纤维状CuO组织对AgCuO电触头材料力学及电接触性能的影响

发布时间：2017-08-26 20:05

  本文关键词：纤维状CuO组织对AgCuO电触头材料力学及电接触性能的影响

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【摘要】：银氧化铜(AgCuO)复合材料是一种新型、环保的电触头材料,电阻率(≤2.18μΩ·cm)明显低于同质量分数的AgSnO2(≤2.40μΩ·cm)电触头材料。由于氧化铜具有稳定性好、与银基体界面润湿性好、价格低廉、原材料丰富等特点使得AgCuO电触头材料的开发与应用成为了一个热点。本论文采用反应合成法与热加工工艺来制备含有纤维状CuO组织的AgCuO(10)复合材料,研究显示,纤维状CuO组织的存在使得AgCuO复合材料在力学和电接触性能上都有所提高。在力学性能方面,分别对AgCuO的显微硬度、抗拉强度、断后延伸率等进行测试。发现本研究制备的AgCuO复合材料显微硬度的变化与纤维状CuO含量所占比例的高低变化趋势基本吻合；纤维状CuO组织含量较高,纤维状CuO组织长径比较大、纤维组织排布较为致密的试样,其抗拉强度越高；纤维状CuO组织含量高的试样断后延伸率较大。在电接触性能方面,本论文分别对AgCuO的接触电阻、抗熔焊性能、材料转移特性进行测试。结果显示,纤维状CuO组织含量高的试样接触电阻在低电压条件下较为稳定；其抗熔焊性能较为出色；在小于10A时,触头材料只发生转移不发生损耗,而高于20A时,试验触头均出现较大的损耗,而纤维状CuO组织的含量高低对材料转移的影响只出现在电流条件为10A-20A的范围内。在电弧侵蚀形貌特征方面,低电压条件下,触头阳极表现出明显的凹坑,而阴极表面则出现了电弧侵蚀中较为常见的火山口形貌特征,同时阴、阳极触头表面出现了浆糊状尖峰结构。另外发现纤维状CuO组织含量高的触头,阳极侵蚀后形成凹坑直径小。本研究对实现AgCuO电触头材料低成本、规模化的生产提供了参考,对于促进AgCuO材料的产业化应用具有一定的实际意义与应用价值。
【关键词】：反应合成法 热加工 银氧化铜 力学性能 电接触性能 电弧侵蚀形貌
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM503.5;TB33
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-29
• 1.1 引言11-12
• 1.2 电触头材料的发展状况12-15
• 1.2.1 AgSnO_2电触头材料研究应用现状12-13
• 1.2.2 AgZnO电触头材料研究应用现状13
• 1.2.3 AgCuO电触头材料研究应用现状13-14
• 1.2.4 其他银金属氧化物电触头材料研究现状14-15
• 1.2.5 复相AgMeO电触头复合材料研究现状15
• 1.3 电接触理论概述15-23
• 1.3.1 接触电阻理论16-19
• 1.3.2 触头材料的侵蚀理论19-21
• 1.3.3 触头表面动力学特性21-23
• 1.4 电触头材料的制备方法23-26
• 1.4.1 粉末冶金法24
• 1.4.2 合金内氧化法24-25
• 1.4.3 共沉淀法25-26
• 1.4.4 机械合金化法26
• 1.5 原位合成技术简介26-27
• 1.6 本课题研究的目的及意义27
• 1.7 课题来源及研究内容27-29
• 1.7.1 课题来源27
• 1.7.2 研究内容27-29
• 第二章 实验方案29-37
• 2.1 原料29
• 2.2 AgCuO电触头材料的制备29-33
• 2.2.1 混料29
• 2.2.2 锭坯压结29
• 2.2.3 锭坯的反应合成29
• 2.2.4 复压复烧29
• 2.2.5 挤压29-30
• 2.2.6 丝材拉拔30-31
• 2.2.7 铆钉型复合触点制备31-32
• 2.2.8 成品后处理32
• 2.2.9 试样编号32-33
• 2.3 分析测试33-37
• 2.3.1 密度测试33
• 2.3.2 硬度测试33
• 2.3.3 抗拉强度测试33-34
• 2.3.4 断后伸长率测试34
• 2.3.5 显微组织分析34
• 2.3.6 相组成分析34
• 2.3.7 电接触性能测试34-35
• 2.3.8 AgCuO电触头损耗量测试35
• 2.3.9 电弧侵蚀形貌及微区成分分析35-37
• 第三章 AgCuO的组织纤维化及力学性能分析37-53
• 3.1 纤维状CuO含量分析37-42
• 3.1.1 计算标准选择37-38
• 3.1.2 计算软件选择38
• 3.1.3 计算过程38-40
• 3.1.4 计算结果与误差分析40-42
• 3.2 致密度分析42-44
• 3.3 微硬度分析44-45
• 3.4 抗拉强度分析45-49
• 3.5 断后延伸率分析49-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第四章 AgCuO的显微组织53-64
• 4.1 物相分析53-54
• 4.2 显微组织分析54-57
• 4.2.1 AgCuO棒材显微组织54-56
• 4.2.2 AgCuO丝材显微组织56-57
• 4.3 AgCuO丝材断口形貌特征分析57-58
• 4.4 电弧侵蚀形貌分析58-62
• 4.4.1 电流条件对AgCuO触头电弧侵蚀形貌的影响58-61
• 4.4.2 纤维状CuO组织对AgCuO触头侵蚀形貌的影响61-62
• 4.5 本章小结62-64
• 第五章 AgCuO的电接触性能分析64-74
• 5.1 抗熔焊性能64-67
• 5.2 接触电阻67-69
• 5.3 材料转移特性69-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 致谢76-77
• 参考文献77-84
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文以及奖励84

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3 付，

本文编号：742721