AgSnO_2触头材料的反应合成制备与大塑性变形加工

研究了银氧化锡电触头材料的反应合成制备以及制备的银氧化锡电触头材料在大塑性变形加工条件下的组织均匀化过程。XRD、SEM、TEM和能谱分析结果表明,反应合成制备的银氧化锡电触头材料的显微组织为纳米氧化锡团聚颗粒生长在银基体颗粒的周围形成大基体、小颗粒的环状。通过对反应合成银氧化锡电触头材料在真应变为4和12大塑性变形条件下显微组织的研究,发现经过大塑性变形加工技术能够对银氧化锡电触头材料显微组织起到均匀化和弥散化作用,且真应变为12的AgSnO2触头材料的组织均匀化程度与抗拉强度都好于真应变为4的AgSnO2触头材料的。

AgSnO_2触头材料的研究进展

通过介绍AgSnO2触头材料的工作状态及对其性能的要求、相关制造工艺和添加物对AgSnO2触头材料的影响,论述了AgSnO2触头材料近年来的研究进展,并指出今后的研究重点和趋势。

纳米掺杂Ag/SnO_2触头材料的制备及电弧侵蚀性能研究

以CuO和La2O3为掺杂剂,采用高能球磨法制备掺杂纳米SnO2粉体,再采用热挤压工艺制成银含量88%的纳米掺杂Ag/SnO2触头材料,利用扫描电子显微镜、电导率测试仪、显微硬度计对该触头材料进行了微观组织表征及性能测试,随后,利用该触头材料在10A交流电流条件下进行电弧侵蚀性能测试.结果表明,触头材料中氧化物在银基体上分布均匀;Ag/SnO2触头材料的密度、硬度和电导率分别为9.704 1g/cm3,104.2和75;电弧烧蚀速率为103.65μg/C,并研究了熔层表面的微观组织结构.

低银纳米掺杂Ag/SnO_2触头材料的制备及性能研究

以氧化铜(Cu O)和氧化镧(La2O3)为掺杂剂,采用高能球磨工艺制备纳米Sn O2粉体,再将粉体与银粉(Ag)通过球磨混粉制成银氧化锡复合粉体,分别采用模压工艺和热挤压工艺制成银的质量分数为82%的纳米掺杂Ag/Sn O2触头材料。利用扫描电子显微镜、电导率测试仪、显微硬度仪和热重分析仪对制备的粉体和触头材料进行显微组织观察及性能测试,并分析热挤压工艺对触头材料显微组织和性能的影响。结果表明:经球磨混粉制备的复合粉体中氧化物在银基体中分布均匀;热挤压工艺制备的Ag/Sn O2触头材料的密度、硬度和电导率分别比模压工艺提高6.25%、55.19%和10.75%,热失重百分率减少了1.55%。

SnO2粒度对AgSnO2触头材料性能的影响

采用粉末冶金法制备了6种SnO2粒度的无掺杂AgSnO2和AgSnO2/La2O3两种触头材料,研究了SnO2粒度对两种AgSnO2触头材料物理性能和电接触性能的影响。结果表明,当SnO2粒度分别为1 000 nm和500 nm时,无掺杂AgSnO2和AgSnO2/La2O3两种触头材料的硬度适中,导电率较大,接触电阻和燃弧能量均较小且较稳定。通过选择合适的SnO2粒度,可改善AgSnO2触头材料的性能。

润湿性对AgSnO_2TiO_2触头材料性能的影响

选取TiO_2作为AgSnO_2触头材料的添加剂,采用粉末冶金法制备了七种不同配比的AgSnO_2触头材料,测量其润湿性及电导率、硬度、接触电阻等性能。结果表明,TiO_2对AgSnO_2触头材料润湿性的改善效果明显,且随着TiO_2含量的增加,AgSnO_2触头材料的润湿角呈现出先增大后减小的变化规律。当润湿角较小时,电导率较大,硬度也较大。接触电阻的变化趋势与润湿性的变化规律基本吻合;然而燃弧能量变化并不明显。

一种新型Ag-SnO_2触头材料的制备及对性能的影响

采用化学共沉淀法和粉末热锻相结合的工艺,研制出新型的Ag-SnO2触头材料,并对其组织结构进行了观察分析,同时还测试了材料的密度、硬度、电阻率等物理性能。

AgSnO_2触头材料中添加物的研究与发展

结合当前添加物的研究现状,总结了AgSnO2触头材料中添加物的选择依据,并分别介绍了三类添加物对AgSnO_2触头材料组织和电接触性能的影响,最后展望了AgSnO_2电触头材料中添加物的研究发展趋势。

