Cu含量对Ag/LSCO电接触材料物理性能的影响

采用溶胶凝胶法辅以高能球磨工艺合成Cu粉体改性La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(LSCO)粉体,用粉末冶金工艺结合热挤压技术制备了系列Cu改性Ag/LSCO电接触材料与成品丝,研究了Cu粉体对改性Ag/LSCO材料界面润湿性、物理力学性能等影响规律。结果表明,随着Cu含量的增加,改性Ag/LSCO-xCu(x=0、1、2、4、6、8)电接触材料的电阻率呈先增加后减小的趋势,与Ag和LSCO基底的润湿角变化趋势相一致,但其密度和硬度性能变化趋势相反;当Cu含量为4%时,Ag和LSCO-4Cu基底的润湿角达最小值55.0°,相应的成品丝(φ2.35mm)性能最佳:电阻率2.29μΩ·cm,硬度(HV^(0.3))946.7MPa,密度9.73g/cm^(3),断后延伸率3.9%,为纯Ag/LSCO的3.9倍。

AgCu系电接触材料研究进展

银铜系电接触材料作为银基电接触材料的一大重要门类在电接触材料行业中因其卓越的电导率、耐磨性、抗熔焊性和广泛应用而占据重要地位。本文对Ag CuNi、AgCuV、AgCuO合金系列以及Ag Cu/LSCO等银铜系电接触材料的性能特点、制备工艺和研究现状进行了归纳和阐述。分析了银铜系电接触材料研究中存在的问题,并展望了发展趋势。

Ag/Cr_(2)AlC电接触材料的微观组织与耐电弧侵蚀性能

Ag基电接触材料被广泛应用于低压电路控制器件中,在电路中起承载、分断、闭合电流的作用。Cr_(2)AlC作为M_(n+1)AX_(n)相的典型代表之一,兼具金属和陶瓷的优良性能,有望成为Ag基电接触材料中优良的增强相。本项目采用粉末冶金法制备Ag/Cr_(2)AlC复合材料,表征其微观组织,探究其界面反应,并研究材料的物理性能和耐电弧侵蚀性能。结果表明,由于Al原子的弱结合,经烧结,Ag与Cr_(2)AlC发生明显的界面反应,生成Ag_(3)Al和Cr-C化合物。相比于生坯,Ag/Cr_(2)AlC熟坯的密度和硬度下降,分别为9.04 g/cm^(3)和(78.9±5.5)HV,且由于界面反应的发生,材料的电阻率为(141.9±0.4)×10^(-9)Ω·m。电弧侵蚀结果表明,Ag/Cr_(2)AlC材料经电弧侵蚀生成Al_(2)O_(3),Ag发生熔融喷溅,产生明显凸起,Ag/Cr_(2)AlC的质量损失为6.25%。

2019-2023年电接触材料行业发展概况综述及趋势

本文叙述了从2019年至2023年国内电接触材料行业的整体发展情况,对主要产品的产量进行了统计,介绍了电接触材料行业标准化发展状况,对电接触材料行业发展趋势进行了展望,提出了行业发展任务和目标。

Ag基电接触材料的制备及其抗电弧侵蚀性能

针对Ag基电接触材料抗电弧侵蚀性能差、电寿命短等问题,采用化学镀铜的方法对碳纤维表面改性,然后利用粉末冶金技术制备Ag基电接触材料。通过扫描电镜表征了碳纤维表面和Ag基电接触材料表面的微观形貌;通过电性能模拟开断系统对Ag基电接触材料进行电弧侵蚀测试,测量了整体质量损失,表征了电弧侵蚀形貌。结果表明:碳纤维进行表面改性,能够有效提高与Ag基体的润湿性;相较于未添加碳纤维的AgSnO2电接触材料,碳纤维的加入能有效改善AgSnO2电接触材料抗电弧侵蚀性能。

NiO添加剂对高致密Ag-SnO_(2)材料力学和电接触性能的影响

为提高Ag-SnO_(2)电接触材料的综合性能,采用真空热复压技术实现了高效致密化,研究了纳米和亚微米NiO添加剂对力学和耐电弧侵蚀性能的影响及机理。借助电子背散射衍射仪(EBSD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征材料的微观结构及电弧侵蚀形貌。结果表明:含纳米NiO添加剂的Ag-SnO_(2)材料的相对密度显著增加,高达99.78%,电导率超过72%IACS。纳米NiO添加剂能够增加材料的抗压强度,而亚微米NiO导致材料的极限应变出现下降趋势。NiO添加剂可显著改善Ag-SnO_(2)材料的耐电弧侵蚀性能,抑制电极表面高温蒸发和孔洞产生。由于燃弧能量明显下降和熔池粘度增加,材料的质量损失明显减少。与无NiO的材料相比,含有亚微米NiO材料的晶粒得到细化,质量损失最低,阳极和阴极分别下降36.5%和43.8%。

