| 【中文题名】 | 新型钨铜触头材料真空电性能的研究 |
| 【英文题名】 | The Study of Vacuum Electrical Performance of New-style WCu Contact Materials |
| 【学科专业】 | 材料学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-1 |
| 【中关键词】 | 钨铜网,触头材料,电弧侵蚀,电性能,, |
| 【英关键词】 | WCu Net,Contact Materials,Arc Erosion,Electrical Performance, |
| 【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】 |
钨铜触头材料被大量用在高压开关设备、负荷开关、高压自动分断器等开关设备中，而开关的安全性，可靠性，很大程度上取决于触头材料的物理性质及其电学特性。
纤维增强金属基复合材料具有较好的横向力学性能、导电、导热性能高，具有较高的耐蚀性。本课题采用织网叠层法，以钨纤维为纬线，铜丝(少量)为经线编织二维网，将网与铜坯叠放在一起，于真空烧结炉中熔渗制备新型钨铜触头材料，并对其真空电性能进行了研究。该法制成的钨铜复合材料的含气量及杂质含量较低，同时避免了传统工艺过程中的混粉不均匀所导致的电极材料组织不均匀，使得触头材料在使用过程中不会出现局部烧蚀现象。
本文具体研究了新型钨铜触头材料的制备、纤维结构材料液态浸渗过程。同时采用在小电流下，通过自行设计的实验线路，直接有效的测量出其截流值和电弧寿命、耐电压强度，并通过观察电弧侵蚀后的形貌考察新型钨铜触头材料的耐电弧强度，根据电弧和电接触理论，分析了电弧侵蚀机理、侵蚀形貌特征。总之对所制备的钨铜触头材料的真空电性能做了较全面的研究。
该文对钨铜电触头材料的研究、开发具有一定的指导意义，对电触头生产和使用部门也具有较大的实用价值。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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1. 概述 |
8-18 |
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1.1 引言 |
8 |
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1.2 开关电器对触头材料的基本要求 |
8-10 |
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1.2.1 物理性能 |
8 |
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1.2.2 电气性能 |
8-9 |
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1.2.3 化学性能 |
9 |
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1.2.4 电接触性能 |
9 |
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1.2.5 加工制造性能 |
9-10 |
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1.3 金属基触头材料发展现状 |
10-11 |
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1.3.1 银基触头材料 |
10 |
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1.3.2 铜基触头材料 |
10-11 |
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1.4 钨铜复合材料的制备方法 |
11-13 |
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1.4.1 粉末冶金法 |
11-12 |
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1.4.2 机械合金化法 |
12 |
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1.4.3 钨铜复合材料的其他制备方法 |
12-13 |
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1.5 电弧与触头材料的相互关系 |
13-15 |
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1.5.1 电弧的形成 |
13 |
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1.5.2 电弧侵蚀的分类及电蚀机理 |
13-14 |
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1.5.3 电弧侵蚀与材料组织结构的关系 |
14-15 |
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1.6 钨铜复合材料的国内外研究进展 |
15-17 |
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1.6.1 国内研究及应用 |
15-16 |
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1.6.2 国外研究及应用 |
16-17 |
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1.7 本课题研究的目的、内容及意义 |
17-18 |
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1.7.1 本课题研究的目的和意义 |
17 |
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1.7.2 本课题研究的内容 |
17-18 |
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2. 钨铜触头材料的制备与分析测量方法 |
18-28 |
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2.1 制备方法的选择 |
18 |
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2.2 制备钨铜触头工艺流程 |
18-20 |
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2.2.1 实验原材料 |
18-19 |
|
2.2.2 编织钨铜网 |
19 |
|
2.2.3 预制件的清洗 |
19 |
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2.2.4 压制装料 |
19 |
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2.2.5 抽真空 |
19 |
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2.2.6 熔渗 |
19-20 |
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2.2.7 机加工 |
20 |
|
2.3 烧结工艺的确定 |
20-22 |
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2.4 钨铜触头材料性能测试方法 |
22-23 |
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2.4.1 密度的测量和致密度的计算 |
22 |
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2.4.2 含气量的测试方法 |
22-23 |
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2.5 钨铜触头材料电性能测量方法 |
23-25 |
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2.5.1 电导率 |
23 |
|
2.5.2 耐电压强度的测量 |
23-24 |
|
2.5.3 截流值和电弧寿命的测量 |
24 |
|
2.5.4 电弧侵蚀的测量 |
24-25 |
|
2.6 新型钨铜触头材料的显微组织与性能分析 |
25-27 |
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2.6.1 新型钨铜合金的显微组织 |
25-26 |
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2.6.2 新型钨铜合金的性能分析 |
26-27 |
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2.7 本章小结 |
27-28 |
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3. 熔渗过程理论分析及缺陷的解决 |
28-34 |
|
3.1 熔渗过程中液态金属的动力学特性 |
28 |
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3.2 金属液浸渗充填预制体的过程 |
28-29 |
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3.3 熔渗工艺参数的确定 |
29-30 |
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3.3.1 钨丝丝径对熔渗过程的影响 |
29 |
|
3.3.2 熔渗温度对熔渗过程的影响 |
29-30 |
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3.3.3 熔渗时间对熔渗过程的影响 |
30 |
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3.4 钨铜触头材料的缺陷分析及解决方案 |
30-33 |
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3.4.1 钨铜触头材料的缺陷分析 |
30-32 |
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3.4.2 解决方案 |
32-33 |
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3.5 本章小结 |
33-34 |
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4. 钨铜触头材料真空电性能的研究 |
34-48 |
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4.1 导电性能的探讨 |
34-35 |
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4.1.1 金属电阻的本质 |
34 |
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4.1.2 影响新型钨铜触头材料导电性能的因素 |
34-35 |
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4.1.3 提高触头材料导电性能的途径 |
35 |
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4.2 截流值及电弧寿命 |
35-39 |
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4.2.1 截流机理及过程 |
35-36 |
|
4.2.2 触头材料对截流的影响 |
36-37 |
|
4.2.3 试验结果 |
37-38 |
|
4.2.4 讨论分析 |
38-39 |
|
4.3 耐电压强度 |
39-42 |
|
4.3.1 试验结果 |
39-41 |
|
4.3.2 讨论分析 |
41-42 |
|
4.4 电弧侵蚀 |
42-47 |
|
4.4.1 试验结果 |
42-44 |
|
4.4.2 讨论分析 |
44-47 |
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4.5 本章小结 |
47-48 |
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5. 结论 |
48-49 |
|
参考文献 |
49-53 |
|
致谢 |
53-54 |
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附录: 攻读硕士期间发表的论文 |
54 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.134729 |
