LaB6和ZrO2的添加對CuW70合金電弧侵蝕性能的影響.pdf

1、本文采用燒結-熔滲法制備了單獨添加LaB6和ZrO2的CuW70合金，系統(tǒng)研究了LaB6和 ZrO2含量對 CuW70合金組織、硬度、導電率、致密度及電弧侵蝕性能的影響。利用掃描電子顯微鏡和激光掃描電子顯微鏡對添加不同含量的LaB6和ZrO2的CuW70合金組織形貌、擊穿形貌、擊穿面積和蝕坑大小進行了表征和分析。通過以上研究得如下結論：
　　(1)隨著LaB6含量的增大，CuW70合金的致密度顯著下降，硬度呈先急劇增大后緩慢減小，

2、而電導率先上升后緩慢下降。LaB6主要彌散分布于鎢骨架的邊界處且部分LaB6與鎢基體在高溫下生成金屬間化合物W2B。
　　(2)隨著LaB6含量的增大，CuW70合金擊穿面積增大，蝕坑變淺。CuW70合金的耐電壓強度先上升后下降，當LaB6添加量為2wt％時，耐電壓強度達到最大，為1.25×108V/m；而截流值一直呈下降趨勢；電弧壽命先增加后減小。與未添加LaB6的CuW70合金相比，添加2wt%LaB6的CuW70合金，蝕坑深

3、度減少37.6%，而擊穿面積、耐電壓強度和電弧壽命分別增加了248%、73.9%和15.8%。
　　(3)隨著ZrO2添加量的增大，CuW70合金的致密度呈先增大后減小，硬度呈先急劇增大后緩慢減小，而電導率則呈持續(xù)下降趨勢。當ZrO2添加量為1wt%時，CuW70合金的致密度和硬度達到最大。與未添加ZrO2的CuW70合金相比，添加1wt%ZrO2的CuW70合金致密度和硬度分別增加了1.3%和11.5%，電導率下降了5.5%。細

4、小的ZrO2顆粒彌散分布于CuW70合金骨架的邊界處，鎢顆粒細化，銅相的分布比較均勻。
　　(4)隨著ZrO2含量的增大，CuW70合金截流值一直呈下降趨勢；而電弧壽命呈增大趨勢。高的ZrO2含量導致?lián)舸┟娣e明顯增大，蝕坑變淺，且擊穿后形成的微凸起高度下降，但當添加量超過2wt%時，蝕坑深度開始增大，擊穿面積又開始減小。與未添加ZrO2的CuW70合金相比，添加2wt%ZrO2時，蝕坑的深度減小37.2%，擊穿面積增大了88.1%

5、，擊穿后噴濺形成的凸起高度減小了14.1%。
　　(5)與未添加LaB6和ZrO2的CuW70合金相比，分別添加LaB6和ZrO2的CuW70合金擊穿相均發(fā)生了轉移，擊穿由Cu相轉移到LaB6和ZrO2顆粒上。由LaB6-Cu和ZrO2-Cu復合材料一次電弧侵蝕后形貌及能譜分析可得，在蝕坑周圍ZrO2和LaB6含量遠大于Cu的含量，說明分別添加LaB6和ZrO2的CuW70合金在擊穿時LaB6和ZrO2為首擊穿相，LaB6和ZrO