钨铜与弥散铜复合材料的制备及其性能研究
发布时间：2021-10-18 17:43
钨铜复合材料兼有铜的高导电率,钨的高熔点、抗电蚀性、抗熔焊性高硬度等性能,可用作电接触触头材料;弥散相氧化铝增强铜基复合材料强度高,导电性能与纯铜相近,抗电弧侵蚀,目前也用在电子电气领域作为电触头材料使用。为了满足开关电器对高性能电接触材料的需求,本文制备钨铜和弥散铜（Al2O3/Cu）两种复合材料,以便作为触头材料使用,所做工作内容与结果如下:（1）通过两种方案制备超细钨粉,分别是铵类钨酸盐直接煅烧还原法、溶胶-凝胶还原法制备超细钨粉。研究各方案的具体制备工艺过程,探究各工艺参数,观察制备的超细钨粉形貌,并分析所得钨粉的粒度。实验结果证实了溶胶凝胶法在制备分散性好的超细粉末的优越性,同时,在烧结性能方面,利用溶胶凝胶法所制备的超细粉末烧结活性较大,一是粒径越小,烧结活性大,二是颗粒一致性和分散性都优于直接煅烧法。总之,溶胶-凝胶法制备出超细钨粉,烧结活性好,颗粒分散均匀。（2）以溶胶凝胶法-煅烧-氢还原的方法制备4种高铜含量的钨铜超细复合粉体（5WCu、10WCu、20WCu、30WCu、）,以等离子体活化烧结（SPS）制备20WCu复合块体材料,以模压成形烧结制备5WCu、10WC...
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１髙压继电器??
?第一章绪论???第一章绪论??１．１引言??随着全球化进程的推进，科技的进步，经济的日新月异，世界各国对环境的保护也??愈加重视，燃油作为不可再生资源，仅价格持续飙升，而且对环境造成严重的污染［１］。??为此，各国政府为了保护生态环境和利用有限的资源，鼓励新能源汽车的发展，研发新??能源电动汽车。汽车继电器（图１－１）发挥着不可代替的作用，传统的继电器受技术及??制造工艺的影响，在接通髙电压、大电流负载时，继电器经常出现粘接失效或者连续电??弧烧蚀接触等系统失效现象［２】。电触点作为开关电器的重要组成部分，是构成电路的关??键部位，触头材料（图１－２）的性能直接影响到电器开关的质量。为了保证人们的用电??安全，电源正常输出功率是非常重要的，对此则提出了研发开关电器电压、电流安全切??换的新技术。鉴于上述问题，本文克服现有技术的不足，研制钨铜复合材料和新型铜基??复合材料，用于电动汽车高压继电器的高可靠性、长寿命电触头材料，以满足继电器在??环境中工作时的高压大电流要求具有长寿命和安全的电力输出，弥补电动汽车继电器触??头材料开发技术的不足。图１－１为高压继电器。??图１－１髙压继电器??图１－２触头材料??当开关电器在多种环境下工作时，电触点材料的压力、负载、工作电流和工作环境??１??
