银基电接触材料研究与应用的进展

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与研究体会,对此类材料的研究与应用进展进行了扼要归纳与阐述。     

电流等级对掺杂AgSnO_2触头材料电接触性能的影响

采用粉末冶金法制备了AgSnO_2、AgSnO_2/Bi_2O_3、AgSnO_2/TiO_2三种触头材料。对制备的触头材料在DC 14 V条件下的不同电流等级进行电接触性能测试,得到接触电阻和燃弧能量参数,分析DC 14 V电压、不同电流等级下各掺杂AgSnO_2触头材料电接触性能表现。结合显微组织分析结果,确定各掺杂AgSnO_2触头材料在DC14 V电压下的最适用电流范围。结果表明,随着电流水平的增加,AgSnO_2/Bi_2O_3与AgSnO_2材料的接触电阻均呈现先增大后减小的趋势,AgSnO_2/TiO_2材料的接触电阻则呈现波动性减小的趋势,三种材料的电弧能量持续增大。添加剂的加入对AgSnO_2触头材料的电接触性能有一定的改善作用。三种材料中AgSnO_2/Bi_2O_3综合性能表现更为优异,并且在20 A的电流水平下具有最佳的整体性能。     

SnO_2粒度对AgSnO_2触头材料性能的影响

采用粉末冶金法制备了6种SnO_2粒度的无掺杂AgSnO_2和AgSnO_2/La_2O_3两种触头材料,研究了SnO_2粒度对两种AgSnO_2触头材料物理性能和电接触性能的影响。结果表明,当SnO_2粒度分别为1 000 nm和500 nm时,无掺杂AgSnO_2和AgSnO_2/La_2O_3两种触头材料的硬度适中,导电率较大,接触电阻和燃弧能量均较小且较稳定。通过选择合适的SnO_2粒度,可改善AgSnO_2触头材料的性能。     

通过配对定向转移提高粉末冶金触头材料的使用性能

作者研究过用合金内氧化法制造的各种银-金属氧化物触头材料与纯银触头配对使用,在交流条件下发生触头材料定向转移现象。在此基础上,又将用粉末冶金法制造的多种银-金属氧化物与纯银配对,在交流220伏,几十安培条件下进行五万次的“接通—分断”试验。试验结果表明,用粉末冶金法制造的各种银-金属氧化物触头材料也都发生了向纯银触头材料定向转移的现象。 研究交流条件下发生的触头材料定向转移现象,不仅在电接触理论上有重要价值,在触头材料的应用上也有着实用意义。试验证明,选     

基于模糊综合评判的稀土La掺杂AgSnO_2触头材料性能评估

为了对掺杂稀土元素La的AgSnO2触头材料性能进行定量化分析,更准确的反应触头材料工作性能,将模糊综合评判应用于触头材料性能评估。采用改进层次分析法(AHP)将主观定性结论定量化,得到主观专家权重,通过客观数据信息得到客观熵权,用拉格朗日乘子优化法对两种权重进行综合权重计算,这样可以充分减少权重计算的主观性,发掘原始数据中所包含的信息量,使各指标权重的确定更加精确。综合评估第二相SnO2粒度对AgSnO2/La2O3触头材料物理和电接触性能的影响,案例分析结果验证了所提方法的有效性和实用性。最后进行物理与电接触性能实验,实验结果与综合评估结果相吻合,进一步验证了该评估方法的可靠性,为今后AgSnO2触头材料的应用提供科学的参考依据与方法。     

微合金元素对新型铜基合金触头的作用研究

将新型铜基合金触头材料应用在PR194汽车继电器的触头上,研究了新型铜基合金触头材料中微量的Ni,Mo,Co等合金元素对触头性能的影响。结果表明:Ni以稳定的第二相Ni3Ti均匀地分布在基体中,提高了触头的抗氧化能力和耐热能力;Mo以高熔点、高硬度的单相Mo颗粒稳定地存在于熔融体中,提高了触头材料的抗电弧侵蚀能力,并降低材料的电弧摩损;而Co富集在触头表面Mo质点相上,有利于提高电触头材料的耐电弧性能、抗粘结性以及耐磨损性能。而在阻性负载实验中形成的Cu,Ag固体相、Cu-Ni相提高了材料的灭弧能力,形成的颗粒状Cu,Ag,Ni氧化物使合金的抗材料转移能力得到提高。这些微量元素的加入显著提高了触头综合性能,使得该触头的接触电阻在试验前小于50 mΩ,进行寿命实验后小于100 mΩ,电气寿命达到1×105次,产品质量合格。     

