材料研究学报

作者：刘彪, 王军, 袁召, 王哲, 常延丽, 李青山

单位：1.西安工程大学材料工程学院 西安 7100482.华中科技大学电气与电子工程学院 强电磁工程与新技术国家重点实验室 武汉 4300743.华中科技大学 脉冲功率技术教育部重点实验室 武汉 430074

关键词：金属材料,CuCr,电弧侵蚀,SPS,阴极斑点

基金：国家自然科学基金(52177143);陕西省自然科学基金(2020JQ-829);陕西省自然科学基金(2023-YBGY-171);陕西省政府教育厅(21JK0644);陕西省人力资源和社会保障厅资助项目,2019年海外学者科技活动入选项目(第16号)

将高能球磨和等离子烧结(SPS)技术相结合制备出粗晶和细晶CuCr50电触头材料，对其成分、密度、显微硬度和电导率、放电过程中触头表面阴极斑点的分布、移动速度和触头表面侵蚀的形貌进行表征，研究了粗晶和细晶CuCr材料的电弧侵蚀特性。结果表明，细晶CuCr50触头的硬度(160.29HV)比粗晶CuCr50触头的硬度(104.15HV)高，在50 Hz工频条件下细晶触头阴极斑点的运动速度为16.9 m/s，比粗晶触头的17.78 m/s低4.9%。这表明，粗晶触头表面的阴极斑点运动到触头边缘的速度略比细晶触头的高。与粗晶触头相比，在燃弧过程中细晶触头表面产生的阴极斑点尺寸小、数量多、亮度低且更均匀；在电流幅值相同的条件下，细晶CuCr触头的电弧电压降比粗晶触头的低。电弧烧蚀后细晶CuCr触头的整体形貌平整，没有明显的大烧蚀坑和液滴喷溅。综合研究结果表明，细化第二相Cr相能显著提高CuCr50触头的整体电接触性能，细晶CuCr50触头的抗电弧烧蚀特性比粗晶触头的高。

来源：2023年第11期

《材料研究学报》期刊编辑部

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