高能球磨及掺杂对AgSnO_2触头材料性能的影响

利用化学共沉淀法及高能球磨工艺制备微米级Ag包覆SnO2复合粉末,然后采用冷等静压和烧结热挤压法制备AgSnO2材料。通过对组织结构的观察及材料性能的测试,表明添加微量元素能提高Ag对SnO2的润湿性,改善AgSnO2材料熔体的粘性。利用高能球磨工艺能制备出10μm以下的AgSnO2粉末,其SnO2均匀分布在Ag基体中。所得材料组织弥散均匀,晶粒细小,密度达9.94 g/cm3,硬度为HV109,具有优良的加工和使用性能。

低压交流阻性负载条件下AgSnO_2触头材料抗电弧侵蚀性能研究

利用小容量触头材料试验与测试系统,在低压交流50 Hz、220 V、15 A、纯阻性负载条件下,对分别采用混粉、化学和雾化工艺制备的添加WO3、Bi2O3、CuO或In2O3微量添加剂的8种AgSnO2触头材料进行了45 000次连续通断试验,并对试验过程中的燃弧能量、熔焊力、燃弧时间、静触头温度和接触电阻等参数进行了测量;采用电子分析天平称取了试验前后动、静触头的质量,采用SEM和EDS观察和分析了8种AgSnO2铆钉触头试验后的表面形貌与特殊区域的微区成分;探讨了制备工艺和微量添加剂对AgSnO2触头材料抗电弧侵蚀性能的影响。

新型Ag/SnO_2触头材料的发展现状

本文综述了银 /二氧化锡电触头材料的特性 ,对比分析了各种制备工艺的优缺点 ,介绍了国内外研究者对其电弧特性的研究进展状况。最后 ,展望了银

电流等级对掺杂AgSnO2触头材料电接触性能的影响

采用粉末冶金法制备了AgSnO2、AgSnO2/Bi2O3、AgSnO2/TiO2三种触头材料。对制备的触头材料在DC 14 V条件下的不同电流等级进行电接触性能测试,得到接触电阻和燃弧能量参数,分析DC 14 V电压、不同电流等级下各掺杂AgSnO2触头材料电接触性能表现。结合显微组织分析结果,确定各掺杂AgSnO2触头材料在DC14 V电压下的最适用电流范围。结果表明,随着电流水平的增加,AgSnO2/Bi2O3与AgSnO2材料的接触电阻均呈现先增大后减小的趋势,AgSnO2/TiO2材料的接触电阻则呈现波动性减小的趋势,三种材料的电弧能量持续增大。添加剂的加入对AgSnO2触头材料的电接触性能有一定的改善作用。三种材料中AgSnO2/Bi2O3综合性能表现更为优异,并且在20 A的电流水平下具有最佳的整体性能。

Y-W掺杂AgSnO2触头材料电性能理论研究

为提高AgSnO2材料的导电性,对SnO2材料进行掺杂研究。利用第一性原理,通过原子替代的方法,分别用Y、W元素单掺SnO2以及共掺的形式,将SnO2中的Sn元素以16.7%的比例进行原子替换,计算掺杂后SnO2的晶格参数、能带结构、态密度和电荷布局。结果表明:掺杂后的SnO2晶胞,体积增大。通过能带和态密度分析得出,单掺与共掺之后的材料导带底部和价带顶部均向费米能级靠近,共掺后Y的4d轨道使导带宽度变窄,Y的4d轨道和W的5d轨道同时作用,形成杂质能级,帮助电子跃迁,导电性增强。共掺后原子的成键方式改变,新生成Y—O键和W—O键。共掺后的材料比单掺更能增加SnO2的导电性,为之后AgSnO2触头材料的研究提供了理论依据。

纳米掺杂Ag/Cu/SnO_2触头材料的制备及性能分析

为了降低银基触头材料中银的用量,改善SnO_2在Ag/Cu基体中的润湿性,以CuO为掺杂剂,采用高能球磨法和压力烧结成型工艺制备出银含量为70%的纳米掺杂Ag/Cu/SnO_2触头材料,测试纳米掺杂触头材料的电导率、硬度、密度、耐电压强度等性能,运用X射线衍射仪对Ag/Cu/SnO_2触头材料进行物相分析,利用扫描电镜(SEM)观察分析触头材料耐电弧侵蚀性能测试前后的表面形貌特征.结果表明,制得的纳米掺杂Ag/Cu/SnO_2触头材料组织分布均匀,具备优异的物理性能、耐电压强度和耐电弧侵蚀能力,能够有效降低银基触头材料中银的用量.

