铜钨触头材料电弧侵蚀表面形貌分析

用扫描电镜和x射线能谱仪观察了大电流电弧侵蚀后的铜钨触头表面,分析了触头的电弧侵蚀形貌特征及其形成原因。并探讨了钨粉粒度对铜钨触头电弧侵蚀的影响。     

银金属氧化物(AgMeO)触头电弧侵蚀特性研究

对ＡｇＣｄＯ触头材料及具有不同添加剂的ＡｇＳｎＯ＿２触头材料（ＡｇＳｎＯ＿２Ｉｎ＿２Ｏ＿３、ＡｇＳｎＯ＿２Ｂｉ＿２Ｏ＿３、ＡｇＳｎＯ＿２ＷＯ＿３）进行了大量分断电弧侵蚀试验和微观分析；比较研究了不同的第二相金属氧化物对触头材料电弧侵蚀机理的影响；分析了微量添加剂对电弧侵蚀特性和表面形貌特征的作用；最后，基于触头材料中气体相反晶间侵蚀作用，探讨了触头基体微裂纹形成与扩展机理。     

50Hz和400Hz下银镍合金触头材料电弧侵蚀研究

为研究低压、小电流、纯阻性负载下银基合金触头材料在交流400Hz的电弧侵蚀特性,通过研制的小容量可变频ASTM触头通断微机测试系统、SEM和EDAX,测量与分析了50Hz和400Hz下触头开断过程中AgNi、AgC和AgW触头材料燃弧特征值,分析了AgNi触头材料的表面形貌与微区组份,探讨了50Hz和400Hz两种交流频率下AgNi合金触头材料电弧侵蚀的成因。     

银金属氧化物(AgMeO)触头材料表面动力学特性的研究

基于触头表面层组织特性是电弧与触头材料交互作用中最为重要的影响因素,本文研究了电弧侵蚀过程中AgMeO触头材料表面所特有的润湿作用、分散体系与粘性、MeO组份的热稳定性等表面动力学特性。作为触头材料表面动力学特性对电弧能量作用的响应,本文还研究了AgMeO触头基体裂缝形成与发展机理、热影响区MeO组份的“趋肤”现象及AgMeO材料电弧侵蚀表面形貌特征。     

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。     

银基触头电弧侵蚀及气孔和裂纹产生机理

在快速试验机上对ＡｇＣｄＯ、ＡｇＳｎＯ_２和ＡｇＷＣ触头材料进行了分断电弧侵蚀试验。利用扫描电镜和光学金相显微镜对熔层表面和剖面进行微观测试。研究了触头表层在电弧作用下的相变过程和熔层表面的微观组织结构；分析了触头气孔的形成机理和裂纹的产生原因与抑制途径；探讨了触头的耐电弧侵蚀能力与熔层组织结构的关系。     

银基触头材料电弧侵蚀特性及裂纹形成机理分析

利用数字显示时间继电器、交流接触器、断路器以及电阻性负载设计了一个简易的触头材料实验电路。用该实验电路对五种银基触头材料AgCdO(12)，Ag(Sn，m)O，AgZnO(10)，AgNi(10)，AgC(5)根据不同的开断电流、开断次数、闭合压力和配对方式进行了电弧侵蚀实验。根据实验结果得到了一些有实际意义的电弧侵蚀特性曲线。然后根据不同的开断电流及闭合压力对裂纹形貌进行了分析研究。最后，基于数学分析给出了用于判定出现滑移裂纹和热应力裂纹的理论判据。     

稳态电弧作用下触头烧蚀特性的试验研究

稳态电弧作用下触头烧蚀特性的研究对于探究触头性能退化及失效机理具有重要意义。针对稳态电弧作用下的触头烧蚀特性展开了试验研究。采用触头开距可调的电弧试验系统进行了不同稳态电弧电流下的烧蚀试验,得到了触头烧蚀量和表面形貌的变化。结合试验结果分析了稳态电弧大小对于触头侵蚀和材料转移的影响。     

AgMeO材料触头的电弧侵蚀形貌特征

在CKS-1．4kA触头材料自动测试仪上在几百安以下电流对AgMeO材料触头进行了大量分断电流试验，用SEM扫描电镜和光学金相显微镜进行了一系列微观测试拍照，EDAX能谱仪和x射线衍射分析了表面及剖面的元素成分分布，归纳出AgMeO触头材料的五种侵蚀形貌特征，分析了它们对触头工作性能的影响。     

铜钨触头电烧蚀机理探讨

通过扫描电镜、三维显微镜等设备分析CuW触头开断后的烧蚀形貌,讨论了CuW触头通电时烧蚀机理。分析结果表明,CuW触头在开断烧蚀时,烧蚀位置优先出现在Cu聚集区域。而裂纹的形成由触头表面的电弧高温侵蚀引起,而微裂纹在反复电弧烧蚀作用下将成为触头失效的根源。     

银氧化锡触头制备工艺对比及其电弧侵蚀特性综述

介绍了银氧化锡触头在不同制备工艺下的基本原理以及合成方法,从每种合成方法的基础上提出了改良制备工艺,并介绍了近些年使用的新型制备工艺,分析了每种制备工艺的优缺点.总结了银氧化锡的电弧侵蚀机理与模型、电弧侵蚀形状外貌特征以及抗电弧侵蚀特性.并对未来银基材料的发展方向以及研究新的复合材料提出了展望.     

