低压电器用稀土合金触头材料电性能测试

    触头材料应具有抗熔焊、抗电弧侵蚀和接触电阻小等性能。试验结果表明,触头材料的添加物应具有以下作用:

    (1)在Ag的熔化温度范围内金属氧化物易于分解,分解时将消耗电弧能量使电弧容易熄灭。此外,除分解温度外,金属氧化物颗粒大小也影响其分解难易程度,一般来说,颗粒尺寸越小,在电弧作用下越易分解。因此,研究超细金属氧化物是触头材料添加物的发展方向。

    (2)金属氧化物在电弧作用下不会迅速汽化或升华,添加物也应有类似的热稳定性。这样Ag熔池中悬浮的金属氧化物颗粒将增大其粘度,降低Ag的“喷溅侵蚀”。另外,金属氧化物颗粒在熔池中只有被熔化Ag润湿才能悬浮,在很多应用条件下需要加入添加物才能使其被熔化的Ag润湿,这是因为添加物能改变金属氧化物2熔化Ag系统的表面张力特性,增进其润湿性。

    (3)电弧熄灭后,当Ag溶液凝固时,悬浮在Ag溶液中的氧化物被重新分配到Ag基体中。这样,就不会在触头表明形成氧化层,不会使接触电阻增加。

    1试验    

    1.1Ag/SnO2-La2O3-Bi2O3复合粉的制备采用化学共沉淀法制备Ag/SnO2-La2O3-Bi2O3复合粉。试样化学成分如表1所示。

    首先,将Ag、La、Sn、Bi屑按成分比配料、混合后,用1∶1的HNO3溶解,得AgNO3、La(NO3)3、SnO2(因Sn(NO3)4不稳定,可直接分解为SnO2+N2+O2)、Bi(NO3)3的乳白色混合液,经过滤后用Na2CO3作为共沉淀剂,使混合液以SnO2微粒为核心发生共沉淀,可得均匀分散的Ag2CO3、La2(CO3)3及Bi2(CO3)3的共沉淀物,将共沉淀物用去离子水过滤、洗涤以去掉Na+及NO-3,*后将共沉淀物烘干后,于420°C焙烧,即可得Ag/SnO2-La2O3-Bi2O3超细复合粉。经初步测定,复合粉可完全通过400目筛网(粒度<38μm)。La2O3作为难分解的金属氧化物以增大Ag液粘度,减少材料的飞溅侵蚀;加入Bi2O3改善了Ag液对SnO2、La2O3的润湿性。

    1.2试验方法

    采用电接触触点材料综合参数测试仪测试Ag/La2O3+SnO2+Bi2O3的电性能。测试仪硬件结构如图1所示。核心是1台计算机,实验触点安装在专门设计的夹具上,触点的分断及接触压力调节靠步进/分断装置获得,通过压力传感器测量力学参数的变化,接触电阻则通过恒流源及相应的接触电阻放大电路进行处理,测试及控制信号通过计算机接口卡与测控软件进行数据交换。硬件部分主要提供测试系统的检测、信号放大及处理、驱动等,并提供测试*度保障。