戶外高壓隔離開關(guān)用純銀-銀石墨復(fù)合鍍層的制備及其高溫性能研究.pdf

1、本文采用氰化電鍍技術(shù)制備了純銀層和純銀/銀石墨復(fù)合鍍層，通過SEM、FESEM、EDS、大氣暴露試驗、實際工況下的機械分合試驗、熱導(dǎo)率測試、高溫磨損試驗、Tafel曲線、接觸電阻試驗等方法研究了鍍層的耐大氣腐蝕行為、機械壽命及其在高溫下的導(dǎo)熱性、耐磨性、耐蝕性、接觸電阻等性能。
　　研究表明，自制純銀/銀石墨復(fù)合鍍層由純銀層和復(fù)合鍍層兩部分構(gòu)成，與西門子觸指鍍層構(gòu)成相似，不同于山東泰開觸指鍍層。在大氣暴露試驗中，西門子觸指鍍層、泰

2、開觸指鍍層以及自制純銀鍍層和純銀/銀石墨復(fù)合鍍層都發(fā)生了變色。鍍層因表面附著了氧化膜、硫化膜以及雨水中的塵埃、雜質(zhì)在造成增重，其中自制純銀/銀石墨復(fù)合鍍層增重較少，自制純銀鍍層增重最多，侵蝕最為嚴(yán)重。在觸頭觸指上制備純銀/銀石墨復(fù)合鍍層，實際工況下機械分合測試10000次后（夾緊力500 N），在觸頭的面狀低副摩擦中，鍍層厚度遷移量小于2μm；在觸指的線狀高副摩擦中，其鍍層磨損量小于10μm。因此，鍍層壽命達到隔離開關(guān)機械壽命最高等級的

3、M2級標(biāo)準(zhǔn)。
　　通過測試無氧銅、無氧銅鍍銀、無氧銅鍍純銀/銀石墨復(fù)合鍍層的熱導(dǎo)率，發(fā)現(xiàn)熱導(dǎo)率大小順序依次為銅基鍍銀材料（402.528 W·m-1·k-1）＞銅基鍍純銀/銀石墨復(fù)合鍍層材料（372.577 W·m-1·k-1）＞無氧銅（340.395 W·m-1·k-1）。
　　純銀/銀石墨復(fù)合鍍層在高溫時的磨損特征主要分兩個階段，第一階段為室溫~120℃，鍍層的磨損主要以磨粒磨損和少量的粘著磨損為主，260 g載荷下摩擦

4、系數(shù)穩(wěn)定在0.1左右，磨損率為10×10-14 m-3/N·m左右，耐磨性較好；第二階段為240~480℃，隨著溫度的升高，鍍層中石墨吸附的水蒸氣和氧氣脫附后發(fā)生了“粉塵磨損”，480℃時，鍍層的摩擦系數(shù)增大到0.44，磨損率為56×10-14 m-3/N·m，鍍層出現(xiàn)了嚴(yán)重的粘著磨損和磨粒磨損。
　　通過測試Tafel曲線，可知溫度范圍為120~600℃時，隨溫度的升高，純銀鍍層和純銀/銀石墨復(fù)合鍍層的自腐蝕電位都逐漸減小，自腐

5、蝕電流密度都逐漸增大。
　　室溫時，純銀鍍層的接觸電阻為24.9μΩ(扭矩5 N·m)，略大于銀石墨鍍層（19.4μΩ）和純銀/銀石墨鍍層（19.9μΩ）的接觸電阻；在120~240℃范圍內(nèi)加熱1 h后，三種鍍層材料接觸電阻相差不大，且保持穩(wěn)定；隨著加熱溫度的升高，300℃時，接觸電阻變大，達到40.3μΩ，純銀鍍層和純銀/銀石墨鍍層的接觸電阻幾乎不變，480~600℃時，銀石墨復(fù)合鍍層中的石墨出現(xiàn)了大量持續(xù)的分解，接觸電阻增大到