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《西安理工大学》 2001年
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熔渗CuW/CrCu整体材料的界面行为及CuW合金性能的研究

王强  
【摘要】:CuW/CrCu整体材料结合了CuW合金优良的抗电弧性能和铬青铜的高弹性 及优良的传导性能,广泛应用于高压开关断路器触头材料。本文采用立式整体烧 结熔渗法制备了钨含量分别为50wt%、60wt%、70wt%和80wt%的CuW/CrCu整 体材料,研究了CuW与CrCu界面结合方式;分析了CuW/CrCu结合面处存在 的暗灰色物质的成分及其产生的原因;研究了Cr元素穿越CuW/CrCu界面的扩 散、Cr在CuW合金中的分布及其对CuW合金导电性能的影响以及CuW合金的 低温氧化行为及耐磨性;并在物理学的基础上建立了CuW/CrCu复合电导模型。 研究结果表明: 1.CuW与CrCu通过Cu-Cu结合偶及Cu-W结合偶结合在一起。在这两种 结合偶中,Cu-Cu结合偶占主导地位,对结合强度的贡献较大,而Cu-W结合偶 占次要地位,对结合强度的贡献相对较小。 2.随钨含量的增加,压制CuW/CrCu整体材料结合面抗拉强度降低,且松 装CuW60/CrCu结合面的抗拉强度较压制CuW60/CrCu显著降低。 3.CuW/CrCu结合面处可能存在的少量氧化物杂质主要是WO_3、W_3O和 SiO_2,它们的存在必将降低CuW/CrCu的结合性能及传导性能。 4.CuW/CrCu整体材料制备过程中,CrCu中的Cr原子穿越CuW/CrCu界面 扩散进入CuW合金中,部分Cr原子优先与W相形成混合固溶体并团聚在大的 钨颗粒周围,当然也有少部分Cr原子仍固溶于Cu相中。钨含量越高,扩散进 入CuW合金中的Cr量越少;离CuW/CrCu结合面距离越远,扩散进入其中的 Cr越少。在固溶时效处理过程中,由于Cr质点的溶解和析出,引起CuW合金 电导率的上升,且随钨含量升高,CuW合金的电导率值随时效时间的延长变化 的幅度逐渐减小。 5.应用所建立的 CuW合金和 CuW/CrCu整体材料的电导模型可评价材料的 微观状态。当用式(3-10)计算所得 CuW合金的电导率值与实测值差别较大时, 表明CuW合金中缺陷数量较多,应检查CuW合金的显微组织。当用四点式电 桥实测的CuW/CrCu整体材料的复合电导率值明显小于表3-5所列值(应用 L_1=L_2试样)或模型计算值(应用 L_1≠L_2试样)时,说明 CuW/CrCu界面结合 不好或界面可能存在氧化、夹杂等,需检查烧结熔渗工艺。 6.温度越高,CuW合金的氧化程度越严重,即抗氧化性越弱;300℃时,CuW -互- pZ 一 合金的氧化以铜相氧化为主,钨相不氧化;400℃时,CUW合金的氧化仍以铜相 氧化为主,钨相部分氧化;500’C时铜相与钨相均严重氧化;随钨含量升高,300 C时,CllW合金的抗氧化性升高,400’C和 500oC时,CllW合金的抗氧化性降低。 7.CUW合金与调质45钢之间的磨损机制属于粘着磨损与磨粒磨损共同作用 的复合磨损,且随钨含量的增加,磨损机制由粘着磨损为主向磨粒磨损为主转变。 随钨含量的增加,压制CUW合金中铜、钨颗粒的结合状态变好,硬度值升高, 耐磨性提高;松装CU WW60合金由于其铜、钨颗粒之间结合较弱,耐磨性较压制 CuW60合金差。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TG146.11

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【引证文献】
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1 淡新国,范志康,梁淑华,肖鹏,邹军涛;熔渗CuW材料的超声无损探伤研究[J];粉末冶金技术;2005年03期
2 王泽温,王强,范志康;CuW合金触头的耐磨性[J];电工材料;2002年01期
3 胡勇,王强,肖鹏,梁淑华,范志康;压制过程对CuW电触头性能的影响[J];电工材料;2002年02期
4 张棉绒,李均明;铜钨/铜整体触头结合强度的测试[J];金属热处理;2005年11期
