制备工艺对Cu/C滑动电接触材料组织与性能的影响

研究厂固相烧结、液相烧结、液相熔渗和热压烧结等四种工艺制备的Cu／C复合材料,并测试了其显微组织、密度、硬度和电导率,结果表明：四种工艺所制备材料的显微组织中,石墨均呈网状均匀分布于基体上。液相熔渗和热压工艺制备的Cu／C复合材料密度和硬度较高,而固相烧结的较差。几种工艺制备的材料其电性能差别不大。     

制备工艺对Cu/C滑动电接触材料组织与性能的影响

本文研究了固相烧结、液相烧结、烧结熔渗和热压烧结等几种工艺制备Cu/C复合材料,并测试它们的显微组织、密度、硬度和电导率,结果表明:四种工艺碳都呈网状均匀分布在基体上,熔渗和热压工艺制备的Cu/ C复合材料密度和硬度最高,而固相烧结的较差,电性能几种制备工艺差别不大。     

WC/Cu大电流滑动电接触材料的研究

为了提高电接触材料的导电、导热等性能,笔者采用粉末冶金溶渗技术制备出WC/Cu滑动电接触材料,并对其显微组织和性能进行了系统研究。结果表明:WC60～90/Cu滑动电接触材料随着WC含量的增加,材料的密度由11.508 g/cm3增加到13.305 g/cm3,硬度由HB187增加到HB477,导电率由14.6 m/(Ω.mm2)下降到10.6 m/(Ω.mm2)。耐磨性随着WC含量的增加显著提高,但高Cu含量的孕育期较长。磨损机制以磨粒磨损和表面接触疲劳为主。建议使用含量为WC70/Cu30～WC80/Cu20的滑动电接触材料。     

熔渗法CuW触头材料W骨架压坯密度理论计算公式的研究

从理论上推导出熔渗法CuW触头材料W骨架压坯密度的理论计算公式和CuW合金化学成分与W骨架压坯密度的关系公式,分析并提出了W骨架压坯密度的控制范围。用化学分析方法测定了CuW合金的化学成分,用分析天平测试了CuW合金的密度。结果显示：熔渗方法制造的CuW触头材料,使用压坯密度理论计算公式确定的W骨架压坯,熔渗Cu后CuW合金实际化学成分与成分设定值吻合很好,CuW合金实际密度与密度设定值也吻合很好,并符合GB／T8320标准和用户的使用要求。实验证明,用熔渗法CuW触头材料W骨架压坯密度的理论计算公式,能正确地计算出W骨架压坯的密度,是一种合理的计算方法．对CuW触头材料的制造具有指导意义。     

热等静压固相烧结CuCr合金的组织与性能研究

采用热等静压固相烧结制备了CuCr(29)Zr(1)和CuCr(28)Zr(1)TiC(1)合金,并对合金的致密度、显微组织、维氏硬度、导电率和力学性能进行了研究。结果表明:热等静压制备的CuCr触头材料组织均匀致密,近等轴状的Cr颗粒均匀分布在Cu基体中;添加TiC明显提高了合金的力学性能,而导电率变化很小。CuCr(29)Zr(1)和CuCr(28)Zr(1)TiC(1)合金的致密度分别为99.3%和99.5%,导电率为39.78%IACS和34.78%IACS,抗拉强度为357.0 MPa和374.3 MPa。材料的断裂机理为Cu基体的韧性断裂,Cr颗粒的解理断裂以及Cu与Cr的界面断裂。     

CuW/Cu整体触头气孔缺陷的消除

研制了CuW/Cu整体触头的加工工艺,同时探讨改善熔渗质量、消除熔渗气孔的方法,并对采用不同工艺制造CuW/Cu整体触头在性能和显微组织上作了对比分析。结果表明:采用氢气保护熔渗,并真空除气工艺研制的CuW/Cu整体触头密度达到理论密度的99％～100％,硬度、电阻率达到和超过国外相关标准规定的技术指标。在空气断路器、SF_6断路器上得到使用,能满足使用要求。     

