超高压CuWCr触头材料的相控制及其对电磨损特性的影响

触头是高压开关的核心部件，电磨损是触头失效最常见的原因之一，电磨损最显著的特点就是电弧在触头表面的集中烧蚀。目前减少触头材料电磨损的方法都不是从材料自身的组织结构对电弧运动的影响来解决。要减少电磨损，就必须使集中在触头局部的电弧均匀分布在整个触头表面。电弧击穿总是发生在一定的击穿弱相上，避免电弧集中烧蚀的最有效的两个途径是强化弱相和弱化强相，两种方式都能使电弧均匀分布在触头表面，减少电磨损。在CuW触头材料的组成相中，最弱相为Cu相，最强相为W相，加入Cr后制备成CuWCr复合材料，使W和Cr全部形成CrW固溶体，就能同时起到强化弱相和弱化强相的作用。本研究分别采取自耗电极熔化CrCu渗入CrW固溶体骨架和机械合金化制备CrW合金粉末，经烧结熔渗CrCu的方法制备以CrW固溶体为骨架，以CrCu合金为熔渗相的CuWCr复合材料。研究复合材料相组成对电弧运动的影响，减少超高压触头的电磨损。

本项目分别采取自耗电极熔化CrCu渗入CrW固溶体骨架和机械合金化制备CrW合金粉末，经烧结熔渗CrCu的方法制备以CrW固溶体为骨架，以CrCu合金为熔渗相的CuWCr复合材料。通过控制CuWCr复合材料组成相的种类，大小及分布来影响电弧的运动，采用强化弱相和弱化强相的方式，达到使电弧在触头材料表由集中在局部的烧蚀，变为整个触头表面的均匀燃烧，提高了触头耐电压强度减少电磨损。项目培养研究生3名，获批国家发明专利2项，发表相关研究论文7篇。圆满完成了研究内容。