5 张棉绒,李均明;W粉粒度对CuW/Cu整体触头结合强度的影响[J];热加工工艺;2005年10期
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1 杨晓红;超高压CuW/CuCr整体电触头材料的研究[D];西安理工大学;2009年
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1 孙德国;电场与合金元素Fe、Co对钨铜间润湿性的研究[D];西安理工大学;2008年
【参考文献】
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1 杨君友,萧建中,张同俊,胡镇华,崔崑;颗粒复合材料颗粒相/基体相界面结合强度~*[J];材料导报;1993年05期
2 张迎九,王志法,吕维洁,谢佑卿,姜国圣,周洪汉,徐桢;金属基低膨胀高导热复合材料[J];材料导报;1997年03期
3 周张健,葛昌纯,李江涛;热压法制备W/Cu功能梯度材料[J];材料科学与工艺;2000年01期
4 王慧芳;俞淑延;;金属材料的热等静压扩散连接[J];粉末冶金技术;1990年01期
5 吕大铭;牟科强;唐安清;凌贤野;;钨铜触头材料的热等静压处理[J];粉末冶金技术;1990年01期
6 唐安清;吕大铭;;钨铜材料和紫铜及铬青铜的热等静压扩散连接[J];粉末冶金技术;1993年04期
7 蔡一湘,刘伯武;钨铜复合材料致密化问题和方法[J];粉末冶金技术;1999年02期
8 周武平;WCu复合材料在电力开关及等离子技术中的应用[J];高压电器;1994年06期
9 杨志远;;Cu-W系烧结合金材料的制造方法[J];电工合金文集;1992年01期
10 张小苹;钟宝书;;铜钨触头材料电弧侵蚀表面形貌分析[J];电工合金文集;1992年02期
【共引文献】
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1 黄敏纯;超低温温度场中Cu-Zr-Cr合金显微结构转变规律[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年02期
2 李熙章;施占华;周凤云;肖钟义;汤继跃;;模具钢热疲劳中晶粒变化及软化机制[J];安徽工学院学报;1988年02期
3 李明生;姜维荣;;碳工钢激光淬火马氏体形态与亚结构变化的研究[J];安徽工学院学报;1991年04期
4 冯忆艰,桂长林,孙军;功能梯度材料及其在内燃机燃烧室中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
5 朱万军;双辊铸轧高速钢薄带的晶粒细化[J];鞍山科技大学学报;2005年Z1期
6 井玉安;王晨宇;;不锈钢复合板生产技术综述[J];鞍山科技大学学报;2007年06期
7 谢长生,何向山,崔昆;奥氏体热作工具钢的高温脆性[J];兵器材料科学与工程;1987年03期
8 周国安,赖和怡;钨-镍-铜高比重合金烧结时液相凝固机理的探讨[J];兵器材料科学与工程;1989年05期
9 宋武林,林颜盛,刘树德;合金钢中残余奥氏体与回火温度关系曲线的模型解释[J];兵器材料科学与工程;1989年10期
10 谢长生,孙培祯,吴一平,乔学亮,赵建生;在循环加热冷却条件下的马氏体相变[J];兵器材料科学与工程;1993年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 景兴斌;刘金义;张宝根;;黑镍镀层的抗腐蚀性防护[A];全国镀膜与表面精饰低碳技术论坛论文集[C];2011年
2 贾成厂;侯昌恒;樊世民;赵军;解子章;;用高能球磨粉末制备W-Cu复合材料[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
3 姜龙涛;陈国钦;修子扬;张强;孙兴国;武高辉;;Mg含量对亚微米级Al_2O_(3P)/Al-Cu-Mg复合材料时效行为的影响[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
4 刘海彦;李增峰;汤慧萍;高广瑞;黄原平;;机械合金化制备钼铜复合材料[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
