论文部分内容阅读
被誉为“万能触点材料”的银氧化镉(AgCdO)电触头材料,因该材料中含有有害物质Cd而被逐渐取代。在所有替代AgCdO的银金属氧化物电触头材料中,AgSn02电触头材料因具有优良的抗熔焊性、耐电弧侵蚀性而成为研究热点,但是其在应用中接触电阻大、加工过程中难加工、成材率低等一系列问题严重阻碍了 AgSn02电触头材料的应用。本论文采用合金内氧化法+高温烧结法来制备AgSnO2NiO电触头材料,同时结合热力学、氧分压计算以及氧在银基体中扩散的研究,得出结论如下:通过热力学、氧分压的计算发现:NiO比SnO2更稳定,Sn、Ni的内氧化过程中的氧分压均低于大气的氧分压,说明高温烧结能够自发内氧化反应生成NiO。通过对氧在Ag基体中的扩散过程的计算,外界氧完全扩散到Ag基烧结锭坯的中心位置时所需要时间为36.429h,并计算得出Ag基体中Ni内氧化后所形成的NiO颗粒半径约为7.904nm。分别对NiO含量不同的四种AgSnO2NiO复合材料的显微硬度、抗拉强度、断后延伸率等性能进行分析。研究结果表明:大的塑性变形量导致团聚态的NiO与Sn02颗粒逐渐被分散开。但在氧化物颗粒分散过程中,NiO颗粒周围出现裂痕、空洞等现象,从而降低了 AgSnO2NiO的致密度,而被分散开的Sn02呈类纤维状组织形态弥散地分布于Ag基体中,起到一定的弥散强化作用。分别对四种AgSnO2NiO复合材料的抗熔焊性、接触电阻、材料转移特性等进行分析。结果表明:在测试电压由12V增加到25V,测试电流10A的情况下,NiO含量为0.5%的1#样品的熔焊力、接触电阻小且上下波动平缓,故认为NiO含量为0.5%的1#样品的抗熔焊性较为优异。而且,NiO含量为2%的4#样品的材料转移量和材料损耗量均是最低的,这说明添加适量NiO能够减少AgSnO2NiO电触头材料转移和损耗。对AgSnO2NiO电触头的阳、阴极的电弧侵蚀形貌特分析,发现随着测试电压不断增加,阳、阴极触头表面形成的浆糊状尖峰形貌特征更加明显。在相同测试条件下,通过对比四种试样的阴极侵蚀形貌,发现随着NiO含量的升高,电弧侵蚀凹坑、凸峰以及侵蚀面积均减小,说明NiO含量对耐电弧侵蚀性能有重要影响。