内氧化型Ag基换向器合金材料耐磨性研究

金属氧化物增强Ag基合金材料,由于具有优良的导电性、抗电弧性能而成为一种重要的电接触材料。利用内氧化法制得内氧化型AgCu_4Ni_(0.3)合金材料。CuO,NiO颗粒弥散分布于Ag基体中。提高了材料的力学性能、再结晶温度及耐磨性能,导电性能略有下降。材料成功用于微电机换向器。     

原位反应合成法制备AgSnO2Bi2O3电接触材料及其性能研究

以熔炼-雾化法合成AgSnBi合金粉体为原料,采用原位反应合成法制取AgSnO_2Bi_2O_3中间体粉体;采用粉末冶金技术制备了AgSnO_2Bi_2O_3电接触材料,重点探究了成型压力、烧结温度等对其物理性能及断口微观组织的影响规律。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-ray衍射分析仪(XRD)、电导率仪、维氏硬度计等对AgSnO_2Bi_2O_3电接触材料的微观形貌、物相组成及物理性能进行相应的表征。研究结果表明:熔炼-雾化法制得的AgSnBi合金粉体形貌上呈球状及棒状颗粒,平均颗粒尺寸为10～20μm。AgSnBi合金粉体氧化前的物相主要由Sn、Ag4Sn、Ag3Sn及Bi相构成;随着氧化温度的升高,AgSnBi合金粉体的氧化增重量先快速增加而后趋于稳定,并于800℃、2 h条件下实现完全氧化。由物理性能关系曲线分析得出在成型压力1200 MPa、烧结温度920℃、颗粒粒径400目条件下,AgSnO_2Bi_2O_3电接触材料的电阻率、硬度及密度达到最佳值,分别为2.32μΩ·cm、78.2 HV0.5与9.352 g/cm3。由微结构分析得出AgSnO_2Bi_2O_3电接触材料自然断口表面不存在明显的韧窝带,其断裂类型判定为脆性断裂。     

AgCuONiO电接触复合材料物理性能与颗粒粗化机制研究

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0.5 MPa.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.     

基于活化能的干式绝缘设备的寿命预测方法及应用研究

对干式绝缘设备用环氧树脂试样进行老化实验,对不同老化程度的试样进行电气强度和介电谱实验,计算其活化能.发现随着老化程度的加深,环氧树脂的活化能呈现降低-升高-略有降低-升高的变化趋势,电气强度呈现曲折下降的趋势.通过阿伦尼乌斯方程得到的热老化加速因子(AF)可将高温加速老化时间转化为工作温度运行时间.以试样电气强度下降至起始值的50％作为材料寿命终结的标志,得到环氧树脂材料寿命终结对应的活化能为209.7 kJ/mol.建立了基于活化能判断环氧树脂类干式绝缘状态和预测寿命的方法,并以干式变压器为例提出了干式绝缘设备的介电谱测量接线方式和测试方法.对工程实际的干式变压器运用寿命预测方法,得到干式变压器的活化能为69.4 kJ/mol,预测其最少剩余寿命为36.5年.     

基于活化能的干式绝缘设备的寿命预测方法及应用研究

对干式绝缘设备用环氧树脂试样进行老化实验,对不同老化程度的试样进行电气强度和介电谱实验,计算其活化能.发现随着老化程度的加深,环氧树脂的活化能呈现降低-升高-略有降低-升高的变化趋势,电气强度呈现曲折下降的趋势.通过阿伦尼乌斯方程得到的热老化加速因子(AF)可将高温加速老化时间转化为工作温度运行时间.以试样电气强度下降至起始值的50％作为材料寿命终结的标志,得到环氧树脂材料寿命终结对应的活化能为209.7 kJ/mol.建立了基于活化能判断环氧树脂类干式绝缘状态和预测寿命的方法,并以干式变压器为例提出了干式绝缘设备的介电谱测量接线方式和测试方法.对工程实际的干式变压器运用寿命预测方法,得到干式变压器的活化能为69.4 kJ/mol,预测其最少剩余寿命为36.5年.     

