绿色高抗硫化银基镀层的制备与性能研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaisuorenjlu
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银基镀层具有优良的导电、导热、耐磨等性能,广泛用于户外高压隔离开关电接触材料的表面镀层。本文采用普通和真空无氰电沉积法分别制备了纯银、银石墨及银石墨烯复合镀层。通过X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、场发射扫描电子显微镜(FSEM)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)等表征分析了银基镀层的成分、形貌与结构等。应用接触电阻测试仪器、热导仪、抗硫及磨损实验等研究银基镀层的接触电阻、硬度、导热性、耐磨性和抗硫化等性能。研究表明,采用普通电沉积法制备的银石墨烯复合镀层,随着镀液中石墨烯含量的增加,镀层中石墨烯含量增加,硬度和接触电阻值变化不大,磨损率减小,热导率升高。当镀液石墨烯含量为70 g/L时,制备的银石墨烯复合镀层性能最优,硬度达115 HV,接触电阻值为42μ?,磨损率为3.237×10-1111 mm3·N-1·m-1,热导率为388.1 W·m-1·k-1;与纯银镀层比,该复合镀层接触电阻变化不大、硬度提高24.6%、磨损率减小50.2%、热导率增加17.3%。使用普通电沉积法,不同沉积电流密度下分别制备了纯银、银石墨及银石墨烯复合镀层,在5%Na2S溶液中,0.4 A/dm2电流密度制备的纯银镀层抗硫性能最好,测试6 h后,该纯银镀层仅发生轻微的变色,而银石墨和银石墨稀复合镀层都有较严重的变色。使用真空电沉积法分别制备了纯银、银石墨和银石墨烯复合镀层,0.4 A/dm2电流密度制备的镀层分别可以保持抗硫测试12 h、5 min和1 h不变色,与普通电沉积法制备的纯银、银石墨和银石墨烯复合镀层相比,抗硫性能大幅提高。本文对比了自制的纯银镀层与国内厂家纯银镀层的抗硫化性能:真空下自制纯银镀层>防护处理后的自制普通纯银镀层>西门子公司镀银层>泰开公司镀银层>自制普通纯银镀层。
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