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。     

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。     

Bi对AgSnO_2触头材料接触电阻的影响

AgSnO2是最有可能替代AgCdO的触头材料,但AgSnO2在使用过程中存在接触电阻过高的缺陷。如何降低AgSnO2的接触电阻是本文重点讨论的问题。首先利用粉末冶金法制备AgSnO2Bi2O3和AgSnO2两种触头材料,并对两种触头材料进行了电弧实验,通过扫描电镜对触头材料电弧侵蚀后的形貌进行了观察和分析。然后,通过润湿性实验,测量了AgSnO2和AgSnO2Bi2O3两种触头材料的润湿角。结果发现,Bi元素的加入改善了Ag液对SnO2的浸润性,使润湿角减小,从而使AgSnO2Bi2O3经电弧侵蚀后表面形成河流状组织,避免了SnO2富集在触头表面形成绝缘层。最后,通过电性能实验验证了AgSnO2Bi2O3的接触电阻小于AgSnO2的接触电阻。通过以上实验证明,Bi元素的加入达到了降低AgSnO2触头材料接触电阻的目的。     

纳米掺杂SnO2粉末材料的研究

研究了纳米掺杂氧化物SnO2对AgSnO2触头材料性能的影响。采用溶胶-凝胶法制备SnO2与各种掺杂氧化物(包括TiO2、ZnO、Sb2O3、CuO)的混合粉末。粉末的X射线分析(XRD)、透射电镜分析(TEM)表明：所得粉末为纳米级，且掺杂物离子能很好地进入到SnO2的品格中；对粉末进行的各项物理性能测试表明：SnO2粉末的性能，尤其是电性能有了明显的改善，这对后续制造新型的AgSnO2触头材料有重要意义。     

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。     

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。     

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.     

Fe掺杂纳米复合Ag-SnO2电接触材料耐电压性能

利用化学共沉淀和常压烧结等方法制备出纳米复合Ag-SnO2和Fe掺杂Ag-SnO2触头合金,对合金触头进行了耐电压实验和SEM形貌观察.实验结果发现制备的触头合金呈现纳米第二相弥散均匀分布在Ag基体中.纳米复合电接触材料耐电压强度分布比商业用AgSnO2In2O3集中,但平均耐电压强度比商用低9.8%～29.7%.放电后,纳米复合电接触材料表面蚀坑凸凹起伏程度小,烧蚀轻微.     

纳米触头材料电性能研究进展

分析了纳米材料与常规材料在热学性能和机械性能上的差异,综述了纳米触头材料在截流水平、抗电弧侵蚀和耐压能力等电性能研究上取得的进展,并对已有研究成果进行了概括和总结。结果表明:相对于同种配比的常规触头材料,纳米CuCr和AgFe触头材料的截流水平低于常规触头材料;纳米CuCr和AgFe的直流电弧稳定性高于常规触头材料,直流电弧寿命大于常规触头材料;纳米CuCr触头材料的耐压能力高于常规触头材料;纳米AgSnO2和AgNi触头材料的抗电弧侵蚀性能优于常规触头材料。因此,在今后对纳米触头材料的研究和开发过程中,加强纳米触头材料制备工艺研究和纳米触头材料的理论研究,有利于提高纳米触头材料电性能。     

添加La的纳米复合AgSnO2电接触合金的制备

采用化学共沉淀法制备出纳米复合SnO2,用高能球磨及热压烧结和常压烧结两种工艺制备出纳米复合AgSnO2电接触合金,测定纳米复合电接触合金的主要物理性能,并通过XRD、TEM和FESEM等手段对复合粉末和电接触合金进行了组织结构分析。结果表明,该方法可以制备出性能较好、纳米颗粒均匀弥散分布于Ag基体上的复合电接触合金,同时La的加入有效抑制了SnO2晶粒的长大,提高了纳米SnO2在银基体中分布的均匀性。     

AgSnO2系线材产品的电性能试验分析

对化学法工艺制备的含不同添加物的AgSnO2系线材产品的性能及电寿命试验进行了分析,结果表明,该工艺制备的材料金相组织均匀,材料综合性能较为均衡,可制备高SnO2含量的产品。电寿命试验对比数据表明,应根据触点的使用条件选用适当的材料品种,以满足该材料较强的个性化特点,并可在一定范围内选择更为合理的低成本添加物,提高材料的相关性能。     

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。     

TLM simulation of microwave hybrid sintering of multiple samples in a multimode cavity

