碳纳米管和TiB 2 混杂增强铜复合材料的电弧侵蚀行为

采用放电等离子烧结（SPS）工艺制备出不同混杂比例碳纳米管（CNTs）和TiB2混杂增强铜（CNTs-TiB2/Cu）复合材料，对复合材料致密度、硬度、导电率、导热率和显微组织进行了对比和分析。同时对复合材料进行了电接触试验，研究了不同电流条件下CNTs与TiB2混杂比例对CNTs-TiB2/Cu复合材料电弧侵蚀行为的影响。结果表明：随着CNTs与TiB2混杂比例的增加，CNTs-TiB2/Cu复合材料的密度、硬度、导电率和导热率逐渐降低，铜基体晶界分离现象越来越明显；在特定电流条件下，合适的CNTs-TiB2混杂比例可提高CNTs-TiB2/Cu复合材料的抗电弧侵蚀性能；当电流为5 A和10 A时，CNTs与TiB2混杂比例为4∶1的平均燃弧能量、平均燃弧时间和材料转移量达到最低，而电流为15 A时，CNTs与TiB2混杂比例为1∶4的平均燃弧能量、平均燃弧时间和材料转移量达到最低。电弧侵蚀后阴极出现熔池、气孔及熔融金属铺展等特征，且随着CNTs与TiB2混杂比的增加，CNTs-TiB2/Cu复合材料熔池面积减小，气孔数量变少，熔融金属铺展的特征减弱。