低填料比石墨烯/环氧树脂复合材料非线性电导机理的实验研究

为研究石墨烯导电填料的加入对环氧材料电导机理的影响,制备了不同填料质量比下石墨烯/环氧树脂复合材料。通过测量得到该复合体系的渗流阈值为质量分数1.35%,选择了石墨烯填料质量分数为0.3%、远低于渗流阈值的复合材料进行研究。利用高温高场强电导电流测试系统,测量了纯环氧材料和石墨烯/环氧复合材料在50、80和100℃下和0.24~14.4 k V/mm场强下的极化电流曲线。研究结果表明:直流电压作用下,两种材料的极化电流衰减速率均随场强和温度的增加而增大。随着场强的增大,两种材料的电导机理均发生了从欧姆电导到空间电荷限制电流理论(SCLC)为主导的转变,且这种转变电导电流场强阈值(Ethi)随温度的升高而降低。石墨烯填料的加入使环氧材料电导电流密度活化能增大,且活化能随着场强的增加逐渐降低,石墨烯/环氧复合材料在高场强区的电导机理受SCLC和隧道效应共同影响。     

专利·文摘

本发明涉及电接触复合材料的制备,旨在提供一种Ag／La1-xSrxCoO3电接触复合材料的制备方法。该方法包括：采用溶胶．凝胶法制备Ag／La1-xSrxCoO3体系导电陶瓷微纳粉体;将上述La1-xSrxCoO3微纳粉体与银粉在V型混粉器中混合均匀,La1-xSrxCoO3粉体占混合粉体总质量的8％～20％;     

超级电容器用m-Gr/CNT复合材料的制备

以改进Hummers法制备的氧化石墨烯和碳纳米管(CNT)为原料,通过高温还原和低温造孔,一步制备多孔石墨烯(m-Gr)/CNT复合材料.研究m-Gr/CNT复合材料作为导电剂,对活性炭基双电层超级电容器的影响.m-Gr/CNT导电剂可增加电解液与材料的接触,为离子的穿梭提供有利途径.加入m-Gr/CNT复合导电剂的软包装超级电容器,以5 A/g的电流在0.01～3.20 V循环15000次,电容保持率为91％,放电比电容由初始值141.3 F/g降到128.6 F/g.     

粉末预氧化法AgSnO_2In_2O_3电接触材料的制备及性能研究

采用水雾化法制备含Ni、Cu、Bi、Te等多元素掺杂的Ag Sn In合金粉末,将合金粉末在一定条件下内氧化,经过破碎、过筛得到多氧化物掺杂Ag Sn O2In2O3粉末。粉末经冷等静压、烧结、挤压、拉拔、打制等工艺后制成铆钉型触头,与合金内氧化法(AOM)制备的同等Ag、Sn、In含量的材料进行力学物理性能和电性能比较。结果表明:多元素掺杂粉末内氧化法(POM)制备的Ag Sn O2In2O3电接触材料的硬度、抗拉强度、抗电弧侵蚀和抗材料转移性能明显优于AOM制备的Ag Sn O2In2O3电接触材料。     

改进埋烧法制备La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3电解质及其性能

采用改进埋烧法制备出高致密度和优异中温离子导电性能的La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2O3(LSGM)固体电解质。用X射线衍射、扫描电镜分析样品的物相和表面形貌,采用阿基米德排水法进行试样的密度测试,用交流阻抗技术研究样品的电性能。研究结果表明:在1 400 ℃以上烧结形成单一稳定的钙钛矿结构。随着烧结温度的提高和保温时间的延长,样品致密度增大,导电性能提高,在1 470 ℃烧结18 h的样品均达到最佳值,其相对密度为98%,在800 ℃时电导率达到0.11 S·cm-1。该体系电导率与温度的关系分区符合Arrhenius定律。     

烧结工艺对Nd-Fe-B磁体结构、磁性能与温度稳定性的影响

应用速凝薄带、氢爆碎技术制备Nd22.8Pr7.8Dy1.6FebalNb0.55Cu0.2Al0.75B1.02烧结磁体。探讨了一步烧结、二步烧结方法对磁体显微组织、磁性能及其温度稳定性的影响。选择合适的烧结工艺制度有利于磁体得到致密、精细、均匀的显微组织,提高磁性能并改善温度稳定性。在本试验条件下,于1338K烧结保持2h,磁体密度达到7.58g/cm3,平均晶粒尺寸为7.4μm,晶粒尺寸分布均匀;其Br、Hcj、(BH)max分别达到1.22T、1753.7kA/m、290.1kJ/m3;当L/D=0.1时,在393K保持2h,其开路磁通不可逆损失仅为0.65%。     

