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银氧化锡复合材料的制备

邱小勇  
【摘要】:本论文综述了触点材料的发展现状、特性、应用及工艺研究,描述了触点材料的发展趋势及其要解决的问题。Ag/SnO_2作为AgCdO的替代材料,是当前触点材料研究的热点,将会有更广阔的应用前景。 本文以AgNO_3和Na_2SnO_3为原料,用柠檬酸、草酸和亚硫酸做还原剂,水热法合成了不同形貌的银氧化锡触点材料。控制水热条件和后处理条件,可以得到不同二氧化锡粒度,不同密度的银氧化锡触点材料。同时理论分析亚硫酸和草酸在水溶液中的存在形态和电极电势,指导水热反应的条件。结果发现: 以柠檬酸为还原剂可以得到无规则的Ag/SnO_2粉体;以草酸为还原剂可以得到球形的Ag/SnO_2粉体;用亚硫酸为还原剂可以得到片状的Ag/SnO_2粉体。所有得到的Ag/SnO_2粉体较细,SEM观察不到SnO_2相,XRD图上SnO_2的特征峰不明显,EDX分析SnO_2在Ag基中分布均匀弥散,有Ag和SnO_2键合的可能。 理论计算显示水热体系中pH=2~9的范围里Sn(OH)_4沉淀都很完全;草酸作还原剂pH6时C_2O_4~(2-)损失最小,实验得出草酸与NH_4~+形成pH=8.2的缓冲溶液;亚硫酸作还原剂反应一般在pH9.8的体系中进行。 后处理工艺中,压片时间、烧结时间、烧结温度对材料的密度影响较大。压片时间为8min,烧结时间为3h,烧结温度为750℃下材料的性能最佳,金相显示SnO_2在Ag中均匀分布,颗粒较细,根据优化设计原理,水热法所得材料的性能要优于粉末冶金法和反应合成法所得到的产品。SnO_2在烧结过程中不是正常生长,而是在110面上生长,而且烧结温度升高,SnO_2会被Ag压碎;同时SnO_2可以抑制Ag晶粒长大,两者相互挤压,相互镶嵌,使两者界面结合良好,润湿性增强,可以抑制粉末冶金法中SnO_2偏析的问题。粉末冶金法和反应合成法制备的产品在SnO_2含量为10%是就团聚严重,而本方法中SnO_2含量在16%的时候还没有发生团聚,采用水热法也许可以提高触点材料中SnO_2的含量而不影响性能,减少成本。


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