Cr-Y共掺杂AgSnO2触头材料性能的仿真与实验

摘要：

采用掺杂改性的方式改善AgSnO2复合触头材料的电性能和加工性能.基于密度泛函理论的第一性原理,对掺杂Cr-Y、Cr-Ce的SnO2超晶胞进行弹性常数的仿真计算,筛选出力学性能较好的稀土元素Y进行电性能的仿真与实验.从能带结构和态密度分析Cr、Y单掺杂和共掺杂对SnO2电子结构的影响,结果表明,掺杂后SnO2能带隙减小,电子跃迁所需能量降低.采用溶胶凝胶法制备掺杂的SnO2粉末,并应用XRD对其进行物相结构分析,验证了掺杂离子进入SnO2晶格,形成固溶体,能实现仿真建立的替代掺杂模型.采用粉末冶金法制备掺杂的AgSnO2复合触头材料,测量其密度、硬度和电导率,掺杂后AgSnO2触头材料电导率提高,其中Cr、Y共掺时物理性能最优,验证了仿真结果.使用JF04D型电接触触头材料测试系统对触头材料进行电接触性能试验,试验结果表明,掺杂Cr、Y可有效降低AgSnO2触头材料的燃弧能量,改善抗电弧侵蚀性,抑制电弧对触头的烧蚀,稳定触头材料的抗电弧侵蚀性能、抗熔焊性能.

关键词：AgSnO2触头材料、溶胶-凝胶法、电接触性能、燃弧能量、能带结构

所属期刊栏目：39

分类号：TM501(电器)

资助基金：国家自然科学基金51777057

在线出版日期：2022-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：3518-3529