H2气氛熔渗CuW触头材料性能的研究

重点研究了H2气氛熔渗方法制造的高压开关Cuw触头材料的物理机械性能,分析了影响材料性能的因素。测试了材料的密度、硬度、电导率、抗弯强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性,结果显示：H2气氛熔渗Cuw触头材料具有良好的物理机械性能,符合GB／T8320、ASTM B702标准和用户对Cuw触头的性能要求。特别是Cuw70合金具有较好的综合性能,能够满足高压开关GIS的技术要求。金相组织分析和对断口形貌的扫描电镜分析发现,H2气氛熔渗的Cuw触头材料金相组织均匀致密、孔隙少、无夹杂物,W颗粒大小分布均匀并被Cu均匀包覆。相对密度高、金相组织均匀、孔隙少、无夹杂物是H2气氛熔渗Cuw触头材料性能良好的主要原因。     

熔渗法制造铜钨系触头中熔渗时间的确定

本文从理论上推导了熔渗法制造铜钨系触头时熔渗时间和毛坯高度之间的关系 h=kt1 /2 ,并以Cu W70为例具体说明了用实验来确定 h=kt1 /2中系数 k的方法     

冷压成型方向对W-Cu电触头材料性能的影响

针对轴向、径向两种压制方向成型的W—Cu合金,采用烧结熔渗法制备W—Cu／Cu整体电触头材料,测定结合面的抗拉强度及W—Cu合金的电性能、显微组织和抗弯强度。结果表明,轴向压制产品烧结后的结合强度远大于径向压制产品烧结后的结合强度。W—Cu合金的物理性能也是轴向压制的比径向压制的好,但两种压制方法对材料的抗弯强度影响不大。     

整体弧触指CuW80—Cu结合强度的研究

本文论述了整体弧触指CuW80—Cu制造工艺的合理性和先进性。分析了CuW80—Cu结合强度低的原因。对影响结合强度的工艺因素、配料中诱导铜含量以及熔片Cu—Ag的成分进行了试验研究。找出了能保证具有良好结合强度的最佳诱导铜含量、熔渗片成分和合适的工艺。     

制造整体式粉末冶金Cu-W/CrCu触头元件的方法

本文介绍了用整体熔渗技术制造CU－W／CrCu触头元件的可行性及其工业化生产的工艺特点，同时比较了目前国内外制造Cu－W／CrCu触头元件常用的钎焊、电子束焊及整体熔渗等工艺方法所能达到的性能指标及其优缺点，并特别强调了整体熔渗工艺是制造Cu—W／CrCu自力型触头元件的最佳工艺。     

激光增材制造钨铜复合材料

钨-铜(W-Cu)复合材料综合了W和Cu一系列优良特性,如高硬度、高强度、良好的热电性能、较低的热膨胀系数以及较强的抗电弧烧蚀性能等,在电子工业、军工国防、航空航天等领域有广阔的应用和发展前景。然而,采用传统的粉末冶金、熔渗法等制备方法难以制备出高致密、高性能且具有复杂结构的W-Cu复合材料。增材制造技术的出现为解决上述问题提供了难得的契机,本研究采用此技术制备W(25)Cu复合材料,通过优化激光功率和扫描速率等加工参数,获得最佳工艺参数组合。利用该组合工艺参数成型的W-Cu复合材料表面平整,密度为11.78 g·cm-3,显微硬度平均值达到320 HV,硬度分布较为平稳,层间结合良好,热膨胀系数为7.33×10-6·K-1,导热系数为56 W·m-1·K-1,性能较好,并且微观组织均匀。     

大型薄壁铜钨合金环的制造

本文介绍了用较简单的设备通过特殊工艺制造大型薄壁铜钨环,其成本及工艺难度系数远低于压制一熔渗工艺和等静压工艺;物理机械性能超过压制——熔渗工艺制造的合金,达到热等静压的合金的性能;合金断口状态及金相组织远优于其他工艺制造的断口及金相。     

