纳米掺杂AgSnO,2电接触材料的研究

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1、摘要摘要本文采用溶胶一凝胶法制备纳米掺杂氧化物的sn02粉末，并通过掺杂、包覆等工艺改善SnO：的导电性及SnO。和银的浸润性，得到的AgSn02触头材料的具有低的接触电阻，较好的物理性能和热性能。实验过程中运用TEM表征了溶胶-凝胶法制各的纳米掺杂氧化物SnO：胶粒，采用XRD和DTA．TG方法对掺杂SnO：进行了分析；应用阿基米德法测量烧结后的掺杂SnO：试样密度，并通过桥式电阻仪测量其电导率；运用XRD分析了Sn02-Ti02包覆粉的成分和晶粒度，SEM及EDS表征了Ag在sn02-Ti02粒子上的沉积状况

2、；最后对获得的Ag(SnO：一Ti02)电接触材料的电导度，硬度，密度等物理性能进行了测试，运用DTA-TG方法分析其热性能。研究结果表明：采用镕胶．凝胶法制备纳米掺杂的Sn02凝胶(掺杂物分别为Ti02、ZnO、Sb203、CuO)，得到的纳米掺杂氧化物．Sn02凝胶胶粒尺寸为50nm左右。DTA-TG分析确定了纳米掺杂氧化物．Sn02的热处理区间，XRD分析进一步确定了最佳热处理温度为500。C；掺杂离子与Sn02形成了置换固溶体；烧结后的纳米掺杂Sn02粒子的物理性能分析可知Ti离子为最佳的掺杂物。包覆后的

3、Sn02．Ⅲ02粉末能够在Ag基体上均匀分布，且增加了Ag与Sn02-Ti02之间的润湿性和结合强度。Ag(Sn02-Ti02)触头材料的物理性能和热性能分析表明包覆制粉工艺提高了材料的力学和物理性能；最佳混粉时间为30分钟，最佳包覆工艺为后加水合肼进行还原。且制备Ag(SnCh．Zi02)触头材料的性能超过国标，具有良好的应用前景。关键词：Ag(Sn02．Ti02)，触头材料，溶胶．凝胶，纳米掺杂，氧化物，包覆ABSTRACTSol-gelmethodisusedtopreparedSn02powdernano

4、-dopedwithoxidatesandtheeleclriealconductivityofSn02andinfiltrationbetweenoxidatesandsilverareimprovedbycoatingprocess，throughwhichAgSn02contactmaterialshavelowcontactresistance，goodphysicalandthermalperformances．Sn02llano-dopedwithoxidatesisanalyzedbyTEM．The

5、relationshipbetween118／lO—dopedSn02gelandtempexatureisobtainedusingDTA-TGandXRD．Thedopantwithexcellentphysicalperformancesisobtainedthroughanalysisofphysicalperformancesofsamplessuchasdensityandelectricalconductivity．Thechemicalcompositionsandgrainsizeofcladd

6、edSn02一Ti02powderareanalyzedusingXRD．UsingSEMandEDSinvestigatethedepositionofsilveronSn02一Ti02particles．ThephysicalperformancesofAg(Sn02一Ti02)contactmaterials，suchaselectricalconductivity,hardnessanddensityaremeasuredandtheirthermalperformanceisanalyzedusingD

7、TA-TGTheresultsarcshownasfollows：Sn02llano-dopedwithoxidates(Ti02、ZnO、Sb203、CuO)Canbepreparedbysol—gelmethod,whosesizeisabout50rim；theanalysisofDTA—TGandXRDshowsthattheoptimaltemperatureis500"CandthatsubstitutionsolidsolutionisformedbetweenSn02anddopantions．T

8、heanalysisofphysicalperformancesofsinterednano·-dopedSn02particlesindicatesthatTiistheoptimaldopantion．CoatedSn02-Zi02powderCallbedistributedhomogenouslyonsilversubstrate，whichstrengthent