一種割草機(jī)中的連接器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種連接器，具體涉及一種割草機(jī)中的連接器，屬于合金材料技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 連接器是電子工程中常見的一種部件，它的作用非常單純：在電路內(nèi)被阻斷處或 孤立不通的電路之間，架起溝通的橋梁，從而使電流流通，使電路實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。連接器 是電子設(shè)備中不可缺少的部件，順著電流流通的通路觀察，總會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)或多個(gè)連接器。 連接器形式和結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的，隨著應(yīng)用對(duì)象、頻率、功率、應(yīng)用環(huán)境等不同，有各種不同 形式的連接器。例如，球場(chǎng)上點(diǎn)燈用的連接器和硬盤驅(qū)動(dòng)器的連接器，以及點(diǎn)燃火箭的連接 器是大不相同的。但是無論什么樣的連接器，都要保證電流順暢連續(xù)和可靠地流通。而現(xiàn) 有技術(shù)中的連接器基本由金屬（如銅合金、鋁合金等）制成，盡管導(dǎo)電性能較好，但是連接 器的強(qiáng)度，尤其是熱疲勞抗性較為一般，嚴(yán)重影響了連接器的使用，大大降低了連接器的使 用效率和使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一導(dǎo)電性好、力學(xué)性能好、 使用效率高的割草機(jī)中的連接器。
[0004] 本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種割草機(jī)中的連接器，所述連接器 包括主軸，主軸頂端端面為弧形面，主軸底端端面為平面，在主軸的中部徑向向外延伸形成 有一柱形環(huán)，在主軸上具有一錐形環(huán)，錐形環(huán)位于主軸底端和柱形環(huán)之間，錐形環(huán)的外徑由 主軸底端朝主軸頂端逐漸增大，所述的連接器由三維網(wǎng)絡(luò)氮化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料制 成，所述三層層狀多孔氮化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料包括體積百分比含量為10-30 %的三 層層狀多孔氮化硅陶瓷和體積百分比含量為70-90%的鋁合金。
[0005] 本發(fā)明的連接器采用三層層狀多孔碳化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料制成，三層層狀 多孔SiC陶瓷和鋁合金互為支撐骨架，充分發(fā)揮SiC陶瓷和鋁合金兩類材料的優(yōu)點(diǎn)，有效提 高了連接器的高強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性、耐磨損性、耐腐蝕性等。在復(fù)合材料中若氮化硅陶瓷的 含量過高則會(huì)增加復(fù)合材料的脆性，降低復(fù)合材料的整體性能，而若氮化硅陶瓷的含量過 低則復(fù)合材料的耐磨性和耐高溫性能得不到提高。
[0006] 在上述割草機(jī)的連接器中，所述的三層層狀氮化硅陶瓷包括上表面層、下表面層 以及上下表面層之間的中間層，其中上表面層和下表面層氮化硅陶瓷的原料組成（質(zhì)量百 分比計(jì)）均為90-95%Si3N4和5-10%Y203,中間層氮化硅陶瓷的原料組成（質(zhì)量百分比計(jì)） 為0.5-3%510 2、0.5-1%炭黑、2-6%￥203、余量51義。
[0007] 本發(fā)明通過改變氮化硅陶瓷中Si3N4與二氧化硅和碳粉的相對(duì)含量，實(shí)現(xiàn)控制氣 孔率，通過改變中間層Si3N4晶種的含量和層間界面對(duì)層狀多孔氮化硅陶瓷燒結(jié)性能、微觀 組織和力學(xué)性能的影響。隨著Si3N4晶種含量的增大，收縮率逐漸降低，氣孔率逐漸減小。 以此種控制多孔氮化硅氣孔率的工藝為基礎(chǔ)，制備三層層狀多孔氮化硅陶瓷。隨著中間層 原料中的Si3N4含量的逐漸增加，整個(gè)層狀多孔氮化硅的收縮率和氣孔率逐漸降低，彎曲強(qiáng) 度逐漸增加。當(dāng)中間層與表面層的收縮率相差較大時(shí)，雖然是弱界面結(jié)合，但產(chǎn)生的界面殘 余應(yīng)力對(duì)層狀多孔氮化硅的力學(xué)性能非常有利。當(dāng)中間層與表面層的收縮率和氣孔率接近 時(shí)，弱界面結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)界面結(jié)合也有利于提高層狀多孔氮化硅陶瓷的力學(xué)性能?？傊?，當(dāng) 中間層的Si3N4含量變化時(shí)，層狀多孔氮化硅陶瓷始終都具有較高的力學(xué)性能。
[0008] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述炭黑的粒徑為60-80nm，3102的粒徑為0· 1-0. 5μm，Y203的粒徑 為0.2-1.2以111，51義為€[>95%的€[-5"4。
[0009] 在上述割草機(jī)中連接器中，所述的鋁合金由以下成分（以質(zhì)量百分比計(jì)）組 成：Si:5· 5-6%，Zr:0· 05-0. 15%，B:0· 1-0. 2%，Sr:0· 01-0. 03%，F(xiàn)e:0· 5-0. 7%， Cu^ 0. 01 %,Mg^ 0. 01 %,Μη^ 0. 01 %,Cr^ 0. 001 %,Ti^ 0. 02 %,V^ 0. 02 %, Zn< 0. 05%，稀土元素：0. 01-0. 1%，余量為A1以及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0010] 由于銅合金基于良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，因此，目前大多數(shù)連接器均采用銅合金 材料制成。但是，銅資源的匱乏，銅合金材料價(jià)格較高，所以，需要一種材料代替銅合金用以 制備連接器。而鋁合金密度低、強(qiáng)度高、塑性好，且同樣具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，尤其是 鋁合金的價(jià)格低廉，因此，可以用于替代銅合金制備連接器。
