真空烧结制备电触头Cu-W/Al_2O_3合金组织和侵蚀性能分析

选择真空烧结方法制得组成为Cu-33.6W/Al_2O_3与Cu-26.8W/Al_2O_3的两种合金,并对电导率、组织致密度以及表面硬度进行分析,表征了经过电弧侵蚀得到的微观形貌及其熔焊性能。研究结果表明:以真空烧结方式制得的Cu-W/Al_2O_3触头达到了高于97%的致密度,随着W含量的提高,试样电阻率减小,硬度增加。在铜基体中出现了弥散态的Al_2O_3颗粒,实现弥散增强效果,显著提升合金耐高温能力。对阳极与阴极触头进行每次电接触测试时都发生了质量减小。采用DC(30 V,30 A)参数对触头阳极与阴极进行侵蚀,形成了长条状、液滴形以及凹凸变化的微观侵蚀形貌。施加10 A电流时,在最初测试阶段形成了大幅波动的熔焊力,随着合金内的W比例从26.8%提高到33.6%的过程中,材料获得了更强的抗熔焊性能。     

内氧化-高速压制法制备Al_2O_3弥散强化铜合金的性能研究

以Cu-0.18%(质量分数)Al合金粉末为原料、Cu2O为氧化剂,采用内氧化法制备Al2O3弥散铜合金粉末,采用高速压制(HVC)对粉末进行成形,经氢气中960~1 080℃烧结制备弥散强化铜合金,研究合金粉末的HVC成形效果和烧结温度对合金致密度、硬度、导电率和压缩强度等性能的影响。结果表明,HVC成形Al2O3弥散铜合金粉能获得良好的成形效果,压坯密度达到8.71 g/cm3(98.4%致密度)。与压坯相比,烧结后合金的致密度并无明显变化,但其导电率显著提升,硬度有所降低,压缩强度升高。随烧结温度的升高,合金的导电率有所升高,硬度略有降低,压缩强度基本保持恒定。经1 040~1 080℃烧结制备合金的导电率、硬度分别达到80%IACS和77 HRB以上,压缩强度达到450 MPa,能基本满足点焊电极的实际应用需求。     

新型AgSnO2触头材料的制备和电弧侵蚀特性

用高能球磨技术和热压烧结方法制备出新型AgSnO2触头，XRD、光学显微镜和TEM分析表明，在该合金的微观组织中纳米Sn02弥散分布于Ag晶粒内，与常规AgSn02 In2O2触头相比，AgSn02触头的表面没有明显的液体喷溅和燃弧裂纹，呈现出比较好的耐电弧侵蚀特性．     

W80/Cu-Al_2O_3复合材料的耐电弧侵蚀性能

采用粉末冶金和熔渗法制备W80/Cu-Al_2O_3复合材料,测试其密度、硬度和导电率,探究Al_2O_3对W80/Cu复合材料耐电弧侵蚀性能的影响。结果表明,添加Al_2O_3对复合材料的致密度和导电率影响不大,硬度有所增加;W80/Cu和W80/Cu-Al_2O_3复合材料在不同电流条件下燃弧时间和燃弧能量基本相同,但W80/Cu-Al_2O_3复合材料的稳定性更高;在30 V、30 A条件下,W80/Cu复合材料在电弧侵蚀过程中发生材料从阴极向阳极转移,加入Al_2O_3增强相后,材料的转移方向为阳极向阴极转移,且材料损耗量降低,喷溅现象减少,电弧侵蚀后触头表面更加平整。     

添加Al2O3对CuW70合金阴极斑点运动特性的影响

采用熔渗法制备了不同Al2O3添加量的CuW70合金,研究了Al2O3对CuW70合金组织和真空击穿性能的影响,利用高速摄影观察了CuW70合金表面阴极斑点运动规律.结果表明:未添加Al2O3的CuW70合金烧蚀主要集中在Cu聚集区;在放电过程中,阴极斑点运动表现为原地重复的燃烧,合金表面烧蚀严重.添加Al2O3后,CuW70首击穿相发生转移,集中在Al2O3颗粒上,阴极斑点更为分散,合金主烧蚀区面积明显减少;Al2O3的添加延长了电弧寿命,降低了截流值.     

SnO2添加剂对AgCuOIn2O3复合材料电接触性能的影响

采用反应合成法结合塑性变形工艺制备了不同SnO2含量的AgCuOIn2O3SnO2电触头材料,在JF04C触点材料测试机上对不同SnO2含量的电触头材料进行电接触实验,研究了该材料的接触电阻、抗熔焊性和材料转移特性,并通过扫描电镜对试样阴/阳表面电侵蚀下的微观形貌进行了分析.结果表明AgCuOIn2O3SnO2触头材料...     

