合金元素对CuCr触头材料不同温度下真空耐电压强度的影响

研究了合金元素W、Co对真空中CuCr触头材料在不同温度下的真空耐电压强度的影响。研究结果表明,高温时CuCr材料的耐电压能力比室温耐电压能力有所降低,合金元素W、Co通过弥散强化、固溶强化和增大了CuCr的表面张力而提高了CuCr材料室温及高温时的耐电压能力。     

选择性相强化对CuCr触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响

研究了合金元素Ｗ、Ｃｏ的加入对ＣｕＣｒ触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响。研究结果表明,合金元素选择强化ＣｕＣｒ材料的Ｃｒ相能够显著提触头间隙的耐电压强度,而强化Ｃｕ相对间隙的耐电压强度没有明显作用。文章认为制备ＣｕＣｒ系触头材料时应选择适当的制备工艺,使合金元素能够选择强化材料中的Ｃｒ相。     

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。     

烧结法与熔渗法铜铬触头微观组织差异及对电性能的影响

评述了熔渗法和混粉烧结法两种工艺制备的CuC触头的微观结构差异及对其电开断性能的影响。与熔渗法相比,烧结法制备的CuCr触头具有更好的抗熔焊性能、更低的截流值和更好的吸放气性能,但因其机械强度较低,耐压性能可能不如熔渗法触头。对两种工艺提出了改进的建议。     

不同粉末冶金工艺制造的CuCr触头的微观组织差异及对电性能的影响

评述了熔渗法和混粉烧结法两种粉末冶金工艺制备的CuCr触头的微观结构差异及对电开断性能的影响。与熔渗法相比，烧结法制备的CuCr触头具有更好的抗熔焊性能，更低的截流值和更好的吸放气性能，但因其机械强度较低故耐压可能不如熔渗法触头。对两种工艺提出了改进的建议。     

老炼过程中CuCr系触头表层组织形成的特点

研究了CuCr和CuCrWC真空触头合金老炼过程中表层组织形成的特点。研究表明老炼过程主要造成合金表面熔化层组织细化和成分均匀化,从而使耐电压强度升高。在CuCr合金加入WC可以提高其耐电压强度。本文还讨论了电流大小对电压老炼过程的影响。     

两种CuCr(75/25)触头材料的力学性能和断裂特性对触头电接触性能的影响

使用标准的拉伸试验与冲击试验测量了两种真空开关管用CuCr(75/25)触头材料的力学性能,并用光学显微镜和配有X射线能谱仪的扫描电子显微镜分析了两种触头材料的断裂特性。结果表明,真空熔铸Cu_25Cr合金触头材料的抗拉强度、塑性、冲击强度都明显高于混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料。两种触头材料的断口金相显示了不同的断裂机理,即Cu_25Cr合金材料是以典型的韧窝状断裂为主,而CuCr25粉末冶金触头材料则以Cr颗粒本身的解理断裂和Cr颗粒与Cu基体间的界面断裂为主。同时,讨论了强度、塑性以及Cu/Cr两相的界面结合强度对触头材料接触性能的影响,这些结果将有助于进一步理解为什么Cu_Cr合金触头材料在中国已经成为广泛接受和采用的并将成为全世界范围内中压真空断路器的真空开关管首选的触头材料。     

CuCr25系列合金的耐电压强度

本文研究了元素Ni、W、Co对真空感应熔炼CuCr2 5合金的耐电压强度的影响。试验结果表明 :Ni的添加可以提高CuCr2 5合金的耐电压强度 ,但是幅度不大 ;元素W主要通过对Cr相进行选择强化 ,同时细化Cr粒子和改变其形态使合金的耐压水平提高 ;而Co也可以对Cr相选择强化 ,所以 ,同时加入W、Co时 ,材料的耐电压强度进一步提高     

Influence of switching on dielectric properties of vacuuminterrupters

This paper deals with the influence of switching operations `closing without current/breaking without current', `closing without current/breaking with rated current', and `closing without current/breaking of rated short-circuit current' on vacuum interrupter dielectric strength. Two types of commercially available vacuum interrupter with transverse magnetic field CuCr contacts were tested. Breakdown voltages and emission currents, which appear before and after switching operations, were determined experimentally. The corresponding characteristics were determined after conditioning. The voltage shapes, dc, lightning impulse voltage (1.2/50 μs), and 50 Hz ac were applied. The obtained results were statistically treated. After taking into account theoretical considerations, it was concluded which physical mechanisms determine the influence of switching operations on the dielectric strength. It was found that in interrupters with poor contact material, the dielectric strength can deteriorate below the limits required by standards     

CuCr触头材料在真空中的焊接倾向

将熔铸的Cu-30Cr、Cu-30CrZr、Cu-30CrTe和Cu-30CrZrTe合金以及混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料等五种材料制成的试样,在Gleeble3500热模拟试验机上进行真空扩散焊接试验,随后在热模拟试验机上将试样在室温拉断,测量不同触头材料的焊接结合力和强度;使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察焊接试样在室温拉断后的断口表面及纵向焊接界面附近焊接区域的显微组织。结果表明,五种触头材料的焊接结合力和强度从高到低依次为Cu-30CrZr、Cu-30Cr、Cu-30CrZrTe、CuCr25、Cu-30CrTe;这些材料的断口金相显示出不同的断裂机理。据此分析在相同的焊接工艺条件下,影响CuCr触头材料焊接结合力及焊接性的主要因素,并从材料学的角度探讨进一步提高现有CuCr触头材料抗熔焊性能的途径。     

