摻雜對Cu/SnO2電觸頭材料的性能影響

趙文杰， 王俊勃， 王瑞娟， 王彥龍， 劉松濤， 胡澤濤

(西安工程大學機電工程學院，西安 710048)

電觸頭是電表儀器、電器開關中的重要接觸元件，主要承擔電路的接通和分斷［1，2］，隨著現代工業的發展，對其性能提出越來越高的要求［3～5］。Ag金屬在使用過程中能夠減少接觸焊接磨損和電弧燒蝕［6，7］，目前使用較多的電觸頭材料是銀基電觸頭材料。我國屬于貧銀國家，銀價格昂貴，不易回收，因此開發節銀和代銀的電觸頭材料一直是電觸頭材料研究者的目標［8］。銅資源豐富，價格低廉，具有優良的導熱性和抗腐蝕性能，并具有與銀相似的導電性，因此研究Cu基電觸頭材料對于保護稀缺資源，降低電觸頭材料成本有很大的研究意義［9］;但Cu強度低，抗變形能力差，需要加入第二相增強體改善其強度及高溫抗蠕變性能。Cu基電觸頭材料在空氣中易氧化，一般應用于真空開關及真空接觸器。近年來，隨著航空業的發展，航空用的材料也隨之快速的發展［10］;然而航空業作為一個特殊的行業，對材料的具有很高的要求，目前采用的航空用材料都需要滿足密度小，耐高溫，耐疲勞，耐碰撞，耐磨損等優越的性能。本研究采用SnO2作為Cu基體的第二相，制備Cu基電觸頭材料，從改善顆粒粉末的粒度和分布著手，采用高能球磨工藝獲得Cu/SnO2粉末，在模具中壓制成坯，在一定溫度下的真空燒結爐中燒結，復壓成型，制備出Cu/SnO2電觸頭材料;采用同樣的方法制備摻雜Cu/SnO2電觸頭材料，研究分析了電觸頭材料的物理性能、微觀結構以及電弧燒蝕形貌?！?br>