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添加剂对AgSnO_2电触头材料组织与性能的影响

作者：倪孟良 Publish: 2006-7-18 Hits:-

【中文题名】

添加剂对AgSnO_2电触头材料组织与性能的影响

【英文题名】

Effect of Additive on the Morphology and Performance of AgSnO_2 Electrical Contact Material

【学科专业】

材料加工工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-7-18

【中关键词】

电触头,添加剂,表面改性,AgSnO_2,喷溅物,金相组织

【英关键词】

Electrical contact,additive,surface modification,silver tin-oxide,ejection,metallurgical structure,

【分类导航】

工业技术>电工技术>电工材料>导电材料及其制品>金属导电材料>

【论文摘要】

AgCdO材料由于其优良的抗电弧侵蚀,被称为“万能触头材料”。由于Cd有毒,因此,开发环保型电性能优良的AgSnO_2触头材料具有重要的应用前景。但是,AgSnO_2触头材料存在加工性能差、温升高、抗熔焊性能差等问题。本论文在AgSnO_2触头失效分析的研究基础上,提出采用SnO_2表面改性的方法,改善SnO_2与Ag的润湿性,以制备高性能的AgSnO_2触头材料。本文首先基于电触头研究中以其电气性能为主,导致缺乏新型电触头材料研究所必须的理论指导的现状,从材料的角度出发,综述了基体材料、第二相、添加剂、材料缺陷等各种材料因素对电触头性能的影响,初步构建了电触头材料成分、组织结构与性能之间的关系。其次,用体视显微镜、扫描电镜、能谱、光学显微镜等手段,对失效触头的外观、表面组织、尤其是触头周围的电损耗产物形貌等进行了考察。第三,采用化学镀方法制备出含微量添加剂CuO、Bi_2O_3的AgSnO_2复合粉末,通过压制—烧结的方法进行烧结实验,用光学显微镜、扫描电镜对烧结试样的金相组织及复合粉末的形貌进行了研究。进一步对SnO_2进行表面改性,制备含CuO、Bi_2O_3、WO_3添加剂的AgSnO_2复合...

【论文题纲】

第一章绪论	10-32
1.1 引言	10
1.2 电接触理论	10-12
1.2.1 电接触	10-11
1.2.2 电触头间的电弧特性	11-12
1.3 电触头的失效	12-13
1.3.1 电触头材料的损耗	12-13
1.3.2 电触头材料的熔焊	13
1.3.3 电触头材料的温升特性	13
1.4 电接触材料的种类及制备方法	13-16
1.4.1 银基材料	13-15
1.4.2 其他电接触材料	15
1.4.3 电触头材料的制备方法	15-16
1.5 电触头材料的性能要求	16-17
1.5.1 物理性质	16
1.5.2 化学性能	16
1.5.3 电接触性能	16-17
1.6 影响电触头材料电性能的材料因素	17-29
1.6.1 影响静态接触电阻的材料因素	17-19
1.6.2 影响动态接触电阻的材料因素	19-21
1.6.3 影响触头蒸发损耗的材料因素	21
1.6.4 影响触头喷溅损耗的材料因素	21-25
1.6.5 影响电触头熔焊失效的材料因素	25-29
1.7 AgSnO_2电触头材料研究现状	29-30
1.8 课题的提出及其意义	30-32
1.8.1 存在的问题及解决办法	30-31
1.8.2 研究内容	31-32
第二章实验方法	32-37
2.1 电触头材料的失效分析	32
2.1.1 继电器触头来源	32
2.1.2 继电器触头的外观、组织观察	32
2.1.3 触头电损耗产物形貌及能谱分析	32
2.2 含添加剂的复合粉末制备	32-34
2.2.1 添加剂对 AgSnO_2复合粉末烧结体组织的影响	32-33
2.2.2 SnO_2表面改性对 AgSnO_2复合粉末烧结组织及性能的影响	33-34
2.3 试样的制备	34
2.3.1 含添加剂 AgSnO_2复合粉末的烧结	34
2.3.2 AgSnO_2线材和铆钉的制备	34
2.4 性能测试与组织观察	34-37
2.4.1 密度的测量	34-35
2.4.2 线材电阻率测试	35
2.4.3 块材组织、形貌及能谱分析	35
2.4.4 力学性能及电性能测试	35-37
第三章银基电触头材料失效分析	37-55
3.1 引言	37-38
3.2 失效继电器触头的体视观察结果	38-42
3.2.1 AgCdO触头失效后体视观察结果	38
3.2.2 AgNi触头失效后体视观察结果	38-39
3.2.3 AgZnO触头失效后体视观察结果	39
3.2.4 AgSnO_2触头失效后体视观察结果	39-42
3.3 AgCdO和 AgSnO_2触头电损耗产物的研究	42-47
3.3.1 触头电损耗产物外观	42-43
3.3.2 触头电损耗产物电镜形貌观察及能谱分析	43-47
3.4 失效继电器触头表面组织观察结果	47-54
3.4.1 AgCdO触头失效后表面组织观察结果	47-48
3.4.2 AgNi触头失效后表面组织观察结果	48-49
3.4.3 AgZnO触头失效后表面组织	49-50
3.4.4 AgSnO_2触头失效后表面组织	50-54
3.5 本章小结	54-55
第四章添加剂对 AgSnO_2材料烧结性能与烧结组织的影响	55-65
4.1 前言	55-56
4.2 添加剂对 AgSnO_2粉末烧结性能的影响	56-57
4.3 添加剂对 AgSnO_2粉末烧结体组织的影响	57-60
4.4 结果分析与讨论	60-64
4.4.1 高温锻烧对 AgSnO_2复合粉末形貌的影响	61-62
4.4.2 锻烧后 AgSnO_2粉末形貌变化对烧结活性的影响	62-63
4.4.3 不同添加方式对烧结体组织的影响	63-64
4.5 本章小结	64-65
第五章 SnO_2表面改性对 AgSnO_2材料组织及性能的影响	65-81
5.1 引言	65
5.2 SnO_2表面改性对 AgSnO_2粉末烧结性能的影响	65-69
5.2.1 改性剂和改性方法对 AgSnO_2粉末烧结性能的影响	65-66
5.2.2 沉积法改性时不同锻烧温度对 AgSnO_2粉末烧结性能的影响	66-69
5.3 SnO_2表面改性对 AgSnO_2粉末烧结组织的影响	69-71
5.4 SnO_2表面改性对 AgSnO_2线材组织和力学性能的影响	71-73
5.5 SnO_2表面改性对 AgSnO_2线材电性能的影响	73-80
5.5.1 不含添加剂 AgSnO_2开裂铆钉电性能测试	73-74
5.5.2 SnO_2表面改性对 AgSnO_2线材电阻率的影响	74-76
5.5.3 SnO_2表面改性对 AgSnO_2电弧侵蚀后组织的影响	76-77
5.5.4 SnO_2表面改性过程中夹杂物的影响	77-80
5.6 本章小结	80-81
第六章结论	81-83
参考文献	83-89
攻读硕士学位期间发表的论文	89-90
致谢	90

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.134559



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