AgSnO2电接触材料的制备和直流电弧侵蚀形貌特征

采用反应合成和热挤压方法制备出新型银二氧化锡电接触材料，运用X-ray分析了AgSnO2(10)材料的物相组成。在直流条件下进行AgSnO2(10)触点的电寿命实验，利用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等实验手段对触点烧损后熔层表面进行元素成分分析，研究了熔层表面的微观组织结构。归纳出AgSnO2(10)材料的4种侵蚀形貌特征。     

热挤压工艺对反应合成AgSnO2材料显微组织的影响

采用反应合成和热挤压方法制备出新型AgSnO2电接触材料.利用金相显微镜和扫描电镜研究了反应合成法制备的AgSnO2材料热挤压前后的显微组织,分析了挤压速度、挤压模具等工艺条件对AgSnO2挤压线坯显微组织的影响,计算了采用平模挤压和45°锥模挤压的等效应力分布值,探讨了锥模挤压改善AgSnO2加工性能的机理.发现快速挤压使AgSnO2锭坯产生严重的径向不均匀变形,导致SnO2沿径向不均匀分布;而慢速挤压得到较均匀分布的SnO2,有利于AgSnO2力学性能的提高.研究还发现采用45°锥形模挤压,出模口应力梯度较小,有利于改善AgSnO2丝材的后续加工性能.在本研究的基础上,得到比较合理的AgSnO2挤压工艺.     

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。     

制备工艺对AgCuO电接触材料组织和电寿命的影响

研究了用2种方法制备的AgCuO材料的组织形貌，发现在反应合成法制备的AgCuO材料中，生成的CuO颗粒较细小，并沿着Ag颗粒的边界分布；而粉末冶金法获得的AgCuO材料发生CuO颗粒的团状聚集，且孔隙较多。通过对接触电寿命的测试，结果表明反应合成法得到的AgCuO材料的电寿命是粉末冶金法制备的2倍。     

AgCuO电触头材料的接触电阻及电弧侵蚀形貌分析

采用原位反应合成法制备CuO含量为10%的AgCuO电触头材料,使用接触电阻参数测试仪对试样在不同电流条件下开闭次数与接触电阻的关系进行研究,并通过扫描电镜对试样的阴/阳极表面微观形貌进行电侵蚀特性分析。结果表明,低电流条件下AgCuO电触头材料的接触电阻基本都是先升高,然后在某一开闭次数时急剧下降,最后基本趋于一定值,且AgCuO电触头材料接触电阻会随着试验电流的增加而逐渐降低;当电流达到25A时,AgCuO电触头材料的接触电阻最低,且随开闭次数的增加其接触电阻变化不大,材料的接触电阻表现出极佳的稳定性。电弧侵蚀后的形貌分析发现,阳极表面呈凹凸状,并有气孔和裂纹,而阴极表面呈现浆糊状尖峰结构。     

新型银氧化锡电接触材料

研究了1种新型的纳米AgSnO2触头材料.通过采用掺杂、SnO2粒子的纳米化及化学镀的方法,改善了氧化物和银的浸润性,从而提高了触头材料的导电性、机械强度和加工性能.通过机械混合法和溶胶凝胶法2种工艺的对比,证明用机械混合法在SnO2中掺杂TiO2,反而使电导率升高;用溶胶凝胶法在SnO2中掺杂TiO2,Ti4 能够很好的进入SnO2的晶格,能够明显改善触头的电性能.微观组织分析表明:纳米触头中SnO2的分布明显的比非纳米触头中SnO2分布的要均匀,从而可以避免因SnO2的富集导致电导率降低,提高AgSnO2触头的电性能和电寿命.     

原位反应合成Ag/Al_2O_3复合材料的热力学分析

对原位反应合成法制备Ag/Al2O3复合材料的热力学进行了计算分析。绘制了Gibbs自由能与温度关系图,结果表明:Ag与O2生成Ag2O是一种可逆反应,其可逆转变温度为462 K,而且还发现Al2O3的两种原位反应合成方式:当反应温度低于462 K,主要以Al与O2的反应生成;当反应温度高于462 K,主要以Ag2O和Al的置换反应生成,同时还对原位反应合成过程中的氧分压影响进行计算与分析。最后根据热力学计算分析结果,制备了Ag/Al2O3复合材料。     

