Bi掺杂AgSnO2（12）电接触材料的制备及性能研究

将采用化学沉淀法制备的Bi掺杂量为25%(原子分数)的SnO2纳米颗粒(Sn0.75Bi0.25O2)作为增强相,借助于粉末冶金法制备了AgSnO2(12)电接触材料,分析了Bi元素掺杂对电接触材料性能的影响。试验结果表明,Sn0.75Bi0.25O2纳米颗粒增强的AgSnO2(12)电接触材料组织结构均匀,密度、硬度高,导电性好。电性能试验表明,Sn0.75Bi0.25O2纳米颗粒增强材料的燃弧时间短、能量低,接触电阻低且稳定,抗电弧侵蚀能力强。     

AgSnO2电触头材料表面改性的研究

研究了添加剂、分散剂、化学镀的表面改性工艺对AgSnO2电触头材料组织和性能的影响。通过表面改性可以改善Ag与SnO2的浸润性,降低SnO2的表面能,阻碍SnO2粒子的团聚,从而解决AgSnO2触头的加工成型困难和接触电阻高的问题,并对表面改性对AgSnO2材料的作用过程进行了分析。     

退火工艺对纳米AgSnO2触头材料加工性能的影响

用XRD和TEM观察纳米AgSnO。触头材料的组织、成分和结构,研究了退火工艺对纳米AgSnO2触头材料加工性能的影响,并对材料的超塑性、弥散强化和退火热处理特性进行了分析。研究表明：纳米AgSnO2电触头材料的组织中,SnO2粒子弥散细小,分布均匀,不仅减小了SnO2对Ag基体的割裂作用,而且避免了因SnO2富集形成绝缘层而引起的接触电阻升高,从而提高触头材料电性能、电寿命以及抗熔焊、耐电弧烧损的能力。     

不同电流等级下添加剂对AgSnO2触头材料电性能特性的影响

利用电触头材料电性能测试装置测试并对比了三种同一生产工艺、含不同添加剂的AgSnO2触头材料的电弧能量、接触电阻、熔焊力及电侵蚀量等电性能试验数据,根据试验结果分析了含不同添加剂的AgSnO2电触头材料的电性能特性,旨在为AgSnO2触头材料的推广及应用提供试验数据。     

低压交流阻性负载条件下AgSn02触头材料抗电弧侵蚀性能研究

利用小容量触头材料试验与测试系统,在低压交流50Hz、220V、15A、纯阻性负载条件下,对分别采用混粉、化学和雾化工艺制备的添加WO3.、Bi203.、CuO或In203微量添加剂的8种AgSnO2触头材料进行了45000次连续通断试验,并对试验过程中的燃弧能量、熔焊力、燃弧时间、静触头温度和接触电阻等参数进行了测量;采用电子分析天平称取了试验前后动、静触头的质量,采用SEM和EDS观察和分析了8种AgSnO：铆钉触头试验后的表面形貌与特殊区域的微区成分;探讨了制备工艺和微量添加剂对AgSnO：触头材料抗电弧侵蚀性能的影响。     

粉末元素掺杂对AgSnO2(10)触头材料的影响

通过对粉末进行特殊处理,在AgSnO2（10）触头材料中加入抗电侵蚀的元素,研制出了一种高性能AgSnO2（10）触头材料,较好地降低了触头的电侵蚀率,延长了触头寿命,并提高了触头的抗动熔焊性能。     

银金属氧化物触头燃弧后表面组成的初步计算

本文基于银金属氧化物（AgMeO）触头电弧侵蚀形式，导出了触头燃弧后表面组成（MeO面积分数θ与初始组成（θ0），材料电气参数m，操作次数n的函数关系：θ=F（θ0，m，n），确定了电弧运动时融头表面平均温度；计算了AgCdO12，AgSnO212在相同电气条件下，操作一定次数后的表面θ值，结果表明，AgCdO触头表面出现CdO贫化，AgSnO2表面出现SnO2的富集。     