?厦门理工学院硕士学位论文???８００??７００?乂?■■??６００??５００?／??ｅ?／??ａ?／??３００?／??２００?／??１００?／??０?＾???０?６０?１８０?２４０?３６０??时间／ｍｉｎ??图３－２粉末煅烧曲线图??９００??８００?广；一广一．??７００?Ｘ??６００?／??匕?５００??赠?／??＿?４００?，／??３００?／??２００?／??１００?／??０?＾???０?１００?２５０?３１０?４３０??时间／ｍｉｎ??图３－３粉末还原曲线图??（二）溶胶－凝胶法??称量偏钨酸铵粉末（ＡＭＴ）?８０克，表面活性剂（柠檬酸）１０７．９４克，蒸馏水２００ｍｌ，表??面活性剂（硬脂酸）１．１２克。混合放入烧杯搅拌至完全溶解，调节ＰＨ值为４左右，然后放入??恒温磁力搅拌器中，加热搅拌７至８个小时，等到溶液变得粘稠，大部分水分蒸发。将产??物放入真空干燥箱中干燥１２小时。待产物干燥硬化后，就会变成多孔块状黄黑色固体。??再将产物从烧杯中取出，装到刚玉坩埚中，放入马沸炉进行高温煅烧，煅烧工艺与还原??工艺按直接煅烧法的工艺实施，如图３－２和图３－３所示，最后得到试验用所需钨粉。??３．２．２超细钨粉的烧结实验??选择三种不同粒径的粉末，一种为作者利用溶胶凝胶法制备的超细粉末，另外选用??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]W-30Cu纳米复合粉末液相烧结致密化与晶粒长大机制[J]. 郭垚峰,范景莲,刘涛. 稀有金属材料与工程. 2014(01)
[2]纤维结构钼铜复合材料的制备及组织性能[J]. 王婕丽,林文松,姜自旺,杨国良,段丽慧. 中国有色金属学报. 2014(01)
[3]低温加压烧结对钨铜复合材料致密化的影响[J]. 王正云,栾道成. 粉末冶金工业. 2012(06)
[4]高强高导铜合金的研究现状及发展趋势[J]. 刘瑞蕊,周海涛,周啸,陆德平,刘克明,彭谦之,彭勇,钟芳华. 材料导报. 2012(19)
[5]弥散铜导电条的制备及其组织性能分析[J]. 岳灿甫,陈会东,雷竹芳,金建新,陈派明. 热加工工艺. 2012(12)
[6]超细/纳米W-20Cu复合粉末的液相烧结机制[J]. 范景莲,朱松,刘涛,田家敏. 中国有色金属学报. 2011(07)
[7]WCu复合粉体的溶胶-凝胶制备及其还原行为研究[J]. 赵明,王金淑,刘伟,周美玲. 稀有金属材料与工程. 2011(02)
[8]真空热压烧结W（50）/Cu-Al2O3复合材料的性能研究[J]. 张晓伟,田保红,赵瑞龙,刘勇. 热加工工艺. 2010(20)
[9]热压烧结法制备W-15Cu复合材料的组织结构研究[J]. 杨梨容,魏成富,栾道成,王正云. 粉末冶金工业. 2010(03)
[10]自蔓延反应喷涂技术最新研究及进展[J]. 闫华,王爱华,熊钊颋,黄早文. 材料导报. 2009(13)
博士论文
[1]高性能铜基电接触复合材料的研制及强化机理研究[D]. 郭忠全.山东大学 2011
硕士论文
[1]Al2O3强化铜基复合材料的制备及其性能研究[D]. 丁飞.合肥工业大学 2014
[2]氧化铝颗粒弥散强化铜基复合材料的研究[D]. 李勇.华中科技大学 2005
本文编号：3443214
【文章来源】：厦门理工学院福建省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１髙压继电器??
?第一章绪论???第一章绪论??１．１引言??随着全球化进程的推进，科技的进步，经济的日新月异，世界各国对环境的保护也??愈加重视，燃油作为不可再生资源，仅价格持续飙升，而且对环境造成严重的污染［１］。??为此，各国政府为了保护生态环境和利用有限的资源，鼓励新能源汽车的发展，研发新??能源电动汽车。汽车继电器（图１－１）发挥着不可代替的作用，传统的继电器受技术及??制造工艺的影响，在接通髙电压、大电流负载时，继电器经常出现粘接失效或者连续电??弧烧蚀接触等系统失效现象［２】。电触点作为开关电器的重要组成部分，是构成电路的关??键部位，触头材料（图１－２）的性能直接影响到电器开关的质量。为了保证人们的用电??安全，电源正常输出功率是非常重要的，对此则提出了研发开关电器电压、电流安全切??换的新技术。鉴于上述问题，本文克服现有技术的不足，研制钨铜复合材料和新型铜基??复合材料，用于电动汽车高压继电器的高可靠性、长寿命电触头材料，以满足继电器在??环境中工作时的高压大电流要求具有长寿命和安全的电力输出，弥补电动汽车继电器触??头材料开发技术的不足。图１－１为高压继电器。??图１－１髙压继电器??图１－２触头材料??当开关电器在多种环境下工作时，电触点材料的压力、负载、工作电流和工作环境??１??
