反应合成银氧化锡电接触材料导电性能研究

采用反应合成技术和传统粉末冶金技术制备银氧化锡(AgSnO2)电接触材料。对AgSnO2块体材料进行导电率测试和X射线衍射分析，对块体材料及冷拉拔的AgSnO2线材进行显微组织分析(扫描电镜、透射电镜)。研究结果表明：采用反应合成技术可以在银基体中合成尺寸细小、界面新鲜的SnO2颗粒，制备AgSnO2电接触材料；反应合成法制备的AgSnO2材料中，微米级的SnO2颗粒系由纳米级的SnO2颗粒聚集而成；反应合成法制备的AgSnO2电接触材料较传统粉末冶金法制备的AgSnO2电接触材料具有更高的导电性；采用反应合成法制备的AgSnO2电接触材料由于改变了Ag和SnO2的结合状态使材料的加工性能和导电性能同时得到改善和提高。     

稀土在银及银合金电接触材料中的应用及发展

银及银合金电接触材料具有高的导电导热性,接触电阻低,加工性能好,价格较其他贵金属便宜,是电子电器行业应用最为广泛的电接触材料。在银及银合金电接触材料中添加稀土元素可以抑制纯银的自然时效软化,提高抗熔焊性、耐腐蚀性能、抗氧化性能及机械性能等,并能防止晶粒长大。文中综述了稀土在银及银合金电接触材料的作用机理及其应用,并展望了稀土银合金的发展前景。     

纳米氧化锡银基电触头材料的研究

银氧化锡触头材料是近年发展很快的1种新型无毒电触头材料，它具有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能。试验采用溶胶凝胶法制备纳米SnO2粉末，通过掺杂、化学镀包覆等工艺改善SnO2的导电性能及氧化物和银的浸润性；从而降低银氧化锡触头材料的接触电阻、改善组织的均匀性，提高机械加工性能。     

机器学习辅助高性能银合金电接触材料的快速发现

为了快速发现高性能银合金电接触材料,从文献中收集了32组铸造法制备的银合金电接触材料的成分和性能数据,采用特征量筛选方法识别出影响合金性能的关键合金因子,采用支持向量机算法建立了合金导电率和硬度预测模型,实现了合金成分的快速设计。选取预测性能优异的Ag-19.53Cu-1.36Ni、Ag-10.20Cu-0.20Ni-0.05Ce和Ag-11.43Cu-0.66Ni-0.05Ce (质量分数,%) 3种成分设计方案进行工业生产条件的实验验证,性能预测结果与实验结果误差均小于10%,3种合金导电率均≥79%IACS,Vickers硬度均≥87 HV,综合性能均优于已有铸造法制备的银合金电接触材料。上述研究结果表明,本工作建立的机器学习成分设计方法可靠性好,有助于提高合金成分设计效率,快速发现综合性能优异的银合金电接触材料。     

新型银稀土电接触材料的研究及应用

银基电接触材料具有优异的导电性和导热性,接触电阻低而稳定,加工性能优良,耐电弧熔焊和烧蚀,是低压电器、汽车电器和家用电器中广泛使用的电工材料。在银及银合金材料中添加稀土元素,可以抑制材料的自然时效和软化过程,提高材料的抗熔焊性、耐电弧烧蚀性、抗氧化能力以及力学性能,并且能够防止显微组织的长大,克服金属的迁移。阐述了稀土元素在银基电接触材料中的工作机制,以及银稀土新材料的应用情况。     

新型电接触材料Ag-金属导电陶瓷的制备与性能

本研究从一种新的角度寻找Ag-CdO的替代材料。采用粉末冶金方法制备出Ag－ABO3颗粒弥散强化材料，并对新材料的制备工艺和电接触性能进行了研究。实验结果显示：新材料具有良好的电学和力学性能，复合材料显微组织结构不均匀对材料性能的一致性产生了一定的影响。     

银氧化锡电触头材料研究现状及发展趋势

作为最有希望代替银氧化镉材料的材料,银氧化锡成了国内外研究的重点,目前取得了许多成果。文章总结了银氧化锡的性能、制造工艺及其添加元素的种类和作用并简单介绍了国内外的研究现状及发展趋势。     