CuFeW触头材料的性能

为了提高CuW的物理机械性能,使其具有更好的耐电弧烧蚀性能和更长的使用寿命,笔者采用熔渗法制备了添加不同体积分数Fe元素的CuFeW合金,研究了Fe元素的添加对CuW合金的组织、硬度、电导率、电击穿性能的影响。结果表明,CuFe合金中Fe的加入量小于1.5%时,熔渗后的CuFeW合金的硬度随Fe体积分数的增加略有增加,而电导率则随之减小,固溶时效处理后合金的电导率有所提高。Fe元素的添加提高了CuW合金的耐电压强度,降低了材料的截流值。对真空电击穿后的材料表面电烧蚀形貌观察发现,电弧在CuFeW合金表面分布较为分散,Fe的加入使首次击穿由原来集中连续地发生Cu/W相界面上转移到非连续地选择性在Cu基体上击穿,产生的击穿坑较小且分散,铜液的飞溅现象减少。     

W/Cu和Mo/Cu复合材料组织与性能的对比分析

本文采用粉末冶金法对W／Cu和Mo/Cu材料进行了系统研究。结果表明,W／Cu和Mo/Cu材料的制备工艺、组织结构类似,前者的硬度、密度和热导率较后者的高;而后者的电导率高于前者。故不同的应用场合应选择不同的复合材料。     

W/Cu、Mo/Cu合金的致密化技术

W／Cu、Mo/Cu合金具有优良的导热、导电性能以及可调的热膨胀系数,因而常用作电触头、电子封装和热沉材料。高致密度是该类材料最主要的性能要求。本文试图就W／Cu、Mo/Cu合金的致密化理论和致密化技术作一个概述。为制备高致密度的W／Cu、Mo/Cu合金提供相关的理论依据和技术参考。     

熔渗法AgW（75）触头材料研究

电触头作为电器设备的关键元件之一,既是载流体,又是机械零部件,要求具有良好的导电导热性、耐电孤烧损、抗熔焊、低而稳定的接触电阻、有一定的强度和易于机械加工等。本研究采用粉末冶金熔渗技术制备AgW（75）电触头材料,对其进行复压、复烧,并测量了其力学物理性能和显微组织。结果表明,粉末冶金熔渗技术与复压复烧相结合制备的AgW（75）触头材料的相对密度高,硬度达到国家标准要求,但材料收缩性大。     

真空接触器用Cu—W—WC触头材料

本文研究了真空接触器用Cu—W—WC触头材料的化学成份和烧结—熔渗—真空脱气制造工艺。Cu—W—WC材料综合了Cu—W和Cu—WC触头材料的优点。具有分断能力高,耐电腐蚀性好。抗熔焊能力强,截止电流较低的特点。样品装在真空接触器上进行电性能试验。通过了通断5000A 25次,AC4电寿命20万次,截流最大值<4A,平均值<2A。该材料广泛应用于引进的VS317低压真空接触器及国产125A、160A、250A低压真空接触器中,使引进真空接触器用触头国产化,同时提高了国产真空接触器的技术性能和可逆转换运行的可靠性。满足了真空灭弧室采用一次封排新工艺的技术要求。     

骨架制备工艺对熔渗法AgW(65)触头材料金相组织和性能的影响

采用熔渗法制备AgW(65)触头材料,对不同骨架制备工艺获得的AgW(65)触头材料的金相组织和性能进行了比较,分析了骨架制备工艺对材料金相组织和性能的影响。结果表明,采用纯W骨架坯制备的触头材料具有良好的综合性能,其具有金相组织均匀、密度高、电阻率低、硬度高的特点。     

铬含量对铬青铜性能及CuW/CrCu结合面强度的影响

1前言整体式自力型触头的尾部导电端现均为铬铜合金,经固溶时效处理的铬铜合金强度、硬度均显著高于纯铜,弹性非常好,因而能为触指与静触头的良好接触提供足够的接触压力。过去铬铜尾铜是通过焊接与CUW触头连接起来的,结合面处因焊接造成回火软化,降低了结合面的强度,再则铬铜尾铜在焊接时易出现气孔及夹渣等缺陷,因而烧结熔渗整体式自力型CuW／CrCu触头正在取代焊接自力型触头[1-4]。烧结熔渗的整体式CuW自力型触头除可克服上述缺点外,还具有CuW／CrCu结合面形状可以设计成各种有利于界面结合的形状的优点[3]。然而烧结熔渗…