纳米Ag/SnO2电器触头材料的制备及性能研究

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Ag/SnO2触头材料因具有良好的耐磨损性、导电性和导热性等众多优点,在电接触材料领域具有广泛的应用前景。但是Ag/SnO2触头材料在AC3条件下接触电阻大、温升高而导致电寿命降低。另外,由于SnO2颗粒大,硬度高,使得Ag/SnO2触头材料的塑性和延性差,加工成型变得异常困难。本文根据交流接触器用电触头性能的要求和目前Ag/SnO2触头材料存在的关键问题,设计了以Ag为基体,SnO2为增强相,以La2O3、Ce2O3、TiO2等为添加剂的纳米Ag/SnO2触头材料,拟解决Ag/SnO2触头材料加工性能和电气性能差的两大致命缺陷。采用溶胶-凝胶工艺制备了添加金属氧化物的纳米SnO2复合粉末,研究了初始溶液浓度、初始溶剂的配比、溶液的PH值、反应温度和粉末煅烧温度及时间等工艺参数对复合粉末性能和微观结构的影响。采用粉末冶金工艺制备了添加金属氧化物的纳米Ag/SnO2触头材料,通过不断改进成型工艺和烧结工艺,优化了制备纳米Ag/SnO2触头材料的工艺参数。对优化的粉末冶金工艺参数下制备的材料的物理和机械性能、显微组织、温升和接通与分断能力等性能进行了研究,并对影响寿命的电参数进行了测试和分析。通过电接触性能试验,结合微观分析手段测试,研究了稀土氧化物对SnO2晶体结构以及复合材料微观结构和电气性能的影响以及纳米Ag/SnO2触头的电弧侵蚀机理。
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