随着智能电网的应用和电器使用量的增加,人们对有触点开关电器的性能提出了更高的要求[1]
接触器是电网的重要部件,对其电寿命和机械寿命的要求较高
接触器接通时动静触头间的弹跳和振动,影响接触器的通断性能
因此,要求触头材料具有优异的导电和力学性能[2]
Cu具有良好的导电性和导热性,W具有高硬度和抗熔焊[3,4]
因此,Cu-W复合材料广泛用于制造触头,因此对其力学和电学性能的研究成为该领域的热点[5~7]
Cu-W复合触头材料具有良好的导热性、导电性、抗压缩性能以及耐烧蚀等特性[8,9]
冼爱平等[10]研究了Cr含量对Cu-Cr合金电导率和热导率的影响,指出25%的Cr含量即可满足对其电性能的要求
Lin等[11]研究了微观结构对电触头材料的影响,指出颗粒度的大小影响其硬度和电导率等物理性能
江平开等[12]的研究结果表明,导电粒子掺入到绝缘体中使其介电常数显著提高,并引入形状因子来表述非球形导电粒子
谢秉川等[13]研究了形状因子等因素对纳米半导体颗粒复合体介电特性的影响
曹伟产等[14~16]研究了Fe含量对Cu-W合金的组织及压缩性能的影响,发现Fe含量、形状和成分分布对复合材料的力学性能有重要的影响
提高Fe含量使复合材料的弹性模量和屈服强度有较大的提高
黄啸宇基于有限元方法[17]分析了颗粒材料的体积分数、颗粒粒径对Cu-W复合材料力学性能的影响,发现颗粒粒径的影响最大
在上述结果的基础上[18],许杨剑等提出孔洞因素增强颗粒对复合材料的作用,根据编程搭建二维RVE模型证明,孔洞缺陷降低基体力学性能的程度最大
罗岚等[19]提出用颗粒形状因子表征颗粒形状,并推导了影响剪切模量的计算公式
Liu等[20] 测试了剪切波速度,发现随着形状因子圆度的降低小应变剪切模量增大,并且影响效果随着粒子的分级而变化
还有研究者发现[21],使用形状因子表述颗粒样貌时复合材料的杨氏模量和屈服应力随形状因子的增大而增大
李宇燕等[22]进行柱形结构的静态试验,建立了力学特性与结构参数变化的模型,可预估形状因子变化时的力-位移；对一些特殊材料的一维蠕变试验发现,颗粒的形状因子随着压力载荷的增加明显增大[23]
但是,以上研究侧重于复合材料电学性能或力学性能的某一方面
有学者[24]用熔渗法制备具有微观定向结构Cu-W复合材料并与商用Cu-W复合材料的性能进行了对比
结果表明,
声明：
“形状因子对微观定向结构Cu-W复合材料触头的力学和电学性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：韩颖,李思达,曹云东,李述军,陆艳君,孙宝玉
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2025年05月23日 ~ 25日 
