AgCuO电接触材料的制备与改性研究

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本文采用化学共沉淀法制备AgCuO复合粉体,分析了溶液滴加方式对粉体形貌的影响,采用化学共沉淀法结合机械混粉法制备AgCuOTiC复合粉体,对制备出的粉体采用冷压烧结结合复压复烧工艺制备出AgCuO与AgCuOTiC块体材料,并分析块体成型工艺对材料性能与组织的影响,探索出材料致密度持续上升的工艺条件,对制备出的电接触材料进行冷轧加工制备处片材,分析材料的加工性能与成分组织的关系,并测试了材料的电学性能,最终得出以下结论:1.研究AgCuO与AgCuOTiC粉体及块体材料制备工艺,研究发现:(1)采用化学共沉淀法制备AgCuO(10)复合粉体,当溶液滴加方式为正滴时(将Na2C03溶液滴加到AgN03和Cu(N03)2的混合溶液中),粉末粒度在微米级,当混合方式为反滴时(将AgN03和Cu(N03)2的混合溶液缓慢滴加到Na2C03溶液中),粉末粒度更细达到纳米级;两种方式粉体分散性均较好;采用冷压烧结结合复压复烧工艺制备AgCuO块体材料,获得了致密度持续上升的工艺条件为:初压压力为225Mpa,初烧条件为500℃排气2h,770℃烧结2h,复压压力为750MPa,复烧条件为600℃排气2h,820℃烧结2h,二次复压压力为900Mpa,此时致密度达到97.40%。从初烧到二次复压,AgCuO(10)气孔越来越少,组织更趋于均匀,有效的减少了内部气体残余量;(2)采用化学共沉淀法结合机械混粉法制备AgCuOTiC复合粉体,采用真空烧结制备AgCuOTiC块体材料,得到致密度持续上升的工艺条件为:初压压力225MPa,初烧条件为500℃排气2h,770℃烧结2h,复压压力为900Mpa,材料致密度达到96.14%;TiC未经超声制备的AgCuOTiC材料组织不均匀,TiC在水溶液中超声0.5h可以极大改善组织均匀性;2.研究AgCuO与AgCuOTiC块体材料的冷轧加工与性能,研究发现:采用多道次冷轧加工结合道次间退火工艺可制备出厚度在0.15mm~0.25mm间的AgCuO与AgCuOTiC片材;冷轧加工能进一步提高材料的致密度;TiC的添加能提高材料的抗拉强度,组织均匀的材料的抗拉强度比组织不均匀的抗拉强度更高;组织不均匀的AgCuO(9.5)TiC(0.5)材料和AgCuO(9)TiC(1)材料在轧制后均出现轻微的轧制变形带;材料的断口形貌呈现出韧性断裂的特征,添加TiC后的断口形貌比不添加TiC的更平整,TiC的添加可能会降低材料的塑性;TiC的添加能降低材料电阻率,提高材料的导电性能;材料组织不均匀会导致电阻率的增大;3.测试AgCuO与AgCuOTiC块体材料的抗电弧侵蚀性能与耐电压击穿性能,研究发现:TiC的添加可以提高材料的抗电弧侵蚀性能和耐电压击穿性能;组织不均匀会造成分散电弧的能力不稳定;
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