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基于微观定向骨架结构Cu-W复合电触头材料的静熔焊性能

733   编辑:中冶有色技术网   来源:韩颖,秦杰,曹云东,李述军  
2024-04-11 15:44:36
电触头材料的熔焊故障,是开关设备触头接触失效的主要原因 熔焊分为静熔焊和动熔焊[1,2],静熔焊是接触电阻产生的焦耳热使触头材料熔化而发生粘连,动熔焊是电弧使触头材料蒸发喷溅和产生质量损失[3] 统计结果表明,熔焊失效占触头失效的60%以上[4] 提高电接触材料的抗熔焊性及导热、散热能力的工作,包括表面包覆、掺杂改性、纳米化增强相以及优化制造工艺 孙贤贤等[5]分别将铜纳米线和银颗粒加入石墨烯基体中,发现这两种纳米复合材料的致密度极高,石墨烯呈层状定向排列,两种三维石墨烯复合材料均具有较好的热稳定性 叶晨琳[6]用共沉淀法和水热法制备具有反尖晶石结构的立方体 Zn2SnO4纳米粉体,对其改性制备出 Ag/Zn2SnO4复合电接触材料,发现其电阻率和相对致密度优良,电弧侵蚀的质量损失较小 马窦琴[7] 研究了钨铜复合材料的微观结构,发现细晶钨铜复合材料的材料转移倾向小,接触电阻小并且稳定,细小的 W 颗粒能减轻喷溅侵蚀和接触电阻的波动 朱艳彩等[8]用液相原位化学法制备纳米 SnO2复合粉末,观察复合粉末的微观组织结构并优化工艺参数,发现添加稀土氧化物可提高触头的抗熔焊性 李文虎[9]通过等离子体改性和直流电沉积法制备石墨膜/铜复合材料并表征分析高导热石墨膜/铜复合材料的微观结构,发现其导热、散热效果均优于石墨膜 陈俊杰等[10]研究了石墨烯基聚合物基复合材料的宏观热性能,发现石墨烯基聚合物基复合材料的热性能取决于复合材料内部微观结构和原子的相互作用,在石墨烯之间引入碳交联网络结构可降低低热边界电阻和提高热传导率

近年来,受到大自然生物体微观结构启发,各国学者研究了有序微结构对复合材料导电和导热特性影响 张晓萌等[11]将高度取向结构引入到复合材料并使不同功能的填料在厚度方向上有序交替排布,从而使其导电性能和力学性能提高 为了制备导电高分子薄膜材料,王玉霜[12]在有序排列的亚微米PS微球表面电化学沉积一定量的导电聚苯胺,发现有序亚微米PS/PAN复合材料的导电性能和氧化还原性得到很大提高 宋品[13]用取向冷冻法构筑新型的有序结构三维组装体材料并调整参数和灌注聚合物弹性体,使其机械性能和导电性能提高 李双雯[14]利用聚合物与有序阵列的相互作用,控制其结构取向的有序性,制备多种一维定向有序复合材料,提高其力学、导电、导热性能 英俊峰等[15]开发设计了一种由高度结晶和水平排列的石墨烯片组成的互连和高度有序的石墨烯框架,嵌入环氧树脂使HOGF/EP复合材料的导热性能大幅提高,表明高度有序的微观排列结构对材料的结构设计有指导价值 卢舒欣[16]研究发现,具有有序孔结构的多孔陶瓷的有效热导率与孔隙率有关,且有序排列的孔结构可提高孔结构方向上的力学性能 也有设计仿生结构的提高材料的电、热、力综合性能 孙云娜等[17]为了提高复合材料的热性能提出类似于叶脉系统的网纹仿生结构,其热阻较小且对结构有支撑作用,使机械结构更加稳定 雷永鹏[18]基于丝瓜微结构的超轻仿生结构设计一种类似泡沫金属的新型多孔结构材料,发现具有比工程常用材料更高的强度和较低的有效导热系数,表明改变孔隙的排列分布可改变其导热系数 孙奉强[19]受蠕虫身体结构的启发制备了蠕虫状仿生结构石墨烯/聚氨酯导电纤维,发现该结构的石墨烯/聚氨酯导电膜成膜性逐渐变差,电导率逐渐提高,具有良好的弹性回复性和稳定性,耐久性能更加出色

韩颖等[20]采用熔渗法制备了具有微观定向W片层骨架结构Cu-W复合材料,发现其在沿片层方向上呈现出更高的导电性能与压缩强度 本文研究微观W骨架结构对Cu-W复合材料静熔焊性能的影响

