銀基低壓觸頭材料電弧侵蝕機(jī)理研究.pdf

1、本文采用粉末冶金法和放電等離子燒結(jié)法(SPS)分別制備了Ag基觸頭材料,系統(tǒng)研究了增強(qiáng)相粒度、燒結(jié)溫度、燒結(jié)工藝以及導(dǎo)電增強(qiáng)相TiB2和非導(dǎo)電增強(qiáng)相SnO2對(duì)Ag基觸頭材料組織、硬度、導(dǎo)電率、致密度以及電弧侵蝕的影響。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)對(duì)Ag基觸頭材料組織、物相成分及侵蝕形貌進(jìn)行了表征與分析。通過(guò)以上研究得出以下結(jié)論:
　　(1)隨著TiB2顆粒的減小,TiB2顆粒更加均勻彌散地分布在Ag基體上。50次

2、電弧作用下,Ag-4wt％TiB2觸頭材料的質(zhì)量損失和燃弧時(shí)間隨著第二相粒度的減小而減小。TiB2粒度為1.3μm時(shí),Ag-4wt％TiB2觸頭材料質(zhì)量損失最小,為1.5mg,且燃弧時(shí)間最短,為21.48ms。隨著第二相粒度的減小,Ag-4wt％TiB2觸頭材料侵蝕區(qū)域變大,侵蝕坑變淺,燒蝕程度降低。說(shuō)明細(xì)小的TiB2顆?？捎行У馗纳艫g-4wt％TiB2觸頭材料耐電弧侵蝕性。
　　(2)在一定溫度范圍內(nèi),隨著燒結(jié)溫度的增加,采用

3、放電等離子法制備Ag-4wt％TiB2觸頭材料的致密度逐漸增大,導(dǎo)電率和硬度也相應(yīng)地增大。當(dāng)燒結(jié)溫度從650℃增加到750℃時(shí),Ag-4wt％TiB2觸頭材料的致密度、導(dǎo)電率和硬度分別增加了8.2％,34.1％和68.3％。較高的SPS燒結(jié)溫度制備的Ag-4wt％TiB2觸頭材料具有較短的燃弧時(shí)間。650℃,700℃和750℃制備的Ag-4wt％TiB2觸頭材料50次電弧侵蝕后的平均燃弧時(shí)間分別為18.85ms,18.48ms和18.3

4、9ms。燃弧時(shí)間的減小有助于提高材料的耐電弧侵蝕性能。隨著燒結(jié)溫度的提高,Ag-4wt％TiB2觸頭材料50次電弧侵蝕后蝕坑變淺,燒蝕區(qū)域變大,耐電弧侵蝕性能增強(qiáng)。
　　(3)相同燒結(jié)溫度下,對(duì)粉末冶金法和放電等離子燒結(jié)法制備的銀基觸頭材料進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),放電等離子燒結(jié)法制備的Ag-4wt％TiB2觸頭材料具有較高的致密度,而且50次電弧侵蝕后,侵蝕坑較淺,燒蝕區(qū)域較小,說(shuō)明致密度的提高有助于改善Ag基觸頭材料的耐電弧燒蝕性。<

5、br>　　(4)與非導(dǎo)電增強(qiáng)相SnO2制備的Ag-4wt％SnO2觸頭材料相比,導(dǎo)電增強(qiáng)相TiB2制備的Ag-4wt％TiB2觸頭材料具有較高的致密度(81.3％),良好的導(dǎo)電率(52.6％IACS)和較高的硬度(84.9HB)。50次電弧侵蝕后,Ag-4wt％TiB2觸頭材料平均燃弧時(shí)間較低,為21.48ms,燃弧時(shí)間波動(dòng)較小,而Ag-4wt％SnO2觸頭材料平均燃弧時(shí)間較高,為22.41ms,并且燃弧時(shí)間波動(dòng)較大。
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