不同工作環(huán)境對CuW70合金電弧侵蝕影響的研究.pdf

1、CuW觸頭作為斷路器中的關(guān)鍵部件之一，對于推進真空斷路器從中壓向超高壓、特高壓領(lǐng)域的發(fā)展起到重要作用。因為電弧侵蝕是觸頭材料失效的最主要形式之一，所以研究CuW合金的電弧侵蝕機理對于提高觸頭材料的性能就具有了非常重要的意義。
　　本文通過常規(guī)粉末冶金方法，制備出符合國標性能的CuW70合金，并且通過研究材料在不同擊穿電壓、橫向載荷、工作溫度條件的電弧侵蝕性以及對材料表面的電場模擬得到以下結(jié)論：
　　(1)隨著擊穿電壓的升高，

2、材料的耐電壓強度逐漸下降，而截流值逐漸升高。這是由于材料表面的擊穿弱點增多和兩極間進行粒子交換時具有更大的碰撞能量，所以擊穿更容易發(fā)生，且材料的耐電弧侵蝕能力逐漸減弱，發(fā)生了從初期主要以Cu液的噴濺為主變?yōu)镃u液的噴濺和鎢骨架的潰散同時發(fā)生，而且當(dāng)擊穿電壓從8kV上升至9kV時出現(xiàn)了較為明顯的絕緣劣化現(xiàn)象。
　　(2)隨著橫向載荷的增大，材料的耐電壓強度呈逐漸降低趨勢，由于局部應(yīng)力集中與電弧的共同作用，導(dǎo)致中心鎢骨架破壞較為嚴重，

3、引起材料的耐電弧侵蝕能力有所下降，由于前期Cu液流失比較嚴重，后期隨著W骨架薄的擊潰現(xiàn)象而使得電弧不再在材料表面跳躍性運動，而出現(xiàn)連續(xù)擊穿，材料的腐蝕也加劇。
　　(3)隨著工作溫度的升高，會加劇電子在材料內(nèi)部的運動，所以電子更容易逸出到材料表面而引起擊穿，導(dǎo)致耐電壓強度越來越低，截流值由于受到材料飽和蒸汽壓升高的影響，隨著擊穿距離變大變化也不太明顯，更高的工作溫度也會使得Cu液的噴濺和W骨架的潰散要更加嚴重，材料的耐電弧侵蝕能力