復合鍍、合金化對銅基電接觸材料組織及性能的影響.pdf

1、本論文是在實驗室原有研究基礎上，通過加入不同含量的氧化釔、碳化鎢，探究其對銅基電接觸材料組織及性能的影響，特別是對材料抗電弧燒蝕的影響;通過對銅粉磁控濺射鍍銀，研究鍍銀銅粉抗氧性能及其燒結(jié)性能;通過在金屬銅中添加不同含量的稀土釔，探究釔對銅性能的影響，特別是對其抗氧化性能的影響;把電阻率法應用于粉末冶金燒結(jié)工藝參數(shù)的確定。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)當添加適量的氧化釔，材料的密度和硬度都得到了提高，氧化釔的添加量為1.5

2、wt.％時，材料密度提高最為顯著;氧化釔的添加量為2wt.％時，材料硬度提高最為顯著。添加氧化釔有利于阻礙基體銅晶粒的長大，這有利于添加組元更均勻地分布在基體中，能更好地提高材料的電接觸性能。通過20000次電弧侵蝕試驗表明:添加氧化釔制備的電觸頭材料的抗電弧燒蝕性能遠遠優(yōu)于通用的銅鎳合金銀復層觸頭材料，試驗后新觸頭的接觸電阻仍能保持穩(wěn)定的且較低的數(shù)值。但是，氧化釔的加入對銅基電觸頭材料的導電性有不利影響。
　　(2)研究了電阻率

3、法在粉末冶金燒結(jié)工藝參數(shù)確定方面的應用。通過實時地測定燒結(jié)過程中壓坯電阻率的變化，可以快速確定粉末冶金的燒結(jié)工藝參數(shù)，這種方法對粉末冶金制品的燒結(jié)參數(shù)的確定具有廣泛的適用性。
　　(3)添加碳化鎢可以提高材料的抗電弧燒蝕性能，但是碳化鎢對材料的致密度和導電性有不利的影響，添加少量碳化鎢可以提高材料的硬度，但其加入量大于6wt.％時，材料的硬度開始下降。對碳化鎢顆粒表面進行了磁控濺射鍍銅，明顯改善了WC/Cu復合界面，添加鍍膜碳化鎢

4、復合材料的致密度、硬度都比添加未鍍膜碳化鎢復合材料有明顯提高，材料的導電性能也得到改善。
　　(4)為了改善銅基電接觸材料的抗氧化性，通過磁控濺射的方法，在銅粉表面鍍一層銀膜。通過研究濺射時間與鍍銀銅粉氧化增重之間關系情況，最終確定了濺射時間為23min。通過把銅粉和鍍銀銅粉分別壓制成坯，然后對比在不同燒結(jié)時間下的試樣性能情況。研究發(fā)現(xiàn):鍍銀銅粉制備的試樣在不同的燒結(jié)時間下，致密度和硬度都高于純銅粉制備的試樣，抗氧化性能也優(yōu)于純銅

5、粉制備試樣，但是鍍銀銅粉制備的試樣導電性比純銅試樣差。
　　(5)在金屬銅添加少量稀土釔（少于0.5wt.％），其導電性能增強，添加過量的稀土釔又會使金屬銅的導電性能變差。通過抗氧化實驗發(fā)現(xiàn):銅釔合金隨著稀土釔添加量的增大，試樣氧化增重逐漸降低;當稀土釔的添加量為0.1wt.％、0.2wt.％和0.5wt.％時，試樣抗氧化性能的提高較為明顯;隨稀土釔添加量迸一步增大時，試樣氧化增重的減小趨勢緩慢下來。由于添加少量釔對銅組織凈化作用