专利·文摘

<正>一种高性能节银电接触材料及其制备方法/公开(公告)号:CN102628116B/公开(公告)日:2014.03.12/申请人:西安交通大学一种铜基电接触材料及其制备方法,以导电陶瓷La_2NiO_4、BaPbO3或Li1.4Al0.4(Ge_(1-x)Ti_x)_(1.6)(PO_4)_3作为第二添加相,导电陶瓷以颗粒的形态均匀分布于铜基体中,铜组元构成连续基体组织;利用溶胶凝胶法制备颗粒尺寸小于10μm导电陶瓷La_2NiO_4粉末,以及颗粒尺寸小于10μm导电陶瓷BaPbO_3粉末、Li_(1.4)Al_(0.4)(Ge_(1-x)Ti_x)_(1.6)(PO_4)_3粉末,分别与铜粉经过高能球磨混合后,冷压成型,在真空炉中烧结、热压等粉末冶金方法获得致密化材料,本发明在铜基电接触材料中添加导电陶瓷La_2NiO_4、BaPbO_3、Li_(1.4)Al_(0.4)-     

磷酸铁锂锂离子电池循环寿命的加速模型

在不同温度、倍率及放电深度(DOD)下,对磷酸铁锂正极锂离子电池循环寿命的加速模型进行研究.电池在55℃、45℃及25℃下以1.00 C在2.00～3.65 V循环时,循环寿命分别为379 h、2094 h及4379 h;在25℃下以2.00 C率循环时,循环寿命为1506 h.基于阿伦尼乌斯公式,分别构建电池的倍率及温度加速模型.该模型在一定加速应力范围内,可准确推算出电池在目标条件下循环时的寿命衰减规律,快速预测电池循环寿命,缩短测试时间.     

La1-xCaxMn1-yCoyO3-δ阴极材料的电性能

降低电池叠堆的运行温度是研究固体氧化物燃料电池的一个重要目的。利用固相反应合成与直流四探针法讨论了复合掺杂阴极材料La1-xCaxMn1-yCoyO3 -δ(LCMC ,x =0 .1～ 0 .4;y =0 .1～ 0 .3 )的合成原料、组分及烧结温度等因素对其电导率的影响。实验发现 ,La0 .8Ca0 .2 Mn0 .9Co0 .1O3 -δ80 0℃时具有最高的电导率 ,而导电表观活化能却最低 ;反应原材料成分及烧结温度越高则导电性能越好。LCMC复合材料的导电机理可以用p型小极子的绝热空隙理论来解释。     

碳纳米管/氧化锌晶须改性聚乙烯醇缩丁醛复合材料导热性能研究

采用溶液共混法制备了以碳纳米管(MWCNTs)、氧化锌晶须(T-ZnOw)为填充材料,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为基体材料的MWCNTs/T-ZnOw/PVB复合材料,并利用瞬态电热技术(TET)测量了材料的热扩散系数.研究了填料不同质量分数、加热处理时间和温度、紫外线加速老化对复合材料导热性能的影响.结果表明:在填料总质量分数不变的情况下,复合材料的导热系数随着MWCNTs含量的增加先增大后减小.复合材料热处理时间为1 h时,随着热处理温度从80℃上升到140℃,复合材料的导热系数先减小后增大.当复合材料热处理温度为140℃时,加热1 h后导热系数增大,但随着加热时间的延长,导热系数减小.对复合材料进行紫外光照射加速老化,随着光照时间的增加,材料的导热系数呈减小趋势.     