AgSnO2-La2O3触头材料的性能研究

采用合金内氧化法 粉末冶金方法制备了一种新型银氧化锡(AgSnO2_La2O3)触头材料。其密度为9.70~10.05 g/cm3,硬度为79.6~99.0,电阻率为3.20~3.50μΩ.cm。用扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)对AgSnO2_La2O3触头材料的显微组织进行分析发现,氧化物(La2O3,SnO2)晶粒明显细化且呈细小球状(<0.5μm)及不规则形状(<3μm)两种形态均匀分布。对AgSnO2_La2O3进行电性能试验和物理、机械性能的测定,并与合金内氧化法的AgSnO2(8)_In2O3_T和AgCdO(8)_T触头材料比较,结果表明,AgSnO2_La2O3材料的电性能、物理及机械性能与后两者相近,但侵蚀量略低于后二者,有望成为一种新型触头材料。     

La掺杂对AgSnO_2电接触合金阴极侵蚀区成分的影响

利用化学共沉淀、高能球磨技术及常压烧结等方法制备掺杂La元素的纳米复合AgSnO2电接触合金,对合金进行了模拟电弧侵蚀试验,通过冷场发射扫描电镜及其附带的X射线能谱仪分别对合金电弧侵蚀前后形貌和阴极侵蚀区的成分进行了观察和分析。结果发现,与无掺杂的纳米复合AgSnO2合金相比,La元素的加入,明显抑制了电弧侵蚀过程中Ag与SnO2富集区的产生。同时随掺杂元素含量的增加,银液的飞溅现象明显减少,电弧侵蚀从液态喷溅转变为以蒸发沉积为主,具有较好的耐电弧侵蚀特性。     

50Hz和400Hz低压阻性小电流电弧对AgMeO触头电弧侵蚀的研究

利用电光分析天平、扫描电镜与能谱仪测量与分析了CAgCdO与AgSnO2In2O3触头材料在低压交流50Hz和400Hz、纯阻性、小电流通断试验的表面形貌与组份,探讨了50Hz和400Hz下AgMeO触头材料电弧侵蚀机理.     

银金属氧化物触点材料电气性能研究

以粉末冶金法制备的AgCdO(10)、AgSnO2(10)、AgYb2O3(12)三种银金属氧化物触点材料为研究对象,在DC20V、20A,纯阻性负载条件下,研究其电气性能,包括接触电阻、熔焊力与材料转移。采用SEM观察触点表面经电弧侵蚀后结构与成分的变化,分析触点对电弧响应的物理冶金过程。结果表明,经过15万次接通与开断后,AgYb2O3(12)触点表面结构与成分稳定,而AgCdO(10)与AgSnO2(10)触点表面存在孔洞与裂纹;在相同负载条件下,AgYb2O3(12)的综合电气性能优于AgCdO(10)和AgSnO2(10)触点材料。     

不同添加剂对AgSnO2In2O3触头材料电性能的影响

采用内氧化法工艺制备了不含添加剂及分别含添加剂CuO或TeO2的3种AgSnO2In2O3触头材料。应用模拟继电器试验设备检测了这3种材料在AC230 V、25 A阻性负载条件下的电寿命、熔焊力、电弧能量、燃弧时间、质量侵蚀率等相关电性能参数,并对检测结果及试验后铆钉触头样品进行了分析。研究发现:与不含添加剂的AgSnO2In2O3材料相比,添加剂CuO对材料的电寿命影响不大,而添加剂TeO2明显提高了材料的电寿命;含添加剂的两种材料的熔焊力和电弧能量均有了不同程度的降低,但它们的质量侵蚀率却明显增加。     

添加物Bi_2O_3对触头材料AgSnO_2的显微组织影响

本文利用扫描电镜及能谱分析 ,对添加 Bi2 O3 的 Ag Sn O2 触头材料经电弧作用后的表面及内部显微组织进行了较为详细的分析。结果表明 :经电弧作用后 ,由于 Bi2 O3 改善了 Ag对 Sn O2 颗粒的湿润性 ,使得熔化区 (直径约 0 .3mm、深约 1 .2 mm)内氧化物颗粒重新分布而形成类似由网络连接的“细胞”状组织 ,而非聚集于触头表面。其中“细胞”边界主要由 Sn O2 颗粒聚集而成 ,内部由 Ag与少量氧化物构成 ,细胞尺寸约为 2 0～ 60μm。形成这种细胞状组织可使触头材料的接触电阻和温升大大降低。     

