熔渗材料相控制基础及应用

针对熔渗材料中骨架相和熔渗相的设计与控制，相界面的形成与演变开展研究，建立熔渗材料多孔骨架中孔隙当量直径与骨架粉末粒径、烧结熔渗参数、润湿角以及界面固溶度之间的关系模型，提出熔渗材料相控制原理和实施方法。同时对材料首次电击穿的物理本质、电弧斑点运动的物理机制进行系统研究，为固溶体型首击穿相和化合物型首击穿相的设计奠定理论基础，在此基础上，重点研究熔渗电触头材料中各类首击穿相的实现及控制方法、通过熔渗控制获得尺寸细小、分布合理的各类首击穿相及特殊相界面固溶层，实现提高材料耐电压强度和裂化、细化阴极斑点，分散电弧，避免电弧集中烧蚀的目的，依靠触头材料自身的相设计实现上述功能,将成为熔渗触头材料设计的新理念。

建立了熔渗材料多孔骨架中孔隙当量直径与骨架粉末粒径、烧结熔渗参数、润湿角以及表面固溶度系数之间的关系模型，对烧结熔渗过程进行仿真，实现了对熔渗过程的控制。对熔渗CuW和CuCr电触头材料中相特征与首次电击穿现象的关系及其物理本质进行系统研究，提出固溶体型首击穿相和化合物型首击穿相的设计原则。通过添加合金元素和熔渗相控制获得特殊相界面固溶层及原位生成化合物相，实现首击穿相转移；通过添加金属间化合物相和控制首击穿相的大小和分布，达到了细化阴极斑点，分散电弧，避免电弧集中烧蚀和提高材料耐电压强度的目的。针对熔渗材料中骨架相和熔渗相的设计与控制，相界面的形成与演变的研究，提出了依靠触头材料自身组成相的调控就可实现裂化、细化及分散电弧和提高触头材料耐电烧蚀性材料设计方法，为新型熔渗电触头材料设计奠定了理论和实验基础。