稀土元素在银氧化锡触头材料中作用的研究

Ag—SnO2是中等负荷开关电器用触头材料,合金内氧化是其制备的主要方法之一。在Ag—SnO2的制备中,合金粉未完全内氧化是一个难点,添加金属元素促进合金内氧化的研究一直在进行。本文将稀土元素RE(La、Ce、Y)与Ag、Sn合金化,经雾化得到AgSnRE合金粉,在大气中内氧化后经成型．烧结得到合金坯锭;采用XRD、TGA—DAT等分析合金内氧化过程,并测试了Ag—SnO2—RE2O3的物理力学性能。研究表明,添加RE使AgSn内氧化的起始和结束温度最大下降分别为60℃和30℃,合金组织细化,硬度增加,然而导电率稍有降低。该项研究为AgSn合金粉末内氧化提供了新方法。     

Ag-GNPs 新型电接触材料的制备及其电接触行为

为阐明Ag-GNPs新型电接触材料的电弧侵蚀行为,采用粉末冶金技术制备了石墨烯纳米片质量分数为0.5%~2.0%的Ag-GNPs新型电接触材料,研究了Ag-GNPs材料的微观结构、密度、电导率,分析了材料电弧侵蚀后的质量损耗、表面形貌,探讨了材料的电弧侵蚀机制。实验结果表明,高含量的GNPs降低Ag-GNPs材料的密度和导电率,但可显著增加其力学性能。GNPs的密度与含量对熔池表面元素再分布有重要影响。高含量的GNPs更容易团聚和降低Ag-GNPs材料的电接触性能,特别是当Ag-GNPs材料中GNPs含量超过1.5%。GNPs含量为1.5%的Ag-GNPs电接触材料具有最佳的抗电弧侵蚀性能,DC 25/15A条件下电弧侵蚀后其质量损耗最低、侵蚀坑最浅。     

新型银基电接触材料的研究进展

综述了3种新型银基电接触材料的性能特点。以NiO、Bi2O3或CuO改性的Ag/SnO2MeO可以改善传统Ag/SnO2电接触材料的接触电阻稳定性、温升控制及室温加工性;以Ag/Ti3SiC2和Ag/Ti3AlC2为代表的三元层状化合物陶瓷相增强银基材料(Ag/MAX)可以改善AgNi材料大电流条件下的抗熔焊性能,降低直流负载条件下材料转移量;用石墨烯替代传统石墨研制的Ag/GNPs可以解决表面膜增厚、接触电阻增大、耐磨性不足等缺点。提出新型银基电接触材料的主要研发方向。     

锡酸锌纳米粉体的制备及其在电接触材料中的应用

以不同的锌源,锡源与沉淀剂为原料,采用化学共沉淀法成功合成了具有尖晶石结构的高纯度立方锡酸锌纳米粉体。采用机械合金化和粉末冶金技术制备Ag/Zn_2SnO_4电接触材料。探究了煅烧温度、锌源种类和沉淀剂类型等工艺参数对Zn_2SnO_4粉体的微观结构和Ag/Zn_2SnO_4电接触材料性能的影响规律。采用场发射扫描电子显微镜和X射线电子衍射仪表征锡酸锌粉体的形貌和物相,并测试Ag/Zn_2SnO_4电接触材料的电阻率,硬度与密度等物理性能。结果表明:以五水四氯化锡,氯化锌与碳酸钠为原料,于1000℃条件下煅烧3h合成的Zn_2SnO_4增强Ag基电接触材料可达到最佳电阻率2.31μΩ·cm,此时材料相应的密度和维氏硬度分别为9.51 g/cm3和656.3 MPa。相比于传统的Ag/SnO_2与Ag/ZnO电接触材料,Ag/Zn_2SnO_4电接触材料在电学性能和致密度上具有明显优势;由Ag/Zn_2SnO_4材料的断口组织分析可知,Ag相与Zn_2SnO_4增强相颗粒间结合良好。     