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。     

原位合成Ag／Y2O3和Ag／CeO2电接触材料研究

采用原位合成技术成功制备了Ag／Y2O3和Ag／CeO2电接触材料。X射线衍射分析表明反应合成材料中的相是Ag和Y2O3，C2O2：BSE图像显示：稀土氧化物在基体中呈球状弥散分布，粒径约为0．1μm～0．4μm，界面清洁，内氧化层与基体结合良好，改善了增强相与基体浸润不良的问题，并使材料致密度得到提高。测量材料的物理性能和力学性能，发现2种氧化物对基体的影响基本趋于一致。分析氧化物的原位形核机制，认为是氧在基体金属中通过克服原子间势垒扩散进入合金内部，发生择优氧化。扩散的主要方式是体扩散，生成的增强相牢固地嵌入基体，使得该复合材料的界面结合紧，综合性能优良。     

反应合成AgSnO2电接触材料的电弧侵蚀特性研究

抗电弧侵蚀性能是衡量电接触材料好坏的一个重要指标.本文对采用反应合成技术制备的AgSnO2电接触材料进行电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对AgSnO2(10)材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行研究.结果表明,反应合成法制备的AgSnO2(10)电接触材料在电流≤20A条件下,材料由阴极向阳极转移;电流＞20A条件下,材料的转移方向反转.归纳出电弧侵蚀后的AgSnO2(10)的表面形貌特征.     

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。     

制备工艺对AgSnO_2(12)电接触材料组织与性能的影响

分别采用粉末冶金法和内氧化法制备了AgSnO_2(12)电接触材料,研究了制备工艺对AgSnO_2电接触材料微观组织、物理性能、加工性能和抗电弧侵蚀性能的影响。结果表明,内氧化法制备的AgSnO_2电接触材料组织致密、SnO_2颗粒在Ag基体内分布均匀,其显微硬度(Hv0.2)为109,抗拉强度为254 MPa,断后伸长率为18%。与粉末冶金法相比,内氧化法制得的AgSnO_2电接触材料具有更好的加工性能和抗电弧侵蚀性能。     

AgSnO_2电接触材料制造技术的研究进展

AgSnO2电接触材料应用日益广泛,生产技术日渐成熟。经过对比分析AgSnO2粉末制备方法、Ag Sn合金预氧化理论和工艺、AgSnO2材料加工、添加剂应用等,认为合金雾化制粉-预氧化-等静压成型-热挤压-轧制、拉拔是适合AgSnO2电接触材料产业化生产的工艺路线。     

Sr-F共掺杂对AgSnO_2电性能影响的仿真分析

采用第一性原理下的密度泛函理论,通过Materials Studio中的CASTEP模块计算Sr-F共掺杂SnO_2能带结构、态密度、差分电荷密度及电荷布居数,以研究共掺杂对改善AgSnO_2导电性能的影响。结果表明,共掺杂后的材料仍为直接带隙半导体材料;Sr的3d态与F的2p态共同作用于费米能级附近的价带部分,同时F的2p态作用于导带;使得价带顶穿过费米能级,导带底向费米能级处靠近,即禁带宽度减小,载流子由价带激发到导带所需的能量减小,使SnO_2的导电性能得到提高。     

AgSnO2NiO电触头材料电接触性能的研究

采用合金内氧化法制备了不同NiO含量的AgSnO₂NiO电触头材料,在JF04C触点材料测试机上对材料进行电接触实验,研究了该材料的接触电阻、抗熔焊性、材料转移特性,并通过扫描电镜对试样阴/阳极表面电侵蚀下的微观形貌进行了分析。结果表明,NiO的加入有利于减小并稳定接触电阻,电压不高于18 V时,接触电阻随开闭次数的增加呈现出缓慢下降最后趋于稳定的趋势,而当测试电压增大到25 V时,各试样的接触电阻随之增大,且各试样接触电阻的增幅不同;材料的熔焊力和燃弧能量均随电压的增加而增大,NiO含量的增加并不会明显降低熔焊力,但起到了减小燃弧能量的作用。电接触过程材料为阳极转移,材料总损耗量随NiO的加入量增多而降低,阴极触头表面明显附有一层凝固后的熔融金属液形貌,材料转移主要以熔桥方式进行,且凸峰表面呈现浆糊状尖峰的形貌特征。     

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。