電弧侵蝕下Ag/SnO 2 電接觸復(fù)合材料的失效機理研究
發(fā)布時間:2021-11-28 09:52
銀基電接觸材料作為接通、分?jǐn)嚯娮与娐返年P(guān)鍵核心材料元件,其性能對電器的使用壽命、通斷容量、安全可靠性及電子電路能否順利運行具有重要作用。其中,銀金屬氧化物(Ag/MeO)電接觸材料是一種氧化物顆粒分布于銀基體中的電接觸材料,不僅具有銀的高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱性能,同時又具有氧化物的高熔點、高硬度等性能,在電接觸材料中具有十分重要的研究意義。Ag/CdO電接觸材料作為萬能觸點,具有優(yōu)異的耐電弧侵蝕、抗熔焊等特性,但是其在加工和使用過程中存在有毒Cd元素?fù)]發(fā)問題,已被歐盟等多個國家禁用。Ag/SnO2電接觸材料是市場應(yīng)用較多且極其重要的銀基電接觸材料,其增強相SnO2熱穩(wěn)定性高,在通斷過程中有高的耐熱耐電弧侵蝕特性,且SnO2作為一種寬帶隙n型半導(dǎo)體具有較高的電子遷移率,使得Ag/SnO2抗電弧侵蝕性、抗熔焊性、材料損耗等綜合性能優(yōu)異,最有希望替代Ag/CdO。但Ag/SnO2材料仍存在接觸電阻較高、加工困難等問題,主要是由于Ag與SnO2之間浸潤性差、SnO
【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
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究內(nèi)容框架圖
浙江大學(xué)碩士畢業(yè)論文14η=ρρ0×100%(2.3)式中,ρ為樣品測量的實際密度,ρ0代表樣品的理論密度。2.4.5電阻率測試本實驗采用D60K數(shù)字金屬電導(dǎo)率測量儀檢測電接觸材料的電阻率。對每個待測樣品測量3次后取平均值。2.4.6硬度測試本實驗采用MHV2000數(shù)顯顯微硬度計測試電接觸材料的硬度值。測試載荷500g,保壓15s,對每個待測樣品測量5次后取平均值。2.4.7電壽命測試將Ag/SnO2電接觸材料通過線切割加工成2.35mm的觸頭,在電壽命實驗臺上進行電壽命實驗,實驗裝置如圖2.2所示。實驗參數(shù)根據(jù)不同變量調(diào)整。通過電腦收集最終得到的包括燃弧時間、燃弧能量等電性能參數(shù),并采用電子天平測量實驗前后的觸頭質(zhì)量損失。圖2.2電壽命測試裝置圖Fig.2.2Equipmentdiagramofelectricallife-testing
浙江大學(xué)碩士畢業(yè)論文18圖3.3不同頻率下動、靜觸頭表面XRD圖Fig.3.3XRDpatternsofthesurfaceofmovingandstaticcontactsatdifferentfrequencies圖3.4是Ag/SnO2動、靜觸頭在不同頻率下表面質(zhì)量損失趨勢圖,可以發(fā)現(xiàn),和SEM圖相對應(yīng),當(dāng)頻率較低時,靜觸頭在純機械力作用下幾乎不出現(xiàn)質(zhì)量損失,隨著頻率增加到1.5Hz時,靜觸頭質(zhì)量發(fā)生增加,這可能是由于頻率增加進而加快了動、靜觸頭表面的磨損,使得動觸頭表面的一部分材料因為機械原因而粘附至靜觸頭所致。當(dāng)頻率再加快時,兩者均出現(xiàn)質(zhì)量損失的現(xiàn)象。圖3.4不同頻率下動、靜觸頭質(zhì)量損失趨勢圖Fig.3.4Masslosstrendofmovingandstaticcontactsunderdifferentfrequencies3.2.2觸點間隙對Ag/SnO2電觸頭的性能影響為了研究純機械力作用下觸點間隙對Ag/SnO2動、靜觸頭表面的影響。通過調(diào)節(jié)觸點測試系統(tǒng)中動、靜觸頭間隙使Ag/SnO2動靜觸頭在不同間隙條件下進行閉合-斷開過程。將間隙設(shè)置為0.5mm、1.0mm、2.0mm、3.0mm以及5.0mm,循環(huán)操作次數(shù)為20k次。(a)(b)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]貴金屬電接觸材料的研究及發(fā)展[J]. 朱文哲. 中國科技信息. 2019(16)
[2]復(fù)相增強AgMeO電觸頭材料的研究進展[J]. 李志國,周曉龍,胡日茗,于杰,劉滿門. 材料導(dǎo)報. 2018(S1)
[3]SnO2顆粒大小對Ag/SnO2(10)材料組織與性能的影響[J]. 陳永泰,謝明,陳家林,楊有才,劉滿門,張吉明,王塞北. 貴金屬. 2016(S1)
[4]不同SnO2含量的Ag-SnO2觸頭材料電弧侵蝕行為[J]. 任維佳,王獻輝,張苗,楊曉紅,鄒軍濤. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[5]開口型SnO2空心球表面載銀制備及其表征[J]. 張繼,沈濤,程笛,申乾宏,陳樂生,樊先平,張玲潔. 稀有金屬材料與工程. 2016(S1)
[6]不同SnO2粒度制備的AgSnO2觸頭材料電弧侵蝕行為(英文)[J]. 張苗,王獻輝,楊曉紅,鄒軍濤,梁淑華. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(03)
