CuWCr復(fù)合材料電學(xué)性能與組織關(guān)系的研究.pdf

1、采用燒結(jié)熔滲的工藝制備了一系列CuWCr復(fù)合材料。基于對CuWCr復(fù)合材料顯微組織和微觀結(jié)構(gòu)的分析，研究了在真空條件下，加入Cr粒徑不同，W、Cr質(zhì)量配比不同，Cu含量不同的三組材料在高壓擊穿過程中表現(xiàn)出的擊穿強(qiáng)度、截流值、抗燒蝕等電學(xué)性能與其顯微組織和微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。研究中獲得的主要結(jié)論如下：1．CuWCr復(fù)合材料的擊穿弱相取決于材料中Cr被取代的程度和Cr-W固溶體的強(qiáng)化效果。由于Cr-W固溶體的均勻分布和Cr被取代后形成的富C

2、u塊狀分布改變了三種元素單獨(dú)形成界面時的外接觸電位差分布，致使Cu相成為逸出功相對較低的材料。當(dāng)Cr被取代的不充分，出現(xiàn)大面積的Cr相富集時，首擊穿發(fā)生在Cr相上；當(dāng)Cr被取代的較充分時，在Cu富集區(qū)邊緣出現(xiàn)“Cr環(huán)”，首擊穿發(fā)生在“Cr環(huán)”上；當(dāng)Cr被取代的完全充分時，由于Cr相富集完全消失，擊穿弱相轉(zhuǎn)移，首擊穿發(fā)生在Cu相上。2．加入細(xì)化的Cr顆粒制成CuWCr材料，能使擊穿強(qiáng)度達(dá)到3.05×10-8V╱m，可有效提高材料的耐電壓強(qiáng)

3、度。材料的耐電壓強(qiáng)度主要取決于材料中Cr-W固溶強(qiáng)化效果和擊穿弱相的組織情況。固溶強(qiáng)化效果的增強(qiáng)、擊穿弱相的減小，可降低被擊穿的概率。3．影響CuWCr材料截流值的主要因素有材料的電導(dǎo)和材料中Cu相的分布數(shù)量和富集顆粒大小。材料的電導(dǎo)的升高不利于截流值的降低，Cu粒徑的減小和分散度的增加，有利于截流值的降低。4．材料的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能是影響材料抗燒蝕性能的主要因素。導(dǎo)電性能的提高，可以有效減少擊穿過程的發(fā)熱，同時也有利于導(dǎo)熱，使材料燒蝕深