本發(fā)明屬于電鍍領(lǐng)域，尤其涉及復(fù)合銀鍍?nèi)芤杭捌渲苽浞椒ā㈦姵练e工藝和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

高壓隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中使用量最多的輸變電設(shè)備之一，也是重要的控制和保護(hù)裝置，其運(yùn)行狀況是否正常關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全和穩(wěn)定。操作失靈、絕緣子斷裂、導(dǎo)電回路過(guò)熱以及銹蝕是目前隔離開關(guān)運(yùn)行中反映出來(lái)的4個(gè)主要問(wèn)題。

目前國(guó)內(nèi)隔離開關(guān)動(dòng)、靜觸頭材質(zhì)多選用銅，為保證良好的導(dǎo)電性表面一般進(jìn)行鍍銀處理，即以純銀板作陽(yáng)極，銅觸頭作陰極，在氰化鍍銀體系下進(jìn)行電沉積。但是隨著電力建設(shè)的迅猛發(fā)展，特別是超高壓、特高壓線路以及智能電網(wǎng)的建設(shè)，普通鍍銀層的使用壽命已經(jīng)很難滿足高壓隔離開關(guān)等輸變電設(shè)備的實(shí)際需求，普通鍍銀層質(zhì)軟，耐磨性差，抗變色及自清潔能力不強(qiáng)等問(wèn)題亟待解決。而且，氰化物是劇毒，對(duì)生態(tài)環(huán)境和生產(chǎn)人員的健康都有極大的危害，同時(shí)對(duì)廢液處理的技術(shù)和成本要求較高。

目前，有學(xué)者提出制備銀-石墨烯復(fù)合材料制備新型銀渡溶液，但當(dāng)前復(fù)合銀鍍?nèi)芤褐苽涞你y-石墨復(fù)合鍍層中石墨烯沒(méi)有很好的結(jié)合到復(fù)合鍍層中，造成復(fù)合鍍層的硬度、厚度等性能下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明公開的復(fù)合銀鍍?nèi)芤杭捌渲苽浞椒ā㈦姵练e工藝和應(yīng)用能有效解決當(dāng)前復(fù)合銀鍍?nèi)芤褐苽涞你y-石墨復(fù)合鍍層中石墨沒(méi)有很好的結(jié)合到復(fù)合鍍層，造成復(fù)核鍍層性能下降的技術(shù)缺陷。

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合銀鍍?nèi)芤?，其特征在于，包括下列組分：

作為優(yōu)選，包括下列組分：

作為優(yōu)選，所述水溶性的含銀化合物為硝酸銀。

其中，所述復(fù)合銀鍍?nèi)芤旱娜軇樗?/p>

本發(fā)明還提供了一種復(fù)合銀鍍?nèi)芤旱闹苽浞椒?，包括?/p>

1)將水溶性的含銀化合物、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鉀、聚乙烯亞胺和硫代氨基脲混合，得到混合溶液；

2)將步驟1)的混合溶液與氧化石墨烯和十六烷基三甲基溴化銨混合，在超聲條件下使氧化石墨烯溶解，獲得復(fù)合銀鍍?nèi)芤骸?/p>

作為優(yōu)選，所述氧化石墨烯購(gòu)買自常州第六元素材料科技股份有限公司。

作為優(yōu)選，步驟1)所述混合溶液的ph為5-6。

本發(fā)明還提供了一種電沉積工藝，包括：

1))制備復(fù)合銀鍍?nèi)芤海?/p>

2))設(shè)置銅片和銀板；

3))將步驟2))的銅片和銀板置于步驟1))的復(fù)合銀鍍?nèi)芤褐羞M(jìn)行電沉積，得到銀-石墨復(fù)合鍍層。

作為優(yōu)選，所述電沉積的電流密度為0.3-0.6a/dm²。

更為優(yōu)選，所述電沉積的電流密度為0.5a/dm²。

作為優(yōu)選，所述電沉積的攪拌速度為1000-1200r/min。

更為優(yōu)選，所述電沉積的攪拌速度為1200r/min。

作為優(yōu)選，所述電沉積的施鍍溫度為20-50℃。

更為優(yōu)選，所述電沉積的施鍍溫度為25℃。

最為優(yōu)選，所述電沉積的參數(shù)為：電流密度為0.5a/dm²；攪拌速度為1200r/min；施鍍溫度為25℃。

本發(fā)明公開的所述的復(fù)合銀鍍?nèi)芤汉?或所述的復(fù)合銀鍍?nèi)芤旱闹苽浞椒ê?或所述的電沉積工藝在制備銀-石墨烯復(fù)合鍍層中的應(yīng)用。