Al^3+取代对低饱和磁化强度钇铁石榴石铁氧体烧结特性的影响

采用传统氧化物陶瓷工艺制备低饱和磁化强度(4πMs)钇铁石榴石铁氧体,研究不同烧结温度时Al3+取代对材料气孔率(P)和收缩率(η)等烧结性能的影响。根据不同烧结温度样品收缩率的拟合直线计算Al3+取代样品的烧结活化能,并结合热重-差热(TG-DSC)联合分析研究Al^3+取代量对活化能的影响机制。结果表明,Y3Al5O12铁氧体的成相温度高于Y3Fe5O12铁氧体的成相温度;1420℃烧结时,随着Al3+取代量x由0.6增大至1.4,烧结活化能从191 kJ/mol增大到257 kJ/mol,烧结更加困难,烧结样品的P从1.63%增大到3.60%,η从16.62%减小到14.38%。     

GIS用环氧浇注材料的介电松弛特性研究

为研究GIS用环氧浇注绝缘件试样在不同温度下的介电松弛特性,采用差示扫描量热(DSC)、宽频介电谱(BDS)以及热刺激电流(TSC)分别测试了试样的玻璃化转变温度(Tg)、介电松弛和陷阱分布。结果表明:升温速率为20℃/min时,环氧试样的玻璃化转变温度为118.08℃;环氧试样在不同的温度区间存在3个松弛过程,分别对应着环氧材料本征β松驰、α松弛及载流子在高温下的脱陷过程;TSC高温区域陷阱的活化能为1.5eV,与介电谱图中150℃出现的损耗峰活化能1.28eV接近,为载流子入陷与脱陷所致。介电温谱的试验结果反映了介电常数和介质损耗随温度的变化关系,与宽频介电谱试验和TSC试验结果相对应。通过研究环氧浇注件松弛极化过程及陷阱分布,为提高传统环氧树脂复合材料的电气性能提供技术支持。     

Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu复合材料的制备与性能

采用含氧氮气(N2/O2)雾化喷射沉积技术制备Y-La-Al-Cu系多元系合金,通过化学反应原位生成(内氧化法)Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu多相氧化物颗粒增强铜基复合材料,并对材料的显微组织、力学物理性能和电学性能进行研究.结果表明,通过喷射沉积技术并结合内氧化工艺,可制得具有较好微观组织、形成的增强相弥散分布于基体、组织致密的Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu多相氧化颗粒增强铜基复合材料;随着冷加工变形量的增加,Y2O3/La2O3/Al2O3/Cu多相氧化颗粒增强铜基复合材料的抗拉强度和硬度提高,而材料的延伸率与导电率逐渐降低     

冷等静压法制备Li_7La_3Zr_2O_(12)固体电解质

通过冷等静压法制备了Li_7La_3Zr_2O_(12)(LLZO)固体电解质隔膜,采用XRD、SEM、交流阻抗谱、Hebb-Wagner直流恒压法和循环伏安扫描等,对晶体结构、表面形貌及电化学性能进行分析。烧结温度达1 150℃时,得到的样品为纯立方相,表面致密、无明显气孔存在;30℃下的总离子导电率为1.07×10~(-4)S/cm,电子导电率为2.39×10~(-8)S/cm,表现为良好的离子导体、电子绝缘体;电化学稳定窗口宽,0~7 V(vs.Li~+/Li)内无氧化还原反应发生。     

正硅酸乙酯改性的银填充聚偏二氟乙烯介电复合材料的制备及性能研究

利用湿化学还原法制备了银(Ag)颗粒,并用正硅酸乙酯对其进行处理,通过混合和热压工艺制备了正硅酸乙酯改性的银填充聚偏二氟乙烯介电复合材料。研究了正硅酸乙酯水解得到二氧化硅(SiO2)绝缘层对该复合材料介电性能的影响。结果表明:正硅酸乙酯水解在Ag颗粒之间生成的SiO2绝缘层避免了Ag颗粒之间的直接接触,形成了内部电子阻隔层,使复合材料的渗流阈值增大,介质损耗保持较低的值(小于0.08,1kHz,体积分数28%),电导率为2.85×10-5S/m(1 kHz,体积分数28%)。由于SiO2绝缘层具有一定的厚度(计算值为10 nm),载流子在金属Ag颗粒间及颗粒与基体间跃迁相对较难,导致了该复合材料具有较低的介电常数值(ε=38.5,1 kHz,体积分数28%)。