1 计算模型1.1 几何模型

蜻蜓翅膀中类似四边形网格的主脉和类似六边形网格的从脉起主要的承重作用,且翅脉的拟自相似特征具有良好的输运特性,如图1所示,这种拟自相似特征已经应用于设计电子元件微流道散热结构 受蜻蜓翅脉的启发,将其仿生结构用于设计触头微观结构 兼顾触头结构的稳定性和输运电流与热流能力的特性,设计了四边形、六边形以及菱形十二面体微观定向骨架结构Cu-W复合材料电触头

图1



图1蜻蜓翅脉的微观形貌

Fig.1Micro morphology of dragonfly veins

触头闭合时,导电斑点在短时耐受电流的作用下接触斑点间的电流密度急剧增大,焦耳热使接触斑点及附近的触头材料温升甚至熔化,冷却后触头粘连甚至接触失效 本文以单斑点接触的电触头模型作为研究对象,将接触斑点简化为圆柱形对称结构,分析CuW60触头复合材料接触斑点附近的局部结构单元 四边形、六边形及菱形十二面体W骨架结构复合材料的每个微观单元的横截面积与厚度均相等,Cu相与W相的材料含量相同,复合材料局部结构模型的尺寸为54 μm×54 μm×20 μm,接触斑点为半径4 μm,长度4 μm的圆柱,四边形、六边形、菱形十二面体骨架结构以及无序分布结构的电触头局部结构单元的几何模型如图2所示,图中金色为Cu相,银灰色为W相,其中菱形十二面体微观结构单元的W骨架如图3所示

图2



图2具有四边形 、六边形、菱形十二面体骨架结构及无序骨架结构的 Cu-W复合材料模型

Fig.2Geometric model of Cu-W composite with quadrilateral (a), hexagon (b), rhombic dodecahedron (c) and disordered (d) framework structure

图3



图3菱形十二面体微观结构单元W骨架

Fig.3Rhombic dodecahedron unit cell of W framework

1.2 物理模型

本文研究触头材料的导热性能,分析电触头的温度变化和熔化相变的过程 使用COMSOL Multiphysics的热传模块可以分析整体设备、零部件的热效应,实现电-磁-热多物理场耦合,根据几何模型的复杂程度合理地剖分网格,因此使用该软件进行仿真模拟 文中主要传热方式为热传导,根据流体力学(CFD)理论和质量守恒、动量守恒、能量守恒定律,考虑马兰戈尼效应的作用用有限元方法分析计算

流体动力学控制方程:

质量守恒方程

?ρ?t+??ρν=0

(1)

动量守恒方程

?ρυi?t+??ρυiν=-?p?xi+??ηgradυi+F?

(2)

能量守恒方程

?ρCp?t+??ρCpν=??KeqgradT+Q

(3)

式中 ρ为密度, kg/m3;t为时间, s;v为速度, m/s; η为动力粘度, Pa?s; p为压力, N; Cp为比热容, J/kg?K; Keq为导热系数, K/m?K; F为体积力, N; Q为焦耳热,W/m3

热传导方程:

ρCp?T?t=K?2T-QL

(4)

式中 QL为单位时间内一定体积材料因相变熔化(或凝固)而吸收(或释放)的热量,J

可用方程

QL=ρLdαdt

(5)

描述熔化相变 式中 L为铜的熔化潜热,J/g; α为体积熔化百分数;当温度高于熔点时 α为1,温度低于熔点时 α为0

在闭合状态下复合材料的温升过程,只需考虑复合材料与周围气体的自然对流换热,对流换热系数表征流体与固体表面之间的换热能力,与物体的形状、流体的流速等有关 物体表面的对流换热系数为

α=Nuλal

(6)

式中 Nu为努塞尔特准数; λa为空气导热系数; l为传热面的特征尺寸 文中自然对流换热系数取7 W/(m2·K)

本文对所用的模型做以下假设:(1)大功率直流继电器的灭弧室为充气式密封结构,忽略膜电阻的影响;(2)液桥的尺寸为微米量级,在极微小的空间中磁场的影响可忽略不计;(3)不考虑热辐射的作用;(4)只仿真分析金属液桥的熔化过程,不考虑材料相变过程中的蒸发、喷溅,忽略蒸发和喷溅导致的质量损失;(5)由于触头材料处于闭合状态,不考虑液桥的拉伸变形

