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现代烧结技术在制备超细、纳米CuCr合金中的应用
1
作者 刘芳 周科朝 +1 位作者 何捍卫 袁铁锤 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第F10期10-13,共4页
介绍了用于制备超细、纳米晶CuCr触头材料的热压、热等静压、爆炸烧结、热挤压、场辅助烧结和超高压烧结等压力烧结工艺，分析了这些烧结技术用于制备超细、纳米晶CuCr材料中亟待解决的问题，提出了添加高性能晶粒长大抑制剂的新思路。
关键词 烧结技术 cucr合金 超细 制备 cucr触头材料 晶粒长大抑制剂 现代 应用 cucr材料 超高压烧结 场辅助烧结 热等静压 爆炸烧结 烧结工艺 纳米晶 热挤压 新思路 热压
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基于液相烧结耦合熔渗补铜制备CuCr合金均质性及性能调控
2
作者 孟晨 韩金儒 《高压电器》 北大核心 2025年第11期196-202,共7页
CuCr合金已经成为环保型真空开关领域首选的触头材料,而研究和开发高效的高性能均质CuCr合金制备技术是目前研究的热点和难题。文中将液相烧结和熔渗补铜的概念耦合来制备均质的CuCr合金,并采用固溶及时效对其进行二次处理,观察CuCr合... CuCr合金已经成为环保型真空开关领域首选的触头材料,而研究和开发高效的高性能均质CuCr合金制备技术是目前研究的热点和难题。文中将液相烧结和熔渗补铜的概念耦合来制备均质的CuCr合金,并采用固溶及时效对其进行二次处理,观察CuCr合金微观组织和性能的演变。研究发现:通过液相烧结耦合熔渗补铜的工艺,能够稳定制备均质的CuCr50合金,CuCr50合金边缘、中部和芯部富Cr相的平均粒径分别为48.35、45.60、47.96μm,富Cr相粒径的标准偏差在42.04~44.78μm,进一步验证微观组织的均匀性。经过热处理(固溶+时效)处理后,CuCr合金的电导率由18.72~19.09 MS·m^(-1)增加至22.6~22.93 MS·m^(-1),提高了20.1%~20.8%,抗拉强度由308.76 MPa增加至385.91 MPa,增加了25.0%,这是由于热处理后,富Cu相中固溶的Cr质量分数降低,这些析出相能够以纳米球状的形式存在于合金中,起到弥散强化的作用,一方面改善了合金的电导率,另一方面析出相阻碍位错滑移,从而显著提高了材料的力学性能。 展开更多
关键词 cucr触头材料 液相烧结 熔渗补铜 热处理
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CuCr_(1-x)Mg_xO_2(0≤x≤0.09)薄膜的光电性能 被引量：6
3
作者 李杨超 张铭 +2 位作者 董国波 赵学平 严辉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期898-902,共5页
采用射频磁控溅射方法,在石英衬底上制备Mg掺杂的CuCrO2薄膜。通过XRD、紫外吸收光谱及电学性能的测量表征该系列薄膜样品的结构与光电性能。结果表明:退火处理后所有薄膜样品的结晶性良好,均为3R型铜铁矿结构;薄膜的电导率随掺杂量的... 采用射频磁控溅射方法,在石英衬底上制备Mg掺杂的CuCrO2薄膜。通过XRD、紫外吸收光谱及电学性能的测量表征该系列薄膜样品的结构与光电性能。结果表明:退火处理后所有薄膜样品的结晶性良好,均为3R型铜铁矿结构;薄膜的电导率随掺杂量的增加而增大。当x=0.09时,样品的室温电导率可达6.16×10-2S/cm,比未掺杂的CuCrO2提高近400倍,且霍耳测试表明所制备的薄膜为p型导电体。电导率随温度变化关系表明:薄膜样品在200～300K的温度范围内均很好地符合Arrhenius热激活规律;当x=0.09时,最低激活能仅为0.034eV。薄膜的可见光透过率与光学带隙宽度均随掺杂量的增加而减小。 展开更多
关键词 cucrO2薄膜 cucr1-xMgxO2薄膜 光学性能 光学带隙 室温电导率 激活能
