Al-,2-O-,3--Cu復(fù)合材料耐電擊穿性能的研究.pdf

1、本研究以Al2O3/Cu復(fù)合材料為研究對象,采用外加氧化鋁顆粒方式制備Al2O3/Cu復(fù)合材料。探討了氧化物第二相粒子的尺寸、數(shù)量和分布對電弧運(yùn)動(dòng)特性的作用,揭示了顯微組織對Al2O3/Cu復(fù)合材料耐電弧燒蝕的影響機(jī)理。經(jīng)過對比研究了顯微組織與材料性能的關(guān)系,進(jìn)一步研究了材料在真空高電壓中的電擊穿現(xiàn)象,明確了陰極斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特征和組織性能之間的關(guān)系,并對影響耐電壓強(qiáng)度及截流值等電學(xué)性能的重要因素進(jìn)行了分析。通過研究可得到以下結(jié)論：

2、Al2O3粒子越小,材料的硬度越大,而電導(dǎo)率略有下降。粒子含量越高,材料的硬度陡升而電導(dǎo)率陡降。隨著粒子的分布均勻性的提高材料的硬度和電導(dǎo)率都一定的提高。隨著球磨時(shí)間的提高,材料的均勻性有所改善,但時(shí)間過長,納米級粒子又會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚和分布不均勻的現(xiàn)象。 隨著Al2O3粒徑的減小,材料的耐電壓強(qiáng)度明顯增大,電弧壽命延長,截流值減?。浑S著粒子含量的增大,耐電壓強(qiáng)度先升有降,而電弧壽命先延長后縮短,截流值一直減?。浑S著粒子分布均勻性的提

3、高,材料的耐電壓擊穿性能得到改善。 從燒蝕的表現(xiàn)來看,材料的燒蝕程度是和粒子的大小、濃度和分布均勻性有很大關(guān)系。在一定濃度范圍內(nèi),粒子越小,分布越均勻,燒蝕程度越輕,燒蝕面積增大,蝕坑明顯變淺；但含量過高,粒子間距過小,會(huì)引起集中燒蝕,燒蝕面積較小且蝕坑較深。 根據(jù)電弧產(chǎn)生機(jī)理和運(yùn)動(dòng)行為的理論,認(rèn)為電弧的能量、運(yùn)動(dòng)方式和表面微區(qū)熔體的性質(zhì)是影響燒蝕的主要因素。當(dāng)電弧可以在多個(gè)微區(qū)同時(shí)產(chǎn)生時(shí),電弧可以快速運(yùn)動(dòng),從中心向外鋪