cuwcr复合材料组织演变及其对电性能的影响

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1、摘要论文题目：CuWCr复合材料组织演变及其对电性能的影响学科专业：材料加工工程研究生：杨晓康指导教师：范志康教授肖鹏讲师摘要签名：主圭!銎庭签名：茎兰盏签名：壹!鱼CuCr合金是目前世界上大功率真空开关触头的主导材料，具有高的强度和硬度，良好的导电导热及耐电弧侵蚀能力。CuW合金具有良好的耐电弧侵蚀性、抗熔焊性能和高强度等优点，被广泛地用作为各种高压断路器中的触头材料、电火花加工的电极材料。随着真空开关向高电压、大容量、小型化的发展，CuCr合金己不能满足高电压、大电流真空断路器对触头材料的要求。目前开发新触头材料的方法主要为改善原有触头

2、材料的制各工艺和在CuCr、CuW中添加其他元素以改变触头材料的性能。CuWCr复合材料是由Cu、w、cr三组元组成的合金，通过研究其组织及其性能，旨在将其广泛应用于高电压、大电流真空断路器中。本文采用烧结．熔渗法制备CuWCr复合材料，研究了烧结温度变化、CrW配比变化以及热处理对材料显微组织、硬度、电导率以及耐电压强度、截流值、电弧寿命等性能影响，结果表明：1．随着烧结温度的升高，CrW固溶程度逐渐增大，在烧结温度为145012后基本形成CrW固溶体；2．随着烧结温度升高，CuWCr复合材料硬度增加，电导率降低：对烧结温度不同的材料进行

3、真空电击穿实验，发现随着烧结温度的升高，电弧烧蚀面积明显减小，烧蚀坑变浅；而且，材料的耐电压强度升高，电弧寿命增大，截流值减小，在烧结温度为1450。C后，各项电性能参数已达到较高水平，其中截流值趋于稳定，综合考虑认为烧结温度选择1450℃比较合理；3．当w0，，Ⅵ％“1／3．5时，cr与w形成Cr原子与W原子比为1：1的CrW固溶体，当w0√wtw>1／3．5时，形成以Cr为主的CrW固溶体；反之，形成以w为主的CrW固溶体。随着CrW质量配比的增大，CuWCr复合材料的硬度增大，电导率降低；真空电击穿实验后发现，CuWCr复合材料的击穿

4、区域面积逐渐变大，击穿坑逐渐变浅；材料的耐电压强度逐渐升高，电弧寿命逐渐增长，截流值逐渐减小；4．经固溶处理的CuWCr复合材料，随着固溶温度的升高，硬度值上升，电导率下西安理工大学硕士学位论文降；再经时效处理后，硬度值和电导率较固溶处理都有很大程度的增加；固溶处理后的CuWCr复合材料耐电压强度最大，电弧寿命最长，截流值最低；固溶+时效处理后的CuWCr复合材料的耐电压强度最小，电弧寿命最小，截流值最大；5．当cuwCr复合材料在1000℃固溶2h，然后500℃时效处理3h后，材料的硬度和电导率达到最大值。关键词：CuWCr复合材料，组织

5、演变，硬度，电导率，真空击穿性能IlABSlRACTTitle：THEMICROSTRUCTUREENVOLUTIONOFCuWCrCOMPOSITEANDITSEFFECTONELECTRICPROPERTIESMajor=MaterialProcessingEngineeringName：XiaokangYANGSupervisor：Prof_ZhikangFANTech．PengXIAOAbstractSignature：堕神Signature：丞Signature：卫归Cu··Cralloyisthedominantcontactm

6、aterialforuseinhigh--powervaculllninterpmter≈becauseofitshigh-strengthandhardness．goodelectricconductivity够wellasenduranresistancetoarcerosion．Cll-Walloyiswidelyusedaselectricalcontactmaterialin、voltageinterruptersandaselectrodematerialforelectricaldischargemachining，duead

7、vantagesofhighstrength,excellentresistancetoarcerosionandwelding．Howevcthedevelopmentofinterrupterstofithigh-power,highcapabilityandminiaturization,alloycannotmeetthedemandofhigh-voltage，high-currantinterrupters．Recently,th,methodtodevelopnewcontactmaterialsistoimprovethep

8、reparationcraRofoldcontactmaterialsandtoaddsomeadditivestoCu·CralloyandCu-Walloytoenhance