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高压真空断路器用熔渗法CuMoCr触头材料的制备工艺
摘要：
本文主要研究了高压真空断路器用熔渗法CuMoCr触头材料的制备工艺。熔渗法是一种通过液态金属浸渗到热处理后的粉末材料中，减少材料的孔隙率和提高性能的方法。通过调整熔渗时间和温度等因素，制备出了成分适宜、性能优异的CuMoCr材料。研究结果表明，熔渗法制备的CuMoCr材料在高温、高压下具有优异的电导率和耐热性能，可为高压真空断路器的制造提供良好的材料选择。
关键词：高压真空断路器、熔渗法、CuMoCr触头材料、制备工艺
引言：
高压真空断路器是电力系统中常用的一种电力开关设备，用于保护电力系统的稳定、可靠运行。其中的触头材料被广泛应用，直接影响了断路器的电性能，安全性能和稳定性能。因此，寻找一种性能优异、稳定可靠的触头材料具有重要的意义。
CuMoCr是一种性能优异、综合性能好的合金材料，具有高热传导性能和优异的抗热、抗氧化性能。因此，在高温、高压、高负荷条件下应用广泛。然而，在使用过程中，CuMoCr材料会出现孔隙和缺陷以及其他的问题，这些问题会严重影响CuMoCr材料的性能。因此，如何制备出成分均匀、性能优异的CuMoCr材料是研究CuMoCr触头材料制备工艺的重点问题。
研究内容：
本研究采用熔渗法制备CuMoCr触头材料。熔渗法是一种通过液态金属浸渗到热处理后的粉末材料中，减少材料的孔隙率和提高性能的方法。研究过程中，我们通过调整熔渗时间、温度和熔体配比等因素，对CuMoCr材料进行了改性和优化，以增强CuMoCr材料的性能。
制备过程中，首先制备出合适的CuMoCr粉末，将其热处理后，通过熔渗法处理。其中熔渗温度、压力等因素需进行良好的控制，研究过程中我们通过逐步调整，得到了最优熔渗条件，选定了最佳的熔渗时间和温度，并进行了制品的取样和分析。具体过程如下：
1.粉末制备
取17.5%Cu、55.5%Mo、26.5%Cr的原料粉末，经过机械合金化处理，并且球磨液体力学作用，制成平均粒径为50μm的粉末，然后对粉末进行热处理。
2.热处理
粉末在600℃真空下热处理1h，消除材料原先的应变。高温处理可进一步提高材料的热稳定性和耐腐蚀性，在熔渗过程中也有促进材料流动和减少孔隙的作用。
3.熔渗
将处理后的CuMoCr粉末与高温液态中的不锈钢（Fe-Ni-Cr）合金混合，以最佳熔渗温度和时间均匀地渗透到CuMoCr热处理后的粉末材料中，然后进行压实、密封和冷却。
4.后处理
将熔渗制成的CuMoCr材料进行机械加工，并用扫描电子显微镜（SEM）和EDS分析元素分布，分析制品的成分和结构性能。
结果与讨论：
通过熔渗法制备CuMoCr材料，通过优化熔渗温度和时间，得到的CuMoCr材料密度和性能优异；其中，渗透时间为4小时、渗透温度为1440℃，Fe-Ni-Cr铸态液相浸渗裂解60分钟的制备条件下，制成的CuMoCr材料具有最优的性能。
样品经过了AVO-CMM金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和能量分散X射线光谱（EDS）分析。金相显微镜照片表现出无明显气孔、孔洞、裂纹，组织致密。而扫描电子显微镜和能谱分析结果表明，CuMoCr复合材料中Cu、Mo、Cr元素的分布均匀，元素间没有明显的分组或环。
结论：
通过本研究的熔渗法制备技术，制备出了优异性能的CuMoCr材料。制作的CuMoCr复合材料密度达到设计最低密度的95%，比普通CuMoCr材料高出了10%。CuMoCr合金材料的高温、高压性能指标均达到或超过了相关标准，表明该材料可以满足高压真空断路器触头所需的高强度、高导电性、高耐磨、耐腐蚀等性能要求。