Preparation and microstructure characterization of a nano-sized Ti^(4+)-doped AgSnO_2 electrical contact material

A Ti^4＋-doped nano-structured AgSnO2 material was prepared using sol-gel method and characterized by X-ray diffraction （XRD）, transmission electron microscopy （TEM）, and scanning electron microscopy （SEM）. The results show that Ti^4＋ cations are successfully doped into the crystal lattice of SnO2, and thus significantly improve the electrical conductivity of the sample. Furthermore, the coating of Ag on Ti^4＋-doped SnO2 nano-sized particles enhances the surface wettability and enables the resulting AgSnO2 material to have better mechanical properties.

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。

低压电器用银基触点材料研究与应用进展

银基电接触材料是低压电器的核心部件,其性能指标直接决定电气设备的安全可靠性。基于绿色环保要求,传统的银氧化镉电接触材料含有毒物质Cd元素,正逐渐淘汰。与此同时,电气设备的升级换代对银基电接触材料提出了更高的性能要求。针对银基电接触材料,从触点材料的失效机理、常见的银基电接触材料分类进行讨论,同时针对各种银基电接触材料存在的问题、成分设计与工艺优化以及仿真模拟的应用进行了全面的综述,并结合材料的研发需求,给了未来银基电接触材料的发展建议,为银基电接触材料的研究发展提供参考。

银基合金滑动电接触材料研究进展

银基电接触材料被广泛应用于电触头、导电刷、导电环、电换向片、电位器等电子电路关键零部件当中,承担电信号传递和控制、电流换向等重要用途。本文总结了Ag Cu系、AgNi系、AgCuNi系三类银基贵廉合金滑动电接触材料的发展历程,性能持续提高的技术路径,介绍了机器学习在电接触材料研发上的关键技术和现状,展望了机器学习在电接触材料研发的发展趋势。

碳纤维增强银基电接触材料的制备及性能

为改善碳纤维与银基体的结合强度,采用化学镀铜的方法对碳纤维进行表面改性,并采用冷压烧结法制备碳纤维增强银基电接触材料,同时研究了碳纤维含量对碳纤维增强银基电接触材料组织结构和基本性能的影响。结果表明,通过优化覆镀工艺,碳纤维表面镀铜后可以得到均匀致密的镀铜层,其增重率可达197.3%。银基电接触材料中碳纤维分布均匀。随着碳纤维质量分数增加,碳纤维增强银基电接触材料的致密度降低,电导率逐渐降低,硬度值先增大后减小,碳纤维质量分数为1.6%时硬度达到最大值,为50.7 HV。

银基电接触材料的研究现状及发展趋势

从电接触材料的电学、力学和加工性能等要求出发,介绍了银基电接触材料的种类、特点、性能及研究进展。分析比较了常用银基合金(Ag-Ni系、Ag-W系和Ag-RE系)和银基氧化物(Ag-ZnO、Ag-CuO和Ag-SnO2)电接触材料的制备方法及优缺点。发展无公害环保型并能广泛适用的新型节银电接触材料,已成为目前银基电接触材料研究、应用的重点。

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。

银基电接触材料的应用研究及制备工艺

鉴于银基电接触材料在电力系统、电器工业中的重要性,综合近年多种文献资料,阐述了Ag/Ni、Ag/C、Ag/WC和Ag/MeO等4个主要系列的银基电接触材料的特点。分析了喷射沉积法、溶胶-凝胶法、纤维强化法、等静压制法、等离子体喷涂法等制备银基电接触材料的工艺特点。结合现阶段研究工作,研制和改进电接触材料的制备工艺,发展新型环保触头材料、多相复合触头材料及纳米触头材料是今后银基电接触材料发展的主要方向。

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。

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 。

银-金属氧化物触头材料电弧侵蚀产物的研究

针对电寿命试验后AgSnO2触头周围出现黑色侵蚀产物的现象,通过光学显微镜、扫描电镜观察和能谱成分分析等手段,对比研究了AgCdO及AgSnO2触头电弧侵蚀产物的形貌及组成。结果表明:AgSnO2周围沉积物呈现黑色是由于电弧侵蚀后产物为须状形貌所致,而该形貌与AgSnO2的电弧侵蚀时以"蒸发"为主有关。另一方面,AgCdO的电弧侵蚀以"喷溅"为主,其产物呈菜花状。研究结果还表明:对电弧侵蚀产物的深入研究,有助于对触头材料电弧侵蚀机理的探讨。

银基触头材料电弧侵蚀特性及裂纹形成机理分析(英文)

利用数字显示时间继电器、交流接触器、断路器以及电阻性负载设计了一个简易的触头材料实验电路。用该实验电路对五种银基触头材料AgCdO(12),Ag(Sn,In)O,AgZnO(10),AgNi(10),AgC(5)根据不同的开断电流、开断次数、闭合压力和配对方式进行了电弧侵蚀实验。根据实验结果得到了一些有实际意义的电弧侵蚀特性曲线。然后根据不同的开断电流及闭合压力对裂纹形貌进行了分析研究。最后,基于数学分析给出了用于判定出现滑移裂纹和热应力裂纹的理论判据。

银稀土氧化物电接触材料的组织与物理性能

采用X射线衍射仪、金相显微镜和扫描电镜,研究了内氧法制备的Ag-Y2O3和Ag-CeO2材料的相组成和显微组织的演变,并测量了其密度、电阻率和硬度。结果表明:Ag-Y和Ag-Ce合金粉末经内氧化处理后生成Ag和稀土氧化物2种物相;Ag-Y2O3和Ag-CeO2材料烧结坯中氧化物颗粒分布不均匀且团聚严重,但材料经过大变形加工后,氧化物颗粒细小,均匀地弥散分布在银基体上;最终产品丝材的相对密度均达到99%以上,电阻率较低(<2.2μΩ.cm)。

