Cu-Ti-,3-SiC-,2-真空觸頭材料的制備與電接觸性能研究.pdf

1、觸頭是在電路控制系統(tǒng)中具有廣泛應(yīng)用的真空開關(guān)的核心部件，其性能直接影響電路系統(tǒng)工作的可靠性與穩(wěn)定性。目前制備真空接觸器觸頭的材料主要是WC-Ag、WC-Cu和W-Cu等，由于觸頭嚴(yán)酷的工作環(huán)境對材料性能有著很高的要求，現(xiàn)有觸頭材料都存在著一定的不足，因此研制開發(fā)綜合性能更高的新型真空觸頭材料具有非常重要的現(xiàn)實意義。Ti3SiC2是近年來受到廣泛重視的一種新型三元層狀碳化物材料，與目前觸頭材料中常用的增強(qiáng)相碳化鎢相比，其電阻率相當(dāng)，熱導(dǎo)率

2、和熔點更高，模量和熱膨脹系數(shù)更接近于金屬，比重更輕，同時具有良好的自潤滑性和抗氧化性。因而將Ti3SiC2與Cu進(jìn)行復(fù)合，有望得到一種新型的高性能觸頭材料。 本文在高純度Ti3SiC2粉體合成的基礎(chǔ)上，用粉末冶金法制備出Ti3SiC2與Cu的復(fù)合材料。通過密度、導(dǎo)電性、抗彎強(qiáng)度等性能測試，XRD分析、SEM分析，研究了燒結(jié)溫度、保溫時間、材料組成對材料性能的影響，探索出制備Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料的較佳工藝。應(yīng)用相應(yīng)工藝，制

3、備了三種Cu/Ti3SiC2真空觸頭并將其加工成真空滅弧室，測試并研究了三種材料的截流值、分?jǐn)嗄芰?、耐壓值、抗燒蝕等電接觸性能。 研究表明，Cu/Ti3SiC2復(fù)合材料最佳的燒結(jié)溫度為1000℃、最佳保溫時間為120min低于或高于此值，材料性能都有不同程度的降低；采用壓力30MPa、燒結(jié)溫度1000℃、保溫時間120min，材料組合比例在50％至70％之間（銅體積含量）等工藝，可獲得電阻率低于0．18微歐米，強(qiáng)度高于1100M