开关电弧材料侵蚀研究

根据电接触与电弧理沦,对开关电器常用的银基触头材料的电弧侵蚀现象做了试验研究,通过对试验后触头表面的微观分析得出了一些有参考意义的结论.     

银金属氧化物触头材料电弧侵蚀的新型物理－数学模型

为深入理解ＡｇＭｅＯ材料的电弧侵蚀物理过程，基于大量的试验结果，着重分析了电弧能量输入所引起的材料响应过程，特别是材料的物相变化及高温态组织结构特性、粘度、熔化态表面张力等对电弧侵蚀的影响，从电弧侵蚀的两种基本形式即气化蒸发和液态喷溅在不同电流下所起的作用，得出材料物相变化的两个界面分别对应材料电弧侵蚀量的上下限。通过材料组分的热力学性质、材料组织结构及电弧的动力响应对电弧侵蚀机理的影响，建立了简明的材料电弧侵蚀物理模型。最后，在假定电弧弧柱为“点状热源”的基础上，运用有限差分方法对电弧侵蚀物理过程进行了数学模拟，计算结果表明：计算值与试验值吻合良好。     

纳米掺杂Ag/SnO2触头材料的制备及电弧侵蚀性能研究

以CuO和La2O3为掺杂剂,采用高能球磨法制备掺杂纳米SnO2粉体,再采用热挤压工艺制成银含量88%的纳米掺杂Ag/SnO2触头材料,利用扫描电子显微镜、电导率测试仪、显微硬度计对该触头材料进行了微观组织表征及性能测试,随后,利用该触头材料在10A交流电流条件下进行电弧侵蚀性能测试.结果表明,触头材料中氧化物在银基体上分布均匀;Ag/SnO2触头材料的密度、硬度和电导率分别为9.704 1g/cm^3,104.2和75;电弧烧蚀速率为103.65μg/C,并研究了熔层表面的微观组织结构.     

含微量添加剂的AgSnO2触头材料电弧侵蚀机理

针对具有不同微量添加剂（ＷＯ３，Ｂｉ２Ｏ３，Ｉｎ２Ｏ３）的ＡｇＳｎＯ２触头材料进行了大量分断电弧侵蚀试验和表面微观测试分析．在此基础上，从添加剂的助润湿性、添加剂对熔融液态银粘滞性的影响、添加剂的热稳定性等方面，研究了添加剂对ＡｇＳｎＯ２触头材料电弧侵蚀机理及侵蚀表面形貌特征的影响．     

电弧作用下银基触头温度场的有限体积法分析

推导了电弧热流密度关于电路电压和电流的数学表达式.基于有限体积方法和显热容法,对银基触头材料受电弧作用的温度场进行了数值分析.计算中有效处理了复合触头材料的物性参数,分析了触头材料熔池的特征.计算表明:在相同条件下,纯Ag触头材料的熔化面积最小,而AgZnO(10)触头材料的熔化面积最大;熔池大小随电压和电流的增加而增加,但电压的影响更为显著.     

三标度层次分析法模糊评判触头材料的抗电弧侵蚀能力

针针对触头材料电弧侵蚀评判过程中的权重计算问题,介绍了一种基于0-0.5-1互补型三标度层次分析法.通过建立优先评价矩阵,并经一系列转换得到互反型模糊一致性判断矩阵,分别利用和行归一法和特征值法来确定因素的权重.将该方法用于触头材料抗电弧侵蚀能力模糊综合评判系统,并对AgCdO、AgZnO、AgNi、AgSnO2、和AgC这五种典型银基触头材料在弱小电流作用下的抗电弧侵蚀能力进行了二级模糊综合评判计算.通过计算得出五种材料的抗电弧侵蚀能力由强到弱依次为:AgSnO2 > AgCdO > AgNi > AgZnO > AgC.计算结果与实验结果基本一致,从而验证了该方法的可行性.     

AgNi触头材料电弧侵蚀形貌的类型及其形成机理

在CKS触头材料试验机上,对不同Ni含量的AgNi触头材料作了分断试验,试图解释在电弧侵蚀过程之后.由分断电弧引起的各种表面形貌形成的机理.首次探讨了由单次分断电弧烧蚀成的阳极和阴极表面的侵蚀形貌特征,归纳了由单次和多次电弧烧蚀引起的8种表面形貌类型,解释了这些表面形貌类型的形成机理和在电弧侵蚀过程中的作用.     

直流电弧对制备工艺和添加剂不同的Ag/SnO2触头材料的侵蚀研究

利用研制的小容量ASTM触头模拟动作与电性能测试系统,在直流14V、10A、灯负载条件下,对采用雾化法、混粉法和化学法3种制备工艺,添加WO3、Bi2O3、CuO与In2O3微量添加剂的8种Ag/SnO2触头材料,分别进行了45,000次连续通断试验.期间测量了8种Ag/SnO2触头材料的质量、燃弧能量、熔焊力、燃弧时间、触头温度和接触电阻,用SEM和EDAX测量与分析了8种Ag/SnO2触头材料的表面形貌与微区组份,对比分析了直流电弧对继电器环境下采用不同制备工艺和微量添加剂的Ag/SnO2触头材料的侵蚀性能.     

