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La、Fe掺杂纳米复合AgSnO〈,2〉电接触材料的研制及其电弧特性研究

专 业: 机械设计及理论
关键词: 化学共沉淀 纳米复合材料 金属氧化物 电弧侵蚀 电接触材料 掺杂改性
分类号: TM201  TM242
形 态: 共 68 页 约 44,540 个字 约 2.131 M内容
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内容摘要


AgSnO2合金是近年来大力发展的一种新型无毒AgMeO电接触材料,成为AgCdO合金最有希望的替代品。

但是商用电接触材料接触电阻大,温升较高,晶粒粗大,SnO2分散性差,粉末冶金法制备的AgSnO2电接触材料塑性、延展性差,制备过程中杂质引入严重,这些都导致AgSnO2电接触材料的电气性能与加工性能不佳,严重阻碍了其发展。

为此,本文发展了添加微量La或Fe的纳米复合AgSnO2电接触材料,并对其粉末和块体微观组织、结构和性能进行观察、测试和分析,系统研究了纳米复合电接触材料电弧演化和烧蚀性能,探索纳米复合电接触材料在电弧放电过程中出现的新规律和新现象。

本文先采用化学共沉淀法合成纳米复合氧化物粉体,用高能球磨技术得到AgMeO复合粉末,最后采用常压烧结工艺制备出致密的含添加剂的新型纳米复合AgSnO2电接触材料,进一步深入研究了其电弧侵蚀特性。

试验结果表明,化学共沉淀法可制备出粒径细小、分散性好、尺寸均匀的纳米复合氧化物前驱体粉末,粉末的粒度可通过烧结温度进行控制。

采用高能球磨混粉和常压烧结工艺可制备出组织均匀、氧化物粒度小于20nm、弥散度较高的纳米复合AgSnO2、AgSnO2La2O3和AgSnO2Fe2O3电接触材料。

与商用AgSnO2In2O3相比,SnO2的纳米化使纳米复合电接触材料具有高的耐电弧烧蚀能;纳米复合电接触材料的耐电压强度分布相对集中;无掺杂和掺杂La的纳米复合AgSnO2的平均耐电压强度偏低,但掺杂Fe的AgSnO2合金有较好的耐电击穿能力,尤其是含Fe较多、SnO2粒度细小的纳米复合AgSnO2电接触材料;掺杂La和Fe的纳米复合电接触材料的电弧演化过程的形弧所需时间长,稳定燃烧时间短,等离子云体积大、颜色浅,电弧弧根对应的阴极斑点数量多、斑点跳动迅速,运动区域大,真空电弧阴极斑点分散,烧蚀轻微。

理论分析表明,掺杂La和Fe可以有效阻碍加热时SnO2纳米晶的团聚和长大,并使纳米SnO2晶粒的形成与长大对保温时间不敏感。

在阴极斑点熔融表面可以清晰看到纳米颗粒溶在金属Ag的表层,掺杂和纳米化改善了氧化物与基体的润湿性,提高了基体粘度,减少了金属液的喷溅,减少了电弧对电接触材料的熔融侵蚀..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
第二章 纳米复合电接触材料的制备及分析方法
第三章 纳米复合粉体的分析
第四章 纳米复合AgSnO2电接触材料的性能
第五章 纳米复合AgSnO2电接触材料燃弧演化和阴极斑点
第六章 结论
参考文献

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中图分类: > TM201 > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 一般性问题 > 理论
其他分类: > TM242 > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 导电材料及其制品 > 非金属导电材料、炭素材料

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