剂从金属基复合材料的空隙中释放出来，在摩擦表电接触面形成摩擦系数低的润滑膜，因此能提供持续的有效润滑，降低金属基体材料电接触的磨损。金属基固体润滑材料适应在各种不同的大气条件环境，化学环境、电电接触气环境和高真空等特殊环境条件下使用。对于导电用金属基固体润滑复合材，电接触为保障复合材料有高的电导率，金属基体必须具有良好的导电性要降低摩电接触擦、减少摩擦副摩擦系数，复合材料应有足够的固体润滑剂含量，而过高的固电接触体润滑剂含量势必影响金属基固体润滑材料的整体电导率以增加摩擦表面电接触润滑膜的均勾性和厚度，这将使表面接触电阻增加，提高电噪声水平。因此电接触金属基固体润滑材料必须兼顾材料的润滑性能和导电性能。

银基固体润滑复合材料由于同时具有银良好的导电性，成为航天机构首选的电接触的基体材料，所以国外早在六七十年代，就开展了很多银基固体润滑材料的相关研究，自润滑材料在摩擦时候的实际接触面积对于材料电性能，摩擦磨损性能的影响，电刷在与对偶面相互摩擦的时候，实际接触面积其实是很小的一部分，仅仅只有在电流超过电刷设计值的倍的情况下，实际接触面积才会影响到材料的热量，接触面积对电刷的热升温影响较小，同时，电刷温度的升高，会使接触电阻显著升局。银二硫化钼复合材料既具有金属良好的导电性又具有二硫化钼良好润滑性的优点。但是随着应用要求的提高，要求电刷材料具有更高耐磨损性能，以使得电刷有更长的使用寿命。所以制备一种具有耐磨性能的电接触材料荷很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有电接触材料耐磨性能较差，材料使用寿命较短的问题，提供了一种耐磨高强型自润滑电接触材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按质量比1:15，将硫酸铁与去离子水搅拌混合并调节pH至8.5，静置陈化，得混合液；

（2）按重量份数计，分别称量45～50份混合液、3～5份磷酸二氢钠和3～5份硫酸亚铁搅拌混合，调节至pH至5.5，搅拌混合并加热至沸腾，保温处理后，静置冷却至室温，离心分离并收集下层沉淀，真空冷冻干燥得改性颗粒；

（3）按质量比1:10，将改性颗粒添加至200目二硫化钼粉末中，得混合颗粒并置于石英管中，密封石英管并抽真空，升温加热处理，通氩气排除空气并保温反应，静置冷却至室温，停止通入氩气收集得改性混合料；

（4）按重量份数计，分别称量45～50份银铜合金、10～15份碳纤维和12～15份改性混合料置于球磨罐中，球磨过筛得球磨粉末，将其填充至石墨模具中，将石墨模具置于氩气气氛下升温加压处理，保温烧结h，静置冷却至室温，脱模即可制备得一种耐磨高强型自润滑电接触材料。

步骤（1）所述的调节pH采用的是质量分数10％氢氧化钠溶液。

步骤（3）所述的升温加热处理为按5℃/min对石英管升温至450～500℃。