Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние восстановленного оксида графена на свойства Cu - Zr - La-сплава для электроконтактов

Цай Жунхуэй, Ли Гуйфа, Ху Линьли, Шу Сяоюн, Чжэн Хайчжун, Син Цян

Аннотация


Исследован сплав восстановленный оксид графена (ВОГ)/Cu - Zr - La, полученный методом повторного прессования и спекания. Определено влияние элементов ВОГ, Zr и La на микроструктуру, механические свойства, электропроводность и стойкость сплава к окислению. Показано выделение ВОГ и Zr на границах зерен, что препятствует движению границ зерен. Механические характеристики сплавов ВОГ/Cu - Zr - La увеличились из-за эффекта перераспределения высоких нагрузок и механизма Орована. По сравнению с чистой Cu микротвердость и прочность на разрыв сплава ВОГ/Cu - Zr - La увеличились на 51,4 % и 27,1 % соответственно. Повышена стойкость к окислению сплава ВОГ/Cu - Zr - La. Основными причинами являются слой оксида La, окружающий частицы Cu и барьерное действие пластинок ВОГ между кислородом и матрицей Cu.

Ключевые слова


сплав ВОГ/Cu - Zr - La; электроконтактные материалы; микроструктура; свойства; RGO/Cu - Zr - La alloy; material for electric contacts; microstructure; properties

Полный текст:

PDF

Литература


Qiao X., Shen Q., Zhang L. et al. A novel method for the preparation of Ag/SnO2, Electrical contact materials // Rare Metal. Mat. Eng. 2014. V. 43. P. 2614 - 2618.

Wang X., Hao Y., Mei C. et al. Fabrication and arc erosion behaviors of AgTiB2 contact materials // Powder Technol. 2014. V. 256. P. 20 - 24.

Zhang M., Wang X. H., Yang X. H. et al. Arc erosion behaviors of AgSnO2 contact materials prepared with different SnO2 particle sizes // J. Nonferr. Metal. Soc. 2016. S. 26. P. 783 - 790.

Pan Z. Y., Chen J. B., Jin-Fu L. I. Microstructure and properties of rare earth-containing Cu - Cr - Zr alloy // J. Nonferr. Metal. Soc. 2015. V. 25. P. 1206 - 1214.

Zhou J., Zhu D., Tang L. et al. Microstructure and properties of powder metallurgy Cu - 1 % Cr - 0.65 % Zr alloy prepared by hot pressing // Vacuum. 2016. V. 131. P. 156 - 163.

Stankovich S., Dikin D. A., Piner R. D. et al. Synthesis of graphene-based nanosheets via chemical reduction of exfoliated graphite oxide // Carbon. 2007. V. 45. P. 1558 - 1565.

Chen F. Y., Ying J. M., Wang Y. F. et al. Effects of graphene content on the microstructure and properties of copper matrix composites // Carbon. 2016. V. 96. P. 836 - 842.

Liu X. M., Wu S. L., Chu P. K. et al. Effects of coating process on the characteristics of AgSnO2, contact materials // Mater. Sci. Eng. A, 2006. V. 98. P. 477 - 480.

Dong L., Chen W., Deng N. et al. Investigation on arc erosion behaviors and mechanism of W70Cu30 electrical contact materials adding graphene // Alloys Compd. 2017. V. 696. P. 923 - 930.

Noh H. J., Kim J. W., Lee S. M. et al. Effect of grain size on the electrical failure of copper contacts in fretting motion // Tribol. Int. 2017. V. 111. P. 39 - 45.

Varol T., Canakci A. Microstructure, electrical conductivity and hardness of multilayer graphene/copper nanocomposites synthesized by flake powder metallurgy // Met. Mater. Int. 2015. V. 21. P. 704 - 712.

Zhai W., Shi X., Wang M. et al. Grain refinement: A mechanism for graphene nanoplatelets to reduce friction and wear of Ni3Al matrix self-lubricating composites // Wear. 2014. V. 310. P. 33 - 40.

Hwang J., Yoon T., Jin S. H. et al. Enhanced mechanical properties of graphene/copper nanocomposites using a molecular-level mixing process // Adv. Mater. 2013. V. 25. P. 6724 - 6729.

Zou C., Kang H., Wang W. et al. Effect of La addition on the particle characteristics, mechanical and electrical properties of in situ Cu - TiB2 composites // Alloys Compd. 2016. V. 687. P. 312 - 319.

Hai-Yan L. I., Zhou X., Xue-Qiong L. U. et al. Effect of La on arc erosion behaviors and oxidation resistance of Cu alloys // J. Nonferr. Metal. Soc. 2017. V. 27. P. 102 - 109.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2020.3.50-54

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024