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不同铬含量的CuCr、CuCrFe真空触头材料性能研究 被引量：13
4
作者 周文元 吕大铭 周武平 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第1期41-47,共7页
研究了用“混粉－CIP成形－烧结－HIP致密化”工艺制取的不同铬含量的CuCr、CuCrFe真空触头材料。测定并观察了它们的物理性能，力学性能和显微组织。着重研究了CuCr、CuCrFe合金中铬含量和添加少量铁元素对其性能的影响。
关键词 cucr cucrFe 触头材料 性能 铬含量
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自蔓延熔铸制备CuCr合金的基础研究 被引量：11
5
作者 杨欢 张廷安 +3 位作者 牛丽萍 魏世丞 毕诗文 魏莉 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期390-393,共4页
提出了将自蔓延高温合成技术与传统冶金手段相结合的SHS熔铸技术 ,充分利用自蔓延高温合成的优点 ,以CuO ,Cr2 O3 和Al为原料 ,制备CuCr合金触头材料。通过对CuO Cr2 O3 Al反应体系的绝热温度计算及热力学分析 ,确定该体系自蔓延反应... 提出了将自蔓延高温合成技术与传统冶金手段相结合的SHS熔铸技术 ,充分利用自蔓延高温合成的优点 ,以CuO ,Cr2 O3 和Al为原料 ,制备CuCr合金触头材料。通过对CuO Cr2 O3 Al反应体系的绝热温度计算及热力学分析 ,确定该体系自蔓延反应进行的可行性 ,并对反应后液态金属Cu和金属Cr的冷凝过程进行了初步的分析与计算。结果表明合金液在金属模和石墨模中的冷却速度都比较快 ,且在石墨模中冷却效果更好些。实验证实该工艺可行 ,并得到了铸态结构的合金体。 展开更多
关键词 cucr合金 触头材料 自蔓延熔铸技术 SHS 熔铸
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细晶—超细晶CuCr触头材料的研究进展 被引量：27
6
作者 王亚平 张丽娜 +2 位作者 杨志懋 丁秉钧 周敬恩 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 1997年第2期34-39,共6页
介绍了目前对细晶—超细晶CuCr触头材料的研究进展。CuCr材料组织细化后,特别是Cr相细化可以解决触头材料耐电压与截流等性能间此消彼长的矛盾。为了得到细晶、超细晶CuCr合金人们已采取了多种制备工艺。细晶、超细晶CuCr触头的发展将... 介绍了目前对细晶—超细晶CuCr触头材料的研究进展。CuCr材料组织细化后,特别是Cr相细化可以解决触头材料耐电压与截流等性能间此消彼长的矛盾。为了得到细晶、超细晶CuCr合金人们已采取了多种制备工艺。细晶、超细晶CuCr触头的发展将能满足真空断路器向高电压、大容量、小型化发展的需要。 展开更多
关键词 细晶 超细晶材料 cucr 触头材料
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自蔓延熔铸法制备CuCr合金及表征 被引量：10
7
作者 豆志河 张廷安 +1 位作者 刘常升 杨欢 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期209-212,共4页
采用自蔓延熔铸法制备出CuCr合金.分别考察了反应物配比对合金成分、添加剂CaF2对合金试样宏观形态、不同铸模对合金试样微观结构以及铸模预热温度对合金试样的影响.实验结果表明:反应物的理想配比为w(CuO):w(Cr2O3):w(Al)=100∶140∶1... 采用自蔓延熔铸法制备出CuCr合金.分别考察了反应物配比对合金成分、添加剂CaF2对合金试样宏观形态、不同铸模对合金试样微观结构以及铸模预热温度对合金试样的影响.实验结果表明:反应物的理想配比为w(CuO):w(Cr2O3):w(Al)=100∶140∶160;添加剂CaF2降低了渣的熔点并强化了渣金分离效果;金属铸模中合金冷却速度比较大,所得合金试样的结晶晶粒较细;采用石墨铸模浇注时,提高铸模的预热温度可改善合金的质量,当预热温度为500℃时,可以得到致密的CuCr合金. 展开更多
