| 摘 要： | 以纯银板(Ag-I)、纯铜板(99.9)和Ni板(Ni-99.8)为原料,经熔炼雾化工艺制得Ag(95)Cu(4.7)Ni(0.3)合金粉体并经预氧化处理后获得的Ag/CuONiO电接触复合粉体为原料,采用预氧化粉末冶金技术(PreO-P.M. method)制备了Ag/CuONiO电接触复合材料。重点探究了烧结温度、烧结时间及成型压力对Ag/CuONiO电接触复合材料的电学及烧结致密化动力学影响规律。利用阿伦尼乌斯方程与MLSW理论探究分析了其烧结活化能、第二相颗粒长大机制,结果表明:PreO-P.M.法制备Ag/CuONiO电接触复合材料的最佳工艺参数为预氧化温度673 K~723 K,氧分压0.5 MPa,氧化时间16 h;烧结温度1113 K~1153 K,烧结时间4 h~8 h。随着烧结温度的升高,Ag/CuONiO电接触复合材料的致密度呈“快速上升”、“平缓上升”、“二次快速上升”三阶段,而导电率则按照一定的斜率持续呈递增变化趋势。在预氧化烧结过程中,Ag/CuONiO电接触复合材料断面组织中孤立的、离散的烧结颈在温度场或应力场的作用下向烧结网演变,Ag/CuONiO电接触复合材料致密化程度提升、孔隙率下降且电子传输能力增强。当烧结温度为1113 K,烧结时间>4 h时,Ag/CuONiO材料的致密度基本上趋于稳定,接近于95.79%,而导电率呈缓慢上升趋势,至32 h时达至峰值95.38%IACS。相比于烧结温度区间[953 K,1073 K]而言,Ag/CuONiO电接触复合材料的烧结活化能在烧结温度区间[1113 K,1193 K]下出现较大值368.961 kJ/mol,且具有相当高的指前因子,反应体系表现为高频次的碰撞反应,加快了体系烧结的致密化进程。这与高烧结温度区间下Ag/CuONiO材料具有更高烧结致密度及导电率性能相吻合。结合阿伦尼乌斯方程与MLSW理论推导了Ag/CuONiO预氧化粉体烧结第二相颗粒尺寸、烧结时间、烧结温度及活化能之间的调控关系式,为后续优化设计高性能Ag/CuONiO电接触复合材料及其他相关电接触材料体系提供新思路。
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