2 仿真结果和分析

大电流流过闭合状态下的电触头复合材料时,温升效应使静熔焊发生侵蚀现象 本文将复合材料的静熔焊分为两个阶段:材料温度达到熔点前为预加热阶段;温度达到熔点后材料发生熔化相变,为加热阶段 重点研究静熔焊阶段的导热性能和加热阶段的熔池形成过程

2.1 温度

材料温度的变化,是其导热性能的重要体现 对四边形、六边形、菱形十二面体W骨架结构以及无序W骨架结构复合材料模型施加相同的电流,观察接触斑点中心处的平均温度变化和静触头材料表面温度分布 几种不同结构的复合材料其接触斑点中心处平均温度变化,如图4所示,由高到低依次为无序>六边形>四边形>菱形十二面体W骨架结构复合材料;四边形、六边形、菱形十二面体以及无序分布W骨架结构复合材料表面温度分布,如图5所示 可以看出,在任意时刻所有结构的复合材料表面最高温度均在接触斑点处 无序结构的最高表面温度比微观定向W骨架结构复合材料的高,而有序W骨架结构复合材料中表面最高温度依次为六边形>四边形>菱形十二面体W骨架复合材料

图4



图4具有不同微观W骨架结构Cu-W复合材料接触斑点中心的平均温度

Fig.4Average temperature in contact spot center of Cu-W composites with different W framework

图5



图5具有四边形、六边形、菱形十二面体及无序W骨架结构Cu-W复合材料的表面温度分布

Fig.5Surface temperature distribution of Cu-W composites with quadrilateral (a), hexagonal (b), rhombic dodecahedron (c) and disordered (d) W framework

在闭合状态下复合材料的温度,反应其接触电阻产生的热量 当电流一定时,复合材料的温度与其接触电阻成正比,接触电阻越大温度越高 复合材料的温度仿真结果表明其微观结构对接触电阻有显著影响,微观结构不同导致接触电阻大小不等,且无序结构复合材料的接触电阻高于具有微观定向骨架结构的复合材料,接触电阻由小到大依次为菱形十二面体<四边形<六边形<无序骨架复合材料

2.2 传导热通量和导热系数

与热传导相比,本模型中极狭小空间内的热对流和热辐射基本上可忽略不记 传导热通量

Q=q?S?t=(Cm)?n?(T2-T1)

(7)

表征单位面积内的传热速率 式中 Q为热量; q为传到热通量; S为截面面积; t为时间; Cm为摩尔热容,与压强有关; n为摩尔数; T1为冷表面温度, T2为热表面温度

同一时刻几种结构的传导热通量,如图6所示 接触斑点与触头表面相接处的传导热通量最大,表面最大传导热通量由大到小的排序为无序>六边形>四边形>菱形十二面体骨架复合材料;随着热量由温度高的表面向温度低的表面传递,传导热通量逐渐趋于稳定,具有四边形、六边形、菱形十二面体骨架结构以及无序分布结构的复合材料,其表面平均传导热通量分别为 1.27×1011、 1.63×1011、 1.26×1011和 1.66×1011 W/m2,可见几种微观结构的整体传热速率由高到低的排序为无序>六边形>四边形>菱形十二面体骨架复合材料

图6



图6具有四边形、六边形、菱形十二面体及无序分布W骨架结构Cu-W复合材料加热阶段的传导热通量

Fig.6Conduction heat flux during heating stage in Cu-W composite with quadrilateral (a), hexagon (b), rhombic dodecahedron (c) and disordered (d) W framework

根据最小热阻法和等效导热系数法则,当复合材料整体与微观单元具有相同的比等效热阻时,整体与微观单元的等效导热系数相同 具有四边形、六边形、菱形骨架结构的复合材料,其微观导热单元如图7所示,图中基体材料为W,弥散材料为Cu,三种结构的微观导热单元均视为体积与截面积相等,将四边形与六边形微观单元分为图中所示的三部分,则等效导热系数分别为

λ1=λ3=λb

(8)

R1=R3=LλbA

(9)

λ2=λbAbA+λpApA

(10)

λ2ˉ=1d∫0dλ2dx=1dAλbVb+λpVp

(11)

R2=dλ2ˉA=d2λbVb+λpVp

(12)

λeff=HR1+R2+R3A

(13)