关键词 触头材料 cucr合金 自蔓延熔铸 能谱分析 扫描电镜分析
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爆炸压实CuCr合金过程中的能量与变形 被引量：6
8
作者 李金平 李垚 +3 位作者 孟松鹤 罗守靖 纪松 陈子明 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2004年第2期117-120,共4页
根据爆炸冲击能分为钢管变形能和粉末压实能两部分,爆炸冲击能由钢管动能计算给出,而钢管变形能由钢管的实际变形程度决定,由此得到爆炸压实CuCr合金过程中能量与变形之间的关系.结果表明,采用爆炸压实工艺制备了相对理论密度92%以上的C... 根据爆炸冲击能分为钢管变形能和粉末压实能两部分,爆炸冲击能由钢管动能计算给出,而钢管变形能由钢管的实际变形程度决定,由此得到爆炸压实CuCr合金过程中能量与变形之间的关系.结果表明,采用爆炸压实工艺制备了相对理论密度92%以上的CuCr触头材料;随着冲击能的增加,粉末压实能同步增加,而钢管变形量和变形能几乎不变.因此,炸药量太多,粉末压实能也就太多,反而发生马赫反射,导致爆炸坯密度降低. 展开更多
关键词 爆炸压实 冲击能 压实能 变形能 cucr合金 铜铬合金
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铝热自蔓延制备CuCr合金渣系的粘度测量及模型建立(Ⅰ) 被引量：11
9
作者 张廷安 豆志河 +1 位作者 徐淑香 杨欢 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期58-61,共4页
根据Al2O3基渣系的结构特点将S.C.Du和S.Seetharaman等人的粘度数学模型应用于非二氧化硅体系,建立了针对铝热反应测量渣系粘度的模型·根据添加剂选择原则结合相图研究了CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO体系作为铝热自蔓延制备CuCr合金... 根据Al2O3基渣系的结构特点将S.C.Du和S.Seetharaman等人的粘度数学模型应用于非二氧化硅体系,建立了针对铝热反应测量渣系粘度的模型·根据添加剂选择原则结合相图研究了CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO体系作为铝热自蔓延制备CuCr合金渣系组分的可行性·由实验测量值和模型计算值比较分析,该模型处理以Al2O3为基体的渣系是成功的· 展开更多
关键词 铝热反应 cucr合金 粘度测量 计算模型 熔渣 数学模型 自蔓延 制备
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纳米CuCr50触头材料电弧侵蚀特性 被引量：8
10
作者 赵来军 李震彪 +2 位作者 王珂 邱安宁 李慧杰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期15-19,共5页
近年来,纳米CuCr触头材料在截流水平、耐压能力等方面的表现优于微晶CuCr触头材料。笔者利用真空触点模拟装置和基于虚拟仪器的电器电寿命测试系统,研究了直流低电压、小电流下的纳米CuCr50触头材料的电弧侵蚀量与分断燃弧时间和触头表... 近年来,纳米CuCr触头材料在截流水平、耐压能力等方面的表现优于微晶CuCr触头材料。笔者利用真空触点模拟装置和基于虚拟仪器的电器电寿命测试系统,研究了直流低电压、小电流下的纳米CuCr50触头材料的电弧侵蚀量与分断燃弧时间和触头表面形貌之间的关系,同时采用两种微晶CuCr50触头材料作为对比。利用电光分析天平纳米CuCr50触头材料的侵蚀量,利用电子扫描显微镜测量触头表面形貌。结果表明:纳米CuCr50触头材料的平均分断燃弧时间和侵蚀量均高于两种微晶CuCr50触头材料。纳米CuCr50触头表面Cr颗粒细化及均匀分布,有利于分散电弧。纳米CuCr50阴极触头表面电弧烧蚀比较均匀,而两种微晶CuCr50触头阴极表面电弧局部烧蚀严重,出现明显的凹坑侵蚀。 展开更多
