纳米掺杂AgSnO2电触头材料的化学镀研究

论文摘要

电触头是电器开关、仪器仪表等中的接触元件,主要负担着接通、断开电路及承载电流的任务。它的性能直接影响到开关电器的可靠运行和使用寿命。电触头在开闭过程中产生的现象极其复杂,影响因素较多,理想的电触头材料必须具备良好的物理性能、电接触性能、加工制造性能等。研究表明,AgSnO2电触头材料是一种理想的AgCdO替代材料。但是AgSnO2材料的接触电阻高,机械加工性能差,严重影响了材料的推广应用。因此,通过SnO2纳米化、化学镀银的研究,提高电触头材料的电学性能和机械加工性能。本文首先采用溶胶凝胶法制备Bi元素掺杂的SnO2纳米粉末,结合粉末烧结理论,通过DTA-TG和X-射线衍射分析确定纳米掺杂SnO2的晶型转化温度。微观分析表明:SnO2纳米粉末粒度均匀,粉末粒径10nm左右。其次对纳米SnO2粉末进行化学镀的研究,考察了化学镀温度、还原剂种类、还原剂用量等工艺参数对化学镀的影响等;最佳还原剂为葡萄糖,最佳温度为60℃;最佳还原浓度为0.6Mol/L。并且通过XRD衍射、EDS能谱以及SEM扫描电镜的分析,研究了纳米SnO2的化学组成和结构的关系,并从镀液发生氧化还原的角度揭示了镀层金属的形成机理。在纳米粉末化学镀银工艺基础上,采用粉末冶金法制备了AgSnO2电触头,对其密度、硬度、抗压强度和导电性能进行了测试,并与国标相比较。实验结果表明,经过化学镀工艺制备的纳米电触头材料的导电性、硬度、和抗压强度都有明显的提高,各项性能均优于国家标准。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电触头的种类及特性
• 1.2.1 银金属氧化物电接触材料
• 1.2.2 银合金电接触材料
• 1.2.3 非晶态电接触材料
• 1.2.4 超导触头材料
• 1.3 化学镀工艺的研究背景
• 1.3.1 化学镀定义
• 1.3.2 化学镀原理
• 1.3.3 实施化学镀的必要条件
• 1.3.4 影响化学镀的因素
• 1.4 课题的研究内容
• 1.4.1 研究背景和应用前景
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 本课题来源
• 2-Bi粉末'>第二章 溶胶－凝胶法制备纳米掺杂SnO₂-Bi粉末
• 2.1 引言
• 2.2 溶胶—凝胶法
• 2.2.1 溶胶凝胶法基本原理
• 2.2.2 溶胶—凝胶法工艺过程
• 2.2.3 溶胶—凝胶法的应用
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 实验仪器及设备
• 2.3.2 实验原材料
• 2.3.3 实验操作
• 2.4 实验结果及讨论
• 2.4.1 实验基本原理
• 2粉末的微观分析'>2.4.2 纳米掺杂SnO₂粉末的微观分析
• 2.5 本章小结
• 2粉末化学包覆的研究'>第三章 纳米掺杂SnO₂粉末化学包覆的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验理论基础
• 3.2.1 原料性质
• 3.2.2 实验程序设计
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 实验原料及仪器设备
• 3.3.2 实验过程
• 3.4 实验结果及微观表征
• 3.4.1 还原剂的影响
• 3.4.2 不同温度下对化学镀银粉末的X-ray衍射分析
• 3.5 本章小结
• 2电触头的性能分析'>第四章 纳米掺杂AgSnO₂电触头的性能分析
• 4.1 引言
• 4.2 电触头的制备工艺
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 实验材料
• 4.3.2 实验设备
• 2电触头的制备工艺'>4.3.3 AgSnO₂电触头的制备工艺
• 4.4 实验结果及讨论
• 2电触头性能的影响分析'>4.4.1 温度对AgSnO₂电触头性能的影响分析
• 2电触头显微组织的影响分析'>4.4.2 温度对AgSnO₂电触头显微组织的影响分析
• 2电触头性能的影响'>4.4.3 还原剂浓度对AgSnO₂电触头性能的影响
• 2电触头微观组织分析'>4.4.4 还原剂AgSnO₂电触头微观组织分析
• 2电触头性能比较分析'>4.4.5 AgSnO₂电触头性能比较分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