本發(fā)明提供了一種復(fù)合銀鍍?nèi)芤?，所述?fù)合銀鍍?nèi)芤喊ǎ核苄缘暮y化合物、硫代硫酸鈉、焦亞硫酸鉀、聚乙烯亞胺、硫代氨基脲、氧化石墨烯和十六烷基三甲基溴化銨，本發(fā)明的復(fù)合銀鍍?nèi)芤褐苽涞你y-石墨烯復(fù)合鍍層中石墨烯能使得很好的分散結(jié)合在鍍層中，大大提高的鍍層的性能。本發(fā)明還公開了一種電沉積工藝，相比于傳統(tǒng)電沉積工藝，本發(fā)明公開的電沉積工藝簡(jiǎn)單，而且可控性好，使得石墨烯、銀粒子能很好的與金屬板結(jié)合，從而獲得性能優(yōu)異的金屬?gòu)?fù)合鍍層。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1示不同攪拌速度制備的鍍層的性能分析；

圖2示不同電流密度制備的鍍層的性能分析；

圖3示不同電鍍溫度制備的鍍層的性能分析；

圖4示復(fù)合銀鍍?nèi)芤翰煌膒h值制備的鍍層的性能分析；

圖5示銀-石墨烯復(fù)合鍍層的微觀形貌，其中，左圖為放大200倍的微觀形貌，右圖為放大6000倍的微觀形貌。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了復(fù)合銀鍍?nèi)芤杭捌渲苽浞椒?、電沉積工藝和應(yīng)用，能有效解決當(dāng)前復(fù)合銀鍍?nèi)芤褐苽涞你y-石墨復(fù)合鍍層中石墨沒(méi)有很好的結(jié)合到復(fù)合鍍層的技術(shù)缺陷。

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

其中，以下實(shí)施例的原料和試劑均為市售，ctab為十六烷基三甲基溴化銨。所述氧化石墨烯購(gòu)買自常州第六元素材料科技股份有限公司。

實(shí)施例1

試驗(yàn)組1至試驗(yàn)6：40g/l硝酸銀、200g/l硫代硫酸鈉、40g/l焦亞硫酸鉀、1g/l氧化石墨烯、0.5g/lctab、聚乙烯亞胺0.8g/l、硫代氨基脲0.8g/l，充分?jǐn)嚢韬蟪?h，制得復(fù)合銀鍍?nèi)芤骸?/p>

將進(jìn)行除油、打磨、超聲波清洗、堿洗和酸洗的銅片基板和銀片置于上述試驗(yàn)組1～試驗(yàn)組6的復(fù)合銀鍍?nèi)芤汉螅M(jìn)行復(fù)合電沉積制備得到銀-石墨烯復(fù)合鍍層。

復(fù)合電沉積的參數(shù)設(shè)置為：

試驗(yàn)組1：攪拌速度：400r/min；電流密度：0.5a/dm²；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組2：攪拌速度：600r/min；電流密度：0.5a/dm²；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；；

試驗(yàn)組3：攪拌速度：800r/min；電流密度：0.5a/dm²；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組4：攪拌速度：1000r/min；電流密度：0.5a/dm²；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組5：攪拌速度：1200r/min；電流密度：0.5a/dm²；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組6：攪拌速度：1400r/min；電流密度：0.5a/dm²；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5。

檢測(cè)試驗(yàn)組1～6的銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度和硬度，結(jié)果如圖1所示，攪拌速度對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度影響不大，試驗(yàn)組1～6的銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度在9.5μm附近，而攪拌速度對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度影響較大，當(dāng)攪拌速度在1200r/min時(shí)，其硬度達(dá)到最大值。

實(shí)施例2

試驗(yàn)組1至試驗(yàn)7：40g/l硝酸銀、200g/l硫代硫酸鈉、40g/l焦亞硫酸鉀、1g/l氧化石墨烯、0.5g/lctab、聚乙烯亞胺0.8g/l、硫代氨基脲0.8g/l，充分?jǐn)嚢韬蟪?h，制得復(fù)合銀鍍?nèi)芤骸?/p>

將進(jìn)行除油、打磨、超聲波清洗、堿洗和酸洗的銅片基板和銀片置于上述試驗(yàn)組1～試驗(yàn)組7的復(fù)合銀鍍?nèi)芤汉?，進(jìn)行復(fù)合電沉積制備得到銀-石墨烯復(fù)合鍍層。

復(fù)合電沉積的參數(shù)設(shè)置為：

試驗(yàn)組1：電流密度：0.1a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組2：電流密度：0.2a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組3：電流密度：0.3a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組4：電流密度：0.4a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組5：電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組6：電流密度：0.6a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組7：電流密度：0.7a/dm²；攪拌速度：1000r/min；施鍍溫度：25℃；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5。