其中A为横截面积; λ为导热系数;下标b、p分别表示基体连续相和颗粒分散相 计算结果表明,具有四边形和六边形骨架复合材料的等效导热系数分别为282和228 W/m·K,菱形十二面体骨架复合材料的等效导热系数近似为304.08 W/m·K

图7



图7四边形、六边形、菱形十二面体 W骨架的微观导热单元示意图

Fig.7Microscopic heat conduction unit schematic diagram of quadrilateral (a), hexagon (b) and rhombic dodecahedron (c) W framework

从上述结果可知,具有不同微观结构的复合材料其传导热通量不同,因为微观结构的改变使焦耳热的能量发生了变化;而导热系数不同的原因,是不同的微观结构形成的导热链及导热网络不同 对于本文研究的三种微观结构的复合材料,在微观上,菱形十二面体结构的W骨架形成了具有分形结构的骨架网络,四边形和六边形结构的W骨架形成了空间上平行的骨架网络,而菱形十二面体骨架结构的复杂化使其具有更高阶的分支通道,形成的导热网络分布更加均匀 分形网络能提高整体传热速率,分支级数越大传热能力越强[21],因此,具有菱形十二面体骨架的复合材料能更大程度地降低区域热阻,使其导热系数更高 根据傅里叶热传导定律,热通量越小导热系数越高,则温度上升越慢 因此,在相同时间内菱形十二面体骨架复合材料表面的温度最低,与温度仿真结果一致

2.3 熔池

熔池的受力,可分为体积力和液态金属表面张力 体积力作用于熔池内部,包括电磁力与浮力 液态金属表面张力作用于熔池表面,由表面张力系数随温度变化引起的Marangoni力是熔池由中心向周围扩散的主要原因,也是熔池流动的主要驱动力 与Marangoni力相比,电磁力和浮力可以忽略

在加热阶段,复合材料触头的温度升至熔点并开始熔化,在Marangoni力的作用下熔池液态金属的流动范围随之发生变化(图8);随着液态金属的扩散,熔池的体积逐渐增大 25 μs时四边形、六边形、菱形十二面体骨架结构以及无序分布结构复合材料的熔池形态,如图9所示 由图9可见,具有不同微观结构的复合材料,其熔池的整体形貌不同 随着熔化侵蚀的加剧微观定向结构复合材料的熔池边缘被W相包裹限制,而无序结构复合材料排列错乱分布,熔池中Cu相分布密集的区域持续扩散

图8



图8具有四边形、六边形、菱形十二面体及无序分布W骨架结构Cu-W复合材料加热阶段不同时刻液态金属的扩散范围

Fig.8Diffuse range of liquid metal at different moments duing the heating stage in Cu-W composite with quadrilateral (a), hexagon (b), rhombic dodecahedron (c) and disordered (d) W framework

图9



图9具有四边形、六边形、菱形十二面体及无序分布W骨架结构Cu-W复合材料25 μs时熔池的形态

Fig.9Molten pool shape at 25 μs in Cu-W composite with quadrilateral (a), hexagon (b), rhombic dodecahedron (c) and disordered (d) W framework

为了进一步比较几种结构复合材料的熔化侵蚀情况,计算了熔池中液相的体积(图10) 结果表明,25 us时液态金属体积大小的排序为无序>六边形>四边形>菱形十二面体骨架复合材料 其原因是,熔点较高的W骨架将Cu相隔绝开来,发生静熔焊时以接触斑点为中心的金属材料的侵蚀程度受到限制,不会发生持续扩散而发生大面积的熔化侵蚀 这表明,W骨架结构对抗静熔焊性能有显著的作用,具有菱形十二面体骨架的复合材料其性能最好

图10



图10具有不同微观定向W骨架Cu-W复合材料熔池的液相体积

Fig.10Liquid phase volume of molten pool in Cu-W composites with different micro-oriented W framework

3 结论

(1) 与无序W骨架结构复合材料相比,微观定向W骨架结构为四边形、六边形和菱形十二面体的复合材料具有更低而稳定的接触电阻,产生的焦耳热量较低;Cu、W两相规则排列能减小触头的静熔焊侵蚀范围,不会造成Cu相无序分布密集区域的熔化粘连,使其熔焊性能优于无序W骨架结构的复合材料

(2) 在三种微观定向结构中,菱形十二面体W骨架结构复合材料具有最低且稳定的接触电阻,更易形成导热链及均匀的导热网络,使区域热阻降低和触头静熔焊的熔化范围明显缩小,熔焊性能更好

参考文献

View Option 原文顺序文献年度倒序文中引用次数倒序被引期刊影响因子

[1]

Li Z B, Zhang G S, Qin Q S.

