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[学位]

CuZrTi、ZrCuAlNi合金真空电弧阴极斑点的研究

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Author:

郭聪慧 (郭聪慧.)

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学位论文库

Abstract:

真空电弧的阴极斑点一直是国内外电弧、物理等学科的研究热点之一,但是由于阴极斑点的复杂性和易变性,给阴极斑点的研究工作带来了很大的困难,迄今为止,人们对阴极斑点还未形成统一的认识。以前的研究中主要用高速摄影机对阴极斑点的动力学参数进行研究,但是由于高速摄影机空间分辨率低,使用这种方法得到的很多参数及模型不能完全使人信服。此外由于阴极斑点在大多数粗晶材料中做无规则的随机运动,SEM只能用于研究阴极斑点的大小、亚结构等静态参数。SEM具有很高的空间分辨率,应用SEM研究阴极斑点的动力学一直是人们的奋斗目标。非晶材料由于本身具有各向同性和无晶界等特点,可能会使阴极斑点在阴极表面做定向运动,这给SEM应用于阴极斑点动力学研究带来了新的思路。对于常规粗晶材料,电击穿时电弧烧蚀集中在几个区域,电极局部烧蚀严重;而纳晶材料因为具有尺寸效应,可能改变电击穿时电弧局部烧蚀严重的情况。因此,本文研究了不同显微组织结构Cu60Zr28Ti12、Zr55Cu30Al10Ni5真空电弧的阴极斑点,并对Cu60Zr28Ti12、Zr55Cu30Al10Ni5真空放电过程中出现的新现象进行了分析。获得的主要结论如下:    1.通过单辊旋铸法制备了非晶Cu60Zr28Ti12、Zr55Cu30Al10Ni5合金;同时利用非晶部分晶化退火的方法制备出了纳晶/非晶Cu60Zr28Ti12、Zr55Cu30Al10Ni5合金。    2.电击穿实验结果表明材料的成分、显微组织以及电路参数对合金电弧烧蚀区形貌有很大的影响。    3.在一定的电路参数下,非晶Cu60Zr28Ti12、粗晶Zr55Cu30Al10Ni5合金表面都出现了“蠕虫状”阴极斑点轨迹,由于这种轨迹是阴极斑点定向运动形成的,可以通过SEM照片上这些“蠕虫状”阴极斑点轨迹测定阴极斑点的某些动力学参数。    4.纳晶/非晶Cu60Zr28Ti12、Zr55Cu30Al10Ni5合金在电击穿时具有显著的电弧扩散的特性,能够有效降低电击穿时材料的局部电弧烧蚀,和相应的粗晶、非晶材料相比具有较低的截流值。

Keyword:

真空电弧阴极斑点CuZrTiZrCuAlNi纳晶纳晶/非晶

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  • [ 1 ] 西安交通大学材料科学与工程学院

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Basic Info :

Degree: 工学硕士

Mentor: 丁秉钧

Year: 2004

Language: Chinese

Cited Count:

WoS CC Cited Count: 0

30 Days PV: 5

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