電接觸復(fù)合材料及元件作為電器元件主要承擔(dān)接通、斷開及負(fù)載電流的作用,其性能直接影響到開關(guān)電器的可靠運行和壽命。萬能觸點Ag/CdO材料在服役過程中存在嚴(yán)重的環(huán)境問題,限制了 Ag/CdO的工業(yè)化應(yīng)用。為此,國內(nèi)外研究學(xué)者轉(zhuǎn)向環(huán)保型銀基電接觸復(fù)合材料的研制與開發(fā)。作為替代Ag/CdO體系的環(huán)保型Ag/SnO2材料已在DODUCO等公司實現(xiàn)了成功研制并投入了市場應(yīng)用。國內(nèi)研究學(xué)者在Ag/SnO2材料的研制進(jìn)行了大量研究,但仍存在塑性加工性能差、電學(xué)性能欠佳、電壽命周期短、接觸電阻高等不良性能。本文從界面反應(yīng)原理、塑性加工理論、電弧侵蝕機(jī)理等出發(fā),設(shè)計了一套適用于SnO2顆粒表面負(fù)載銀粒子的可旋轉(zhuǎn)電沉積裝置,制備出界面結(jié)合優(yōu)良的SnO2顆粒表面載Ag復(fù)合粉體（SnO2（e））,揭示其內(nèi)在反應(yīng)機(jī)制;采用熱擠壓工藝制備了 Ag/SnO2（e）電接觸元件;利用電弧與材料之間的作用機(jī)制,探究了電弧作用下Ag/SnO2（e）的動態(tài)表面粗糙度、微觀組織、接觸電阻及電弧侵蝕特性之間的作用規(guī)律。主要內(nèi)容如下:1)設(shè)計了一套適用于SnO2表面載銀的可旋轉(zhuǎn)電沉積實驗裝置。以球狀微米SnO2顆粒為研究對象,考察了... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

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圖２．１五種不同電接觸材料疊層的接觸剖面??Ｆｉ．?２．１?Ｃｏｎｔａｃｔｒｏｆｉｌｅｓ?ｆｏｒｍｅｄ?ｂｆｉｖｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??

?配料一＾熔化＾澆鑄成錠＾表面加工一軋制—壓成觸頭Ｐ內(nèi)氧化處理??圖２．３合金內(nèi)氧化法工藝路徑流程??Ｆｉｇ．?２．３?Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｌｌｏｙ??制備Ａｇ／Ｓｎ０２電接觸材料采用合金內(nèi)氧化法時，Ｓｎ０２粒子因其晶粒細(xì)小就??會由Ａｇ基體內(nèi)部均勻彌散析出，這樣電接觸材料就會獲得優(yōu)異的硬度、強(qiáng)度、??抗熔焊力和抗電弧侵蝕性能。缺點是采用該工藝制備材料的物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的??濃度梯度通常會造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部組織不均勻，所謂的“貧氧化物帶”就因此而來，??還會附帶一些組織缺陷如氣孔、棒狀氧化物或氧化物富集、夾帶等。之后也產(chǎn)生??了有針對性的措施，可借助的途徑如多層復(fù)合、單極內(nèi)氧化，Ｉｎ元素?fù)诫s來加??快內(nèi)氧化發(fā)生速率、提高Ｓｎ０２粒度、Ａｇ基體中優(yōu)化Ｓｎ０２彌散度等１３２］。??２．３．２．２粉末冶金（Ｐ／Ｍ）法??德系企業(yè)Ｄｅｇｕｅｅｓａ是世界上第１個借助粉末冶金法來制備Ａｇ／Ｓｎ０２電接觸??材料的公司，實現(xiàn)途徑是把Ａｇ和８�。暴枺参⒓�(xì)粉末充分混合于球磨機(jī)中，后續(xù)再??施加成型、燒結(jié)、加工等步驟，上述文字描述如圖２．４所示。這一工藝獨特的優(yōu)??勢在于Ｓｎ０２均勻分布于材料當(dāng)中，這就減小了合金內(nèi)氧化工藝帶來的氧化物匱??乏區(qū)生成概率。結(jié)果就導(dǎo)致制備的電接觸材料顯微俎織明顯要更加均勻。它針對??制備橫斷面較厚而且氧化物含量較高的電接觸材料比較適宜。它的缺點是材料制??備后其致密度比合金內(nèi)氧化法的相比較更低

電弧熱、電弧力在多次作用電接觸材料之后，容易惡化材料的侵蝕程度，電??接觸綜合指標(biāo)性能受此影響會退化，結(jié)果就是常見的材料失效。科技人員歸納了??在電壽命服役過程中Ａｇ／ＭｅＯ電接觸材料常見的電弧侵蝕模型［９３］，如圖２．６所示，??模型涉及到的理論涵蓋了材料傳質(zhì)、觸點反彈、電極材料蒸發(fā)、機(jī)械嚙合作用、??電極熱導(dǎo)過程等。??２１??


本文編號：3515020