真空退火对原位Al2O3/Fe-Cr-Ni增强复合材料性能的影响

铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等设备。利用原位合成和热压烧结工艺制备Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料。为减少脆性相对复合材料性能的影响,将热压烧结试样在1000℃下真空保温2h后退火。采用XRD和SEM等测试方法,研究热处理后Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料的微观结构和常温力学性能。结果表明:Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料主要由Fe-Cr-Ni合金相、Fe-Cr相和Al2O3陶瓷增强相组成。热压烧结试样的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为4.16GPa、298.31MPa和8.04MPa·m1/2。经1000℃高温热处理后,复合材料中Fe-Cr相发生奥氏体转变和合金基体晶粒长大,导致硬度下降至2.98GPa。Fe-Cr-Ni合金基体中韧性相含量和基体连续性增加,使该复合材料的抗弯强度和断裂韧度明显上升,其值分别为459.33MPa和12.81MPa·m1/2。     

弥散强化铜合金中弥散相的观察及析出过程

用透射电镜(TEM)、高分辨电镜(HRTEM)观察了Al2O3弥散强化铜合金的微观结构,并分析了影响弥散相大小及分布的因素.用X射线衍射仪精确测定了Cu基体的衍射峰位置,依据衍射峰的位置变化探讨了Al脱溶及Al2O3质点的析出过程.结果表明:用内氧化法制备弥散强化铜合金时,Al2O3质点在内氧化阶段析出,且Al充分脱溶,内氧化反应进行得很彻底;合金在烧结和热挤压阶段都没有质点析出.合金中Al2O3质点均匀弥散地分布在晶界和晶粒内,并且晶粒内质点比晶界质点更细小、弥散,大小约5nm,间距10nm,晶界处的质点大小约10nm,间距约50nm.     

Al2O3陶瓷制备及性能分析

以纯Al2O3粉、Mg(NO3)2·6H2O、Y(NO3)3·6H2O为原料,于1500℃、1600℃和1700℃常压制备了高纯Al2O3陶瓷,研究了烧结温度和烧结助剂的含量对Al2 O3陶瓷密度、硬度及微观结构的影响.结果表明,添加剂的作用受烧结温度的影响较大,进而影响了烧结体的硬度.     

Al2O3/Mo复合材料的磨料磨损性能

对Al2O3/Mo复合材料的微观形貌进行了分析,同时测试了Al2O3/Mo复合材料的磨损行为。结果表明,随Al2O3体积分数的增加,基体的密度先增大后减小,显微硬度逐渐增加,磨损过程中产生的切削、犁沟在数量、深度上都有一定程度的减少。当Al2O3的体积分数为3%时,随着磨粒粒度的减小,复合材料的比磨损率逐渐增加,Al2...     

Cr3C2及(W,Ti)C对Al2O3/Cr3 C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料Vickers硬度的影响

热压烧结制备了Al2O3/Cr3C2/(W,Ti)C复合陶瓷材料(以下简称ACW复合材料),对其Vickers硬度及组织形貌进行了研究,分析了Cr3C2及(W,Ti)C对Vickers硬度的影响.结果表明,(W,Ti)C和Cr3C2的添加利于阻止晶界迁移,抑制晶粒长大,Cr、W、Ti离子在Al2O3基体晶粒中的固溶起强化作用.每一相的添加量在10%～20%(体积分数,下同)为宜,添加总量在30%左右ACW复合材料硬度最佳.     

ZnO含量对AgCuOIn2O3SnO2ZnO材料电接触性能的影响

实验采用原位反应合成法制备了4种ZnO含量不同的AgCuO(10)In₂O₃(2)SnO₂(2)ZnO(x),(x=0.5、1、1.5、1.8)电接触材料并制成电触头铆钉，通过XRD、SEM、JR04C触点测试机等测试手段，分析了ZnO含量对材料电接触性能的影响。结果表明：电流电压的同时增大，材料电弧侵蚀现象更为明显；ZnO含量对接触电阻、熔焊力、阳极损耗及材料转移有着不同规律的影响，ZnO含量为1.8%(质量分数)的触头具有相对稳定且较低的接触电阻，当ZnO含量为1.0%(质量分数)时平均熔焊力最低，随着ZnO含量的增大，阳极损耗及质量转移质量呈现先减小后增大的趋势，但ZnO含量对于燃弧能量的影响不明显；电弧侵蚀后的阳极表面形成凹坑，阴极表面形成凸峰，ZnO含量的不同，阳极表面侵蚀面积及侵蚀形貌略有不同。对比发现，添加一定含量的ZnO对于AgCuO(10)In₂O₃(2)SnO₂(2)材料的电接触性能有所提升。     

Al_2O_3粒径与形貌对尼龙复合材料导热性能影响研究

以尼龙(PA)为基体、三氧化二铝(Al2O3)为导热填料经熔融共混、模压成型后制得尼龙导热复合材料。通过扫描电子显微镜、导热分析仪对复合材料微观形貌、导热性能进行表征。结果表明,Al2O3在尼龙基体中具有良好的分散性;Al2O3填料含量、粒径和形貌都对复合材料导热率有影响,当粒径为5μm的片状Al2O3的填充量达到50%(质量分数)时,其导热率可达0.838 W/(m·K);不同形貌的Al2O3填料复配使用可以有效构建导热通路、提高复合材料热扩散系数,但会降低材料热容、使复合材料导热系数减小。     