Cu掺杂对Ag/SnO_(2)电接触材料性能的影响

为了系统讨论Cu掺杂对Ag/SnO_(2)电接触材料耐电弧烧蚀性能的影响,分别制备了Ag/SnO_(2)电接触材料和不同添加量Cu掺杂Ag/SnO_(2)电接触材料。利用XRD、TEM、SEM、EDS分别表征了SnO_(2)粉体和电弧烧蚀前后Ag/SnO_(2)电接触材料的物相结构、微观组织和成分分布,并测试了Ag/SnO_(2)电接触材料的物理性能和耐电弧烧蚀性能,探讨了Cu掺杂影响Ag/SnO_(2)电接触材料性能的机制。结果表明:掺杂的Cu离子溶入SnO_(2)的晶体结构引起晶格畸变,抑制SnO_(2)晶粒生长,使其晶粒尺寸减小。随着Cu添加量的增加,Cu掺杂Ag/SnO_(2)电接触材料的硬度、电阻率及电弧烧蚀下的质量损失均先减小后增大,而密度先增大后减小;Cu/Sn物质的量之比为0.12的Cu掺杂Ag/SnO_(2)(Ag/0.12Cu-SnO_(2))电接触材料的电阻率、硬度、电弧烧蚀下的质量损失均最低,密度最大,相对于无掺杂的Ag/SnO_(2)电接触材料,其组织分布的均匀性明显改善,平均电阻率、平均硬度和电弧作用下的质量损失分别降低了13.33%、6.87%和59.40%,而平均密度提高了4.11%。适量添加Cu可以明显改善Ag/SnO_(2)电接触材料的耐电弧烧蚀性能,但过量添加反而会降低该性能。原因在于,Cu掺杂SnO_(2)晶粒尺寸减小,提高了其与Ag基体间的界面结合强度以及二者之间的润湿性,抑制了SnO_(2)颗粒从Ag熔池中逸出并在电接触材料表面富集,从而提高Ag/SnO_(2)电接触材料的耐电弧烧蚀性能。

热熔断体用节银型电接触材料

介绍了热熔断体的基本原理和星状簧片对电接触材料的要求,同时介绍了应用于该领域的电接触材料类型。采用内氧化工艺开发了一种具有良好塑性的AgCuO材料,采用内氧化工艺和热轧复合工艺开发了一种节银型AgCuO/Cu/AgCuO材料,均可满足所有温度等级的有机物型热熔断体的性能要求。

新型Ag-CuO-La2O3电接触材料的制备及其性能分析

采用化恘包覆和粉末惀金法制备了新型Ag-CuO-La2O3电接触材料，悁究了新材料的微观结构和性能。结果表明，细小的 CuO 和 La2O3颗粒高度弥散地分布于银基体中，新材料的密度为9.77 g·cm^-3，电阻率为2.36μΩ·cm，显微硬度（Hv0.2）为113。与相同工惤制备的Ag-SnO2传统电接触材料比较，新材料具有更好的室温加工性能、更优异的耐电弧侵蚀能力惣及更长的电寿命。Ag-CuO-La2O3新材料有望成为惊种替代传统Ag-SnO2的新型电接触材料。

贵金属基电接触材料的研究进展

介绍了贵金属基电接触材料的种类、特点及应用范围,分析了国内外贵金属基电接触材料的使用条件及各种制备技术的优缺点。重点介绍了发展前景较好的4个系列银基电接触材料的各项性能指标、工作原理及应用方向,最后道出了电接触材料先进制备技术的研发方向,并指出了贵金属基电接触材料具有向多元化发展的趋势。

电触点材料接触电阻高精密测量技术

电触点材料是影响电气与电子工程中电接触可靠性的关键。本文综合应用了激励电流断续斩波技术、低噪低漂移弱信号调理技术和滑动窗口平均滤波技术,设计并实现了接触电阻的高精密测量,进而应用0.01级标准电阻和M22等级标准砝码完成了测量系统的误差分析。最后以典型平面AgCdO复合触点材料完成了不同激励电流条件下接触电阻与接触压力间滞回特性的测试与分析,实验结果确定了接触压力和激励电流对接触电阻的影响规律。

合金粉末预氧化法制备Ag-SnO_2-Y_2O_3电接触材料的研究

Ag-SnO2是各国电接触材料研究人员近年来新开发的一种无镉新型触头材料,它具有较好的导电导热性,优良的耐热性、抗电弧烧蚀性和抗熔焊性,是目前代替Ag-CdO的最理想材料。本文通过合金粉末预氧化法、复合粉体改性处理技术来制备Ag-SnO2-Y2O3电接触材料,添加稀土后合金粉末容易氧化,氧化粉体经改性处理后可有效改善氧化物颗粒与银基体间的润湿性、改善材料的后续加工性能,并且所制备的Ag-SnO2-Y2O3材料密度高、组织均匀、不存在宏观偏析,SnO2和Y2O3颗粒在材料中弥散均匀分布。

