AgCuONiO电接触复合材料物理性能与颗粒粗化机制研究

作者：吴新合; 祁更新; 陈晓; 张继; 沈涛; 穆成法; 吴艳芳; 张宇星; 王开旭; 吕鹏举; **

来源：电工材料, 2021, (03): 3-23.

DOI：10.16786/j.cnki.1671-8887.eem.2021.03.001

• 电接触材料
• AgCuONiO
• 内氧化法
• 氧化温度
• 电学性能
• 硬度
• 颗粒粗化

以Ag板、Cu板和Ni板为原料,经合金冶炼工艺制得的AgCuNi合金采用内氧化法制备了AgCuONiO电接触复合材料。主要考察了氧分压、氧化温度等工艺参数对AgCuONiO材料的氧化率、硬度和电阻率的影响,并探究其微观机制。采用扫描电镜、维氏硬度计和电导率仪等对AgCuONiO材料的微观结构和物理性能进行了表征。结果表明:随着氧压从0.021 MPa增加至1.0 MPa,样品氧化层厚度及氧化率呈先上升至波峰而后下降并趋于平缓的变化趋势,而氧化层的电阻率性能变化规律呈近似"V"型分布态;氧化温度为600℃～800℃时,随着氧分压的增加,氧化层硬度呈平缓上升趋势。内氧化法制备AgCuONiO电接触复合材料的最优工艺参数:氧化温度区间为750℃～800℃、氧分压0.5MPa。微观组织分析结果表明,随着氧化温度的升高,氧化层出现由氧化物颗粒偏析构成的大量晶界网络,形成晶界偏析效应。当氧化温度升至800℃或850℃时,氧化层微观组织中小晶界合并消亡并长大形成大晶界组织;当氧化温度850℃时,大晶界组织内部存在较多呈弥散分布的氧化物析出颗粒,同时在界面处出现了Ag成分富集区,导致整个氧化层的硬度分布不均匀。AgCuONiO材料的内氧化机制是由内氧化前端氧化物形核与沉淀颗粒长大之间相互竞争的结果,沉淀析出相在浓度梯度等扩散因素驱动下发生颗粒粗化。

• 单位
  浙江大学; 温州宏丰电工合金股份有限公司