真空感应熔炼CuCr25合金氧含量的影响因素

研究了坩埚材料、真空度和合金元素Al对真空感应熔炼CuCr2 5合金氧含量的影响。结果表明 :使用碱性氧化物MgO坩埚制得的CuCr2 5合金的氧含量非常高 ,达到千分之几 ,同时可以引起Cr的偏析。而使用中性氧化物Al2 O3 坩埚后可以完全避免这些问题 ,合金的组织和性能大大改善 ,氧含量降低到 70 0× 10 -6左右 ,如果在此基础上添加适量的脱氧剂Al,则可以制备出性能优异的CuCr2 5触头材料 ,其性能完全达到常规CuCr5 0触头材料的水平。     

碳化物特性对Ni3Al基表面强化复合材料组织与性能的影响

将真空常压烧结的方法制得的Cr3C2-Ni-Al和WC-Ni-Al复合焊丝氩弧堆焊于碳钢表面时,利用氩弧物理热和Ni-Al反应热,促使碳化物硬质颗粒与自生成的Ni3Al金属间化合物基体复合.XRD分析表明,在堆焊过程中两种焊丝中的Ni,Al均化合反应生成Ni3Al金属间化合物.微观组织与硬度试验表明,受各自物理特性(密度、熔点)的影响,两种碳化物硬质相在Ni3Al基体中分布均匀程度不同,其强化效果也迥异:WC仍以原始的大颗粒形态偏聚于焊层层间界面处,而起不到弥散强化作用;Cr3C2则发生分解,并反应析出条块状的Cr7C3相,均匀分布于Ni3Al基体中,很好地强化了基体材料.Cr7C3/Ni3Al复合材料的室、高温硬度远高于传统高温耐磨材料stellite合金.该合金有望成为一种新型的高温耐磨表面强化材料.     

Co对电沉积Ni—P／Al2O3合金层的组织影响

研究了Co对Ni—P／Al2O3合金性能和微观结构的影响。实验采用扫描电镜（SEM）和能谱（EDs）方法对样品的组织形貌进行了表征：采用高温烧结对样件进行了硬度测定。实验结果表明：当Co含量为5．0％时,样件Al含量减少幅度不大,且P、Ni含量分别增加至11．46％和53．91％。热处理对镀层硬度性能测定,在8000C时,其硬度为822HV。     

Fe粉量对真空烧结NiAl2O3电子材料组织及导电性能的影响

选择真空烧结工艺制备得到NiAl2O3电子材料,通过添加Fe粉的方式来使得试样获得优异的导电性能.采用实验测试的方式对该合金的物相成分、微观形貌与电磁性能进行了测试.研究结果表明:逐渐提高Fe含量后,形成了更强的Fe衍射峰,NiAl2O3衍射峰强度发生了降低.Fe和NiAl2O3形成良好的相容状态,制得具备优异高温稳定...     

喷射电沉积Ni-Al2O3纳米复合镀层的组织及性能

利用喷射电沉积工艺制备了Ni-Al2O3纳米复合镀层,分析了纳米Al2O3颗粒添加量、阴极电流密度以及电解液喷射速度对复合镀层中纳米颗粒含量的影响,采用扫描电镜(SEM)以及X-射线衍射仪对复合镀层的微观形貌进行了分析,研究了复合镀层中纳米颗粒含量对其显微硬度、结合强度、耐腐蚀性的影响。结果表明,镍沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50nm;纳米Al2O3颗粒在沉积层中的含量可达12.2at%;随Al2O3含量的提高,镀层显微硬度逐渐提高,结合强度和耐腐蚀性先提高后有所降低。     

Cu-Al2O3纳米弥散强化铜合金的短流程制备工艺及性能

研究了一种简化的短流程工艺,成功地制备出几种不同成分的Cu-Al2O3弥散强化铜合金.对Cu-0.3wt%Al合金粉末内氧化的研究表明,在700℃～900℃内氧化时,早期进行得非常迅速,硬度的提高主要发生在1 h以内;不同温度下内氧化达到硬度峰值的时间也各不相同,且900℃内氧化时硬度的峰值为最高(HV=141).随Al2O3体积分数的增加,挤压态合金σb和σ02均逐渐升高,但其增速随Al2O3的增加有逐渐减缓之势.经不同变形量的冷拉拔后,σb和σ0.2基本呈相对均匀的速度增加,且随Al2O3含量的增加,加工硬化的速率逐渐变慢,延伸率则相应降低,电导率的下降幅度不大.所有Cu-Al2O3合金在退火后均能保持其大部分强度(≥72%).     

纳米Al2O3及PTFE的加入对镀层性能的影响

在化学镀Ni-P合金镀液中添加纳米Al2O3及PTFE制得Ni-P/PTFE-Al2O3复合镀层.研究了纳米Al2O3及PTFE的添加量对镀层硬度、磨损及减摩性能的影响.结果表明:纳米Al2O3及PTFE的加入能提高Ni-P合金镀层的硬度、耐磨及减摩性.