交流阻性负载下AgSnO_2(16)触头材料模拟电性能研究

采用化学法制备掺杂微量添加剂的AgSnO2(16)触头材料,使用模拟试验装置在30 A交流阻性负载下进行模拟电寿命试验、温升试验、耐电弧侵蚀试验和熔焊力试验,考察了高氧化物含量对AgSnO2触头材料电性能的影响。结果表明:AgSnO2(16)触头材料不但具有良好的加工性能,而且还具有较好的抗熔焊性能和耐电弧侵蚀性能。     

纳米SnO2-TiO2银基触头材料的制备与性能

本文研究了掺杂纳米氧化物的AgSnO2触头材料的制备过程。分析了溶胶－凝胶法制备的纳米SnO2-TiO2的结构与性能的关系,由于Ti^4 离子能够进入SnO2晶格,使触头导电率得以提高。通过对纳米AgSnO2触头材料与粉末法制备的AgSnO2触头材料性能的对比,得出纳米AgSnO2触头材料具有更高的导电率和良好的物理机械性能。     

金属掺杂AgSnO2触头材料的仿真与实验

一直以来掺杂改善AgSnO2触头材料的电性能大多采用"试错"的方法进行实验研究,因此寻求有效的理论支撑具有非常重要的研究意义和应用价值.该文基于密度泛函理论的第一性原理,构建三种金属元素(Sr、Ga、Co)掺杂SnO2的晶胞模型,仿真研究掺杂后SnO2的稳定性与相对电导率,得到最佳的掺杂元素Co.通过实验进行验证,首先采用溶胶凝胶法制备掺杂的SnO2粉末,X射线衍射(XRD)验证了溶胶凝胶法能够实现仿真计算建立的置换掺杂模型,再利用粉末冶金法制备掺杂的AgSnO2电触头材料,经电性能测试验证了仿真结果的正确性.为筛选掺杂元素改善AgSnO2触头材料性能提供了理论依据.     

汽车直流继电器触头材料及其侵蚀

优选触头材料是汽车继电器可靠运行的关键。本文利用额定电流为20A的继电器，在操作灯、电动机和电阻器负载下，对三种触头材料作了试验比较。这三种材料有不同的构成机理，因而可对它们的电弧侵蚀效应作出评价。三种材料是：（a）银合金（98Ag－2Cu）；（b）金属氧化物复合材料（Ag－SnO2具有添加物WO3）；（c）金属与金属复合材料（Ag—20Ni）。在有载合、有载分和有载合分操作下，比较了接触电阻、触头熔焊和材料直流转移特性。研究结果揭示了电弧侵蚀过程和材料结构的变化。三种材料用做汽车继电器做触头各有利弊。     

基于触头分断/闭合电流波形的电寿命预测

针对触头材料的寿命预测主要基于磨损量和电流的关系,提出一种新的触头材料电寿命诊断预测方法,即通过分合电路操作过程中的电弧电流的时序特征变化来预测剩余寿命.对AgSnO2,AgNi10,AgNi0.15三种触头材料进行了寿命试验,采样了电流、电压信号并分析了分断燃弧时间、接触电阻等参数.     

反应合成AgSnO2电接触材料的组织与性能研究

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。利用千瓦CO2激光器模仿电弧作用在试样表面产生局部熔化，对AgSnO2块体材料进行抗熔蚀性测试。对AgSnO：块体材料进行电导率测试和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，所制备的AgSnO2电接触材料中，微米级的SnO2颗粒系由纳米级的SnO2颗粒聚集而成I反应合成法制备的AgSnOz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和抗熔蚀性；该方法制备的AgSnO2电接触材料由于改变了Ag、SnO2的结合状态使材料的加工性能、导电性能和抗熔蚀性同时得到改善和提高。     

铜基新型电接触材料电性能分析

用熔铸法和粉末冶金法制备了CuNiZrY铜基电接触材料。通过电接触实验,得到了两种不同方法制备的铜基触头的材料转移和接触电阻数据,并进行了电接触性能分析;同时利用扫描电镜和EDAX能谱分析对铜基触头材料进行了电侵蚀形貌观察及区域元素分析。