AgSnO_2电触头材料表面改性的研究

研究了添加剂、分散剂、化学镀的表面改性工艺对AgSnO2电触头材料组织和性能的影响。通过表面改性可以改善Ag与SnO2的浸润性,降低SnO2的表面能,阻碍SnO2粒子的团聚,从而解决AgSnO2触头的加工成型困难和接触电阻高的问题,并对表面改性对AgSnO2材料的作用过程进行了分析。

不同SnO_2含量的Ag-SnO_2触头材料电弧侵蚀行为

采用粉末冶金法制备了不同SnO_2含量的Ag-SnO_2触头材料,研究了SnO_2含量对Ag-SnO_2触头材料电弧侵蚀行为的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)表征了Ag-SnO_2触头材料电弧侵蚀形貌,对影响Ag-SnO_2触头材料电弧侵蚀的因素进行了分析。结果表明,在电弧侵蚀过程中侵蚀优先发生在SnO_2区域。随SnO_2含量增多,燃弧时间依次增加,侵蚀面积逐渐减小,侵蚀坑变深,金属喷溅增强。

纳米AgSnO_2/Bi_2O_3触头材料的性能及导电机理研究

添加少量第三种元素的AgSnO_2触头材料的电性能研究均处在试验阶段而未深入到理论研究阶段。本文采用溶胶-凝胶法制备纳米级AgSnO_2/Bi_2O_3触头材料,材料的密度为9.73 g/cm3、硬度为105.35HV、电导率为70.22%IACS,并且接触电阻较小。在掺杂Bi元素提高触头材料性能的基础上,进行导电机理的研究。从微观原子角度采用第一性原理的计算方法,计算了Bi掺杂SnO_2的电子结构、能带图、态密度及电荷密度分布。结果表明,Bi掺杂后带隙减小,电子跃迁容易,同时费米面附近载流子浓度增大,增强了材料的导电性。最终得出添加少量Bi元素能够使得AgSnO_2触头材料的导电性增强的机理。

机械活化热压制备新型Cu／Cr2Nb触头材料的组织与性能

将Cu、Cr、Nb元素粉经25h机械合金化活化处理后,在1000℃保温1h的工艺下通过真空热压来制备新型Cu/Cr2Nb触头材料,研究了不同成分Cu/Cr2Nb触头材料的组织和性能。结果表明,在机械合金化过程中未能合成出Cr2Nb,但在热压过程中得到了充分合成和析出,所制备的Cu/Cr2Nb触头材料的组织均匀细小,Cr2Nb相尺寸在几个微米。当Cr2Nb含量(质量分数)为25%～35%时,Cu/Cr2Nb触头材料的致密度与熔渗法和热压法制备的常规CuCr50触头材料相当,但前者的硬度和电导率却明显高于后者。

金属掺杂AgSnO_(2)触头材料的仿真与实验

一直以来掺杂改善AgSnO_(2)触头材料的电性能大多采用“试错”的方法进行实验研究,因此寻求有效的理论支撑具有非常重要的研究意义和应用价值。该文基于密度泛函理论的第一性原理,构建三种金属元素(Sr、Ga、Co)掺杂SnO_(2)的晶胞模型,仿真研究掺杂后SnO_(2)的稳定性与相对电导率,得到最佳的掺杂元素Co。通过实验进行验证,首先采用溶胶凝胶法制备掺杂的SnO_(2)粉末,X射线衍射(XRD)验证了溶胶凝胶法能够实现仿真计算建立的置换掺杂模型,再利用粉末冶金法制备掺杂的AgSnO_(2)电触头材料,经电性能测试验证了仿真结果的正确性。为筛选掺杂元素改善AgSnO_(2)触头材料性能提供了理论依据。

高能球磨热挤压制备AgSnO_2电触头材料及性能研究

利用高能球磨湿混法制备出SnO_2超细粉体,然后采用高能球磨技术及热挤压等方法制备出AgSnO_2触头材料。对粉体微观结构的观察结果表明高能球磨湿混法能快速制备出SnO_2超细粉体,在制备的AgSnO_2粉末中,其SnO_2相均匀弥散分布在Ag基体内,采用退火工艺消除了AgSnO_2复合粉末的孔隙并改善了粉末的成型性能。最终制备出的AgSnO_2触头材料平均密度达9.567 7 g/cm^3,硬度HV为106.1,电导率达71.7%IACS。