真空开关用触头材料

综合介绍德国第１５届阿尔贝特－凯尔电接触研讨会报导的真空触头材料最新的研究进展。讨论集中在用模拟真空开关试验装置对钨基、碳化钨基、铜格等触头材料的分断能力、电弧烧损、截止电流的研究结果以及分析解释。     

可使电弧腐蚀减到最小的加锂触头材料

美国威斯康星州 Square D 公司宣称,一种添加锂的新型电触头材料可以使电弧引起的接触腐蚀减少到最低限度。这种称为“Sansarc”的新型材料是添加了大约50ppm氧化锂的银镉氧化物。由于减少了腐蚀,触头寿命延长,触头头部也只需少量的银,而     

碳纳米管增强纳米晶Ag-5% C电接触材料研究

通过高能球磨结合还原剂液相喷雾化学包覆技术，配以适量碳纳米管作为纤维增强体制备得到纳米晶Ag-5％C（质量百分含量）包覆粉。与常规Ag-5％C机械混粉相比，在相同粉末冶金工艺下制备的触头力学物理性能测试表明，该碳纳米管增强纳米晶Ag-5％C电接触材料各项性能均比机械混粉触头优异。该材料有望成为一种可替代烧结挤压和机械混粉同类材料的新型AG/C触头材料。     

Bi_2O_3含量对Ag-SnO_2触点材料性能的影响

采用复压复烧工艺制备了不同Bi_2O_3含量的Ag-10SnO_2-Bi_2O_3触点材料,并对其组织结构、密度、硬度、电阻率、抗电化学腐蚀和抗电弧腐蚀性能进行了测试和分析。结果表明,随着Bi_2O_3含量的增加,Ag-10SnO_2-Bi_2O_3触点材料硬度升高,电导率下降,化学腐蚀抗力上升。触头电弧侵蚀面积与腐蚀孔洞的数量密切相关,孔洞数量增加会导致触头强度下降,扩大了配对触头的接触面积,导致电弧侵蚀面积扩大。当添加1%Bi_2O_3时,触头电弧侵蚀区和喷溅区面积最小,孔洞数量最少,触头性能优良。     

AgRE/Cu/B Ag三层复合触头材料的研制

叙述了采用冷轧技术和扩散退火等工艺研制并生产AgRE／Cu／BAg三层复合触斗材料．在银中加入适量的稀土元素及细晶金属，可有效地细化和稳定晶粒组织，提高电触头材料的抗熔焊性能和抗腐蚀性能，其中BAg为含Ag50％的银基焊料，在铜基上同时复合一层银焊料，解决了触头与触桥间的焊接问题，可焊性好，明显地提高了生产效率．     

银的主要应用领域和发展现状

综述了银的主要应用领域：（1）感光材料；（2）装饰材料；（3）接触材料；（4）复合材料；（5）银合金焊料；（6）银浆；（7）能源工业用银；（8）银在催化剂中的应用；（9）银在医药中的应用；（10）银系列抗菌材料，介绍了银在这些主要应用领域中的研究发展现状。     

电触头材料的技术发展和节银回顾

简要回顾了７０年代中期以来电触头材料的技术进步以及节约用银的成就。并提出，今后的任务仍然是发展新材料并节约用银。     

新型无银触头材料的研制

采用粉末冶金技术研制了一种新型无银触头材料。该材料的综合性能,如密度、硬度、电阻率、灭弧特性及温度特性与传统的银基触头材料接近。所研制的无银触头在许多应用中,如在电力机车上可替代银基材料,具有明显的经济效益和社会效益。     

Effect of Structural Anisotropy on Contact Properties in a Silver - Graphite Composite

