毕业设计可行性

1、铜铭合金电接触材料彩色金相制备与分析The preparation and analysis of copper-chromium alloy electrical contact materials colorized phase diagram（相 图）.（首先这个课题的重点在哪？是材料的选择优势？ CuCr合金?电接触 材料？还是金相的制备？还是怎么分析？）（以前在电接触的材料用 的都是贵金属材料、复合材料，而制备分析的技术也很多，比如粉末 冶金，电子扫描，纳米技术，计算机模拟。安全性，使用性，经济 性？效果？还是说重点放在怎么使制备分析的技术提高，也就是只管 分析这种材料。以及这种制备

2、分析方法的优点）深入方向？做何改进? 还有哪方面是还处于研究阶段的。高3到底是好高？范围值是多少？制备金相前有不同的热处理吗？ 还有不同的加工过程，是铸造而来还是粉末冶金都会影响观察到的金 相图。原材料哪里去弄（原到哪种程度？）？ 预期成果？项目的特色，创新点？是要得到某种效果的金相图而控制铜铭材料成分或生产过程，还是制 备金相试样过程。还是说是根据任意的试样制备出金相图后分析试样 的材料以及为什么出现图中情况的原因。为什么建设这个项目？高Cr含量的CuCr合金在1992年以后被大量用于电接触材料，经过 几十年的发展，目前的高Cr合金主要作用就是电接触材料。电接触 材料是指制造电接触导体的材料

3、。电接触材料的性能、质量和寿命直 接关系到设备运行的可靠性。随着电子技术的发展，电接触材料特别 是用于轻、微负载的开闭和滑动电接触材料，以及用于高压电器、真 空开关电接触材料等也有飞速的进展，电接触材料的研制和生产得到 了高度重视。在涉及电工电子技术、通信技术、自动控制技术的各个 领域中，电接触既承担了重要的电能传递和信号输送职能，又是整个 系统最容易发生故障的部分。因此加强电接触基本现象和基础理论的 研究，对开发质优价廉的电接触材料，最终提高电接触材料的可靠性 和使用寿命有着重要的实用意义。资源情况如何？相对Ag等贵金属材料来说，以铜作为原材料要容易得多。市场条件怎样在科技发展迅速的21世纪

4、，电接触材料也必将有新的发展。在电接 触材料领域，银的应用最为广泛，但银的价格较贵，资源储藏量有限。 发展节银电接触材料，寻求用廉价金属代替贵金属、廉价金属系的应 用拓展是热门研究领域。纳米技术的应用为电接触材料的发展提供了 一个新的方向。研究纳米电接触材料的制备工艺和电弧特性具有重要 的理论意义和广阔的应用前景。具有优异综合性能的纳米电接触材料 和具有电接触功能的纳米复合镀层将是以后发展的主要方向。探索新 的代镉电接触材料是时代发展的需要，新型无毒、环境友好电接触材 料将是以后代镉电接触材料的发展趋势。先进材料制备加工技术的发 展，可以大幅度提高电接触材料的性能。也可以在已有的电接触材料 中

5、加入有效的第三组分，使原有电接触材料的性能更为完善。利用有 限元方法29 30和数学建模分析方法31 对材料的各项性能进行分 析，已经越来越多地被应用于电接触材料的研发。随着新的分析软件 和数学分析方法的出现，电接触现象的数学模型化研究将会有广阔的 发展空间。综上所述，电接触材料的发展呈现出多元化趋势，新技术 和新材料的应用将会带来电接触材料的快速发展。在众多电接触材料中，银基电接触材料因具备较好的耐电磨损性、抗 熔焊性、抗电弧侵蚀性和好的导电性获得广泛应用，主要用于低压电 器中。其制备技术已由原来的内氧化法、雾化制粉法向高能球磨法、 高压氧化法、化学共沉积法等方向发展。AgCdO电接触材料，

6、现阶段主要的代镉电接触材料有:AgSn02、AgZnO、 AgNi、AgC和银稀土氧化物等新型电接触材料。Ag的电接触材料耐氧化和耐腐蚀性差，且价格贵。Cu具有优良的综合物理性能和力学性能（强度和导电性不能兼顾） CuCr截流值低，开断能力大，耐高压，耐电弧侵蚀（电阻率较高）。 今后的发展方向主要是提高铜基电接触材料的导电性和抗氧化能力， 以及基体与增强体、复层的结合强度。彩色金相的制备与分析1、合理的选择金相试样的裁取部位和裁取方法，然后磨平。2、合理的选择磨料和方法，对试样进行磨光和抛光，方法要对，步 骤要点要记清楚，清洁问题要注意。（从成分和组织上这类金属材料分成三组，1、纯铜或合金含量

7、很少 时；2、在a固溶体的极限范围内；3、含合金元素较高，如B相合金、 a+B两相合金以及多相的复杂合金。前两组它们的特点是单相而且比 较软而韧“硬度大约为2570HV”。可以按照常规方法制备金相试样， 但在磨光和抛光时，磨料残留物易卷入试样表面，而且易形成形变扰 动层，制样时应予以重视。最后用侵蚀和抛光交替的操作或用化学机 械复合抛光法可以得到好的结果。第三组的铜合金硬度高，制样可按 常规方法进行。）3、金相试样显微组织的显示，化学侵蚀（电化学溶解。化学侵蚀剂 的选择。（铜是贵金属，是化学元素电位系列顺序中H以后的元素，在酸溶液 中不放出H2,如果溶液中没有氧化剂存在则不溶于盐酸和硫酸中。

8、空气中的氧能够起氧化剂的功用，但是侵蚀进行得慢。所以，在铜及 其合金的侵蚀剂中，需要加入氧化能力强的氧化剂，如过氧化氢或过 硫酸铉。实际上，就过硫酸铉来说，不加酸也可以显示铜及其合金的 组织。正常侵蚀时，水溶液侵蚀速度远比酒精溶液快，这是由于侵蚀剂在水中分解强烈。铜及其合金在酒精中侵蚀时间长，用水溶液就 跟合适。但是铜及其单相合金，要清晰地显现品粒界，而品粒内部又 不出现蚀点，是比较困难的。今年来有人推存用硝酸铁和盐酸的水溶 液【Fe（NO3）（5g）+HCl（25mL）+H2O（75mL）】侵蚀，可以得到满意的 效果。）4、金相试样的彩色金相图的成像以及观察。5、组织分析。分析组织的特征参数：晶粒大小、夹杂物、硬度、高Cr含量的CuCr合金作为目前真空断路器使用最广泛的触头材料， 是由CuCr本身的特点决定的。从CuCr合金的相图可以发现，Cr在 Cu中的固溶度很低，CuCr合金实际上是两相结构的假合金。这种结 构特点，一方面是Cu、Cr都充分保持了各自的良好特性，具有较低 的熔点、高的导电率和热导率的Cu组元，有利于提高真空开关的分 断能力；另一组元Cr具有较高的熔点、机械强度和较低的截流值， 保证了真空开关的良好耐电压、抗烧蚀、抗熔焊和低截流特性。Cr有很强