The influence of the microstructure on the switching properties of Ag C, Ag-WC-C and Ag-W-C contact materials

• Autorzy: Wójcik-Grzybek D. , Frydman K. , Borkowski P.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0126

Warianty tytułu

PL

Wpływ mikrostruktury na właściwości łączeniowe kompozytowych materiałów stykowych Ag-C, Ag-WC-C i Ag-W-C

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The correlation between the microstructure of Ag-C, Ag-WC-C and AgWC composites and their switching properties was investigated. Two methods were used to manufacture the starting powder mixtures, namely classical milling and mechanical alloying . The arc erosion, contact resistance and welding forces of the contact materials obtained by different methods were measured using model devices. This paper presents the results achieved for the tested materials. It was found that weight loss was lower for the contacts produced by high energy milling.

PL

W pracy badano wpływ mikrostruktury kompozytów Ag-C oraz Ag-WC-C i Ag-W-C na ich właściwości łączeniowe. Do wytworzenia kompozytów stosowano dwa sposoby przygotowania mieszanin wyjściowych: klasyczne mieszanie proszków oraz mechaniczną syntezę (MA - mechanical allaying). Porównano odporność kompozytowych materiałów stykowych wykonanych różnymi technologiami na erozję łukową, rezystancje zestykową i odporność na sczepianie. Badania właściwości łączeniowych prowadzono w układach modelowych. Stwierdzono, że zastosowanie procesu MA do przygotowania mieszanin wyjściowych powoduje wzrost odporności na erozję badanych materiałów.

Słowa kluczowe

EN

electrical contacts; microstructure; switching properties; mechanical alloying

PL

materiały stykowe; mikrostruktura; właściwości łączeniowe; mechaniczna synteza

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1059--1065
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wójcik-Grzybek D.

• Institute of Electronic Materials Technology, Warsaw, Poland

autor

Frydman K.

• Institute of Electronic Materials Technology, Warsaw, Poland

autor

Borkowski P.

• Lodz Uniwersity of Technology Department of Electrical Apparatus, Lodz, Poland

Bibliografia

• [1] A. Keil, W. A. Merl, E. Vinaricky, Elektrische Kontakte und ihre Werkstoffe; Springer Verlag, Berlin 1984.
• [2] P. G. Slade, Electrical contacts; principles and applications; Marcel Dekker Inc., 1999.
• [3] M. Chmielewski, K. Pietrzak, Processing, microstructure and mechanical properties of Al2O3-Cr nanocomposites, Journal of the European Ceramic Society 27, 2-3, 1273-1279 (2007).
• [4] W. Weglewski, M. Basista, M. Chmielewski, K. Pietrzak, Modeling of thermally induced damage in the processing of Cr-Al2O3 composites, Composites Part B-Engineering 43, 2, 255-264 (2012)
• [5] P. C. Wingert, S. E. Allen, R. C. Bevington, The effects of graphite particle size and processing on the performance of silver-graphite contacts; IEEE CHMT 15, 2, 154-159 (1992).
• [6] P. Wingert, The effects of interrupting elevated currents on the erosion and structure of silver-graphite. 42th IEEE Holm Conference with 18th ICEC, Chicago, 60-69 (1996).
• [7] V. Behrens, E. Mahle, R. Michal, K. E. Saeger, An advanced silver/graphite contact material based on graphite fibre; ICEC, Loughborough, 185-189 (1992).
• [8] V. Behrens, Th. Honig, A. Kraus, E. Mahle, R. Michal, K. E. Saeger, The results of different silver/ graphite contact materials in regard to applications in circuit breakers; 41st IEEE Holm Conference, 393-397 (1995).
• [9] C. Peuker, F. Hauner, Influence of microstructure on the switching behaviour of Ag C; SAP, Lodz, 213-218 (2001).
• [10] H. Wieser, F. Hauner, The thermo-mechanical craking of Ag C contacts with parallel carbon structure; 21st ICEC, Zurich, 438-442 (2002).
• [11] Peng Jiang, Feng Li, Yaping Wang, Effect of different types of carbon on microstructure and arcing behavior of Ag/Ccontact materials; IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies 29, 2, 420-423 (2006).
• [12] P. Borkowski, E. Walczuk, D. Wójcik-Grzybek, K. Frydman, D. Zasada, Electrical properties of Ag-Ccontact materials including different carbon allotropic form; 25th ICEC&56th IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, Charleston, 167-175 (2010).
• [13] M. Chmielewski, D. Kalinski, K. Pietrzak, Relationship between mixing conditions and properties of sintered 20Al N/80Cu composite materials, Archives of Metallurgy And Materials 55, 2, 579-585 (2010).
• [14] D. Kalinski, M. Chmielewski, K. Pietrzak, K. Choregiewicz, An influence of mechanical mixing and hot-pressing on properties of Ni Al/Al2O3 composite, Archives of Metallurgy and Materials 57, 3, 695-702 (2012).
• [15] http://www.vls.icm.edu.pl
• [16] http://onlinelibrary.wiley.com
• [17] O. Schrott, Preparation of WC/Ag contact materials with different homogenity; Structure Magazine 40, Struers 6-8.
• [18] J. S. Benjamin, T. E. Volin, The mechanism of mechanical alloying, Metallurgical Transactions A 5A, 1929-1943 (1974).
• [19] C. Suryanarayana, Mechanical alloying and milling; Progress In Materials Science 46, 1-184 (2001).
• [20] D. L. Zhang, Processing of advanced materials using high-energy mechanical milling; Progress In Materials Science 49, 537-560 (2004).
• [21] A. Gładki, D. Wójcik-Grzybek, K. Frydman, Badania modelowe morfologii mieszanin proszków Ag-C uzyskanych w procesie mechanicznej syntezy; Materiały Elektroniczne 1, 3-12 (2010).
• [22] K. Frydman, D. Wójcik-Grzybek, P. Borkowski, E. Walczuk, Właściwości fizyczne i łączeniowe styków z kompozytów Ag-WC-Ci Ag-W-C; Inżynieria Materiałowa 1, 32-39 (2009).
• [23] P. Borkowski, D. Boczkowski, T. Wysocki, Computer-controlled system for testing contacts on switching high current. Measurement 40, 3, 294-299 (2007).
• [24] P. Borkowski, E. Walczuk, Computerized measurement stands for testing static and dynamic electrical contact welding. Measurement 44, 9, 618-1627 (2011).