5 周琦;贾建刚;赵红顺;刘建军;;真空熔炼制备Fe_3(Si_(1-x),Al_x)金属间化合物及其有序度研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
6 解代军;;应用控轧控冷技术提高带钢力学性能[A];2007年河北省轧钢技术与学术年会论文集(上册)[C];2007年
7 詹磊;周茂贤;兰云飞;徐萃声;杨彦;;二氧化氯制备系统中钛设备的选材要点评述[A];二氧化氯研究与应用——2011二氧化氯与水处理技术研讨会论文集[C];2011年
8 付翀;王俊勃;蒋百灵;刘英;杨敏鸽;;AgSnO_2电触头材料制备方法的研究现状[A];陕西省机械工程学会第九次代表大会会议论文集[C];2009年
9 赵辉;李世波;谢建新;;机械合金化制备钨铜超细粉末[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
10 张鹏;;微合金化超深冲(IF)钢生产技术及发展[A];2006年全国轧钢生产技术会议文集[C];2006年
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1 蔡春波;1050铝合金形变和再结晶过程中的织构演变研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
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3 陈敬超;反应合成银氧化锡复合材料的合成机制与性能研究[D];昆明理工大学;2009年
4 周晓龙;反应合成AgCuO复合材料的组织均匀化及界面结构研究[D];昆明理工大学;2009年
5 郭忠全;高性能铜基电接触复合材料的研制及强化机理研究[D];山东大学;2011年
6 马海健;元素添加对铁基非晶非晶形成能力、晶化及性能的影响[D];山东大学;2011年
7 王小锋;BeO粉体制备、凝胶注模成型及其烧结的研究[D];中南大学;2011年
8 杨琳;炭纤维整体织物/炭—铜复合材料及其摩擦学特性的研究[D];中南大学;2011年
9 孙有平;塑性变形对喷射沉积7090Al/SiC_p复合材料SiC分布及组织性能影响[D];湖南大学;2009年
10 邹茂华;离心铸造SiC颗粒局部增强铝基复合材料活塞的组织性能研究[D];重庆大学;2010年
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2 李冬梅;CuCrFeNiMn高熵合金的耐蚀性能研究[D];郑州大学;2010年
3 白云;原位TiB_2颗粒增强镁基复合材料的制备[D];大连理工大学;2010年
4 杨冠男;Al_3Ti_p/Mg复合材料的制备与性能研究[D];暨南大学;2010年
5 刘满门;反应合成Ag/SnO_2复合材料挤压过程的有限元模拟[D];昆明理工大学;2008年
6 杨晓峰;云南某中低品位白钨矿常温浮选技术研究[D];昆明理工大学;2008年
7 彭家成;Cu/WC功能梯度材料细观组织与力学性能的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 许福太;反应合成AgSnO_2材料组织均匀化过程的材料应力状态研究[D];昆明理工大学;2009年
9 尚青亮;电子封装用金刚石/铜复合材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
10 邓丽芳;金刚石/铜复合材料制备的研究[D];昆明理工大学;2009年
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1 李庆奎,钟海云,钟晖,李荐,杨建文;Cu-Mo-C在TiO上的润湿性研究[J];材料导报;2003年01期
2 梁菁,史亦韦;陶瓷及陶瓷基复合材料微缺陷的超声检测[J];材料工程;2003年04期
3 张锐,陈以方,付德永;复合材料手动扫描超声特征成像检测[J];材料工程;2003年04期
4 傅莉,杜随更,介万奇;强电场对摩擦焊接头组织与性能的影响[J];材料科学与工艺;2003年04期
