RU2224039C2 - Сплав на основе меди - Google Patents
Сплав на основе меди Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224039C2 RU2224039C2 RU2001135652/02A RU2001135652A RU2224039C2 RU 2224039 C2 RU2224039 C2 RU 2224039C2 RU 2001135652/02 A RU2001135652/02 A RU 2001135652/02A RU 2001135652 A RU2001135652 A RU 2001135652A RU 2224039 C2 RU2224039 C2 RU 2224039C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- alloy
- fulleroid
- basis
- alloys
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе меди. Предложен сплав на основе меди, содержащий никель 2,2-2,8; кремний 0,5-0,9; хром 0,4-1,0; цирконий 0,05-0,25; магний 0,05-0,25; нанодисперсный фуллероидный материал 0,0001-0,5; медь остальное. В качестве нанодисперсного фуллероидного материала используются многослойные углеродные нанотрубки или многослойные полиэдральные наночастицы фуллероидного типа. Техническим результатом является повышение электропроводности сплава при одновременном достижении его высоких физико-механических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности, к сплавам на основе меди. Медные сплавы находят применение для изготовления электродов контактной сварки, шин электросоединителей, контакторов для передачи электрического тока, в частности скользящих контактов, и т.п., то есть в тех отраслях техники, где используется высокая электропроводность меди, равная 58 м/Ом•мм2 (удельное сопротивление при нормальных условиях 1,72 мкОм/см). Основным недостатком меди, ограничивающим ее применение, являются сравнительно низкие прочностные характеристики, для повышения которых вводят легирующие добавки.
Известен низколегированный сплав на основе меди, включающий 0,4-1,0 мас. % хрома и 0,02-0,1 мас.% циркония (бронза хромоциркониевая). Указанный сплав имеет электропроводность 49 м/Ом•мм2 и удельное сопротивление 2,04 мкОм/см, однако предел прочности при удлинении не превышает 50 кгс/мм2 [Николаев А.К. , Розенберг В.М. Сплавы для электродов контактной сварки. М., "Металлургия", 1978, с. 24, 92].
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому сплаву является сплав на основе меди, содержащий 2,2-2,8 мас.% никеля, 0,4-0,8 мас.% кремния и 0,5-1% мас. хрома.
Этот сплав имеет более высокий уровень прочности (предел прочности при удлинении составляет 80 кгс/мм2), но указанные легирующие добавки повышают удельное сопротивление сплава до 3,72 мкОм/см и снижают его электропроводность до 27 м/Ом•мм2 [Николаев А.К. и др. Хромовые бронзы. М., "Металлургия", 1983, с. 167-169].
Технический результат, достигаемый в заявляемом изобретении, состоит в повышении электропроводности сплава при одновременном достижении его высоких физико-механических характеристик.
Указанный результат достигается тем, что сплав на основе меди, содержащей никель, кремний и хром, дополнительно содержит нанодисперсный фуллероидный материал, а также цирконий и магний, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Никель - 2,2 -2,8
Кремний - 0,5-0,9
Хром - 0,4-1,0
Цирконий - 0,05-0,25
Магний - 0,05-0,25
Нанодисперсный фуллероидный материал - 0,0001-0,5
Медь - Остальное
В качестве нанодисперсного фуллероидного материала сплав содержит многослойные углеродные нанотрубки или многослойные полиэдральные наночастицы фуллероидного типа.
Никель - 2,2 -2,8
Кремний - 0,5-0,9
Хром - 0,4-1,0
Цирконий - 0,05-0,25
Магний - 0,05-0,25
Нанодисперсный фуллероидный материал - 0,0001-0,5
Медь - Остальное
В качестве нанодисперсного фуллероидного материала сплав содержит многослойные углеродные нанотрубки или многослойные полиэдральные наночастицы фуллероидного типа.
Многослойные углеродные нанотрубки получены так, как это описано в [Ymamura М. et. al. Japan J. Appl. Phys., 1994, v 33(2), L 1016].
Многослойные полиэдральные наночастицы фуллероидного типа получены нами путем термического распыления графитового анода в плазме дугового разряда в атмосфере инертного газа с осаждением продуктов распыления на катоде и переработки катодного осадка. Переработка включает измельчение осадка и окисление его в газовой фазе и затем в жидкой фазе в расплаве гидроксидов, галогенидов или нитратов, щелочных металлов или их смесей.
Многослойные полиэдральные углеродные наноструктуры фуллероидного типа с межслоевым расстоянием 0,34-0,36 нм, средним размером частиц 60-200 нм, насыпной плотностью 0,6-0,8 г/см3, пикнометрической плотностью 2,2±0,1 г/см3, показателем термобароустойчивости к графитизации при 3000oС не менее 50 КБар, рентгенографическим показателем графитизации 0,01-0,02, удельным электрическим сопротивлением при давлении 120 МПа не более 2,5•10-4 Ом•м.
Для легирования заявляемого сплава нанодисперсным фуллероидным материалом были изготовлены таблетки массой 200 г, содержащие от 0,005 до 10 г нанотрубок или полиэдральных частиц. Для этого порошковую медь марки ПМС-1 смешивали с нанодисперсным фуллероидным материалом, формировали таблетку, обжигали ее в токе водорода и прессовали до плотности 8 г/см3 и более.
Таблетку (или несколько таблеток) опускали в расплав меди, содержащий металлические легирующие добавки, при температуре около 1200oС. Составы полученных сплавов приведены в таблице 1.