Static welding resistance of electric contact materials

[J]. Proc. CSEE, 1994, 14(1): 34

[本文引用: 1]

李震彪, 张冠生, 秦庆生.

电触头材料抗静熔焊能力的研究

[J]. 中国电机工程学报, 1994, 14(1): 34

[本文引用: 1]

[2]

Doublet L, Jemaa N B, Hauner F, et al.

Electrical arc phenomena and its interaction on contact material at 42 volts DC for automotive applications

[A]. Proceedings of the 50th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts and the 22nd International Conference on Electrical Contacts Electrical Contacts, 2004 [C].

Seattle, WA, USA:

IEEE, 2004: 8

[本文引用: 1]

[3]

Liu G J, Lu J G, Wang H T, et al.

Failure analysis of contactor relay

[J]. Trans. China Electrotech. Soc., 2011, 26(1): 81

[本文引用: 1]

刘帼巾, 陆俭国, 王海涛 等.

接触器式继电器的失效分析

[J]. 电工技术学报, 2011, 26(1): 81

[本文引用: 1]

[4]

Qiao X L.

Study on dynamic welding of high voltage DC power relay contact

[D].

Harbin:

Harbin Institute of Technology, 2016

[本文引用: 1]

乔鑫磊.

高压直流大功率继电器触头动熔焊现象研究

[D].

哈尔滨:

哈尔滨工业大学, 2016

[本文引用: 1]

[5]

Sun X X.

Study of preparation and thermal property of three dimensional graphene based nanocomposites

[D].

Harbin:

Harbin Institute of Technology, 2017

[本文引用: 1]

孙贤贤.

三维石墨烯基纳米复合材料的制备及导热性能研究

[D].

哈尔滨:

哈尔滨工业大学, 2017

[本文引用: 1]

[6]

Ye C L.

Preparation of Zn2SnO4 nanopowder and its application in silver-based electrical contact materials

[D].

Hangzhou:

Zhejiang University, 2019

[本文引用: 1]

叶晨琳.

纳米锡酸锌制备及其在银基电接触材料中的应用研究

[D].

杭州:

浙江大学, 2019

[本文引用: 1]

[7]

Ma D Q.

Study on processing and electrical contact properties of high dense ultrafined W-Cu composites

[D].

Zhengzhou:

Zhengzhou University, 2016

[本文引用: 1]

马窦琴.

细晶高致密钨铜复合材料制备及电接触性能研究

[D].

郑州:

郑州大学, 2016

[本文引用: 1]

[8]

Zhu Y C, Wang J Q, An L Q, et al.

Preparation and electrical performance of new Ag/SnO2/CeO2 electrical contact materials

[J]. Rare Metal Mat. Eng., 2015, 44(8): 2011

[本文引用: 1]

朱艳彩, 王景芹, 安立强 等.

新型Ag/SnO2/CeO2电器触头材料的制备及其电气性能的研究

[J]. 稀有金属材料与工程, 2015, 44(8): 2011

[本文引用: 1]

[9]

Li W H.

Preparation and application of graphite film/copper composite materials with high thermal conductivity

[D].

Xiangtan:

Xiangtan University, 2018

[本文引用: 1]

李文虎.

高导热石墨膜/铜复合材料的制备及应用

[D].

湘潭:

湘潭大学, 2018

[本文引用: 1]

[10]

Chen J J, Liu B F, Gao X H.

Thermal properties of graphene-based polymer composite materials: A molecular dynamics study

[J]. Results Phys., 2020, 16: 102974

DOIURL [本文引用: 1]

[11]

Zhang X M, Wu H, Guo S Y.

Preparation of a thermally conductive network with a highly oriented and ordered distribution structure

[A]. China Composites Industry Association, Summary of the 3rd China International Composite Materials Technology Conference-Sub-venue. Hangzhou: Chinese Society for Composite Materials, 2017: 106

[本文引用: 1]

张晓朦, 吴 宏, 郭少云.

制备具有高度取向和有序分布结构的导热网络

[A]. 第三届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场1-5 [C].

杭州:

中国复合材料学会, 2017: 106

[本文引用: 1]

[12]

Wang Y S.

Study on the preparation and electrical properties of ordered submicron structured conductive polymer materials

[D].

Yangzhou:

Yangzhou University, 2011

[本文引用: 1]

王玉霜.