5 ;Preparation and Arc Breakdown Behavior of Nanocrystalline W-Cu Electrical Contact Materials[J];Journal of Materials Science & Technology;2005年06期
6 梅志,顾明元,吴人洁;金属基复合材料界面表征及其进展[J];材料科学与工程;1996年03期
7 陈康华,包崇玺,刘红卫;金属/陶瓷润湿性(上)[J];材料科学与工程;1997年03期
8 陈铮,刘兵,王永欣,魏齐龙;电场处理的强化晶界效应与唯象理论[J];稀有金属材料与工程;2001年05期
9 魏齐龙,陈铮,刘兵;固溶电场对铝锂合金析出动力学的影响[J];稀有金属材料与工程;2003年09期
10 陈伟,邝用庚,周武平;中国高温用钨铜复合材料的研究现状[J];稀有金属材料与工程;2004年01期
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1 雷静果;新型高强高导Cu-Ag-Cr合金的组织性能及时效动力学研究[D];西安理工大学;2007年
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1 赵锴;活性钎料与金刚石膜的润湿性试验研究[D];河北工业大学;2002年
2 张建军;电场对铝基材料能量参数的电子层面计算研究[D];西北工业大学;2004年
3 雷纯鹏;超细W-Cu复合粉体的制备及其烧结性能的研究[D];合肥工业大学;2004年
4 彭清艳;CuWCr复合材料击穿特性的研究[D];西安理工大学;2005年
5 尹立孟;基于计算机仿真的焊接热循环有限元分析[D];新疆大学;2006年
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1 丁璨;原浠超;李志兵;袁召;潘垣;何俊佳;;SF_6断路器弧触头的关合侵蚀特性[J];高电压技术;2014年10期
2 邹军涛;王献辉;肖鹏;范志康;;工艺因素对变形CuW70合金组织与性能的影响[J];电工材料;2008年02期
3 张迎晖;田海霞;朱根松;秦镜;;碳纳米管对W-Cu复合材料致密度和硬度的影响[J];有色金属科学与工程;2012年03期
4 王珩;李素华;刘立强;柏小平;翁桅;李国伟;;CuW电触头材料研究综述[J];电工材料;2014年05期
5 李贵才;孟令迎;邵利捷;;渗透探伤在钼粉末冶金制品质量控制上的应用[J];无损探伤;2009年04期
6 罗昊;从善海;程在望;金佳斌;;不同配比电触头铜钨合金的组织及性能[J];有色金属工程;2014年02期
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1 董莉;Fe及纳米晶Fe与水的表面润湿性研究[D];沈阳师范大学;2012年
2 刘盈霞;电极用高性能钨铜复合材料的制备[D];中南大学;2007年
3 田海霞;W-20%Cu/C复合材料制备工艺与性能研究[D];江西理工大学;2012年
【二级参考文献】
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1 张迎九,王志法,吕维洁,谢佑卿,姜国圣,周洪汉,徐桢;金属基低膨胀高导热复合材料[J];材料导报;1997年03期
2 邝用庚,牟科强,徐桂兰,韦昂邦;改善钨渗铜喉衬的高温尺寸稳定性研究[J];稀有金属材料与工程;1997年05期
3 马慧君;段云雷;;高散热复合金属多层板的研制[J];电子工艺技术;1993年04期
4 吕大铭;粉末冶金钨钼材料发展的国内外近况[J];粉末冶金工业;1997年03期
5 王慧芳;俞淑延;;金属材料的热等静压扩散连接[J];粉末冶金技术;1990年01期
6 高立,马浩然;钨骨架挤压成形工艺探讨[J];粉末冶金技术;1994年02期
7 吴维忠;真空开关对触头材料含气量要求的初步探讨[J];高压电器;1977年06期
8 方裕让,杨玲文;触头材料的开断性能的研究[J];高压电器;1988年04期
9 胡宝林;断路器用触头材料及制造工艺概况[J];高压电器;1989年03期
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