低压电器电触头材料的电弧侵蚀

本文较详细地阐述了触头材料对电弧热流输入和力效应的响应，即物理化学过程。研究了ＡｇＮｉ系、ＡｇＷ系、ＡｇＣ系、ＡｇＭｅＯ系材料在电弧作用下的侵蚀机理。最后，分析了在电弧作用下银基触头材料的侵蚀模式。     

银金属氧化物触头燃弧后表面组成的初步计算

本文基于银金属氧化物（AgMeO）触头电弧侵蚀形式，导出了触头燃弧后表面组成（MeO面积分数θ与初始组成（θ0），材料电气参数m，操作次数n的函数关系：θ=F（θ0，m，n），确定了电弧运动时融头表面平均温度；计算了AgCdO12，AgSnO212在相同电气条件下，操作一定次数后的表面θ值，结果表明，AgCdO触头表面出现CdO贫化，AgSnO2表面出现SnO2的富集。     

磁场作用下直流电弧分断特性及触头侵蚀的研究

直流电弧作用下，触头侵蚀现象会对电器接触系统性能产生影响，降低电器使用寿命。为探究触头分断时电弧特性以及对触头的侵蚀过程，本文基于磁流体动力学理论并结合动网格技术，以AgSnO₂为触头材料，建立了电弧-触头多物理场数值耦合仿真模型。分析了恒定磁场下电弧特性随时间的变化过程，并进一步探究了不同磁场强度电弧对触头侵蚀变化规律；考虑触头材料的相变并求解了触头内部温度分布和熔池的形成过程。仿真结果表明，电弧受洛伦兹力作用转移至触头边缘，触头材料温度上升发生相变形成熔池。在一定范围内，随外加磁场强度变大，电弧熄灭速度加快，触头表面熔池域变小。最后，采用粉末冶金法制备AgSnO₂触头材料并进行电弧分断实验，实验所得影响规律与仿真结果较为一致。     

电弧对电极的能量输入与侵蚀过程

电弧对触头表面的能量输入是影响触头侵蚀量的决定因素。为了深入理解电弧－－电极的交互作用及电弧侵蚀的物理过程，本文对不同直径及材料的圆柱形触头在１０００Ａ电流范围内进行了半波正弦电流的分断试验研究。采用高速摄影技术和扫描电镜（ＳＥＭ）微观照片分析两种方法测量并分析了弧根直径及弧根电流密度与电流的关系。     

银石墨触头材料的石墨颗粒尺寸和处理对其运行性能的效应

银—石墨5（Wt％）触头材料的石墨颗粒尺寸和烧结密度两个变量对其运行性能的效应已进行过研究．石墨颗粒尺寸较大的材料侵蚀慢，但熔焊强度比石墨颗粒细的材料大．侵蚀慢的原因是材料中石墨颗粒之间的空间比较大，可以由银建立起更强的内聚力，由于银的连接性能较好，在触头表面因有较多的银形成而产生强度大的熔焊．材料的烧结密度越高，其侵蚀速率越小．其中，含细粒石墨材料的这种效应更强．文中指出，在被侵蚀触头的表面上有碳膜形成，由电弧蒸气沉积碳膜的过程作了论述．     

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。     

50Hz和400Hz低压阻性小电流电弧对AgMeO触头电弧侵蚀的研究

利用电光分析天平、扫描电镜与能谱仪测量与分析了CAgCdO与AgSnO2In2O3触头材料在低压交流50Hz和400Hz、纯阻性、小电流通断试验的表面形貌与组份,探讨了50Hz和400Hz下AgMeO触头材料电弧侵蚀机理.     

复合镀层触头电弧侵蚀裂纹的形成机理

结合复合镀层触头材料的特点，通过分析不同区域裂纹的形貌特征，将电弧侵蚀裂纹分成热裂纹，冷裂纹和再热裂纹，给出了各类裂纹产生的条件及可能出现的区域，指出了防止裂纹应采取的措施。     

钨和氧化钨对银镍触头材料性能的影响

本文对分别掺杂W和WO3两种不同添加剂的银镍触头材料(85%含银量)进行电性能、力学物理性能及微观组织对比分析。在添加剂的成分、颗粒尺寸及分布相同时,两种材料的微观组织、抗拉强度及断后伸长率几乎相同,在显微硬度和接触电阻上略有差别,而在电弧侵蚀和材料转移上有明显区别。相对于WO3而言,W的添加降低了Ag Ni(15)触头材料的较大抗熔焊力出现概率。对于因电弧侵蚀导致的材料损失,添加1.5%的W要比1.5%的WO3低。在电弧作用下掺杂WO3的触头材料表面有较大镍颗粒的团聚,这可能是由于WO3的添加影响了其材料的转移。