关键词 纳米材料 cucr材料 燃弧时间 电弧侵蚀
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细晶CuCr系触头材料的研究 被引量：23
11
作者 梁淑华 范志康 胡锐 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期196-199,共4页
研究了电弧熔炼法、激光表面重熔法和机械球磨粉末后热压烧结法制备的CuCr5 0触头材料。结果表明 ,三种方法获取的CuCr5 0材料中Cr颗粒均得到细化 ,远远小于原始尺寸 ,其中激光表面重熔法的Cr颗粒尺寸最小 ,为 3～ 5 μm ;从含氧量、硬... 研究了电弧熔炼法、激光表面重熔法和机械球磨粉末后热压烧结法制备的CuCr5 0触头材料。结果表明 ,三种方法获取的CuCr5 0材料中Cr颗粒均得到细化 ,远远小于原始尺寸 ,其中激光表面重熔法的Cr颗粒尺寸最小 ,为 3～ 5 μm ;从含氧量、硬度、电导率综合性能看 ,以激光表面重熔法最为适宜 ;在激光输出功率为 3 2kW时 ,材料的组织与性能最佳。 展开更多
关键词 cucr50晶粒细化 组织 性能 制备 触头材料
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选择性相强化对CuCr触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响 被引量：14
12
作者 王亚平 张丽娜 +1 位作者 丁秉钧 周敬恩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期46-49,共4页
研究了合金元素Ｗ、Ｃｏ的加入对ＣｕＣｒ触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响。研究结果表明，合金元素选择强化ＣｕＣｒ材料的Ｃｒ相能够显著提高触头间隙的耐电压强度，而强化Ｃｕ相对间隙的耐电压强度没有明显作用。文章认为制... 研究了合金元素Ｗ、Ｃｏ的加入对ＣｕＣｒ触头材料在真空小间隙中耐电压强度的影响。研究结果表明，合金元素选择强化ＣｕＣｒ材料的Ｃｒ相能够显著提高触头间隙的耐电压强度，而强化Ｃｕ相对间隙的耐电压强度没有明显作用。文章认为制备ＣｕＣｒ系触头材料时应选择适当的制备工艺，使合金元素能够选择强化材料中的Ｃｒ相。 展开更多
关键词 触头材料 cucr 耐电压强度 真空 选择性相强化
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CuCr触头材料纳米晶化对真空放电性能的影响 被引量：6
13
作者 冯宇 张程煜 +2 位作者 杨志懋 王亚平 丁秉钧 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期19-22,共4页
研究了纳米晶CuCr25和CuCr50触头材料在峰值电流为10A时,真空电弧的截流值、稳定性及其寿命。结果表明,纳米晶CuCr合金的真空电弧稳定性要高于其常规合金,纳米晶CuCr合金截流值远小于常规合金的截流值。从理论分析可得出,纳米晶CuCr合... 研究了纳米晶CuCr25和CuCr50触头材料在峰值电流为10A时,真空电弧的截流值、稳定性及其寿命。结果表明,纳米晶CuCr合金的真空电弧稳定性要高于其常规合金,纳米晶CuCr合金截流值远小于常规合金的截流值。从理论分析可得出,纳米晶CuCr合金的蒸汽压为其常规合金蒸汽压的10倍多。由于蒸汽压与电弧放电特性密切相关,所以CuCr触头材料纳米晶化可以有效地增加电弧稳定性和降低材料的截流值。 展开更多
关键词 纳米材料 cucr触头材料 截流值 饱和蒸汽压
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铝热自蔓延制备CuCr合金渣系粘度测量及模型建立(Ⅱ) 被引量：6
