原位合成Cr2Nb/CuCr复合材料及其真空电特性

采用真空烧结熔渗法制备不同Cr2Nb含量的Cr2Nb/CuCr复合材料.通过XRD和SEM研究复合材料的组织结构,采用SEM和高速摄影研究原位合成的Cr2Nb对复合材料表面电弧运动及表面烧蚀形貌的影响.结果表明:随着Cr-Nb复合粉末添加量的增加,Cr2Nb/CuCr复合材料的硬度、电导率、截流值、电弧寿命和耐电压强度均有明显改善,当Cr-Nb复合粉末的添加量为7％(质量分数)时,Cr2Nb/CuCr复合材料的阴极斑点更为分散,截流值显著降低,电弧寿命明显延长.与常规CuCr合金性能相比,Cr2Nb/CuCr复合材料表现出较好的综合性能.     

CuCr25纳米晶化对真空电弧阴极斑点扩散的影响

采用氩气保护气氛高能球磨和真空热压技术制备了致密度大于98％的纳米晶CuCr25合金，并在真空室内进行击穿试验。采用扫描电镜对纳米晶和粗晶CuCr25合金阴极斑点蚀坑形貌进行观察。结果表明：粗晶CuCr25合金真空电弧阴极斑点扩散表现为原地重复燃烧或整体的跳跃式移动，且有选择地分布在Cr相。而纳米晶CuCr25合金由于晶粒细化（〈50nm），为电子发射提供了优越条件，阴极斑点的扩散表现为次级斑点的此起彼伏的准连续移动，击穿相均匀分布在整个阴极表面。     

CuCr触头材料小电流下阴极斑点与截流值研究

研究了在峰值电流分别为10A和80A的小击穿电流下，CuCr25与CuCr50合金阴极斑点蚀坑形貌的差异。通过比较阴极斑点蚀坑的大小和分布，分析了CuCr触头材料显微组织中Cr相尺寸的大小对阴极斑点运动和蚀坑形貌的影响。采用示波器直接测量出截流值和电弧寿命，结合CuCr合金阴极斑点蚀坑形貌的分布，从现象和机理上解释了CuCr25合金截流值低于CuCr50合金的原因。这些结果对通过优化CuCr合金的显微组织以降低触头材料的截流值提供了有力的依据。     

纳米CuCr25合金的阴极斑点运动特性

在超高真空(10-6 Pa)条件下,利用高速摄影机观测常规及纳米CuCr25合金的阴极斑点运动.实验结果显示,常规CuCr25合金的阴极斑点运动局限于阳极正下方的Cr相上,而纳米CuCr25合金的阴极斑点可以运动到偏离阳极正下方较远处.Cr粒子尺寸的减小及相应的晶界的增加是造成阴极斑点运动巨大差异的主要原因.     

Ni含量对CuCr25合金组织与性能的影响

采用真空感应熔炼法获得不同Ni含量的CuCr2 5合金。通过观察其显微组织和测量其性能得如下结果 :随Ni含量的增加 ,合金的Cr相由树枝晶转变为节点状晶粒 ,并且得到明显细化 ;合金的电导率大幅度下降 ,但是Ni含量小于 0 .5 % ,电导率大于 2 0MS/m ,相当常规CuCr5 0的性能 ;Ni含量对该合金的耐电压强度影响不大。     

深冷处理后CuCr真空触头材料的组织性能研究

CuCr50真空触头材料经深冷处理后,抗电弧烧蚀性能明显提高.本文利用电子探针、能谱、显微硬度测试等手段,对CuCr50合金深冷处理前后的显微组织和性能进行了对比分析.结果表明CuCr50合金深冷处理后,显微孔洞明显减少,Cu基体孪晶增多,表面出现弥散分布的细小Cr颗粒.说明在深冷过程中,显微孔洞焊合,致密性增加,Cu基体的纯度增加,电极导热性、导电性随之增加.这种组织与性能的变化使真空开关的抗电弧烧蚀能力及开断能力得到较大改善.     

机械合金化制备的纳米晶W-Cu电触头材料

采用真空高温热压熔渗烧结工艺制备出密度为 99 5 %的纳米晶W Cu电触头材料。其组织结构和晶粒大小采用SEM ,TEM和XRD观察。同时就纳米晶W Cu电触头材料的硬度、电导率、耐电压强度和抗电弧烧蚀性与传统粉末冶金工艺制备的进行了对比分析。结果表明 ,纳米晶W Cu电触头材料的硬度、抗电弧烧蚀性及耐电压稳定性远优于传统熔渗法的W Cu合金 ,而电导率两者相差不大。     

