銅基電接觸材料是低壓電器用觸頭材料節(jié)銀環(huán)保設計的重要發(fā)展方向之一,其需求的迫切性隨著貴金屬銀資源的匱乏和銀價的攀升與日俱增。目前,低壓電器用銅基電接觸材料設計存在的主要問題是沒有考慮到第二相與基體之間的潤濕性。銅基體與第二相潤濕性會影響材料的致密化程度、氧化特性及接觸穩(wěn)定性。本文主要研究了合金元素對Cu/ATO電接觸材料潤濕性及組織性能的影響。通過潤濕實驗和粉末燒結實驗研究了Zr、La、Cr、Ag等合金元素對Cu/MeO體系潤濕性的影響規(guī)律,得到上述元素能夠有效改善Cu/MeO體系潤濕性的成分范圍。在研究合金化后復合材料組織和性能的變化規(guī)律的基礎上,開展銅基電接觸材料的成分設計與制備工作,建立了該體系材料組織和性能的關系。潤濕試驗研究結果表明:Zr、La、Cr、Ag四種合金元素的加入能有效的降低Cu/Al₂O₃潤濕角,改善Cu/Al₂O₃體系潤濕性。其中,Zr含量為0.7wt.%時,潤濕角可以降至最低,為106.9°;La元素加入量為0.2wt.%時,潤濕角最低,達到了103.1°;隨著Cr和Ag含... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 低壓電器銅基電接觸材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 低壓電器觸頭材料的基本要求
        1.2.2 低壓電器用銅基電接觸材料設計與開發(fā)
    1.3 金屬/陶瓷潤濕性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 潤濕的表征及分類
        1.3.2 潤濕機理
        1.3.3 改善潤濕性的方法與途徑
        1.3.4 合金元素對金屬/氧化物陶瓷體系潤濕性的影響
    1.4 潤濕性在電接觸材料中的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 添加劑復合改性
        1.4.2 表面包覆改性
        1.4.3 納米技術改性
        1.4.4 透明導電氧化物（TCO）
    1.5 合金元素對銅合金組織性能的影響
        1.5.1 稀土元素的作用
        1.5.2 Cu-Cr電接觸材料的設計思想
        1.5.3 Zr元素對銅合金的改性作用
        1.5.4 Ag元素對銅合金的改性作用
    1.6 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 材料制備及試驗方法
    2.1 技術路線
        2.1.1 Cu/MeO體系潤濕行為研究
        2.1.2 銅基電接觸材料成分設計及性能表征
    2.2 試驗原料
    2.3 座滴試驗
        2.3.1 座滴合金的制備
        2.3.2 陶瓷基板的準備
    2.4 銅基復合材料的制備
        2.4.1 混粉
        2.4.2 致密化工藝
        2.4.3 銅基復合材料的擠壓和軋制
    2.5 微觀組織分析
        2.5.1 金相觀察
        2.5.2 掃描電鏡觀察
        2.5.3 透射電鏡觀察
    2.6 機械物理性能測試
        2.6.1 密度
        2.6.2 顯微硬度測試
        2.6.3 電導率測試
        2.6.4 力學性能測試
        2.6.5 接觸電阻測試
第3章 合金元素對Cu/MeO體系潤濕性的影響
    3.1 Cu/MeO潤濕行為
        3.1.1 Cu/Al_2O_3潤濕行為表征
        3.1.2 Cu/ATO粉體浸潤分析
    3.2 合金元素對Cu/MeO體系潤濕性的影響
        3.2.1 合金化元素的選擇依據(jù)
        3.2.2 合金元素對Cu/Al_2O_3體系潤濕角的影響
        3.2.3 合金元素對Cu/ATO粉體界面結合的影響
    3.3 本章小結
第4章 合金元素對Cu/ATO復合材料組織性能的影響
    4.1 合金元素種類對Cu/ATO復合材料組織性能的影響
        4.1.1 合金元素種類對Cu/ATO復合材料組織的影響
        4.1.2 合金元素種類對Cu/ATO復合材料性能的影響
    4.2 合金元素含量對Cu/ATO復合材料組織性能的影響
        4.2.1 合金元素含量對Cu/ATO復合材料組織的影響
        4.2.2 合金元素含量對Cu/ATO復合材料性能的影響
    4.3 本章小結
第5章 多元合金化對銅基電接觸材料組織性能的影響
    5.1 銅基電接觸材料合金化成分設計
    5.2 多元合金化后銅基電接觸材料顯微組織
    5.3 多元合金化后銅基電接觸材料力學性能
    5.4 多元合金化后銅基電接觸材料電學性能
        5.4.1 導電率
        5.4.2 接觸電阻
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3416590