14
作者 张廷安 豆志河 +1 位作者 徐淑香 杨欢 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期142-145,共4页
用已建立的针对非二氧化硅体系的粘度模型对CaO Al2O3体系的粘度值进行估算,与前人的测量值进行了比较,估算值和文献测量值吻合·根据已知文献确定了CaO Al2O3体系中的Al3+和Ca2+的离子作用系数L·由测量知,CaO Al2O3体系共晶... 用已建立的针对非二氧化硅体系的粘度模型对CaO Al2O3体系的粘度值进行估算,与前人的测量值进行了比较,估算值和文献测量值吻合·根据已知文献确定了CaO Al2O3体系中的Al3+和Ca2+的离子作用系数L·由测量知,CaO Al2O3体系共晶点附近的熔渣流动性好,在1460℃时粘度值低于0 5Pa·s·对于Al2O3 CaO MgO体系按两个不同共晶点处的成分配渣,其中含氧化钙较多的渣粘度较低,1500℃时,其粘度小于0 03Pa·s·添加剂MgO能显著降低CaO Al2O3体系的熔渣粘度· 展开更多
关键词 触头材料 铝热反应 cucr合金 粘度 熔渣 添加剂
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深冷处理对CuCr真空触头材料组织及性能的影响 被引量：5
15
作者 丛吉远 董恩源 +1 位作者 王毅 王秀敏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期15-18,共4页
研究了 ＣｕＣｒ真空触头材料在一定的深冷处理条件下，其组织发生的微结构变化。深冷处理引起的Ｃｕ相中的过饱和Ｃｒ弥散析出，使得微观组织分布更加均匀，Ｃｕ相的导电、导热能力进一步改善。同时Ｃｒ相发生明显细化。深冷处理使Ｃ... 研究了 ＣｕＣｒ真空触头材料在一定的深冷处理条件下，其组织发生的微结构变化。深冷处理引起的Ｃｕ相中的过饱和Ｃｒ弥散析出，使得微观组织分布更加均匀，Ｃｕ相的导电、导热能力进一步改善。同时Ｃｒ相发生明显细化。深冷处理使ＣｕＣｒ真空触头材料的耐电压强度及耐电弧侵蚀得到了一定的提高。 展开更多
关键词 深冷处理 cucr合金 金相组织 真空触头材料
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CuCr触头材料微观特性对其宏观性能的影响 被引量：17
16
作者 修士新 邹积岩 何俊佳 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期40-42,共3页
本文总结和分析了ＣｕＣｒ真空开关触头材料的含气量、晶粒尺寸、致密度及成分均匀分布等微观特性对其分断能力、耐压性能、截流值等宏现性能的影响，并简要分析了现有的一些工艺方法，为真空开关ＣｕＣｒ触头材料的研究开发和应用提供... 本文总结和分析了ＣｕＣｒ真空开关触头材料的含气量、晶粒尺寸、致密度及成分均匀分布等微观特性对其分断能力、耐压性能、截流值等宏现性能的影响，并简要分析了现有的一些工艺方法，为真空开关ＣｕＣｒ触头材料的研究开发和应用提供参考。 展开更多
关键词 cucr触头材料 微观特性 宏观性能 致密度
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真空感应熔炼法制备CuCr25合金 被引量：4
17
作者 王江 张程煜 +2 位作者 张晖 杨志懋 丁秉钧 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期14-17,共4页
本文采用真空感应熔炼法制备CuCr2 5W1Ni2合金 ,研究了不同成分 (2 5 %Cu及 75 %Cu)和Cr晶粒尺寸对物理性能和击穿电压的影响 ,讨论了合金元素和微观结构对CuCr2 5W1Ni2合金电击穿性能的影响。研究结果表明 ,W粉能够显著细化Cr相 ,同时... 本文采用真空感应熔炼法制备CuCr2 5W1Ni2合金 ,研究了不同成分 (2 5 %Cu及 75 %Cu)和Cr晶粒尺寸对物理性能和击穿电压的影响 ,讨论了合金元素和微观结构对CuCr2 5W1Ni2合金电击穿性能的影响。研究结果表明 ,W粉能够显著细化Cr相 ,同时对Cr相进行了强化 ;在电击穿后 ,熔层中极细的W粉能起到非自发形核核心的作用 ,CuCr2 5W1Ni2的熔层表面更加扁平 ;另一方面 ,Ni能够促进Cu、Cr的互溶 ,使合金整体得以强化。这两种元素均能显著提高合金的耐电压强度。 展开更多
