国内刊号：11-1801/TB
国际刊号：1000-3851
发布日期:
作者：许婧婷, 王景芹, 朱艳彩, 张广智, 胡德霖, 黄光临,
关键词：AgSnO<sub>2</sub>触头材料, 溶胶-凝胶法, 电接触性能, 燃弧能量, 能带结构,
采用掺杂改性的方式改善AgSnO<sub>2</sub>复合触头材料的电性能和加工性能。基于密度泛函理论的第一性原理，对掺杂Cr-Y、Cr-Ce的SnO<sub>2</sub>超晶胞进行弹性常数的仿真计算，筛选出力学性能较好的稀土元素Y进行电性能的仿真与实验。从能带结构和态密度分析Cr、Y单掺杂和共掺杂对SnO<sub>2</sub>电子结构的影响，结果表明，掺杂后SnO<sub>2</sub>能带隙减小，电子跃迁所需能量降低。采用溶胶凝胶法制备掺杂的SnO<sub>2</sub>粉末，并应用XRD对其进行物相结构分析，验证了掺杂离子进入SnO<sub>2</sub>晶格，形成固溶体，能实现仿真建立的替代掺杂模型。采用粉末冶金法制备掺杂的AgSnO<sub>2</sub>复合触头材料，测量其密度、硬度和电导率，掺杂后AgSnO<sub>2</sub>触头材料电导率提高，其中Cr、Y共掺时物理性能最优，验证了仿真结果。使用JF04D型电接触触头材料测试系统对触头材料进行电接触性能试验，试验结果表明，掺杂Cr、Y可有效降低AgSnO<sub>2</sub>触头材料的燃弧能量，改善抗电弧侵蚀性，抑制电弧对触头的烧蚀，稳定触头材料的抗电弧侵蚀性能、抗熔焊性能。
来源：2022年第7期
《复合材料学报》期刊编辑部