We have studied the effect of structural anisotropy on the contact properties of silver –5 mass% graphite composite. We have established that the highest erosion resistance is typical of contacts with a structure in which the flake-shaped graphite particles are located perpendicular to the working surface. Welding resistance is higher in contacts with a structure in which the graphite particles are located parallel to the working surface of the contact. We have shown that for any arrangement of the graphite particles in the silver matrix, contacts with an anisotropic structure made from bars obtained by extrusion are distinguished by a higher erosion resistance compared with contacts prepared by single pressing - sintering - final pressing - annealing. The results obtained are of practical importance for designing electrical contacts to be used in low-voltage automatic switches. They make it possible to improve the operating characteristics of silver - graphite composite materials.__________Translated from Poroshkovaya Metallurgiya, Nos. 1–2(441), pp. 101–105, January–February, 2005.     

Properties Enhancement of an Eco-Friendly Electrical Contact Material by Silver Nanoparticles Addition

Silver-tin oxide electrical contact material with 10?wt pct stannic oxide and balance nanosized and micronsized silver was developed successfully. Stannic oxide particles chemically coated by a layer of silver nanospheres are homogeneously dispersed in a silver microcrystalline matrix made by chemical synthesis. The material processed by pressing-sintering-repressing exhibited enhanced properties: density: 97.1 to 97.9?pct relative density, Vickers hardness: 103 to 115, electrical conductivity: 65 to 69?pct IACS, volumetric shrinkage: 28.9 to 30.9?pct, and a very fine and uniform microstructure.     

反应合成AgSnO2材料的显微组织和力学性能研究

采用一种新的工艺(反应合成法)制备了AgSnO2电接触材料，并对AgSnO2材料进行了显微组织和力学性能研究。结果表明：采用反应合成技术可以在Ag基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒，微米级的SnO2颗粒是由纳米级的SnO2颗粒聚集而成。由于SnO2颗粒在Ag基体内部通过反应原位获得，增强了sn02颗粒与Ag基体的界面结合能，改变了Ag和SnO2的结合状态，使AgSnO2材料的加工性能和力学性能得到改善和提高。     

PMTA对镀银层抗H2S腐蚀性能的研究

论述了1-苯基-5巯基四氮唑(PMTA)所具有的独特性质在防银变色方面的应用.考察了温度、浓度、溶剂等因素对其防银变色效果的影响,通过测定PMTA钝化膜的抗H2S腐蚀能力及其接触电阻,得出了较好的防银变色缓蚀剂配方及操作工艺.     

内蒙古多伦义盛店铀银多金属矿地质特征及控矿因素分析

多伦义盛店铀银多金属矿位于沽源—多伦铀多金属成矿带的北段,矿体赋存于上侏罗统满克头鄂博组三段蚀变钾长流纹岩和满克头鄂博组次流纹岩体内的隐爆角砾岩中。银矿体呈脉状产出,铀矿体呈似层状产出,受角砾岩带控制明显,属低硫型浅成低温热液矿床。结合前人研究成果,通过对银铀矿成矿地质特征、矿体定位及分布规律的分析研究,认为区内矿化与硅化、萤石化、菱锰矿化、水云母化和碳酸盐化等关系密切,矿化受火山—次火山岩体和NW-NWW向断裂带控制。NW-NWW向构造角砾岩带是银多金属矿的有利储存空间;NW-NNW向构造角砾岩带、次火山岩接触带及隐爆角砾岩带叠加复合部位是银铀多金属矿的最佳赋存部位。因此,构造角砾岩带、次火山岩接触带和隐爆角砾岩带可作为区内地质标志,结合地球化学异常和地球物理异常,指导区内找矿工作。     

Contact Interaction of Niobium and Iron Single Crystals with Low-Melting Metals

We have used the sessile drop method to study interfacial properties in low-melting metal – niobium and iron single crystal systems. The study was conducted on an automated apparatus which allowed us to photograph the drop and to transfer an image to a computer for further processing. We present data on the effect of temperature on the surface tension and contact angles for wetting of niobium single crystal substrates by pure metals (silver, lead, and indium) and by lead – silver, silver – copper alloys and also for wetting of an iron single crystal by lead.