Открытый доступ
Доступ для подписчиков
Влияние электронно-пучковой обработки на структуру и фазовый состав покрытий системы TiB2 – Ag, нанесенных электровзрывным методом на медную подложку
Аннотация
С использованием рентгеноструктурного анализа, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследована микроструктура нового композиционного TiB2 – Ag-покрытия с металлической матрицей, нанесенного методом электровзрывного напыления и модифицированного электронно-пучковой обработкой. Показано, что фазовый состав покрытий зависит от режима напыления, а последующая электронно-пучковая обработка его нормализует. Основными фазами полученного модифицированного покрытия являются Ag, TiB2 и B2O. После электронно-пучковой обработки микроструктура покрытия трансформируется. Наноструктура серебряной матрицы преобразуется в нанокристаллическую структуру со средним размером кристаллов от десятков до сотен нанометров.
Ключевые слова
Литература
Grieseler R., Camargo M. K., Hopfeld M. et al. Copper- MAX-phase composite coatings obtained by electro-co-deposition: A promising material for electrical contacts // Surf. Coat. Technol. 2017. V. 321. P. 219 – 228. DOI: 10.1016/ j.surfcoat.2017.04.060
Song J., Yuan H., Schinow V. Fretting corrosion behavior of electrical contacts with tin coating in atmosphere and vacuum // Wear. 2019. V. 426 – 427. P. 1439 – 1445. DOI: 10.1016/j.wear.2018.11.024
Wu C., Zhao Q., Li N. et al. Influence of fabrication technology on arc erosion of Ag/10SnO2 electrical contact materials // J. Alloys Compd. 2018. V. 766. P. 161 – 177. DOI: 10.1016/j.jallcom.2018.06.317
Zhou Z., Zhao T., Feng Y. et al. Arc erosion characteristics evolution of Ag/Ti3SiC2 composites during repetitive arc breakdowns in SF6 gaseous medium // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2021. V. 18. P. 1716 – 1724. DOI: 10.1111/ ijac.13727
Ray N., Kempf B., Mützel T. et al. Effect of WC particle size and Ag volume fraction on electrical contact resistance and thermal conductivity of Ag – WC contact materials // Mater. Des. 2015. V. 85. P. 412 – 422. DOI: 10.1016/j.matdes. 2015.07.006
Kesim M. T., Yu H., Sun Y. et al. Corrosion, oxidation, erosion and performance of Ag/W-based circuit breaker contacts: A review // Corros. Sci. 2018. V. 135. P. 12 – 34. DOI: 10.1016/j.corsci.2018.02.010
Yangfang C., Xiaofang Y., Xiaoping B. et al. Research on the influence of different oxide particles on properties of AgCdO contact material // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 1948. P. 012192. DOI: 10.1088/1742-6596/1948/1/012192
Wang X., Yang H., Chen M. et al. Fabrication and arc erosion behaviors of AgTiB2 contact materials // Powder Technol. 2014. V. 256. P. 20 – 24. DOI: 10.1016/j.powtec.2014.01.068
Nilsson O., Hauner F., Jeannot D. Replacement of AgCdO by AgSnO/Sub2/ in DC contactors // In Proceedings of the 50th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts and the 22nd International Conference on Electrical Contacts Electrical Contacts. Seattle, WA, USA, 23 – 23 September. 2004. P. 70 – 74.
Senthil S. M., Parameshwaran R., Rathanasamy R., Praveen K. S. Fabrication of a novel silver-based electrical contact composites and assessment of its mechanical and electrical properties // Arch. Metall. Mater. 2021. V. 66. P. 1087 – 1094.
Ćosović V., Talijan N., Živković D. et al. Comparison of properties of silver-metal oxide electrical contact materials // J. Min. Metall. B. 2012. V. 48. P. 131 – 141.
Wang X., Li G., Zou J. et al. Investigation on preparation, microstructure, and properties of AgTiB2 composite // J. Compos. Mater. 2011. V. 45. P. 1285 – 1293. DOI: 10.1177/0021998310376100
Tamura H., Konoue M., Sawaoka A. B. Zirconium boride and tantalum carbide coatings sprayed by electrothermal explosion of powders // J. Therm. Spray Tech. 1997. V. 6. P. 463 – 468. DOI: 10.1007/s11666-997-0032-6
Koval N. N., Ivanov Y. F. Nanostructuring of surfaces of metalloceramic and ceramic materials by electron-beams // Russ. Phys. J. 2008. V. 51. P. 505 – 516. DOI: 10.1007/ s11182-008-9073-7
Li C., Feng J., Yuan W. et al. Discharge characteristics and dynamic process of directional spraying binary and ternary alloy coating via electrical explosion method. in proceedings of the 4th International Symposium on Plasma and Energy Conversion. Foshan, China, 14 – 16 October, 2022 / Eds.: Dai D., Zhang C., Fang Z., Lu X. Springer Nature: Singapore, 2023. P. 302 – 311. DOI: 10.1007/978-981-99-1576-7 29
Romanov D. A. Improving die tooling properties by spraying TiC – Ti – Al and TiB2 – Ti – Al electro-explosive coatings // Mater. Res. Express. 2020. V. 7, No. 4. P. 045010. DOI: 10.1088/2053-1591/ab86f6
Romanov D., Moskovskii S., Konovalov S. et al. Improvement of copper alloy properties in electro-explosive spraying of ZnO – Ag coatings resistant to electrical erosion // J. Mater. Res. Technol. 2019. V. 8. P. 5515 – 5523. DOI: 10.1016/ j.jmrt.2019.09.019
Vlasova M., Kakazey M., Aguilar P. A. M. et al. TiN – TiB2 сeramics degradation in the region of a steady-state laser heating // Surf. Coat. Technol. 2019. V. 378. P. 124738. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2019.06.058
Liu Q., Wang Y., Bai Y. et al. Formation mechanism of gas phase in supersonic atmospheric plasma sprayed NiCr – Cr3C2 cermet coatings // Surf. Coat. Technol. 2020. V. 397. P. 126052. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.126052
Romanov D. A., Moskovskii S. V., Glezer A. M. et al. Phase composition, structure, and wear resistance of electric-explosive CuO – Ag system coatings after electron beam processing // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. P. 1270 – 1274. DOI: 10.3103/S1062873819100174
Sarychev V., Nevskii S., Konovalov S., Granovskii A. Modeling of the initial stages of the formation of heterogeneous plasma flows in the electric explosion of conductors // Curr. Appl. Phys. 2018. V. 18. P. 1101 – 1107. DOI: 10.1016/j.cap. 2018.06.010
Romanov D. A., Budovskikh E. A., Zhmakin Y. D., Gromov V. E. Surface modification by the EVU 60/10 electroexplosive system // Steel Transl. 2011. V. 41. P. 464 – 468. DOI: 10.3103/S0967091211060131
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.8.13-21
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025