低压继电器用AgSnO2触头材料的研究进展

简述了低压继电器用触头材料的工作状态、性能要求和AgSnO2材料的典型制备工艺.通过分析电弧侵蚀作用后的触头表面组织结构及其对电性能的影响,提出了降低接触电阻、增强界面结合强度和分散电弧的主要改善手段,并展望了AgSnO2材料的发展趋势.     

AgSnO_2触头材料电弧侵蚀特征的分子动力学模拟

研究电接触材料电弧侵蚀作用过程中灭弧过程的微观机理,采用分子动力学和实验的方法对反应合成的AgSnO2电接触材料的熔池行为进行模拟。结果表明:根据起弧时的物相所构建的模型,能够准确地模拟熔池特征,熔池内部物质运动和存在状态是决定耐电弧侵蚀的关键因素。可通过增加反应合成AgSnO2电接触材料与基体浸润的氧化物组分,以及氧化物发生物态变化、化学分解过程来达到熄弧的目的。     

AgSnO2触头材料及其添加剂的研究与发展

综述了银基氧化物电触头材料的种类和发展状况,主要阐述了银基二氧化锡电触头材料的特性以及添加氧化物添加剂的重要作用,简述了纳米复合触头材料的制备方法,介绍了国内外研究者对纳米复合AgMeO触头材料的研究进展.     

耐负荷的Ag-Cu-C-SnO2触头材料的制备

将一定比例的Cu、石墨、SnO2粉末混合装入7根纯铜管内,封口后再以密排方式装入一银管中.采用多次挤压-拉拔连续纤维复合工艺制备出了Ag-Cu-C-SnO2复合触头材料.用金相显微镜观察了材料组织结构,测试了材料的机械性能、电性能等,并进行了寿命试验.结果表明,多次挤压-拉拔工艺可以制备连续纤维化的Ag-Cu-C-SnO2复合材料,其接触电阻稳定,有较好的抗熔焊性和抗电弧烧损性.材料经直流28 V,40 A电负荷下,工作寿命之在3 000次以上,可在大、中负荷下的多种继电器、接触器上得到应用.     

真空烧结制备电触头Cu-W/Al2O3合金组织和侵蚀性能分析北大核心CSCD

选择真空烧结方法制得组成为Cu-33.6W/Al2O3与Cu-26.8W/Al2O3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/Al2O3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Al2O3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。     

TiB2/Cu复合材料的电弧侵蚀行为

采用放电等离子烧结法（SPS）制备TiB₂质量分数为1wt%~5wt%的TiB₂/Cu复合材料,测试其导电率和硬度。当TiB₂质量分数由0增至5wt%时,复合材料的导电率由96.9%（International Annealed Copper Standard,IACS）降至65.1%（IACS）,布氏硬度由42.8增至65.2。对所制备的不同TiB₂质量分数的TiB₂/Cu复合材料在直流24 V、不同电流条件下进行电接触实验,探究TiB₂添加量和电流对TiB₂/Cu复合材料耐电弧侵蚀性能的影响。结果表明,TiB₂/Cu复合材料的平均燃弧时间、平均燃弧能量和材料损耗量随着电流的增加而增加,TiB₂/Cu复合材料的阴极损耗量高于阳极,整体上TiB₂/Cu复合材料由阴极向阳极转移。在24 V和25 A条件下,不同TiB₂质量分数的TiB₂/Cu复合材料的燃弧时间和燃弧能量随操作次数增加不断波动,整体上呈逐渐增加的趋势,3wt% TiB₂/Cu复合材料的稳定性最高,平均燃弧时间和燃弧能量最低。随着TiB₂质量分数的增加,TiB₂/Cu复合材料损耗量降低,表面蚀坑变浅。     

碳纳米管和TiB2混杂增强铜复合材料的电弧侵蚀行为

采用放电等离子烧结（SPS）工艺制备出不同混杂比例碳纳米管（CNTs）和TiB₂混杂增强铜（CNTs-TiB₂/Cu）复合材料,对复合材料致密度、硬度、导电率、导热率和显微组织进行了对比和分析。同时对复合材料进行了电接触试验,研究了不同电流条件下CNTs与TiB₂混杂比例对CNTs-TiB₂/Cu复合材料电弧侵蚀行为的影响。结果表明:随着CNTs与TiB₂混杂比例的增加,CNTs-TiB₂/Cu复合材料的密度、硬度、导电率和导热率逐渐降低,铜基体晶界分离现象越来越明显;在特定电流条件下,合适的CNTs-TiB₂混杂比例可提高CNTs-TiB₂/Cu复合材料的抗电弧侵蚀性能;当电流为5 A和10 A时,CNTs与TiB₂混杂比例为4∶1的平均燃弧能量、平均燃弧时间和材料转移量达到最低,而电流为15 A时,CNTs与TiB₂混杂比例为1∶4的平均燃弧能量、平均燃弧时间和材料转移量达到最低。电弧侵蚀后阴极出现熔池、气孔及熔融金属铺展等特征,且随着CNTs与TiB₂混杂比的增加,CNTs-TiB₂/Cu复合材料熔池面积减小,气孔数量变少,熔融金属铺展的特征减弱。      

