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AgSnO<,2>合金是近年来发展很快的一种新型无毒AgMeO电接触材料,成为AgCdO合金最有希望的替代品。但传统的制备方法存在多种弊端,目前最常用的粉末冶金法制备的AgSnO<,2>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AgSnO<,2>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,本文提出了一种全新的AgSnO<,2>接触材料制备方法-AgSnO<,2>纳米复合镀工艺,并用实验证明了此工艺的可行性,同时探讨了AgSnO<,2>纳米复合镀的工艺参数以及不同加热温度对纳米颗粒晶粒尺寸的影响。系统研究了纳米复合电接触材料的结合强度、微观结构以及电接触性能等。
本文先采用化学共沉淀法合成纳米氧化物前驱体,然后采用不同的加热温度制备不同晶粒尺寸的氧化物初级粉末,再用高能球磨技术得到纳米级氧化物粉末,最后采用复合电镀工艺制备出致密的新型纳米复合AgSnO<,2>电接触材料。同时利用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜、RAMAN光谱仪、金相显微镜等仪器对纳米粉体和AgSnO<,2>镀层表面进行观察以及分析。
实验结果表明,化学共沉淀法可制备出粒径细小、分散性好、尺寸均匀的纳米氧化物前驱体粉末,粉末的粒度可通过烧结温度进行控制,高能球磨技术可以进一步细化颗粒,使之更加容易添加到镀液中;所使用的新型添加剂能使SnO<,2>颗粒分布更加均匀,团聚减小;纳米复合镀镀层厚度主要受阴极电流密度和电镀时间的影响;阴极电流密度和预处理工艺对电镀层结合强度影响较大,空气搅拌对镀层性能也有一定影响。优化的纳米复合镀的最佳工艺参数为:电流密度为0.01~0.04A/dm<2>,纳米粉体浓度为15~20g/L,电镀时间为30~60min,添加剂浓度1~2 g/L,pH值约为5,使用空气搅拌。所制备的新型纳米复合AgSnO<,2>电接触材料均匀、细致,SnO<,2>颗粒含量高、分散良好、试样结合强度高,表面硬度较高;电弧分散能力较好,因而耐电弧侵蚀的能力较好。