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载流条件下镧对Cu-Al2O3复合材料电弧烧蚀性能的影响

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【作者】 杜林飞刘贵民闫涛惠阳

【Author】 Du Linfei;Liu Guimin;Yan Tao;Hui Yang;Department of Equipment Support and Remanufacturing, Army Academy of Armored Forces;

【通讯作者】 刘贵民;

【机构】 陆军装甲兵学院装备保障与再制造系

【摘要】 采用高能球磨、放电等离子烧结的方法制备Cu-Al2O3-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Al2O3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-Al2O3复合材料相比, Cu-Al2O3-0.01La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。

【基金】 北京市自然科学基金项目(2152031)资助
【所属期刊栏目】 稀土新材料 (2019年06期)
  • 【分类号】TB33
  • 【下载频次】5
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