关键词 触头材料 真空感应熔炼 耐电压强度 cucr25合金
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CuCr25系列合金的耐电压强度 被引量：9
18
作者 张程煜 王江 +3 位作者 张晖 杨志懋 丁秉钧 秦国义 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期7-9,共3页
本文研究了元素Ni、W、Co对真空感应熔炼CuCr2 5合金的耐电压强度的影响。试验结果表明 :Ni的添加可以提高CuCr2 5合金的耐电压强度 ,但是幅度不大 ;元素W主要通过对Cr相进行选择强化 ,同时细化Cr粒子和改变其形态使合金的耐压水平提高 ... 本文研究了元素Ni、W、Co对真空感应熔炼CuCr2 5合金的耐电压强度的影响。试验结果表明 :Ni的添加可以提高CuCr2 5合金的耐电压强度 ,但是幅度不大 ;元素W主要通过对Cr相进行选择强化 ,同时细化Cr粒子和改变其形态使合金的耐压水平提高 ;而Co也可以对Cr相选择强化 ,所以 ,同时加入W、Co时 。 展开更多
关键词 真空断路器 耐电压强度 cucr25系列合金
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爆炸烧结制备CuCr合金 被引量：7
19
作者 李晓杰 赵铮 +2 位作者 曲艳东 陈涛 王占磊 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期251-254,共4页
介绍了铜铬合金的性能、应用及该材料现有的制备方法。提出了采用机械合金化制粉,进而进行爆炸烧结和后续热扩散处理的制取铜铬合金的方法,并初步进行了实验研究。研究结果表明,采用上述方法可以制造出高密度、组织均匀、晶粒细化的CuC... 介绍了铜铬合金的性能、应用及该材料现有的制备方法。提出了采用机械合金化制粉,进而进行爆炸烧结和后续热扩散处理的制取铜铬合金的方法,并初步进行了实验研究。研究结果表明,采用上述方法可以制造出高密度、组织均匀、晶粒细化的CuCr合金。在wCu∶wCr=1∶1的条件下,可制出密度大于95%理论密度、硬度HV大于217的具有纳米晶粒的CuCr合金,明显优于热等静压、熔渗和电弧熔炼产品。 展开更多
关键词 爆炸力学 cucr合金 爆炸烧结 爆炸压实
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爆炸烧结CuCr触头材料的性能 被引量：24
20
作者 李金平 罗守靖 +2 位作者 纪松 胡伟晔 龚朝晖 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期98-101,共4页
采用机械合金化工艺由Cu ,Cr元素粉按质量比各半合成CuCr预合金粉 ,然后采用爆炸烧结工艺制备真空断路器用电触头材料CuCr合金 ,着重研究了工艺参数对CuCr触头材料性能的影响。结果表明 :采用该工艺能制备高密度 (超过 7.398g/cm3)、高... 采用机械合金化工艺由Cu ,Cr元素粉按质量比各半合成CuCr预合金粉 ,然后采用爆炸烧结工艺制备真空断路器用电触头材料CuCr合金 ,着重研究了工艺参数对CuCr触头材料性能的影响。结果表明 :采用该工艺能制备高密度 (超过 7.398g/cm3)、高硬度 (超过HB144 )和低电导率 (低于 10 6kS/m)的CuCr触头材料 ;球磨时间对CuCr合金性能影响较大 ,随着球磨时间的增加 ,CuCr合金密度和硬度逐渐升高 ,而电导率则减小 ;装药密度对CuCr合金的性能影响较小 ; 展开更多
关键词 机械合金化 cucr合金 爆炸烧结
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