【摘 要】
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电触头是低压开关电器的核心元件,而电接触的可靠性是衡量其性能优劣的关键因素,开关电器中70%的失效主要是由于电器触头的失效。AgSnO2触头材料是目前广泛应用于低压开关电器中的具有优良性能的新型环保触头材料,但AgSnO2触头材料普遍存在接触电阻偏大、温升较高等缺陷,这主要是由于熔融银与第二相Sn O2间的润湿性较差。大量研究表明,引入添加剂能够改善Ag与Sn O2间的润湿性,而粒度又是粉末的基本
【基金项目】
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河北省自然科学基金项目（E2016202106）；
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电触头是低压开关电器的核心元件,而电接触的可靠性是衡量其性能优劣的关键因素,开关电器中70%的失效主要是由于电器触头的失效。AgSnO2触头材料是目前广泛应用于低压开关电器中的具有优良性能的新型环保触头材料,但AgSnO2触头材料普遍存在接触电阻偏大、温升较高等缺陷,这主要是由于熔融银与第二相Sn O2间的润湿性较差。大量研究表明,引入添加剂能够改善Ag与Sn O2间的润湿性,而粒度又是粉末的基本物理性能之一,一定程度上直接影响复合材料最终性能。本文研究了添加剂粒度对AgSnO2触头材料润湿性、物理性能及电接触性能的影响,从而对低压电器用AgSnO2触头材料性能改善具有重要的理论意义和实际应用价值。本文首先从AgSnO2触头材料常用添加剂中选取La2O3、Bi2O3两种氧化物作为添加剂,并结合电接触相关研究以及市场上常见的粉末粒度,确定了六种不同的添加剂粒度值,分别测量了不同粒度条件下的AgSnO2、AgSnO2/Bi2O3、AgSnO2/La2O3三种触头材料的润湿角,并分析其变化规律;然后利用粉末冶金法分别制备AgSnO2、AgSnO2/Bi2O3、AgSnO2/La2O3三种触头材料,对其进行物理性能试验,测量其电导率、密度和硬度,并分析添加剂粒度对AgSnO2触头材料物理性能的改善作用;利用JF04C电接触试验仪,对其进行电接触性能试验,测量其接触电阻、燃弧能量、熔焊力、材料转移及损失,并分析添加剂粒度对AgSnO2触头材料电接触性能的改善作用;最后结合灰色关联度与改进型熵权TOPSIS评价模型,评估添加剂粒度对触头材料性能的影响程度。结合试验和评估结果,确定添加剂粒度分别为何值时,AgSnO2/Bi2O3、AgSnO2/La2O3两种触头材料性能相对较优,从而达到改善低压电器用AgSnO2触头材料性能的目的。
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