Microwave heating technology is a powerful mean to ensure successful sintering of ceramic materials. In sintering experiments, low loss insulators, conductors and high‐loss ceramics are microwaved so as to get optimal mechanical and structural properties. It is known that low‐loss ceramic materials such alumina and zirconia exhibit long waiting time before reaching a critical coupling temperature at which microwaves can be readily absorbed. On the other hand, some ceramics such as silicon carbid have a high loss factor and therefore can be used as a process stimulus for microwave sintering of microwave transparent ceramics. Furthermore, successful sintering experiments often require the use of carefully designed insulating structure in order to minimize thermal gradients caused by heat loss from surfaces. All these problems have led to the introduction of microwave hybrid heating (MHH) schemes using higher dielectric loss susceptors, insulation or coating. Since MHH depend mainly on human expertise, the optimization of sintering experiments will certainly benefit from numerical simulations. The transmission line matrix (TLM) is used to study two MHH schemes where both a susceptor and an insulating matrix were, respectively, used as process stimulus for microwave heating of multiple alumina samples within a three‐dimensional multimode cavity. The effects of such MHH schemes and target settings on electric field distribution and power absorption rates are reported in this paper. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

IR detectors using Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 and Pb(Sc1/2Ta1/2)O3 ceramics under DC bias

Recently, one type of thermal-type IR detector, the pyroelectric sensor, has become of great interest in commercial applications, because of its ability to operate without cooling, its constant detectivity independent of wavelength, and its low cost. The conventional pyroelectric materials are usually normal ferroelectric materials with a first and second phase transition. The working temperatures are sufficiently below the Curie temperature T_c for stable responsivity to temperature. Electric field induced-type pyroelectric sensors have also been proposed. Relaxor ferroelectric materials such as Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃ (PMN) and Pb(Sc_1/2Ta_1/2)O₃ (PST), which have a glassy Curie temperature near room temperature, are used in this type of sensor. This paper describes the sensor properties of electric field induced-type pyroelectric sensors prepared by using PMN and PST ceramics as compared with the conventional type sensors. Material evaluations of PMN and PST ceramics were made to determine their dielectric and pyroelectric properties. PMN shows excellent induced pyroelectric properties for the sensors over a wide range of temperatures. On the other hand, PST seems to be inadequate for an IR detector because of a very narrow high-response temperature range. The sensors with PMN and PST ceramics show enhanced pyroelectric activities under dc bias field. The measured sensor voltage responsivities agree with the calculated values for the PMN case. The electric field induced-type infrared sensor with thick or thin film materials seems to be satisfactory as linear array IR detectors for thermal imaging, with application of a higher electric field.     

异常发热复合绝缘子温升的影响因素研究

对异常发热复合绝缘子在不同环境湿度、温度、风速以及电场强度作用下的温升进行测试。新绝缘子在不同温湿度条件下几乎不出现温升,伞 套材料劣化复合绝缘子的温升随环境湿度的上升而升高,随着风速的提高而减小,随均压环屏蔽深度的增大而减小。材料劣化为复合绝缘子出现异常 发热的前提。环境温湿度通过影响材料在交变电场下极化损耗所产生的发热能量以及绝缘子的散热条件,从而影响绝缘子的温升。风速将影响绝缘子 的散热条件。电场强度的变化将直接影响材料极化损耗所引起的发热能量,均压环对高压端场强的削减作用将有效抑制绝缘子的温升。     

SnO_2添加对近场通讯用NiCuZn铁氧体材料性能的影响及流延磁片制备

采用固相反应法制备了NiCuZn铁氧体材料,研究了SnO_2添加对NiCuZn铁氧体材料显微结构及磁性能的影响。结果表明,SnO_2添加有利于降低NiCuZn铁氧体的损耗,并改善其高频磁特性;当SnO_2添加量为0.1 wt%时,NiCuZn铁氧体在13.56 MHz下具有最优的综合性能:μ′=172、μ″=4.85、Q=35,其截止频率fr为43.4 MHz。基于优化的添加剂含量,采用流延工艺制备了厚度为200μm的NiCuZn铁氧体磁片,研究了烧结过程中升温速率对磁片显微结构及磁性能的影响。结果表明,升温速率为2.5℃/min时,磁片在13.56 MHz下具有最高的磁导率和品质因数;经裂片后磁片的磁导率和品质因数分别为148和100,可用于近场通讯和无线充电领域。