纳米晶cucr25和agsno_2触头电性能研究

《纳米晶cucr25和agsno_2触头电性能研究》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、分类号学号M201371168学校代码10487密级硕士学位论文纳米晶CuCr25和AgSnO2触头电性能研究学位申请人：刘金友学科专业：电气工程指导教师：李震彪教授答辩日期：2015年5月21日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchOnElectricalPerformanceofNanocrystallineCuCr25andAgSnO2ContactCandidate:LiuJinyouMajor

2、:ElectricalIngineeringSupervisor:Prof.LiZhenbiaoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay21,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授

3、权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日华中科技大学硕士学位论文摘要电触头作为开关电器的核心部件，其电、热性能的改善与触头材料息息相关，故深入研究触头材料电性能对提升开关电器质量具有重要价值。纳米晶材

4、料作为一种新兴电接触材料，目前对它的研究多集中在制备方法以及截流值、耐压水平的测试等方面，对其综合电性能的研究较少。与普通微晶材料相比，纳米晶材料在分断和闭合燃弧长短、长燃弧与触头熔焊的关系、抗熔焊能力、触头表面形貌、元素成分变化等电性能方面的表现是否更为优良，已有研究结果是否具有普遍适用性等仍需做深入探讨。本文选取目前使用较为广泛、具有较好应用前景的纳米晶CuCr25和AgSnO2材料为研究对象，进行了两组电寿命对照实验，一是真空环境中42V/10A电压电流下纳米晶和微晶CuCr25触头，二是真空和空气环境中28V/10A电压电流下纳米晶AgSnO2触

5、头。利用直流稳压电源、触点模拟装置、真空罐等搭建实验主回路，利用采集卡、LABVIEW软件等搭建采集回路，记录触头电寿命周期内的电压、电流、拉压力等数据，并开展了触头表面微观形貌观测和微区能谱成分分析。触头燃弧分析结果表明，纳米晶触头的分断和闭合燃弧时间均明显长于微晶触头；熔焊发生与燃弧时间长短之间的关系比较复杂，多个长燃弧可能造成熔焊，但稳定而低的燃弧时间也会造成熔焊的突然发生，即熔焊具有随机性和突发性。触头表面形貌分析结果表明，材料都为一致性的从阴极转移到阳极，裂缝出现于所有触头阳极表面。真空中CuCr25纳米晶触头阴极呈均匀水纹状，阳极熔融区呈松散

6、颗粒挤压状；微晶触头阴极烧蚀相对集中，阳极熔融区呈液体喷溅状。纳米晶AgSnO2真空中触头阴极出现断层和熔渣，阳极有大量气泡；空气中触头阴极平滑，阳极有液体流动痕迹。触头表面微区能谱成分分析表明，真空中CuCr25纳米晶触头熔融区Cr含量相对稳定，微晶触头熔融区Cr含量比例明显增大。真空和空气中纳米晶AgSnO2触头熔融区都出现了Ag和Sn元素的富集和偏析现象。抗熔焊性能分析表明，真空中CuCr25纳米晶触头的抗熔能力能明显优于微晶触头，纳米晶AgSnO2触头空气中抗熔焊能力明显优于真空中。多数触头熔焊类型属于闭合熔焊，占总熔焊次数的75%；少数属于分离

7、熔焊，占总熔焊次数的25%，且本实I华中科技大学硕士学位论文验分离熔焊全部发生于纳米晶触头上。同时利用CCD相机、位移传感器等搭建了一套触头表面凸尖测试装置，分析了研究触头电寿命实验中触点表面凸尖长度、触头最小间距与操作次数之间的关系等。本文多角度探究了纳米晶触头材料的电性能，研究成果对深入掌握纳米晶触头电性能，对纳米晶电触头材料的进一步改进和加快其工程应用具有重要参考价值和指导意义。关键词：纳米晶材料，电性能，CuCr25，AgSnO2II华中科技大学硕士学位论文AbstractContactisoneofthecorecomponentsofthes

8、witchingdevices.Theelectricalandthermalp