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本文采用烧结-熔渗法制备了单独添加LaB6和ZrO2的CuW70合金,系统研究了LaB6和 ZrO2含量对 CuW70合金组织、硬度、导电率、致密度及电弧侵蚀性能的影响。利用扫描电子显微镜和激光扫描电子显微镜对添加不同含量的LaB6和ZrO2的CuW70合金组织形貌、击穿形貌、击穿面积和蚀坑大小进行了表征和分析。通过以上研究得如下结论: (1)随着LaB6含量的增大,CuW70合金的致密度显著下降,硬度呈先急剧增大后缓慢减小,而电导率先上升后缓慢下降。LaB6主要弥散分布于钨骨架的边界处且部分LaB6与钨基体在高温下生成金属间化合物W2B。 (2)随着LaB6含量的增大,CuW70合金击穿面积增大,蚀坑变浅。CuW70合金的耐电压强度先上升后下降,当LaB6添加量为2wt%时,耐电压强度达到最大,为1.25×108V/m;而截流值一直呈下降趋势;电弧寿命先增加后减小。与未添加LaB6的CuW70合金相比,添加2wt%LaB6的CuW70合金,蚀坑深度减少37.6%,而击穿面积、耐电压强度和电弧寿命分别增加了248%、73.9%和15.8%。 (3)随着ZrO2添加量的增大,CuW70合金的致密度呈先增大后减小,硬度呈先急剧增大后缓慢减小,而电导率则呈持续下降趋势。当ZrO2添加量为1wt%时,CuW70合金的致密度和硬度达到最大。与未添加ZrO2的CuW70合金相比,添加1wt%ZrO2的CuW70合金致密度和硬度分别增加了1.3%和11.5%,电导率下降了5.5%。细小的ZrO2颗粒弥散分布于CuW70合金骨架的边界处,钨颗粒细化,铜相的分布比较均匀。 (4)随着ZrO2含量的增大,CuW70合金截流值一直呈下降趋势;而电弧寿命呈增大趋势。高的ZrO2含量导致击穿面积明显增大,蚀坑变浅,且击穿后形成的微凸起高度下降,但当添加量超过2wt%时,蚀坑深度开始增大,击穿面积又开始减小。与未添加ZrO2的CuW70合金相比,添加2wt%ZrO2时,蚀坑的深度减小37.2%,击穿面积增大了88.1%,击穿后喷溅形成的凸起高度减小了14.1%。 (5)与未添加LaB6和ZrO2的CuW70合金相比,分别添加LaB6和ZrO2的CuW70合金击穿相均发生了转移,击穿由Cu相转移到LaB6和ZrO2颗粒上。由LaB6-Cu和ZrO2-Cu复合材料一次电弧侵蚀后形貌及能谱分析可得,在蚀坑周围ZrO2和LaB6含量远大于Cu的含量,说明分别添加LaB6和ZrO2的CuW70合金在击穿时LaB6和ZrO2为首击穿相,LaB6和ZrO2的添加可起到主动引弧的效果。