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我国是一个银资源缺乏的国家,并且银价格昂贵,因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-ZnO<,(10)>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-ZnO<,(10)>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两相间存在明显的界面,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-ZnO<,(10)>复合材料的综合性能最好,是制备Cu-ZnO<,(10)>复合材料的较好工艺,所制得的Cu-ZnO<,(10)>相对密度大于98%,电阳率小于2.70u·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备了CuCr<,50>触头材料,并研究了不同的添加元素对真空熔渗法制备的CuCr<,50>触头材料的性能影响,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,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。