电触头材料深冷处理研究

本文对铜合金、银合金等触头材料进行深冷处理时，其组织变化而引起材料在电性能方面的改善进行了研究。结果表明：深冷处理不仅使合金材料的微结构发生变化，使材料组织细化，同时可提高铜、银合金材料的电磨损及导电性等。     

真空电弧熔炼的铜铬触头材料组织性能分析

论述了铜铬触头的金相组织与形成机理、金相组织对电气性能的影响及影响结晶组织的工艺因素,阐明了电弧熔炼法铜铬触头材料具有铬在铜基体中呈均匀细小弥散分布的铜铬组织;在开断能力、抗熔焊性、介质恢复强度等电气性能方面均明显优于传统粉末冶金法铜铬触头材料。     

深冷处理对CuCr真空触头材料组织及性能的影响

研究了 ＣｕＣｒ真空触头材料在一定的深冷处理条件下,其组织发生的微结构变化。深冷处理引起的Ｃｕ相中的过饱和Ｃｒ弥散析出,使得微观组织分布更加均匀,Ｃｕ相的导电、导热能力进一步改善。同时Ｃｒ相发生明显细化。深冷处理使ＣｕＣｒ真空触头材料的耐电压强度及耐电弧侵蚀得到了一定的提高。     

非晶-晶化法制备微晶铜铬真空触头材料

本文提出了一种非晶－晶化法制备微晶铜铬触头材料的新工艺。该工艺制备的铜铬触头材料，其组织中散着几个微米大小的铬细晶颗粒。由于经过电弧熔炼过程，消除了熔渗法和烧结法制造的触头中存在的大颗粒夹杂现象。可提高触头质量及在真空开关中运行的可靠性。另外，该工艺对原料铜和铬的要求可以降低，工艺相对简单，适用于各种铬含量铜铬头触头的材料的制造，是一种高质量，低成本，便于大规模生产铜铬触头材料的新的制造工艺。     

真空断路器铜铬触头材料中铬含量对开断能力的影响

我们研究了铜铬触头材料中铬含量从１２．５％￣７５％（重量比）的范围内变化对电流开断能力以及电弧形态，阳极熔化时间和电流开断后的触头侵蚀的影响。结果表明，在上述的铬含量变化范围内，铬含量越低，电流开断能力越高。当铬含量减少后，电弧聚集时间和电流开断后的阳极熔化时间都缩短，但是铜铬触头的侵蚀量变化，根据这一结果，可以看出真空断路器中铜铬触头材料中存在一个铬的最优含量。     

真空断路器铜铬触头材料中铬含量对开断能力的影响

我们研究了铜铬触头材料中铬含量从12．5％～75％（重量比）的范围内变化对电流开断能力以及电弧形态、阳极熔化时间和电流开断后的触头侵蚀的影响。结果表明，在上述的铬含量变化范围内，铬含量越低，电流开盼能力越高。当铬含量减少后，电弧聚集时间和电流开断后的阳极熔化时间都缩短，但是铜铬触头的侵蚀量变大。根据这一结果，可以看出真空断路器中铜铬触头材料中存在一个钻的最优含量。     

影响铜铬触头材料耐压特性的因素

本文研究了Cr粉晶体状态、Cr粉尺寸、Cr粉含量以及添加元素对真空灭弧室铜铬触头材料耐压特性的影响,找出了改善固相烧结法制备的铜铬触头材料耐压特性的方法。     

抑制操作过电压的方法

提高灭弧室技术要求：触头是真空灭弧室的关键部件，触头材料的构成成分，纯度，表面光洁度，装配工艺都直接影响真空开关的截流水平。触头材料主要用铜铬合金，铜铋合金和铜钨合金，国外有使用高纯度铜和高纯度钢材料的。     

铜铬触头材料再结晶过程的研究

一引言铜铬触头材料具有开断能力大，耐压高，抗电蚀和抗熔焊性好等优点，已被广泛应用于真空灭弧室中，铜铬触头作为真空灭弧室的关键部件，除了其它理化性能指标之外，还要求它具有高的电导率和适当的硬度；此外，在真空灭弧室的长期运行中，铜铬触头的显微组织结构及电导率和硬度会有一些变化，这与它在不同的温度条件下的再结晶有关。因此．有必要研究铜铬触头材料的再结晶过程，以便在生产中控制其电导率和硬度，以及更深刻地认识其在真空灭弧室里的运行机制。研究金属和合金的再结晶过程有多种方法，直接的方法有金相和电子显微术，X…     

真空灭弧室制造技术的发展

目前用于真空开关的触头材料大概有3种：半难熔金属＋良导体，如铜铬（CuCr）合金；熔融金属＋良导体，如铜钨合金；铜合金，如铜铋等。在中压真空开关中，铜铬被认为是最佳的触头材料，它结合了触头材料中最关键的电性能于一身，即优良的导电性，高的开断电流能力，良好的抗电弧熔蚀性和很好的抗表面熔焊能力以及截流值小等。     

Cu-25Cr合金触头材料中Cu/Cr相界面的特性

用透射电子显微镜(TEM)的选区电子衍射、衍衬及X射线能谱分析了真空熔铸Cu-25Cr合金触头材料和烧结CuCr25粉末合金触头材料中Cu/Cr两相界面及其显微组织。一些细小的Cr二次枝晶与Cu基体有择优取向关系,即(110)Cr∥(111)Cu和[011]Cr∥[112]Cu,间距约6nm的单列错配位错分布在Cr/Cu两相的半共格界面上,这表明Cu-25Cr合金材料中Cr/Cu两相的界面具有更好的协调性。与Cu-25Cr合金材料相反,CuCr25粉末合金烧结材料中Cu/Cr粒子之间形成的是非共格界面,且有少量的Al2O3和Cr2O3等夹杂物聚集在松散的Cu/Cr颗粒间的界面上。据此,本文讨论了CuCr触头材料中Cu/Cr两相间的界面结构对材料机械性能、断裂特性及电接触性能的影响。     