锂离子电池正极材料球形LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2的制备和性能

采用化学共沉淀法制备球形前驱体Ni_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)(OH)_2,将其与LiOH·H_2O充分混合后高温烧结制备出锂离子电池正极材料球形LiNi_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)O_2,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG/DSC)以及恒电流充放电测试对样品进行表征,研究了烧结温度对产物的形貌和电化学性能的影响。结果表明,在750℃合成的LiNi_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)O_2物相单一无杂相,具有标准的α-NaFeO_2晶型,为层状嵌锂复合氧化物。SEM测试显示,产物为球形且球形度较好,颗粒粒度均一,分布较窄,平均粒径在10μm左右。在3.0-4.3 V、0.2C充放电条件下,25℃其初始放电容量高达185.2 mA·h/g,30轮循环后容量保持率达到98.32%。可见球形LiNi_(0.7)Co_(0.15)Mn_(0.15)O_2显示了较高的首轮放电容量以及良好的循环性能,表现出较好的电化学性能。     

Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁的制备和性能

用超声化学法制备纳米Fe颗粒包覆的Nd2Fe14B复合粉体,将其在Ar气保护下经放电等离子烧结(SPS),得到Nd2Fe14B/α-Fe纳米晶复合磁体.Fe名义质量分数为5%的烧结磁体具有较高的磁性能:Br=0.86 T,Hci=683.8 kA/m,(BH)max=95.92 kJ/m3.烧结前对复合粉末进行适当的高能球磨,能促进显微组织进一步细化,增强软磁相与硬磁相之间的交换耦合,使相同Fe含量和烧结工艺的磁体Br和(BH)max分别提高到0.94 T和113.6 kJ/m3.     

溶胶-凝胶法制备超疏水PMHS-SiO2涂膜

通过溶胶-凝胶法制备了二氧化硅(SiO_2)溶胶,并以含氢硅油(PMHS)为改性剂,对SiO_2粒子表面进行疏水化处理,然后在玻璃基片上提拉成膜和加热凝胶化,制备出超疏水PMHS-SiO_2涂膜。通过接触角测定、红外光谱、透射电镜、扫描电镜、湿热老化等手段对涂膜的制备条件、结构与性能进行了研究。结果表明,在PMHS/SiO_2质量比为1:1、改性时间为4 h、涂膜热处理温度170℃、热处理时间3 h的条件下,可制得具有优良超疏水性的PMHS-SiO_2涂膜,其水接触角可达163°,滚动角可低至3°-5°,且具有优异的耐湿热老化性能。对改性前后的SiO_2溶胶和PMHS-SiO_2涂膜的结构形态研究发现,PMHS与SiO_2表面产生了化学结合,形成了PMHS-SiO_2杂化交联材料;涂膜表面被疏水性PMHS包覆,同时较均匀地分布着许多粒径为50-400 nm的微米-纳米双重粗糙度的微凸体,这是产生优异的超疏水性能的主要原因。     

纳米TiO2的制备及其光催化活性

用高分子凝胶法制备纳米TiO2,研究了烧结温度对晶粒大小的影响以及粉体的平均粒径和光催化活性的关系.结果表明:高分子凝胶形成的小且均匀的网格限制了TiO2晶粒之间的接触和团聚,因此在较低温度下即可合成分散性好、平均粒径细小、粒径均匀且无团聚具有锐钛矿结构的纳米TiO2.随着煅烧温度的升高,纳米TiO2的平均粒径逐渐增大.纳米TiO2平均粒径的减小可提高其光催化活性以及对次甲基蓝的降解速率.适量的TiO2可以使次甲基蓝的降解率达到70%.     

Cr~（3＋）离子掺杂对Al_2O_3粉末结构及发光性能影响

采用球磨法制备了不同浓度Cr_2O_3掺杂的Al_2O_3粉体,并在700℃、1200℃空气中退火2 h。1200℃退火后样品,除掺杂浓度为1.6%的样品中出现少量γ-Al_2O_3相外,其余样品相均为纯α-Al_2O_3。样品晶格常数随着Cr~（3＋）离子浓度的增加而增加。采用波长为579 nm的激发光源对佯品进行荧...     

高能球磨纳米CeO2/Zn复合粉末的热压烧结

采用真空热压工艺制备了纳米CeO2/Zn复合材料块体,并用正交实验法研究了热压工艺参数对复合材料块体相对密度的影响.结果表明:随着粉末球磨时间的增加,复合材料块体内纳米颗粒分散越均匀,基体晶粒不断细化;块体的相对密度随着热压温度、压力的提高和保温时间的延长而增加,其中热压温度的影响最大,压力影响次之,保温时间影响最小;制得的纳米复合材料块体可加入到热浸镀锌液中.     

Fe和Fe3O4硫化制备的FeS2薄膜的性能

用溅射Fe和电沉积Fe3O4先驱体硫化制备出FeS2薄膜,研究了不同先驱体对硫化过程和FeS2薄膜性能的影响．结果表明,两种先驱体结晶成的FeS2能够在一定程度上保留先驱体形貌特征．Fe生成FeS2的热力学驱动力比较高,虽然可能生成FeS的过渡相;Fe硫化生成的薄膜平整致密,晶粒生长比较充分,尺寸较大,其禁带宽度接近理论值．Fe3O4硫化生成FeS2的热力学驱动力较低,生成的薄膜表面疏松多孔,晶粒细小;薄膜的晶界等面缺陷比例较大和几何连续性较低使其电阻率较高、禁带宽度和载流子迁移率低于Fe膜硫化FeS2薄膜．     

含碳纳米管的新型抗静电纤维的制备和性能

将多壁碳纳米管分散在自制的抗静电载体PR-86中制备出新型、高效和耐久的抗静电母粒．抗静电母粒的添加量仅为0．5％就可以制备出性能优良的“基体-微纤”型抗静电PP纤维．该纤维的抗静电机理为异极性大分子放电机理．多壁碳纳米管的存在增强了微纤相的极化程度和抗静电母粒的抗静电效果．抗静电纤维的抗静电性具有耐久性．抗静电母粒对纤维的性能基本上没有影响．