[7]納米摻雜Ag/SnO2觸頭材料的制備及電弧侵蝕性能研究[J]. 劉松濤,王俊勃,楊敏鴿,思芳,楊增超. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[8]Bi摻雜納米AgSnO2的耐電弧侵蝕性能研究[J]. 朱艷彩,王景芹,王海濤. 稀有金屬材料與工程. 2013(01)
[9]納米觸頭材料電性能研究進展[J]. 趙來軍,朱世明,劉明澤,王珂,邱安寧,李慧杰. 高壓電器. 2012(07)
[10]電觸頭材料[J]. 山岸宣行,戴惠芬. 電工材料. 2011(02)
博士論文
[1]電沉積改性Ag/SnO2電接觸材料及電性能研究[D]. 喬正陽.浙江大學(xué) 2019
本文編號:3524208
【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
【文章頁數(shù)】:125 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究內(nèi)容框架圖
浙江大學(xué)碩士畢業(yè)論文14η=ρρ0×100%(2.3)式中,ρ為樣品測量的實際密度,ρ0代表樣品的理論密度。2.4.5電阻率測試本實驗采用D60K數(shù)字金屬電導(dǎo)率測量儀檢測電接觸材料的電阻率。對每個待測樣品測量3次后取平均值。2.4.6硬度測試本實驗采用MHV2000數(shù)顯顯微硬度計測試電接觸材料的硬度值。測試載荷500g,保壓15s,對每個待測樣品測量5次后取平均值。2.4.7電壽命測試將Ag/SnO2電接觸材料通過線切割加工成2.35mm的觸頭,在電壽命實驗臺上進行電壽命實驗,實驗裝置如圖2.2所示。實驗參數(shù)根據(jù)不同變量調(diào)整。通過電腦收集最終得到的包括燃弧時間、燃弧能量等電性能參數(shù),并采用電子天平測量實驗前后的觸頭質(zhì)量損失。圖2.2電壽命測試裝置圖Fig.2.2Equipmentdiagramofelectricallife-testing
浙江大學(xué)碩士畢業(yè)論文18圖3.3不同頻率下動、靜觸頭表面XRD圖Fig.3.3XRDpatternsofthesurfaceofmovingandstaticcontactsatdifferentfrequencies圖3.4是Ag/SnO2動、靜觸頭在不同頻率下表面質(zhì)量損失趨勢圖,可以發(fā)現(xiàn),和SEM圖相對應(yīng),當(dāng)頻率較低時,靜觸頭在純機械力作用下幾乎不出現(xiàn)質(zhì)量損失,隨著頻率增加到1.5Hz時,靜觸頭質(zhì)量發(fā)生增加,這可能是由于頻率增加進而加快了動、靜觸頭表面的磨損,使得動觸頭表面的一部分材料因為機械原因而粘附至靜觸頭所致。當(dāng)頻率再加快時,兩者均出現(xiàn)質(zhì)量損失的現(xiàn)象。圖3.4不同頻率下動、靜觸頭質(zhì)量損失趨勢圖Fig.3.4Masslosstrendofmovingandstaticcontactsunderdifferentfrequencies3.2.2觸點間隙對Ag/SnO2電觸頭的性能影響為了研究純機械力作用下觸點間隙對Ag/SnO2動、靜觸頭表面的影響。通過調(diào)節(jié)觸點測試系統(tǒng)中動、靜觸頭間隙使Ag/SnO2動靜觸頭在不同間隙條件下進行閉合-斷開過程。將間隙設(shè)置為0.5mm、1.0mm、2.0mm、3.0mm以及5.0mm,循環(huán)操作次數(shù)為20k次。(a)(b)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]貴金屬電接觸材料的研究及發(fā)展[J]. 朱文哲. 中國科技信息. 2019(16)
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[4]不同SnO2含量的Ag-SnO2觸頭材料電弧侵蝕行為[J]. 任維佳,王獻輝,張苗,楊曉紅,鄒軍濤. 稀有金屬材料與工程. 2016(08)
[5]開口型SnO2空心球表面載銀制備及其表征[J]. 張繼,沈濤,程笛,申乾宏,陳樂生,樊先平,張玲潔. 稀有金屬材料與工程. 2016(S1)
[6]不同SnO2粒度制備的AgSnO2觸頭材料電弧侵蝕行為(英文)[J]. 張苗,王獻輝,楊曉紅,鄒軍濤,梁淑華. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(03)
[7]納米摻雜Ag/SnO2觸頭材料的制備及電弧侵蝕性能研究[J]. 劉松濤,王俊勃,楊敏鴿,思芳,楊增超. 西安工程大學(xué)學(xué)報. 2014(05)
[8]Bi摻雜納米AgSnO2的耐電弧侵蝕性能研究[J]. 朱艷彩,王景芹,王海濤. 稀有金屬材料與工程. 2013(01)
[9]納米觸頭材料電性能研究進展[J]. 趙來軍,朱世明,劉明澤,王珂,邱安寧,李慧杰. 高壓電器. 2012(07)
[10]電觸頭材料[J]. 山岸宣行,戴惠芬. 電工材料. 2011(02)
博士論文
[1]電沉積改性Ag/SnO2電接觸材料及電性能研究[D]. 喬正陽.浙江大學(xué) 2019
本文編號:3524208
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