新型Ag-Ti₂AlN电接触材料的电弧侵蚀行为研究

贾海龙¹，朱刚²，谢明¹，李爱坤¹，刘满门¹，吴地¹，吴先月¹

1. 昆明贵金属研究所稀贵金属综合利用新材料国家重点实验室2. 西南林业大学材料科学与工程学院

摘 要：采用高能球磨和粉末冶金法制备出Ag-Ti₂AlN新型电接触材料,对该触头材料的电弧侵蚀行为及其机理进行了研究,并通过扫描电镜分析电弧侵蚀后触点的表面微观结构。结果表明,Ti₂AlN增强相在改善Ag基电接触材料的燃弧时间、燃弧能量和抗熔焊性能方面具有明显优势,Ag-Ti₂AlN触头在70 000次的通断循环测试中,其平均燃弧时间为5.61 ms,平均燃弧能量为59.8 mJ,平均熔焊力仅有15 cN。在气相电弧作用下,电触头阴极形成蚀坑中心如熔岩状和"汗滴"状微观组织,Ti₂AlN增强相颗粒通过Ti、Al熔入Ag熔池,来改善熔体的黏度,从而增强抗电弧侵蚀性能。另外,由于Al元素存在优先氧化机制,形成的Al₂O₃在汽化时吸收大量的热量,从而降低阳极增重,降低阳极凸起的高度,有效提高电接触材料的可靠性。

关键词：复合材料;Ag基电接触材料;Ti₂AlN增强相;电导率;电弧侵蚀;