Ag-WC@SnO2電接觸材料的制備及性能研究.pdf

1、AgSnO2是一種環(huán)保型電接觸材料，由于其綜合性能優(yōu)異，有望替代當(dāng)前廣泛使用的有毒AgCdO電接觸材料，已在部分低壓電器領(lǐng)域得到應(yīng)用。然而目前工業(yè)生產(chǎn)的Ag/SnO2電接觸材料主要采用內(nèi)氧化法制備，存在SnO2在Ag基體中分布不均勻、生產(chǎn)周期長、成本高，以及在使用過程中接觸電阻不斷增大，溫升高，使用壽命短等問題。主要原因是SnO2與Ag基體的浸潤性差，密度不匹配，在電弧作用過程中容易與Ag基體分離。因此，對Ag/SnO2電接觸材料的增強

2、相進(jìn)行改性研究，制備新型Ag/SnO2電接觸材料具有重要的意義。
　　本文采用化學(xué)沉淀法和水熱法對SnO2進(jìn)行改性研究，制備了具有包覆結(jié)構(gòu)的WC@SnO2復(fù)合粉體，考察了制備方法、錫源種類及濃度、表面改性劑種類及含量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等對復(fù)合顆粒結(jié)構(gòu)、成分、形貌等的影響;并以此作為增強相，采用粉末冶金法制備出Ag/WC@SnO2電接觸材料，研究了其微觀形貌、電學(xué)及力學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:
　?。ㄒ唬┎捎脻窕瘜W(xué)方法制備了

3、具有包覆結(jié)構(gòu)的WC@SnO2復(fù)合顆粒:(1)以WC為分散相，考察了PVA、 SDBS、CMC對WC粉體改性分散的影響，并探討了分散機理;(2)以SnCl4為錫源、PVP作為表面改性劑，采用水熱法，制備了具有包覆結(jié)構(gòu)的WC@SnO2復(fù)合粉體;當(dāng)溫度為200℃、 PVP與WC的質(zhì)量比為3∶1、水熱時間為20 h時，可獲得有序棒狀SnO2晶體包覆的WC@SnO2復(fù)合粉體;(3)以Na2SnO3為錫源、PVP為表面改性劑，采用化學(xué)沉淀法制備了W

4、C@SnO2復(fù)合粉體，當(dāng)溫度為60℃、PVP與WC的質(zhì)量比為3∶1、反應(yīng)時間為6h時，SnO2以無序棒狀包覆在WC表面。
　?。ǘ┮曰瘜W(xué)沉淀法制備的WC@SnO2(12wt％)為增強相，采用粉末冶金法制備出Ag/WC@SnO2電接觸材料，考察了混粉方式、燒結(jié)溫度、復(fù)壓復(fù)燒工藝對其微觀結(jié)構(gòu)、密度、硬度、電阻率等性能的影響:(1)與輥軸式球磨混粉法相比，高能球磨法可以有效改善Ag/WC@SnO2復(fù)合粉體的均勻性、力學(xué)及電學(xué)性能;(2

5、)當(dāng)燒結(jié)溫度由750℃升高至920℃，Ag/WC@SnO2電接觸材料的密度和硬度呈“降低-升高-降低”的起伏趨勢;(3)當(dāng)燒結(jié)工藝為“800 MPa復(fù)壓+600℃復(fù)燒”時，Ag/WC@SnO2電接觸材料的密度、硬度和電阻率最佳，分別為10.58 g/cm3、70.5 HV、3.10μΩ.cm。
　?。ㄈg/WC@SnO2及Ag/SnO2電接觸材料加工成電觸點，進(jìn)行電壽命試驗，結(jié)果表明:經(jīng)過15k次閉合-斷開操作后，Ag/WC