材料科学论文_Ag/CuONiO电接触复合材料PreO-P.

文章目录

引言

1 试验内容

2 试验表征

3 结果与讨论

3.1 AgCuNi雾化粉体合成

3.2 AgCuNi雾化合金粉体预氧化

    3.2.1 预氧化温度

    3.2.2 预氧化时间

3.3 预氧化粉体烧结

    3.3.1 烧结温度

    3.3.2 烧结时间

    3.3.3 成型压力

3.4 烧结致密化动力学研究

4 结论

文章摘要:以纯银板（Ag-I）、纯铜板（99.9）和Ni板（Ni-99.8）为原料，经熔炼雾化工艺制得Ag（95）Cu（4.7）Ni（0.3）合金粉体并经预氧化处理后获得的Ag/CuONiO电接触复合粉体为原料，采用预氧化粉末冶金技术（PreO-P.M. method）制备了Ag/CuONiO电接触复合材料。重点探究了烧结温度、烧结时间及成型压力对Ag/CuONiO电接触复合材料的电学及烧结致密化动力学影响规律。利用阿伦尼乌斯方程与MLSW理论探究分析了其烧结活化能、第二相颗粒长大机制，结果表明：PreO-P.M.法制备Ag/CuONiO电接触复合材料的最佳工艺参数为预氧化温度673 K～723 K，氧分压0.5 MPa，氧化时间16 h；烧结温度1113 K～1153 K，烧结时间4 h～8 h。随着烧结温度的升高，Ag/CuONiO电接触复合材料的致密度呈“快速上升”、“平缓上升”、“二次快速上升”三阶段，而导电率则按照一定的斜率持续呈递增变化趋势。在预氧化烧结过程中，Ag/CuONiO电接触复合材料断面组织中孤立的、离散的烧结颈在温度场或应力场的作用下向烧结网演变，Ag/CuONiO电接触复合材料致密化程度提升、孔隙率下降且电子传输能力增强。当烧结温度为1113 K，烧结时间>4 h时，Ag/CuONiO材料的致密度基本上趋于稳定，接近于95.79%，而导电率呈缓慢上升趋势，至32 h时达至峰值95.38%IACS。相比于烧结温度区间[953 K,1073 K]而言，Ag/CuONiO电接触复合材料的烧结活化能在烧结温度区间[1113 K,1193 K]下出现较大值368.961 kJ/mol，且具有相当高的指前因子，反应体系表现为高频次的碰撞反应，加快了体系烧结的致密化进程。这与高烧结温度区间下Ag/CuONiO材料具有更高烧结致密度及导电率性能相吻合。结合阿伦尼乌斯方程与MLSW理论推导了Ag/CuONiO预氧化粉体烧结第二相颗粒尺寸、烧结时间、烧结温度及活化能之间的调控关系式，为后续优化设计高性能Ag/CuONiO电接触复合材料及其他相关电接触材料体系提供新思路。

文章关键词:

论文DOI:10.16786/j.cnki.1671-8887.eem.2022.03.006

论文分类号:TM501.3;TB33

文章来源：《烧结球团》 网址: http://www.sjqtzz.cn/qikandaodu/2022/0623/820.html