?厦门理工学院硕士学位论文???８００??７００?乂?■■??６００??５００?／??ｅ?／??ａ?／??３００?／??２００?／??１００?／??０?＾???０?６０?１８０?２４０?３６０??时间／ｍｉｎ??图３－２粉末煅烧曲线图??９００??８００?广；一广一．??７００?Ｘ??６００?／??匕?５００??赠?／??＿?４００?，／??３００?／??２００?／??１００?／??０?＾???０?１００?２５０?３１０?４３０??时间／ｍｉｎ??图３－３粉末还原曲线图??（二）溶胶－凝胶法??称量偏钨酸铵粉末（ＡＭＴ）?８０克，表面活性剂（柠檬酸）１０７．９４克，蒸馏水２００ｍｌ，表??面活性剂（硬脂酸）１．１２克。混合放入烧杯搅拌至完全溶解，调节ＰＨ值为４左右，然后放入??恒温磁力搅拌器中，加热搅拌７至８个小时，等到溶液变得粘稠，大部分水分蒸发。将产??物放入真空干燥箱中干燥１２小时。待产物干燥硬化后，就会变成多孔块状黄黑色固体。??再将产物从烧杯中取出，装到刚玉坩埚中，放入马沸炉进行高温煅烧，煅烧工艺与还原??工艺按直接煅烧法的工艺实施，如图３－２和图３－３所示，最后得到试验用所需钨粉。??３．２．２超细钨粉的烧结实验??选择三种不同粒径的粉末，一种为作者利用溶胶凝胶法制备的超细粉末，另外选用??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]W-30Cu纳米复合粉末液相烧结致密化与晶粒长大机制[J]. 郭垚峰,范景莲,刘涛. 稀有金属材料与工程. 2014(01)
[2]纤维结构钼铜复合材料的制备及组织性能[J]. 王婕丽,林文松,姜自旺,杨国良,段丽慧. 中国有色金属学报. 2014(01)
[3]低温加压烧结对钨铜复合材料致密化的影响[J]. 王正云,栾道成. 粉末冶金工业. 2012(06)
[4]高强高导铜合金的研究现状及发展趋势[J]. 刘瑞蕊,周海涛,周啸,陆德平,刘克明,彭谦之,彭勇,钟芳华. 材料导报. 2012(19)
[5]弥散铜导电条的制备及其组织性能分析[J]. 岳灿甫,陈会东,雷竹芳,金建新,陈派明. 热加工工艺. 2012(12)
[6]超细/纳米W-20Cu复合粉末的液相烧结机制[J]. 范景莲,朱松,刘涛,田家敏. 中国有色金属学报. 2011(07)
[7]WCu复合粉体的溶胶-凝胶制备及其还原行为研究[J]. 赵明,王金淑,刘伟,周美玲. 稀有金属材料与工程. 2011(02)
[8]真空热压烧结W（50）/Cu-Al2O3复合材料的性能研究[J]. 张晓伟,田保红,赵瑞龙,刘勇. 热加工工艺. 2010(20)
[9]热压烧结法制备W-15Cu复合材料的组织结构研究[J]. 杨梨容,魏成富,栾道成,王正云. 粉末冶金工业. 2010(03)
[10]自蔓延反应喷涂技术最新研究及进展[J]. 闫华,王爱华,熊钊颋,黄早文. 材料导报. 2009(13)
博士论文
[1]高性能铜基电接触复合材料的研制及强化机理研究[D]. 郭忠全.山东大学 2011
硕士论文
[1]Al2O3强化铜基复合材料的制备及其性能研究[D]. 丁飞.合肥工业大学 2014
[2]氧化铝颗粒弥散强化铜基复合材料的研究[D]. 李勇.华中科技大学 2005
本文编号：3443214
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3443214.html