[0011] 由于本發(fā)明鋁合金是用以代替銅合金制備連接器用，需要保證良好的導(dǎo)電性和導(dǎo) 熱性，因此，對(duì)本發(fā)明鋁合金而言，F(xiàn)e、Cu、Ti、Zn、Mn、Cr等元素均屬于雜質(zhì)，這些元素含量 越少，鋁合金的導(dǎo)電率就越高。而鋁合金中常見的Si元素含量降低后，其在鋁合金基體中 的固溶度相對(duì)減少，鋁合金內(nèi)電子通過的能力更強(qiáng)，因而其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能得到提高。
[0012] 而本發(fā)明為了提高鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，還在鋁合金中添加了B元素和Zr元 素。因?yàn)?，同時(shí)添加B元素和Zr元素后，B元素可以使合金中的部分Zr元素由固溶態(tài)轉(zhuǎn)變 為析出態(tài)，以細(xì)小的板片狀第二相粒子的形態(tài)存在于晶粒內(nèi)部和晶界處，減少晶格畸變，改 善鋁合金基體的有序性，從而可以對(duì)鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能的改善產(chǎn)生有益影響。
[0013] 此外，本發(fā)明還在鋁合金中加入了稀土元素，稀土元素具有優(yōu)良的除氣、除雜作 用，還可以改善金屬的晶體組織結(jié)構(gòu)，使鋁合金晶體越完整，異類原子等引起的晶格畸變、 晶界等缺陷越少，雜質(zhì)元素、合金元素以析出態(tài)而非固溶態(tài)存在于基體中，使其電阻越小， 電子越容易通過，從而提高鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。但是，如果稀土元素含量過多，鋁合金 的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能還是會(huì)再出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，因?yàn)椋⊥猎卦诩?xì)化鋁合金晶粒組織的同時(shí) 增加了電子通過的難度，而且，稀土元素的含量的增加導(dǎo)致部分稀土元素固溶于鋁合金晶 體中，使其電阻增大。因此，稀土元素的含量必須控制在本發(fā)明合理范圍內(nèi)。
[0014] 作為優(yōu)選，稀土元素由Y和Er按質(zhì)量比為（0.5-1.5) :1組成，因?yàn)?，本發(fā)明鋁合金 中含有Zr元素，Zr在改善鋁合金導(dǎo)電性和機(jī)械性能的時(shí)候，兩者不能協(xié)調(diào)，隨著Zr元素含 量的變化，當(dāng)導(dǎo)電性性能提高的時(shí)候，機(jī)械性能有所下降；而當(dāng)導(dǎo)電性能降低的時(shí)候，機(jī)械 性能則有所提高。而稀土Er元素的作用剛好與Zr元素的作用相反，因此，將Er元素和Zr 元素共同使用的時(shí)候，可以起到很好的協(xié)同作用，同時(shí)改善鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和機(jī)械 性能。而Y元素是與Er元素復(fù)配使用效果最好的稀土元素，可以起到較好的細(xì)化晶粒和凈 化作用，提高鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能。
[0015] 作為優(yōu)選，所述的鋁合金由以下成分（以質(zhì)量百分比計(jì)）組成：Si:5· 6-5.8%， Zr:0. 08-0. 12%，B:0. 12-0. 16%，Sr:0. 015-0. 025%，F(xiàn)e:0. 55-0. 60%，Cu彡 0. 01 %，Mg彡 0· 01%，Μη彡 0· 01%，Cr彡 0· 001%，Ti彡 0· 02%，V彡 0· 02%，Zn彡 0· 05%，稀土 元素：0. 02-0. 08%，余量為A1以及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0016] 在上述割草機(jī)中的連接器中，所述三層層狀多孔氮化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料由 如下方法制得：
[0017] 分別按上表面層、中間層、下表面層所述的原料配料，分別將配料利用有機(jī)載體浸 漬成型并在0. 3-0. 6MPa的氮?dú)鈮毫?700-1730°C下燒結(jié)l-2h，分別制得上表面層、中間 層、下表面層的干粉；
[0018] 將制得的上表面層、中間層、下表面層的干粉依次敷放，最后在3_4MPa的壓力下 壓制成型，得三層層狀多孔氮化硅陶瓷；
[0019] 將三層層狀多孔氮化硅陶瓷與鋁合金利用真空-氣壓鑄造方法制成三層層狀多 孔碳化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料。
[0020] 先制成三層層狀多孔氮化硅陶瓷，再將鋁合金引入三層層狀多孔氮化硅陶瓷中， 使制得的復(fù)合材料中氮化硅陶瓷和鋁合金互為支撐骨架，充分發(fā)揮兩者材料的優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn) 一步提高復(fù)合材料的硬度、耐磨性、耐腐蝕性等物理性能。
[0021] 作為優(yōu)選，真空-氣壓鑄造方法中的真空度為0. 05-0. 08MPa。
[0022] 三層層狀多孔碳化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料通過普通成型工藝即可制成本發(fā)明 割草機(jī)中的連接器，如鍛造成型、鑄造成型等。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0024] 1、本發(fā)明割草機(jī)中的連接器由三層層狀多孔碳化硅陶瓷/鋁合金復(fù)合材料制成， 同時(shí)具有三層層狀多孔碳化硅陶瓷及鋁合金兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，通過兩者的配比，大幅度提 高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，還有效提高了連接器的高強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性、耐磨損 性、耐腐蝕性等。
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