AgSnO_2电接触材料的制备和直流电弧侵蚀形貌特征

采用反应合成和热挤压方法制备出新型银二氧化锡电接触材料,运用X-ray分析了AgSnO2(10)材料的物相组成。在直流条件下进行AgSnO2(10)触点的电寿命实验,利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等实验手段对触点烧损后熔层表面进行元素成分分析,研究了熔层表面的微观组织结构。归纳出AgSnO2(10)材料的4种侵蚀形貌特征。

新型电接触材料Ag-金属导电陶瓷的制备与性能

本研究从一种新的角度寻找Ag -CdO的替代材料。采用粉末冶金方法制备出Ag-ABO3颗粒弥散强化材料 ,并对新材料的制备工艺和电接触性能进行了研究。实验结果显示 :新材料具有良好的电学和力学性能 。

反应合成银氧化锡电接触材料导电性能研究

采用反应合成技术和传统粉末冶金技术制备银氧化锡(AgSnO2)电接触材料。对AgSnO2块体材料进行导电率测试和X射线衍射分析,对块体材料及冷拉拔的AgSnO2线材进行显微组织分析(扫描电镜、透射电镜)。研究结果表明:采用反应合成技术可以在银基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒,制备AgSnO2电接触材料;反应合成法制备的AgSnO2材料中,微米级的SnO2颗粒系由纳米级的SnO2颗粒聚集而成;反应合成法制备的AgSnO2电接触材料较传统粉末冶金法制备的AgSnO2电接触材料具有更高的导电性;采用反应合成法制备的AgSnO2电接触材料由于改变了Ag和SnO2的结合状态使材料的加工性能和导电性能同时得到改善和提高。

原位合成Ag/Y_2O_3和Ag/CeO_2电接触材料研究

采用原位合成技术成功制备了Ag/Y2O3和Ag/CeO2电接触材料。X射线衍射分析表明反应合成材料中的相是Ag和Y2O3,CeO2;BSE图像显示:稀土氧化物在基体中呈球状弥散分布,粒径约为0.1μm^0.4μm,界面清洁,内氧化层与基体结合良好,改善了增强相与基体浸润不良的问题,并使材料致密度得到提高。测量材料的物理性能和力学性能,发现2种氧化物对基体的影响基本趋于一致。分析氧化物的原位形核机制,认为是氧在基体金属中通过克服原子间势垒扩散进入合金内部,发生择优氧化。扩散的主要方式是体扩散,生成的增强相牢固地嵌入基体,使得该复合材料的界面结合紧,综合性能优良。

AgSnO_2电接触材料的研究进展

作为AgCdO材料的替代物,AgSnO_2材料是近年发展很快的一种新型无毒电接触材料。简要分析了内氧化法与粉末冶金法制备AgSnO_2电接触材料的优缺点。通过对当前国内外电接触材料行业状况的对比分析,讨论了AgSnO_2电接触材料的品种、物理性能及相关制备工艺。

新型银氧化锡电接触材料

研究了1 种新型的纳米AgSnO2 触头材料。通过采用掺杂、SnO2 粒子的纳米化及化学镀的方法,改善了氧化物和银的浸润性,从而提高了触头材料的导电性、机械强度和加工性能。通过机械混合法和溶胶凝胶法2 种工艺的对比,证明用机械混合法在SnO2 中掺杂TiO2,反而使电导率升高;用溶胶凝胶法在SnO2中掺杂TiO2,Ti4+能够很好的进入SnO2的晶格,能够明显改善触头的电性能。微观组织分析表明:纳米触头中SnO2的分布明显的比非纳米触头中SnO2分布的要均匀,从而可以避免因SnO2的富集导致电导率降低,提高AgSnO2触头的电性能和电寿命。

制备工艺对AgCuO电接触材料组织和电寿命的影响

研究了用2种方法制备的AgCuO材料的组织形貌,发现在反应合成法制备的AgCuO材料中,生成的CuO颗粒较细小,并沿着Ag颗粒的边界分布;而粉末冶金法获得的AgCuO材料发生CuO颗粒的团状聚集,且孔隙较多。通过对接触电寿命的测试,结果表明反应合成法得到的AgCuO材料的电寿命是粉末冶金法制备的2倍。

铜基自润滑电接触复合材料研究综述

铜基自润滑复合材料因其优异的机械强度、良好的导电导热性能及自润滑特性,常被用于制备电刷、受电弓滑板等滑动电接触元件。从摩擦接触界面固体润滑膜形成的角度,详细叙述了铜基自润滑复合材料的润滑机理,指出摩擦接触界面固体润滑膜有效阻止了摩擦副对磨表面间的直接接触,使摩擦主要发生在固体润滑膜的内部,是铜基自润滑复合材料具备减摩自润滑特性的主要原因。同时对铜基自润滑复合材料的电磨损机制进行了详细介绍,指出铜基自润滑复合材料在滑动电接触过程中的磨损机制主要有磨粒磨损、粘着磨损、剥层磨损和氧化磨损四种,并从作用机制和形貌特征角度对它们进行了详细分析。最后,提出了铜基自润滑电接触复合材料研究领域目前存在的问题,并展望了相应的研究方向。