檢測(cè)試驗(yàn)組1～7的銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度和硬度，結(jié)果如圖2所示，電流密度對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度影響較大，在0.5a/dm²的電流密度下，銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度達(dá)到最大值；同樣的，電流密度對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度影響較大，隨著電流密度不斷增大，其厚度也不斷增大。

實(shí)施例3

試驗(yàn)組1至試驗(yàn)6：40g/l硝酸銀、200g/l硫代硫酸鈉、40g/l焦亞硫酸鉀、1g/l氧化石墨烯、0.5g/lctab、聚乙烯亞胺0.8g/l、硫代氨基脲0.8g/l，充分?jǐn)嚢韬蟪?h，制得復(fù)合銀鍍?nèi)芤骸?/p>

將進(jìn)行除油、打磨、超聲波清洗、堿洗和酸洗的銅片基板和銀片置于上述試驗(yàn)組1～試驗(yàn)組6的復(fù)合銀鍍?nèi)芤汉?，進(jìn)行復(fù)合電沉積制備得到銀-石墨烯復(fù)合鍍層。

復(fù)合電沉積的參數(shù)設(shè)置為：

試驗(yàn)組1：施鍍溫度：20℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組2：施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組3：施鍍溫度：30℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組4：施鍍溫度：35℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組5：施鍍溫度：40℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5；

試驗(yàn)組6：施鍍溫度：45℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；鍍液ph值5。

檢測(cè)試驗(yàn)組1～6的銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度和硬度，結(jié)果如圖3所示，施鍍溫度對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度影響較大，在25℃的施鍍溫度下，銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度達(dá)到最大值；同樣的，施鍍溫度對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度影響較大，當(dāng)施鍍溫度為20℃時(shí)，銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度最小，但隨著施鍍溫度不斷提高，其厚度也不斷增大。

實(shí)施例4

試驗(yàn)組1至試驗(yàn)6：40g/l硝酸銀、200g/l硫代硫酸鈉、40g/l焦亞硫酸鉀、1g/l氧化石墨烯、0.5g/lctab、聚乙烯亞胺0.8g/l、硫代氨基脲0.8g/l，充分?jǐn)嚢韬蟪?h，制得復(fù)合銀鍍?nèi)芤骸?/p>

將進(jìn)行除油、打磨、超聲波清洗、堿洗和酸洗的銅片基板和銀片置于上述試驗(yàn)組1～試驗(yàn)組6的復(fù)合銀鍍?nèi)芤汉螅M(jìn)行復(fù)合電沉積制備得到銀-石墨烯復(fù)合鍍層。

復(fù)合電沉積的參數(shù)設(shè)置為：

試驗(yàn)組1：鍍液ph值4；施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；

試驗(yàn)組2：鍍液ph值4.5；施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；

試驗(yàn)組3：鍍液ph值5；施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；

試驗(yàn)組4：鍍液ph值5.5；施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；

試驗(yàn)組5：鍍液ph值6；施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min；

試驗(yàn)組6：鍍液ph值6.5；施鍍溫度：25℃；電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1000r/min；電沉積時(shí)間30min。

檢測(cè)試驗(yàn)組1～6的銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度和硬度，結(jié)果如圖4所示，鍍液ph值對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度影響較大。隨著鍍液ph值的增大，鍍層的硬度也在增大，在鍍液ph值為6時(shí)，銀-石墨烯復(fù)合鍍層的硬度達(dá)到最大值；同樣的，鍍液ph值對(duì)銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度影響較大，隨著鍍液ph值的增大，鍍層的厚度也在增大，在鍍液ph值在6時(shí)，銀-石墨烯復(fù)合鍍層的厚度達(dá)到最大值。

實(shí)施例5

試驗(yàn)組：40g/l硝酸銀、200g/l硫代硫酸鈉、40g/l焦亞硫酸鉀、1g/l氧化石墨烯、0.5g/lctab、聚乙烯亞胺0.8g/l、硫代氨基脲0.8g/l，充分?jǐn)嚢韬蟪?h，制得復(fù)合銀鍍?nèi)芤骸?/p>

將進(jìn)行除油、打磨、超聲波清洗、堿洗和酸洗的銅片基板和銀片置于上述試驗(yàn)組的復(fù)合銀鍍?nèi)芤汉?，進(jìn)行復(fù)合電沉積制備得到銀-石墨烯復(fù)合鍍層，復(fù)合電沉積的參數(shù)設(shè)置為電流密度：0.5a/dm²；攪拌速度：1200r/min；施鍍溫度：25℃；鍍液ph值5.5；電沉積時(shí)間：30min；的工藝條件下制備出銀-石墨烯復(fù)合鍍層。

結(jié)果如圖5所示，左圖為銀-石墨烯復(fù)合鍍層放大200倍電鏡圖，右圖為放大6000倍電鏡圖，從中可以清楚的看到石墨烯片層埋覆在鍍層之中。