中国稀土学报

2019, v.37;No.182(06) 680-688

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载流条件下镧对Cu-Al_2O_3复合材料电弧烧蚀性能的影响
Effect of Lanthanum on Arc Ablation Performance of Cu-Al_2O_3 Composites under Current-Carrying Condition

杜林飞;刘贵民;闫涛;惠阳;

摘要(Abstract):

采用高能球磨、放电等离子烧结的方法制备Cu-Al_2O_3-La复合材料,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、摩擦磨损试验机等设备研究了La含量对复合材料组织、致密度、硬度、导电率、耐电弧烧蚀性能的影响,并探究稀土元素对复合材料载流摩擦中电弧烧蚀现象的影响。结果表明:La元素可以促进Al_2O_3颗粒的弥散分布,有效防止颗粒团聚,当La含量为0.03%时,颗粒分布状态最佳。与Cu-Al_2O_3复合材料相比, Cu-Al_2O_3-0.01La复合材料的致密度、硬度与导电率分别从97.2%, HV174, 58.37%IACS提升至97.6%, HV181, 64.51%IACS。但随着La含量的增加,复合材料性能不再有明显的提升, La含量为0.02%时,导电率还有一定程度的下降。实验结果显示稀土含量为0.02%时,复合材料的综合性能最佳。电弧烧蚀与载流摩擦试验结果表明:La元素一方面减少了材料表面电弧易击穿区域的相对数量,分散电弧能量,使阴极斑点连续又迅速的运动,提高了复合材料的耐电弧烧蚀性能;另一方面增强材料的力学性能,削弱了磨损表面的片状剥落现象,使摩擦副的接触更加紧密,有效抑制了复合材料载流摩擦磨损过程中的电弧烧蚀现象,提高耐磨性能。

关键词(KeyWords): 高能球磨;放电等离子烧结;Cu-Al_2O_3-La复合材料;载流摩擦

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 北京市自然科学基金项目(2152031)资助

作者(Author): 杜林飞;刘贵民;闫涛;惠阳;

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