纳米触头材料电性能研究进展

分析了纳米材料与常规材料在热学性能和机械性能上的差异,综述了纳米触头材料在截流水平、抗电弧侵蚀和耐压能力等电性能研究上取得的进展,并对已有研究成果进行了概括和总结。结果表明:相对于同种配比的常规触头材料,纳米CuCr和AgFe触头材料的截流水平低于常规触头材料;纳米CuCr和AgFe的直流电弧稳定性高于常规触头材料,直流电弧寿命大于常规触头材料;纳米CuCr触头材料的耐压能力高于常规触头材料;纳米AgSnO2和AgNi触头材料的抗电弧侵蚀性能优于常规触头材料。因此,在今后对纳米触头材料的研究和开发过程中,加强纳米触头材料制备工艺研究和纳米触头材料的理论研究,有利于提高纳米触头材料电性能。     

选择性相强化对CuCr触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响

研究了合金元素Ｗ、Ｃｏ的加入对ＣｕＣｒ触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响。研究结果表明,合金元素选择强化ＣｕＣｒ材料的Ｃｒ相能够显著提触头间隙的耐电压强度,而强化Ｃｕ相对间隙的耐电压强度没有明显作用。文章认为制备ＣｕＣｒ系触头材料时应选择适当的制备工艺,使合金元素能够选择强化材料中的Ｃｒ相。     

纳米CuCr50触头材料电弧侵蚀特性

近年来,纳米CuCr触头材料在截流水平、耐压能力等方面的表现优于微晶CuCr触头材料。笔者利用真空触点模拟装置和基于虚拟仪器的电器电寿命测试系统,研究了直流低电压、小电流下的纳米CuCr50触头材料的电弧侵蚀量与分断燃弧时间和触头表面形貌之间的关系,同时采用两种微晶CuCr50触头材料作为对比。利用电光分析天平纳米CuCr50触头材料的侵蚀量,利用电子扫描显微镜测量触头表面形貌。结果表明:纳米CuCr50触头材料的平均分断燃弧时间和侵蚀量均高于两种微晶CuCr50触头材料。纳米CuCr50触头表面Cr颗粒细化及均匀分布,有利于分散电弧。纳米CuCr50阴极触头表面电弧烧蚀比较均匀,而两种微晶CuCr50触头阴极表面电弧局部烧蚀严重,出现明显的凹坑侵蚀。     

铜铬真空触头的烧结法制造工艺

本文较详细地介绍了真空断路器用CuCr50触头材料的混粉烧结法制备工艺，包括原料Cu粉和Cr粉的选取，原材料的预处理及与含氧量的关系，压制压力对相对密度的影响等。     

两种铜基触头材料的电弧侵蚀性能研究

电接触材料在工作过程中会受到机械磨损、环境腐蚀及电弧侵蚀,其中,电弧侵蚀对电接触材料影响最大,它是影响接触材料的电寿命和可靠性的最重要因素。笔者对采用熔渗法制备的CuCr50与电弧法制备的CuCr45电接触材料分别进行DC 50 V,20、30、40、50 A的电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对这两种材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行对比研究。结果表明,CuCr45与CurCr50在DC 50 V,20、30、40、50 A条件下,材料都由阳极向阴极转移;之后归纳出电弧侵蚀后两种材料的表面形貌特征,最后分析了两种材料的燃弧能量与熔焊力。     

影响CuCr系触头材料性能的因素

从杂质，组元，制备工艺和热处理等四个方面，较为详细地综述了影响CuCr系触头材料性能的因素，提出了几点关于CuCr触头材料今后使用和制造的看法。     

两种CuCr(75/25)触头材料的力学性能和断裂特性对触头电接触性能的影响

使用标准的拉伸试验与冲击试验测量了两种真空开关管用CuCr(75/25)触头材料的力学性能,并用光学显微镜和配有X射线能谱仪的扫描电子显微镜分析了两种触头材料的断裂特性。结果表明,真空熔铸Cu_25Cr合金触头材料的抗拉强度、塑性、冲击强度都明显高于混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料。两种触头材料的断口金相显示了不同的断裂机理,即Cu_25Cr合金材料是以典型的韧窝状断裂为主,而CuCr25粉末冶金触头材料则以Cr颗粒本身的解理断裂和Cr颗粒与Cu基体间的界面断裂为主。同时,讨论了强度、塑性以及Cu/Cr两相的界面结合强度对触头材料接触性能的影响,这些结果将有助于进一步理解为什么Cu_Cr合金触头材料在中国已经成为广泛接受和采用的并将成为全世界范围内中压真空断路器的真空开关管首选的触头材料。     

合金元素对CuCr触头材料不同温度下真空耐电压强度的影响

研究了合金元素W、Co对真空中CuCr触头材料在不同温度下的真空耐电压强度的影响。研究结果表明,高温时CuCr材料的耐电压能力比室温耐电压能力有所降低,合金元素W、Co通过弥散强化、固溶强化和增大了CuCr的表面张力而提高了CuCr材料室温及高温时的耐电压能力。