A Novel Method for the Preparation of Ag/SnO2 Electrical Contact Materials

描述了一种制备Ag/Sn O2电接触材料(Sn O2的质量分数为12%)的新方法。首先采用共沉淀法制备Ag-Sn O2纳米复合粉体(Sn O2的质量分数为42%)并对该Ag-Sn O2纳米复合粉体进行了表征。XRD结果表明制备的复合粉体由纯立方相的Ag和四方金红石相的Sn O2组成;SEM及TEM结果表明,纳米Sn O2与纳米Ag颗粒均匀弥散分布在复合粉体中;并借助于TG-DTA热分析对纳米复合粉体前驱体的制备过程进行了分析。然后,将Ag-Sn O2纳米复合粉体与Ag粉混合,采用粉末冶金法制备成Ag/Sn O2电接触材料,并对制备的Ag/Sn O2电接触材料进行了表征。结果表明,由于纳米Sn O2在Ag基体中弥散分布,制备的材料的物理性能如密度、硬度及电导率比普通工艺制备的材料好。     

Preparation and Study of Nano-Ag/SnO2 Electrical Conta- ct Material Doped with Titanium Element

采用液相原位化学法制备了一种超细的纳米级SnO2-TiO2复合粉末。对Ti元素在复合粉体中分布形态及对复合纳米粉体显微组织的影响进行了研究。SEM分析结果表明,SnO2-TiO2复合粉末颗粒细小、均匀,没有明显的团聚。采用粉末冶金法制备了一种新型的Ag/SnO2-TiO2电接触材料,并对该材料的电气性能进行了试验。结果表明,所研制的新材料通过了接通与分断能力试验,具有较好的抗电弧侵蚀性能,并且温升较低。因此,所制备的Ag/SnO2-TiO2电接触材料有可能成为替代Ag/SnO2的新型材料。     

Cu基电触头用掺杂SnO2纳米粉体的制备

利用溶胶-凝胶工艺制备了Cu基电触头用TiO2掺杂SnO2纳米粉。实验时,首先采用TG-DSC方法对掺杂SnO2前驱体在升温过程中的转变过程进行了分析,然后采用XRD对不同温度焙烧所得掺杂SnO2粉体进行了物相分析、颗粒粒径计算,采用TEM对掺杂SnO2粉体的微观形貌进行了观察,最后通过分析掺杂SnO2粉体晶格参数d值的变化对粉体的掺杂效果进行了评估。结果表明:通过所述工艺成功实现了TiO2对纳米SnO2的掺杂,500℃焙烧所得掺杂SnO2为圆球形,粒径约为10 nm,较好地满足Cu基电触头材料使用的需求。     

等离子喷涂纳米复合Ag/SnO2电触头材料放电性能研究

采用化学共沉淀法和高能球磨法制备纳米Ag-12%SnO2混合粉末,用等离子喷涂法将混合粉喷涂在Cu基表面,制备纳米复合Ag/SnO2涂层。测试涂层的物理性能和真空条件下的电性能,利用SEM观察分析放电后的表面组织结构。结果表明,纳米复合Ag/SnO2涂层越厚,密度越小,电阻率越大,而硬度与SnO2分布状况有关;涂层表面平整度影响耐电压强度值的分布;纳米复合Ag/SnO2涂层的分散电弧性能好,电弧烧蚀速率小。     

AgSnO2电接触材料的研究进展

作为AgCdO材料的替代物,AgSnO2材料是近年发展很快的一种新型无毒电接触材料。简要分析了内氧化法与粉末冶金法制备AgSnO2电接触材料的优缺点。通过对当前国内外电接触材料行业状况的对比分析,讨论了AgSnO2电接触材料的品种、物理性能及相关制备工艺。     

Influence of Rare Earth on the Wetting Ability of AgSnO2 Contact Material

AgSnO2是最有可能替代AgCdO的触头材料,但AgSnO2在使用过程中存在先天的缺陷。添加稀土元素能否增大AgSnO2触头材料的润湿性,改善其缺陷是本文讨论的重点。通过杨氏方程可知,润湿角θ越小,材料的润湿性越好。本工作选取La和Ce两种稀土元素,选取与SnO2的3种不同配比制备触头材料,利用座滴法测量了银基触头材料的润湿角。再与AgSnO2触头材料的润湿角进行对比。从测量结果可知,La元素对AgSnO2触头材料润湿性的改善效果明显。为了进一步验证这一结论,对AgSnO2和AgSnO2La2O3两种触头材料进行了模拟电弧试验,并对其进行微观分析。从而证明了AgSnO2La2O3触头材料的润湿效果较好。