cu基电触头材料的制备及性能研究

《cu基电触头材料的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、碗}’学位论史摘要我国足一个银资源缺乏的国家，并且银价格昂贵，冈此节银成为现阶段电触头材料研究发展的一个重要趋势。Cu具有与Ag相当的力学和电学性能，因此本实验以Cu取代Ag尝试制备无银Cu基电触头材料以期能达到Ag基触头材料的性能，从而实现节银的目的。采用真空烧结和氮气气氛保护烧结成功制备了Cu-ZnOtl01复合材料，测定其密度、硬度、抗弯强度及电阻率，并采用SEM、金相显微分析技术对材料进行显微组织分析。将所制得的Cu．znofm复合材料的性能与银氧化物触头材料进行对比。实验结果表明：在氮气气氛下960℃烧结时，烧结进程不彻底，ZnO相在基体Cu内形成

2、了网络分布，导致其所制备试样的抗弯强度低于真空气氛烧结试样的；所制备的Cu-ZnO(10)材料中，Cu和ZnO两相问存在明显的界面，产生相互扩散，且两相结合良好；在真空气氛下960℃烧结(保温时间lh)的Cu-ZnOoo)复合材料的综合性能最好，是制备cu．zno(10l复合材料的较好工艺，所制得的Cu-ZnO(10)相对密度大于98％，电阻率小于2．70／z·Q·cm，布氏硬度大于67，与银氧化物触头材料的物理性能相当。’采用粉末烧结法和真空熔渗法制各了CuCr5。触头材料，并研究了不同的添加元素对真空熔渗法制备的CuCr50触头材料的性能影响，测定其密度

3、、硬度、抗弯强度及电阻率，并采用SEM、金相显微分析技术对材料进行显微组织分析，试验结果表明：相比于粉末烧结法，真空熔渗更有利于材料的致密化，降低材料的电阻率；Fe、Co和Ni的加入有助于改善Cu和Cr的润湿性，促进熔渗的进行，有助于材料组织的均匀化分布，提高了材料的密度、硬度和抗弯强度，但是Fe、Co和Ni的加入也会导致Cu产生晶格畸变，增大电子受散射的几率，导致材料电阻率增大。关键词Cu．ZnO，CuCr50，触头材料，真空熔渗法，粉末烧结法硕P学{芑论文ABSTRACTChinaislackofsilverresources，whichisveryex

4、pensive．Onthestage，thedevelopmenttrendofcontactmaterialistosaveonsilver．Themechanicalpropertyandelectricspropertyofcopperisclosetothatofsilver．ThereforeCumatrixcontactmaterialisprepared，whichisexpectedtogetclosetothephysicalpropertiesofsilvercontactmaterial．Cu-ZnO(10'compositemater

5、ialsweresuccessfullyfabricatedbyvacuunlsinteringandN2-protectingsintering．Thedensity,hardness，bendingstrengthandresistivityoftheCu—ZnO(10)materialswef℃tested．Meanwhile．thecomponentandmicrostruetureanalysiswerealsoexaminedbySEMandmetallographicanalysistechnology．Furthermore，theprope

6、rtiesofCu-ZnOoo)andsilver-oxidecontactmaterialswerecompared．TheexperimentalresultsshowthatthebendingstrengthofsamplessinteredinN2atmosphereislowerthanthatofsamplessinteredinvacuumatmosphere．Becausesinteringprocesswasnotcompleteat960℃inN2atmosphere，ZnOdistributesmeshylyinCumatrix。Th

7、ereexistsobviousinterfacebetweentOWphasesofCuandZnO．Andthetwophasesdiffusedineachother．Moreover,sinteringinvacuumatmosphereandheatpreservingfor1hourwerethepreferabletechnicstoprepareCu-ZnOoo)material．SuchCu—ZnOoo)materialhasthebestintegrativeproperties：thetwophasesofCuandZnOcombine

8、firmly；itsrelativedensityi