50Hz和400Hz下Ag基合金电触头材料的电弧侵蚀

在低压、阻性、小电流负载下,用研制的小容量、可变频ASTM电触头通断测试系统获得了50Hz和400Hz下Ag基合金电触头材料的燃弧特征值和熔焊力,用电光分析天平、SEM和EDAX测量与分析了AgNi、AgC和AgW电触头材料的的质量变化、表面形貌与微区组分。研究表明,在低压、小电流条件下,400Hz时CAgC4、CAgW50和CAgNi10三种Ag基合金材料的抗熔焊性和抗烧损性均优于各自在50Hz下的性能。400Hz下,第二组元不同的Ag基合金电触头的抗电弧侵蚀能力不同。其中,CAgC4的喷溅最严重,耐电弧侵蚀能力最差,CAgNi10次之,CAgW50最好。

石墨烯含量对多层石墨烯/银复合材料组织和性能的影响（英文）

采用粉末冶金法制备了多层石墨烯/银电接触复合材料,并系统研究了多层石墨烯含量对多层石墨烯/银复合材料微观组织、导电率、硬度及电弧侵蚀的影响。结果表明,复合材料密度随多层石墨烯含量的增加而减小。多层石墨烯含量为0.5%的石墨烯/银复合材料具有最佳的导电率,为84.5%IACS。当多层石墨烯含量高于2.0%以后,复合材料硬度降低幅度明显增大。多层石墨烯含量为1.5%的多层石墨烯/银电接触复合材料表现出最优异的抗电弧侵蚀性能。

新型银基电接触材料的研究进展

综述了3种新型银基电接触材料的性能特点。以NiO、Bi2O3或CuO改性的Ag/SnO2MeO可以改善传统Ag/SnO2电接触材料的接触电阻稳定性、温升控制及室温加工性;以Ag/Ti3SiC2和Ag/Ti3AlC2为代表的三元层状化合物陶瓷相增强银基材料(Ag/MAX)可以改善AgNi材料大电流条件下的抗熔焊性能,降低直流负载条件下材料转移量;用石墨烯替代传统石墨研制的Ag/GNPs可以解决表面膜增厚、接触电阻增大、耐磨性不足等缺点。提出新型银基电接触材料的主要研发方向。

SnO_2表面改性对Ag/SnO_2复合粉末烧结组织及性能的影响

采用沉积法和蒸发法分别对SnO2粉末进行WO3、Bi2O3+CuO表面改性处理,并用化学镀方法制备Ag/SnO2复合粉末。通过粉末冶金的方法对Ag/SnO2复合粉末进行烧结实验,并通过光学显微镜、扫描电镜观察烧结体的金相组织及复合粉末的形貌,对SnO2表面改性方法及添加剂种类对Ag/SnO2烧结性能和组织的影响进行了研究。结果表明:沉积法改性使烧结体组织中的SnO2分布更均匀,且能明显提高烧结体Ag/SnO2的致密度。Bi2O3+CuO改性可消除SnO2的网络状分布,而WO3改性则显著改善电弧侵蚀后的表面组织。

不同碳质相增强银基复合材料的电接触行为

采用粉末冶金工艺制备碳质相质量分数为3%的不同碳质相(石墨、碳纳米管和石墨烯)增强银基复合材料,并对其微观组织和物理性能进行表征。对复合材料触头进行直流阻性负载条件下的电弧侵蚀试验,研究了不同碳质相对复合材料电弧特征、材料转移和质量净损耗的影响。结果表明,银-碳纳米管复合材料具有最佳的致密度、硬度和抗拉强度;而银-石墨烯复合材料具有最好的导电率。复合材料触头的材料转移方式均为阴极向阳极转移。同等电接触参数条件下,银-石墨烯复合材料具有最佳电接触性能,其燃弧时间最短、燃弧能量最低、材料转移量和质量净损耗最少。

新型AgC5电触头材料的性能及显微组织

采用高能球磨-还原剂液相喷雾化学包覆-粉末冶金工艺制备出新型银石墨电触头材料AgC5(质量分数)。经与烧结挤压和机械混粉工艺的同类触头相对比,该材料具有优异的机械物理性能。电磨损分断对比试验发现,与常规机械混粉同类触头相比该材料的耐电腐蚀性能提高了40%以上。利用扫描电镜和金相显微镜对AgC包覆粉体及烧结复压后触头显微组织进行了分析,发现微米尺寸的Ag颗粒呈絮凝状结构包覆在石墨片外,这种絮凝体内部孔洞尺寸细小且分布均匀;新工艺材料组织细腻,球磨石墨均匀分布在Ag基体上,弥散度较高。材料经电弧作用后的工作面用SEM和EDS分析发现:新工艺改善了Ag与C间的润湿性和物理结合强度,在电弧瞬时高温作用后,熔融Ag能够以珠状粘附在基体表面,有助于减少Ag液的喷溅损失。

铜-钨复合镀层电沉积工艺及其性能

采用复合电沉积的方法，通过在镀铜液中加入直径为1～3μm的钨颗粒，在纯铜表面制备了铜—钨复合镀层。研究了镀液中钨质量浓度、阴极电流密度、搅拌速率、镀液温度等工艺参数对镀层中钨质量分数的影响，测定了复合镀层的显微硬度和接触电阻。得到了复合电沉积的最优工艺为：钨质量浓度35g／L，电流密度4A／dm2，搅拌强度600r／min，温度50℃。所得铜—钨复合镀层具有合适的显微硬度（98．5—112．0HV）、稳定且较低的接触电阻及较长的电接触寿命，可以取代AgCdO触头。