机械合金化制备的纳米晶W—Cu电解头材料

采用真空高温7热压熔渗烧结工艺制备出密度为99．5％的纳米晶W-Cu电触头材料，其组织结构和晶粒大小采用SEM，TEM和XRD观察，同时就纳米晶W-Cu电触头材料的硬度，电导率，耐电压强度和抗电弧烧蚀性与传统粉末合金工艺制备的进行了对比分析，结果表明，纳米晶W-Cu电触头材料的硬度，抗电弧烧蚀性及耐电压稳定性远优于传统熔渗法的W-Cu合金，而电导率两者相差不大。     

Ni或Co的加入对CuCr25合金组织与性能的影响

研究了Ni或Co的加入对真空感应熔炼制备的CuCr25合金的组织形貌和物理性能的影响。结果表明：加入Ni或Co后可以明显改善CuCr25合金的显微组织,避免出现Cr的宏观偏析,大大提高了成品率,提高了合金的耐电压强度和硬度,合金的电导率有所降低。真空感应熔法制备的CuCr25合金达到了常规方法制备的CuCr50的技术要求。     

纤维结构钨铜触头材料电性能的研究

采用真空熔渗法制备了纤维结构钨铜触头材料,对其耐电压强度、截流值和电弧侵蚀进行了测试和分析.结果表明,随着击穿次数的增多,耐压强度逐步升高、然后基本趋于稳定;放电曲线电流波动幅度较小,说明在小电流下的电弧稳定性高,电弧过零时的截流值降低;同时,从侵蚀形貌能够看出纤维结构的触头材料蚀坑小,且只有少量的液滴喷溅,表现出良好的抗侵蚀性能.     

Effect of Fe on microstructures and vacuum arc characteristics of CuCr alloys

In order to clarify the effect of Fe addition on vacuum arc characteristics of CuCr alloys, the CuCr50, CuCr45Fe5 and CuCr40Fe10 alloys were prepared by vacuum sintering and infiltrating, and the simulated electrical breakdown experiment was undertaken in a vacuum interrupter. The characteristics of the motion of vacuum arcs were analyzed by a digital high-speed video camera and the erosion morphology was characterized by a scanning electron microscope (SEM). The results show that Fe additions can strengthen the Cr phase, promote the first breakdown phase to transfer from Cr to Cu and increase the strength of the alloy breakdown voltage by 80%. Meanwhile, Fe additions can still retain the arc stability of CuCr50 alloys during the generation and extinguishing process, decrease the chopping current, and prolong the arc life. Furthermore, the characteristics of the split and motion of cathode spots on the surface of the CuCr40Fe10 alloy were improved, which prohibits the concentrated arc erosion.     

Preparation of CuCr25 alloys through vacuum arc-smelting and their properties

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｕＣｒａｌｌｏｙｓａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｎｔａｃｔｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｖａｃｕｕｍｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒｓａｎｄａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅｈｉｇｈｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｎｇａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｗｉｔｈｓｔａｎｄｉｎｇｓｔｒｅｓｓ[1].Ｐｒｅｓｅｎｔｌｙ ,ｔｈｅｍａｉｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｐｒｅｐａｒｉｎｇＣｕＣｒａｌｌｏｙｓｉｎｃｌｕｄｅ…     

CuCr合金触头材料的研究现状

CuCr合金触头材料具有良好的力学和电学性能,广泛应用于真空开关。本文综述了不同Cr含量对CuCr触头材料开断能力、截流值、耐电压强度和抗熔焊性等性能的影响,并总结了添加其它新组分对其性能的作用。针对目前CuCr合金存在的问题,提出严格控制原材料成分及杂质含量、添加新组分,是目前改善或获得高性能CuCr触头材料的发展方向之一。     

MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF CuCr25 ALLOYS WITH DIFFERENT Ni CONTENT

CuCr25 alloys containing different Ni content were prepared by vacuum induction melting (VIM). The micro structure and properties were tested. The results show that with the increase of Ni content in CuCr25 alloys, the Cr phase changed from developed dendrite into nodular grains and was drastically refined; the electrical conductivity significantly decrease, but still reach the level of conventional CuCr50 when the Ni content is below 0.5%. The Ni content had little influence on their breakdown strength. The first breakdown sites transferred to the boundary of Cu and Cr phase for CuCr25Ni compared to the Cr phase for CuCr25 without Ni.     

CuCr25W1Col合金的性能研究

为节约Ｃｒ资源,提高ＣｕＣｒ触头材料的耐电击穿性能并满足其大规模生产的需要,根据Ｗ、Ｃｏ的选择相强化作用,以钝Ｃｕ、Ｃｒ块为原料,采用Ａｒ气保护熔炼法制备ＣｕＣｒ２５Ｗ１Ｃｏｌ头合金,并对其性能进行研究。实验结果表明,该合金晶粒尺寸细小,含气量低,耐电压强度已达到常规头材料的水平。