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RGO/Cu-Zr-La电触头材料的组织、性能及制备工艺优化研究

发布时间:2020-12-26 21:40
  传统的低压电触头材料主要为银合金材料,其不仅昂贵且易消耗殆尽。由于铜及铜合金材料具有优异的导电、导热及延展性,成为了替代银基电触头的首选材料,然而铜及铜合金因室温强度低和抗氧化腐蚀性差,限制了其更广泛的应用。因此本文采用复压复烧法制备铜合金电触头材料,研究了合金元素Zr、La和氧化石墨烯协同改性铜合金触头材料的作用机制;探究了不同氧化石墨烯添加量对RGO/Cu-Zr-La触头材料组织与性能的影响;最后采用正交试验探究了工艺参数对RGO/Cu-Zr-La触头材料组织与性能的影响规律,得出以下结论:首先研究了氧化石墨烯、合金元素Zr和稀土元素La对RGO/Cu-Zr-La触头材料微观组织与性能的影响。结果表明,氧化石墨烯和Zr元素存在于晶界处,起到钉扎晶界阻碍其运动的作用。在细晶强化和Orowan机制所引起的位错强化联合作用下,经氧化石墨烯、合金元素Zr、La协同改性的RGO/Cu-Zr-La电触头材料硬度和强度都有很大的提高,与纯铜相比,其增幅分别达到了51.5%和27.1%。同时,研究发现活性更大的稀土元素La比Cu原子更容易发生氧化从而抑制了氧扩散到铜基体中的速率;而且还原氧化石墨烯... 

【文章来源】:南昌航空大学江西省

【文章页数】:62 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 电触头材料的概述及发展
    1.2 常用的触头材料
        1.2.1 银基电触头材料
        1.2.2 铜基电触头材料
    1.3 电触头材料的制备工艺
    1.4 石墨烯简介
    1.5 合金元素Zr和La在铜或铜合金中的应用研究
    1.6 本文研究目的、意义和内容
        1.6.1 本文研究的目的和意义
        1.6.2 本文的研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
    2.3 微观组织分析
    2.4 性能检测
    2.5 制备流程
第3章 合金元素和GO的添加对RGO/Cu-Zr-La材料组织与性能的影响
    3.1 引言
    3.2 原材料的表征
    3.3 电触头材料的显微组织
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 微观组织观察
    3.4 相对密度试验分析
    3.5 导电性能试验分析
    3.6 显微硬度试验分析
    3.7 拉伸性能试验分析
    3.8 抗氧化性能试验分析
    3.9 本章小结
第4章 不同GO添加量对RGO/Cu-Zr-La材料组织与性能的影响
    4.1 引言
    4.2 微观组织观察
        4.2.1 物相分析
        4.2.2 微观组织分析
    4.3 相对密度的影响分析
    4.4 导电性能的影响分析
    4.5 显微硬度的影响分析
    4.6 拉伸性能的影响分析
    4.7 本章小结
第5章 制备工艺参数对RGO/Cu-Zr-La材料组织与性能的影响
    5.1 引言
    5.2 正交实验设计
        5.2.1 正交实验因素与水平
        5.2.2 正交实验过程与结果
    5.3 正交实验结果分析
        5.3.1 极差与方差分析
        5.3.2 复压压力的影响
        5.3.3 初烧温度的影响
        5.3.4 初压压力的影响
        5.3.5 复烧温度的影响
        5.3.6 确定最优制备工艺
    5.4 验证实验
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]La对铜合金的电弧侵蚀行为和抗氧化性能的影响(英文)[J]. 李海燕,周轩,卢雪琼,王亚平.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2017(01)
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[3]石墨烯增强铜基复合材料的制备及性能[J]. 高鑫,岳红彦,郭二军,林轩宇,姚龙辉,王宝.  材料热处理学报. 2016(11)
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[5]2015年电触头材料的研究进展[J]. 赵浩融,罗韦,谢永忠,崔得锋.  电工材料. 2016(01)
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硕士论文
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[6]Cu/SnO2触头材料的制备与性能研究[D]. 王瑞娟.西安工程大学 2015
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[8]SiCp/Cu-SnO2电触头材料的制备及性能研究[D]. 莫金强.哈尔滨工业大学 2010
[9]新型弱电铜基电触头复合材料的研究[D]. 郭忠全.济南大学 2006
[10]银氧化铜电接触材料组织性能研究[D]. 闫杏丽.昆明理工大学 2004



本文编号:2940498

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