內(nèi)氧化法制備Ag-SnO2-In2O3電接觸材料工藝及組織性能的研究.pdf

1、AgSnO2電接觸材料廣泛應(yīng)用于低壓電器領(lǐng)域，是目前電接觸領(lǐng)域中最有潛力取代有毒“萬(wàn)能觸頭”AgCdO的材料。其主要生產(chǎn)方法是采用內(nèi)氧化法制備，但是存在氧化物分布不均勻、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、加工性能差、成本高等問(wèn)題。本文基于多數(shù)銀氧化錫氧化銦(Ag-SnO2-In2O3)電接觸材料研究中使用性能為主，缺乏理論分析的現(xiàn)狀，從內(nèi)氧化工藝的角度出發(fā)，結(jié)合擴(kuò)散理論和金屬學(xué)的相關(guān)知識(shí)，并采用宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)對(duì)比分析的研究方法，對(duì)Ag-6.0Sn-2.8

2、In合金的內(nèi)氧化工藝進(jìn)行了探索和研究。采用金相顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)、X射線衍射(XRD)、維氏顯微硬度計(jì)等手段對(duì)不同內(nèi)氧化條件（溫度及氧分壓）下的制備的Ag-SnO2-In2O3材料的金相、微觀形貌、物相結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分及顯微硬度進(jìn)行表征分析，得到如下結(jié)論:
　　氧前脫脂對(duì)合金能否順利進(jìn)行內(nèi)氧化起決定性的作用，未經(jīng)脫脂處理的合金即使在1.5MPa的高氧分壓下也很難進(jìn)行內(nèi)氧化;同時(shí)內(nèi)氧化裝爐方式對(duì)材

3、料微觀結(jié)構(gòu)有很大影響，應(yīng)根據(jù)合金成分選擇適當(dāng)?shù)难b爐方式。Ag-6.0Sn-2.8In合金內(nèi)氧化后材料的主要晶相為Ag、SnO2、In2O3。其中Ag的衍射晶面分別是(111)、(200)、(220)、(311)。合金在內(nèi)氧化過(guò)程中，溶質(zhì)元素Sn、In發(fā)生氧化生成SnO2、In2O3，會(huì)不可避免的引起體積膨脹，使合金內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，而釋放內(nèi)應(yīng)力主要有兩種方式:①氧化開(kāi)裂;②基體金屬Ag向外擴(kuò)散，在合金表面形成富Ag層，在合金內(nèi)部形成白色A

4、g帶。
　　合金的內(nèi)氧化主要是O原子的向內(nèi)擴(kuò)散及Sn、In原子反向擴(kuò)散，并發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)果。在不同的溫度與氧分壓條件下，擴(kuò)散速率不同，生成的氧化物的大小、形態(tài)及分布不同，由此產(chǎn)生不同的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能。實(shí)驗(yàn)分析表明，Sn、In原子反向擴(kuò)散受氧化溫度的影響，O原子的擴(kuò)散受溫度與氧分壓雙重作用的影響。溫度與氧分壓對(duì)內(nèi)氧化的影響主要表現(xiàn)為:低溫(550℃)主要為晶界擴(kuò)散，高溫(650℃、750℃)主要為晶內(nèi)擴(kuò)散;氧分壓對(duì)于內(nèi)氧化的影