隨著智能電網的應用和電器使用量的增加,人們對有觸點開關電器的性能提出了更高的要求[1]
接觸器是電網的重要部件,對其電壽命和機械壽命的要求較高
接觸器接通時動靜觸頭間的彈跳和振動,影響接觸器的通斷性能
因此,要求觸頭材料具有優異的導電和力學性能[2]
Cu具有良好的導電性和導熱性,W具有高硬度和抗熔焊[3,4]
因此,Cu-W復合材料廣泛用于制造觸頭,因此對其力學和電學性能的研究成為該領域的熱點[5~7]
Cu-W復合觸頭材料具有良好的導熱性、導電性、抗壓縮性能以及耐燒蝕等特性[8,9]
冼愛平等[10]研究了Cr含量對Cu-Cr合金電導率和熱導率的影響,指出25%的Cr含量即可滿足對其電性能的要求
Lin等[11]研究了微觀結構對電觸頭材料的影響,指出顆粒度的大小影響其硬度和電導率等物理性能
江平開等[12]的研究結果表明,導電粒子摻入到絕緣體中使其介電常數顯著提高,并引入形狀因子來表述非球形導電粒子
謝秉川等[13]研究了形狀因子等因素對納米半導體顆粒復合體介電特性的影響
曹偉產等[14~16]研究了Fe含量對Cu-W合金的組織及壓縮性能的影響,發現Fe含量、形狀和成分分布對復合材料的力學性能有重要的影響
提高Fe含量使復合材料的彈性模量和屈服強度有較大的提高
黃嘯宇基于有限元方法[17]分析了顆粒材料的體積分數、顆粒粒徑對Cu-W復合材料力學性能的影響,發現顆粒粒徑的影響最大
在上述結果的基礎上[18],許楊劍等提出孔洞因素增強顆粒對復合材料的作用,根據編程搭建二維RVE模型證明,孔洞缺陷降低基體力學性能的程度最大
羅嵐等[19]提出用顆粒形狀因子表征顆粒形狀,并推導了影響剪切模量的計算公式
Liu等[20] 測試了剪切波速度,發現隨著形狀因子圓度的降低小應變剪切模量增大,并且影響效果隨著粒子的分級而變化
還有研究者發現[21],使用形狀因子表述顆粒樣貌時復合材料的楊氏模量和屈服應力隨形狀因子的增大而增大
李宇燕等[22]進行柱形結構的靜態試驗,建立了力學特性與結構參數變化的模型,可預估形狀因子變化時的力-位移；對一些特殊材料的一維蠕變試驗發現,顆粒的形狀因子隨著壓力載荷的增加明顯增大[23]
但是,以上研究側重于復合材料電學性能或力學性能的某一方面
有學者[24]用熔滲法制備具有微觀定向結構Cu-W復合材料并與商用Cu-W復合材料的性能進行了對比
結果表明,
聲明：
“形狀因子對微觀定向結構Cu-W復合材料觸頭的力學和電學性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：韓穎,李思達,曹云東,李述軍,陸艷君,孫寶玉
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2025年07月09日 ~ 11日 
