粉末性质对钨铜电极材料致密度的影响(二)

钨粉粒度过细时材料的抗热振动性能变差,燃弧时触头表面易产生裂纹,还降低触头材料的密度和硬度,并使得电阻率升高。除此之外,在电弧作用下,空隙处易产生裂纹,富铜区的铜易发生烧蚀飞溅,甚至汽化,形成触头表面空洞、蚀坑以及龟裂等缺陷。而钨粉过粗时,一方面钨粉颗粒间相互接触的面积减小,烧结钨骨架过程中钨粉颗粒间不能很好地粘结形成颈缩,难以形成高强度的钨骨架。这也进一步影响了随后的烧结过程中结合强度较弱的钨骨架受到铜液的冲刷而使结合强度进一步降低,最终导致钨铜W-Cu电极触头材料硬度的下降。

钨粉粒度对阻碍微裂纹扩展也有着很大的影响,其机理如下图所示。钨粉粒度小时,烧结后钨颗粒细小且分布弥散。当铜基体和钨颗粒间的微裂纹扩展时,将遇到更多的钨颗粒,每次相遇,微裂纹都会发生分叉,从而增加裂纹扩展过程中的能量消耗。因此,细小弥散的钨粉能够更为有效地抑制裂纹的扩展,使钨铜电极材料的结合强度得到显著的提升。另一方面,钨粉粒径过粗,则钨骨架孔隙变大,电弧作用下易造成铜的蒸发飞溅,电极烧损程度增大,导致了电腐蚀速率的增大。因此采用不同粒径的钨粉相搭配才能获得综合性能优良的钨铜合金电极材料。

钨铜合金电极

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