有序亚微米结构导电高分子材料的制备及电性能研究

[D].

扬州:

扬州大学, 2011

[本文引用: 1]

[13]

Song P.

The study of three dimension ordered nano self-assembly materials and properties based on ice template method

[D].

Hefei:

Hefei University of Technology, 2018

[本文引用: 1]

宋 品.

基于冰模板法构筑三维有序纳米自组装材料与性能研究

[D].

合肥:

合肥工业大学, 2018

[本文引用: 1]

[14]

Li S W.

Study on ordered polymer-based composite films

[D].

Tianjin:

Tianjin University, 2017

[本文引用: 1]

李双雯.

定向有序结构的聚合物基复合膜的研究

[D].

天津:

天津大学, 2017

[本文引用: 1]

[15]

Ying J F, Tan X, Lv L, et al.

Tailoring highly ordered graphene framework in epoxy for high-performance polymer-based heat dissipation plates

[J]. ACS Nano, 2021, 15(8): 12922

DOIURL [本文引用: 1]

[16]

Lu S X.

Study on preparation and performance of porous ceramics with directional pore structure

[D].

Guangzhou:

South China University of Technology, 2020

[本文引用: 1]

卢舒欣.

有序孔结构多孔陶瓷的制备及其性能研究

[D].

广州:

华南理工大学, 2020

[本文引用: 1]

[17]

Sun Y N, Wu Y J, Cai H, et al.

A modified 360° netting vein bionic structure for enhancing thermal properties of polymer/nanofiber/nanoparticle composite

[J]. Composites, 2021, 143A: 106276

[本文引用: 1]

[18]

Lei Y P.

Natural loofah based bio-inspired structural material and its thermal and mechanical properties

[D].

Zhengzhou:

Henan University of Technology, 2017

[本文引用: 1]

雷永鹏.

基于丝瓜微结构的超轻仿生结构设计与热、力学分析

[D].

郑州:

河南工业大学, 2017

[本文引用: 1]

[19]

Sun F Q.

Preparation and properties of bionic micro-structured graphene high elastic strain-insensitive conductive fiber

[D].

Qingdao:

Qingdao University, 2020

[本文引用: 1]

孙奉强.

仿生微结构石墨烯高弹性应变不灵敏导电纤维制备及其性能研究

[D].

青岛:

青岛大学, 2020

[本文引用: 1]

[20]

Han Y, Wang H S, Cao Y D, et al.

Mechanical and electrical properties of Cu-W composites with micro-oriented structures

[J]. Acta Metall. Sin., 2021, 57(8): 1009

DOI [本文引用: 1] class="outline_tb" " />

Cu-W composites that combine the merits of Cu and W show good electric and heat conductivity, resistance to arc erosion, and high strength, etc., and are good candidates for electric contact materials. Until now, several methods, including the high-temperature liquid phase sintering method and the hot-pressure sintering method, have been developed to fabricate Cu-W composites. However, these methods may cause an uneven distribution of constituents in the material and a relatively low density and poor electric conductivity of the material. In this study, a Cu-W composite with micro-oriented W lamellas was prepared by the infiltration method, and the mechanical and electrical properties were investigated and compared with a commercial Cu-W composite. The results showed that the compressive strength of the studied Cu-W composite with micro-oriented W lamellas was between 300 and 1100 MPa when the W content was between 50% and 90% (mass fraction). The compressive strength of the studied composites presented obvious anisotropy, and the strength along the direction parallel to the W lamellas was higher than that perpendicular to the W lamellas. Compared with commercial Cu-W composites with disordered W frameworks, composites with micro-oriented W lamellas exhibit a higher electrical conductivity and compressive strength along the W lamellar direction, which is mainly related to the regular arrangement of the two phases of Cu and W in the composites. The studied composite is expected to be used as an electrical contact material to significantly improve the effect of electric contracts and prolong their service life while reducing the mass of the components and energy consumption.

韩 颖, 王宏双, 曹云东 等.

微观定向结构Cu-W复合材料的力学与电学性能

[J]. 金属学报, 2021, 57(8): 1009

[21]

Chen Y P, Cheng P.

Heat transfer and pressure drop in fractal tree-like microchannel nets

[J]. Int. J. Heat Mass Transfer, 2002, 45(13): 2643

电触头材料抗静熔焊能力的研究

1

1994

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“基于微观定向骨架结构Cu-W复合电触头材料的静熔焊性能” 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。
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