cuwcr复合材料电学性能和组织关系的研究

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1、稗一娜一性__声__一哪撰蒸蒸嚣攒麟辫本姆幸灰娜相奔舞料若有不卖之处，_由本人承担一切相关责任论文作者签名;门山力吐少石年幸月_g日学位论文使用授权声明在导师如指导下碑i作完成毕亚论文，一本人弓通过论文的答辩卜并本冬粤卿仁;洛越手理。(保密的学位论文在解密后衬适用本授权说明)论娇者盔名:红迪址_一_枷签名。石年李月么，日摘要CuWCr复合材料电学性能与组织关系的研究学科:材料加工工程研究生:刘广洲(签名):纽黔幽指导教师:范志康教授(签名):雀么落肖鹏讲师(签名):答辩日期:06、。东外摘要采用烧结熔渗的工艺制备了一系列CuWC:复合材料。基于对CuWC:复合材料显微组织和微观结构的分

2、析，研究了在真空条件下，加入C:粒径不同，W、C:质量配比不同，Cu含量不同的三组材料在高压击穿过程中表现出的击穿强度、截流值、抗烧蚀等电学性能与其显微组织和微观结构之间的关系。研究中获得的土要结论如下:1.CuWCr复合材料的击穿弱相取决于材料中C:被取代的程度和C卜W固溶体的强化效果。由于C卜W固溶体的均匀分布和Cr被取代后形成的富Cu块状分布改变了三种元素单独形成界面时的外接触电位差分布，致使Cu相成为逸出功相对较低的材料。当C:被取代的不充分，出现大面积的C:相富集时，首击穿发生在Cr相上;当Cr被取代的较充分时，在Cu富集区边缘出现“C:环”，首击穿发生在“C:环”上;当C:

3、被取代的完全充分时，由于C:相富集完全消失，击穿弱相转移，首击穿发生在Cu相上。2.加入细化的C:颗粒制成CuwC:材料，能使击穿强度达到3.05xl护v加，可有效提高材料的耐电压强度。材料的耐电压强度主要取决于材料中Cr一W固溶强化效果和击穿弱相的组织情况。固溶强化效果的增强、击穿弱相的减小，可降低被击穿的概率。3.影响CuWC:材料截流值的主要因素有材料的电导和材料中Cu相的分布数量和富集颗粒大小。材料的电导的升高不利于截流值的降低，Cu粒径的减小和分散度的增加，有利于截流值的降低。4.材料的导热、导电性能是影响材料抗烧蚀性能的主要因素。导电性能的提高，可以有效减少击穿过程的发热，

4、同时也有利于导热，使材料烧蚀深度、范围缩小。富Cu区颗粒的细化、分布均匀化、材料整体电导的加大，都能够有效提高材料抗烧蚀的能力。5.材料作为阳极与作为阴极的击穿机理不相同，阳极比阴极的击穿强度要低出一个数量级，截流值要大出一些，阳极在击穿过程中烧蚀更严重。微粒迁移和场致发射造成的阳极气化是真空间隙击穿西安理工大学硕士学位论文的主要因素。关键词:CuWCr复合材料，微观组织，击穿强度，截流值，抗烧蚀能力Abstfaet!NVEST!GAI.IONONTHERELATIONSH!PSBETWEENELECTR!CPROPERTIESANDMICROSTRUCTURESOFCuWCrCOMP

5、OSITESSPecialty:MaterialProcessingEngineeringCandidate:LiuGuang·Zhou‘，’gna，u『，，丝尹姊SuPervisor:FanZhi一kang(S‘gna，ure)才匕-X亩aoPeng(s’“”a，u『e，~苦AbstraCtAseriesofCuWCreomPositeswerePreParedbysintering一infiltrationmethod.TherelationshiPsbetweenm￡erostrueturesofCuWCrmaterialsandeleetricProPertiessuehasb

6、reakdownvoltage，ehoPPingeurentanderodingenduraneehavebeeninvestigatedinthreegrouPsofsamPles，variedinthesizeofCrPartiele，weightratioofWtoCr，andCueontent.Themaineonelusionsineluding:1.Theweak一breakdownPhase15relatedtotheeontentofCrsubstitutedbyCuandtheefeetofCrreinforeed.Thelarge一sealesPreadingCrW

7、soluteandbubblyCuehangetheeontaeting一voltagedistributionontheboundaryamongCu，CrandWChromiumPhase15thefirst一breakdownPhasewhenCr15PartlyrePlaeedbyCuoriteonglomeratesinlarge一seale;thefirst一breakdownPhasetakesPlaeeontheCr-ringw