两种铜基触头材料的电弧侵蚀性能研究

电接触材料在工作过程中会受到机械磨损、环境腐蚀及电弧侵蚀,其中,电弧侵蚀对电接触材料影响最大,它是影响接触材料的电寿命和可靠性的最重要因素。笔者对采用熔渗法制备的CuCr50与电弧法制备的CuCr45电接触材料分别进行DC 50 V,20、30、40、50 A的电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对这两种材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行对比研究。结果表明,CuCr45与CurCr50在DC 50 V,20、30、40、50 A条件下,材料都由阳极向阴极转移;之后归纳出电弧侵蚀后两种材料的表面形貌特征,最后分析了两种材料的燃弧能量与熔焊力。     

纳米CuCr50触头材料电弧侵蚀特性

近年来,纳米CuCr触头材料在截流水平、耐压能力等方面的表现优于微晶CuCr触头材料。笔者利用真空触点模拟装置和基于虚拟仪器的电器电寿命测试系统,研究了直流低电压、小电流下的纳米CuCr50触头材料的电弧侵蚀量与分断燃弧时间和触头表面形貌之间的关系,同时采用两种微晶CuCr50触头材料作为对比。利用电光分析天平纳米CuCr50触头材料的侵蚀量,利用电子扫描显微镜测量触头表面形貌。结果表明:纳米CuCr50触头材料的平均分断燃弧时间和侵蚀量均高于两种微晶CuCr50触头材料。纳米CuCr50触头表面Cr颗粒细化及均匀分布,有利于分散电弧。纳米CuCr50阴极触头表面电弧烧蚀比较均匀,而两种微晶CuCr50触头阴极表面电弧局部烧蚀严重,出现明显的凹坑侵蚀。     

非晶-晶化法制备微晶铜铬真空触头材料

本文提出了一种非晶－晶化法制备微晶铜铬触头材料的新工艺。该工艺制备的铜铬触头材料，其组织中散着几个微米大小的铬细晶颗粒。由于经过电弧熔炼过程，消除了熔渗法和烧结法制造的触头中存在的大颗粒夹杂现象。可提高触头质量及在真空开关中运行的可靠性。另外，该工艺对原料铜和铬的要求可以降低，工艺相对简单，适用于各种铬含量铜铬头触头的材料的制造，是一种高质量，低成本，便于大规模生产铜铬触头材料的新的制造工艺。     

CuCr真空触头材料电特性的改善

对深冷处理引起的铜铬真空触头材料的组织变化进行了研究。深冷处理使铜铬触头材料组织细化,尤其是合金材料中铬相细化明显,结晶的合金组织有助于改善铜铬触头材料的电性能。     

影响CuCr系触头材料性能的因素

从杂质，组元，制备工艺和热处理等四个方面，较为详细地综述了影响CuCr系触头材料性能的因素，提出了几点关于CuCr触头材料今后使用和制造的看法。     

Cu-25Cr合金触头材料中Cu/Cr相界面的特性

用透射电子显微镜(TEM)的选区电子衍射、衍衬及X射线能谱分析了真空熔铸Cu-25Cr合金触头材料和烧结CuCr25粉末合金触头材料中Cu/Cr两相界面及其显微组织。一些细小的Cr二次枝晶与Cu基体有择优取向关系,即(110)Cr∥(111)Cu和[011]Cr∥[112]Cu,间距约6nm的单列错配位错分布在Cr/Cu两相的半共格界面上,这表明Cu-25Cr合金材料中Cr/Cu两相的界面具有更好的协调性。与Cu-25Cr合金材料相反,CuCr25粉末合金烧结材料中Cu/Cr粒子之间形成的是非共格界面,且有少量的Al2O3和Cr2O3等夹杂物聚集在松散的Cu/Cr颗粒间的界面上。据此,本文讨论了CuCr触头材料中Cu/Cr两相间的界面结构对材料机械性能、断裂特性及电接触性能的影响。     

微量Te对Cu-30CrTe合金触头材料抗焊接性的影响

使用光学显微镜和扫描电镜（sEM）观察熔铸Cu-30crTe、Cu-30Cr烧结粉末冶CuCr25等三种触头材料经真空扩散焊后的室温拉伸断口及焊接结合区纵断面的显微组织。三种触头材料具有不同的断裂特征,熔铸Cu-30crTe材料焊接结合面的显微组织明显不同于烧结cuCr25;同时参考X射线光电子能谱（XPS）表面分析结果,对添加微量Te改进触头材料抗焊接性的机理和评判原则进行了讨论。     

热等离子体技术制造铜铬触头材料

本文简单介绍了热等离子技术的原理及真空开关用铜铬触头材料制造工艺现阶段的研究发展状况，对热等离子体技术在铜铬材料制备中的应用作了评述。     

Influence of switching operations on the vacuum interrupterdielectric strength

The influence of switching operations on dielectric strength of vacuum interrupters is described. Detailed experimental procedure and numerical processing of experimental results are presented. The breakdown voltage and emission current before and after switching operations were experimentally determined for closing without current/breaking without current, closing without current/breaking with rated current, and closing without current/breaking of rated short-circuit current. The interconnect gap was varied, and DC lightning impulse voltage (1.2/50 μs) and AC 50 Hz voltages were applied. Three types of commercially available vacuum interrupter were tested, two with transverse and one with axial magnetic field and all having CuCr contacts. It was found which physical mechanisms determine the influence of switching operations     

铜铬真空触头的烧结法制造工艺

本文较详细地介绍了真空断路器用CuCr50触头材料的混粉烧结法制备工艺，包括原料Cu粉和Cr粉的选取，原材料的预处理及与含氧量的关系，压制压力对相对密度的影响等。