电弧力对触头表面形貌特征的影响

根据触头材料电弧侵蚀的开断实验及实验后触头表面的微观分析,发现触头表面电弧侵蚀形貌特征与电弧力有直接关系。通过进一步研究,提出了电弧力是导致液态金属流动和形成液态喷溅状、斑点状形貌特征的主要原因,并进行了深入的理论分析。     

点啮合齿面三阶接触分析的进一步探讨——V/H 检验法的理论

本文分析了点啮合锥齿轮副的两已知齿面在作V/H 检验时,V 和H 的移动量与大轮齿面上的接触斑点中心沿齿长方向的移动距离s 之比,以及大、小轮齿面上的接触迹线方向,大轮相对于小轮的瞬时角加速度及大轮齿面上瞬时接触区的倾角和主轴长度相对于s 的变化率,并给出了全部用显式表达的计算公式.根据所得参数,可对Gleason 制曲线齿锥齿轮的接触特性对加工和安装误差及受载变形的敏感性作出定量的判断.     

磨粒侵蚀研究的发展概况

对近１０年来国内外在磨粒侵蚀研究的进展作了综合介绍与评述，重点论述了液体介质的速度、介质中颗粒的浓度、颗粒尺寸以及其它因素对高分子材料和金属材料的磨粒侵蚀率的影响，在此基础上，讨论了磨损率的准理论方程。介绍了高子分材料、金属材料、复合材料和陶瓷以及水力旋流器锥套磨粒侵蚀的磨损机理，并提出了今后磨粒侵蚀研究中的几个值得重视的研究方向。     

酸雨对寺庙建筑物表面材料腐蚀的形态模拟研究

运用pH分别为5.0,4.0,3.0的人工模拟酸雨和pH=7.0的去离子水对寺庙建筑物材料青瓦、琉璃瓦、汉白玉进行同步模拟降雨侵蚀实验,在模拟降雨量累积达到540 mm之后,测定各模拟雨水的矿化度;将模拟建材样品风干经抽真空和喷金导电处理,用日立X-650型扫描电子显微镜(SEM)观测建筑物表面特征.实验结果表明: 酸雨对琉璃瓦有釉漆的一面几乎不会产生腐蚀,对汉白玉的腐蚀大一些,对青瓦的腐蚀程度最大,尤其是在pH≤4.0时,腐蚀过程明显加重.故控制城市区域高浓度SO2的排放,减少强酸性酸雨的形成是保护城市建筑物及其人工生态系统平衡的重要措施.     

复合厚膜NTC热敏电阻材料的研究

本文研究了一种新型复合厚膜 NTC 热敏电阻材料。这种材料是由负温度系数热敏半导体陶瓷(简称 NTC 热敏半导瓷)、硼硅酸铅系玻璃粉和适量的导体粉末(银粉)组成的三成份体系复合材料。与由 NTC 热敏半导瓷一玻璃粉组成的常规二成份体系相比,用这种复合材料制成的厚膜 NTC 热敏电阻器的性能更优良。文中通过电阻器的微观结构及其等效电路,较好地解释了材料结构与性能的关系。     

用电火花技术制作P型高阻硅的欧姆接触

检测高阳硅单晶材料的杂质补偿度和迁移率时,必须要有良好的欧姆接触。本文提出用银头烙铁将多元合金(InBAlNi)涂敷在P型硅片上,经电火花放电技术可对电阻率高达1000Ωcm的样品制成欧姆接触。通过电流电压特性、接触电阻率和离子探针的测量,讨论了欧姆接触的机理和载流子输运的特征。电火花技术使多元合金与高阻P型硅样品在电容器放电的瞬间所产生的高能量作用下,交界面处的硅与合金相互熔融,冷却时,电活性受主元素又以高浓度析出,使原来的高阻硅变为P~ ,形成了欧姆接触。不同温度的接触电阻率测量,结合与掺杂浓度关系的计算表明,穿过金属与半导体硅接触的电流输运是热离子场发射机理,载流子隧穿势垒是主要的输运过程。     

双轴拉伸载荷下疲劳裂纹扩展行为的研究

本文在薄壁压力容器焊接接头疲劳试验报导的基础上,进一步讨论双轴拉伸疲劳裂纹扩展行为。探讨疲劳裂纹产生机理、扩展方向及影响疲劳裂纹扩展的主要因素。     

二维断屑槽的断屑界限及其判别式的研究

本文通过用二维断屑槽加工1Cr18Ni9Ti不锈钢的断屑试验,得出了极限进给量和极限切削深度的经验公式。并分析了主偏角、槽宽、刀尖圆弧半径、切削速度等因素对切屑折断界限的影响规律。同时,在试验的基础上推出了切屑折断的判别式。这可供用二维槽型刀片加工不锈钢时,判断切屑是否折断或根据加工条件选择合适的刀片时参考。     

地下采矿诱发山体滑坡的规律研究

在具有滑坡地形地质条件的山体下采矿而诱发的采动滑坡，是山区地表采动损害的主要形式之一，也是开采沉陷学和滑坡学研究的新课题。本文以陕西省韩城象山采动滑坡为模型，通过相似材料模拟实验和有限元数值分析，对采动诱发山体顺层（面）滑坡的机制和采动滑坡的特点及其地形地质条件进行分析研究与成固分类。