Были определены физико-механические показатели заявляемого сплава, а также удельное сопротивление и электропроводность при нормальных условиях (20oС), а также при температуре (-196oС) и (+700oС). Для сравнения те же показатели определены для сплава 7к, не содержащего нанодисперсного фуллероидного материала. Данные испытаний приведены в таблице 2.
Как видно из приведенных данных испытаний, заявляемый сплав при сравнительно низком удельном сопротивлении (высокой электропроводности) имеет высокие показатели физико-механический свойств, особенно прочности на сжатие, эластичности (относительное удлинение) и ударопрочности, что позволяет расширить область его применения.
Claims (3)
1. Сплав на основе меди, включающий никель, хром и кремний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нанодисперсный фуллероидный материал, а также цирконий и магний при следующем соотношении компонентов, маc.%:
Никель 2,2-2,8
Кремний 0,5-0,9
Хром 0,4-1,0
Цирконий 0,05-0,25
Магний 0,05-0,25
Нанодисперсный фуллероидный материал 0,0001-0,5
Медь Остальное
2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что в качестве нанодисперсного фуллероидного материала он содержит многослойные углеродные нанотрубки.
3. Сплав по п.1, отличающийся тем, что в качестве нанодисперсного фуллероидного материала он содержит многослойные полиэдральные наночастицы фуллероидного типа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135652/02A RU2224039C2 (ru) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | Сплав на основе меди |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001135652/02A RU2224039C2 (ru) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | Сплав на основе меди |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001135652A RU2001135652A (ru) | 2003-10-27 |
RU2224039C2 true RU2224039C2 (ru) | 2004-02-20 |
Family
ID=32172224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001135652/02A RU2224039C2 (ru) | 2001-12-14 | 2001-12-14 | Сплав на основе меди |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2224039C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140915A1 (ru) | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Kostln Sergei Alekseevich | Способ получения дисперсионно твердеющего низколегированного сплава на медной основе и способ производства из него металлопродукции |
US8460763B2 (en) | 2007-03-01 | 2013-06-11 | Plasmatrix Materials Ab | Method for enhancing dynamic stiffness |
RU2529086C1 (ru) * | 2013-06-07 | 2014-09-27 | Закрытое Акционерное Общество "УНИВЕРСАЛ-КОНТАКТНЫЕ СЕТИ" (ЗАО "УКС") | Токопроводящая арматура контактной сети электрифицированных железных дорог и способ ее изготовления |
-
2001
- 2001-12-14 RU RU2001135652/02A patent/RU2224039C2/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8460763B2 (en) | 2007-03-01 | 2013-06-11 | Plasmatrix Materials Ab | Method for enhancing dynamic stiffness |
WO2010140915A1 (ru) | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Kostln Sergei Alekseevich | Способ получения дисперсионно твердеющего низколегированного сплава на медной основе и способ производства из него металлопродукции |
RU2529086C1 (ru) * | 2013-06-07 | 2014-09-27 | Закрытое Акционерное Общество "УНИВЕРСАЛ-КОНТАКТНЫЕ СЕТИ" (ЗАО "УКС") | Токопроводящая арматура контактной сети электрифицированных железных дорог и способ ее изготовления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Findik et al. | Microstructure, hardness and electrical properties of silver-based refractory contact materials | |
Rieder et al. | The influence of composition and Cr particle size of Cu/Cr contacts on chopping current, contact resistance, and breakdown voltage in vacuum interrupters | |
Ding et al. | Preparation and arc erosion properties of Ag/Ti 2 SnC composites under electric arc discharging | |
JPH0760623B2 (ja) | 真空バルブ用接点合金 | |
US5591926A (en) | Silver base electrical contact material | |
WO2016090756A1 (zh) | 一种碳纳米管增强的复合电接触材料及其制备工艺 | |
Li et al. | Effect of CNTs content on the mechanical and arc-erosion performance of Ag-CNTs composites | |
RU2224039C2 (ru) | Сплав на основе меди | |
Li et al. | Simultaneously enhanced mechanical and electrical performance of Cu-10wt.% Mo contact material by the addition of graphite | |
EP0290311B1 (fr) | Matériau composite fritté pour contact électrique et pastille de contact utilisant ledit matériau | |
EP0929088A2 (en) | Contact material | |
CN109722559B (zh) | 一种氧合金化的铜锆/铪基非晶合金及其制备方法 | |
US2818633A (en) | Electrical contact | |
JP2003155530A (ja) | 電気接点材料 | |
US2300558A (en) | Contact alloys | |
JP5185495B2 (ja) | セパレータ用金属材料及びその製造方法 | |
RU2113529C1 (ru) | Дисперсно-упрочненный композиционный материал | |
RU2104139C1 (ru) | Дисперсно-упрочненный материал для электродов контактной сварки | |
KR20210056548A (ko) | 탄탈륨-구리 합금의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄탈륨-구리 합금 | |
RU2087575C1 (ru) | Спеченный композиционный материал | |
JP6398530B2 (ja) | 電極材料の製造方法 | |
JPH036211B2 (ru) | ||
JP2003223834A (ja) | 電気接点部材とその製法 | |
JPH07320608A (ja) | 接点材料の製造方法 | |
JPH0682532B2 (ja) | 真空バルブ用接点合金の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131215 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160527 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171215 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200212 |