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汽车继电器AgMeO触头材料抗电弧熔焊能力的研究
| 论文题名： | 汽车继电器AgMeO触头材料抗电弧熔焊能力的研究 |
| 关键词： | 汽车继电器;电触头材料;抗电弧熔焊能力;有限体积方法 |
| 摘要： | 电触头是继电器的关键部件之一，其性能直接关系到继电器的可靠性。随着欧盟环保指令的实施，以及汽车供电系统由14V 升高到42V的趋势，汽车继电器的服役条件对电触头材料提出了更加苛刻的要求。在触头的各种失效形式中，最为严重的是电弧放电导致的触头熔焊。对熔焊现象进行理论上的分析，能够为触头材料的开发提供指导。 本文对触头电弧熔焊中的传热与流动过程进行了数值分析，讨论了相关因素对AgMeO 触头材料抗熔焊能力的影响。通过建立圆柱形触头受电弧作用的轴对称模型，采用有限体积方法求解了触头熔池的温度场、速度场和浓度场。 计算分析表明，电弧作用在触头的局部，熔池体积小，但温度梯度大，约107K/m的数量级，温度变化剧烈，约107K/s的数量级。改变MeO的热导率、比热、分解温度和分解热，对触头的抗熔焊能力影响很小。 触头熔池中的流体流动主要由表面张力驱动，电磁力和浮力的影响不大。负温度系数的表面张力使熔池中的流体从中心流向边缘，熔池变宽变浅；正温度系数的表面张力使熔池中的流体从边缘流向中心，熔池变窄变深。流动使触头表面的MeO 颗粒含量升高，MeO的颗粒越大，在触头表面的富集效应越显著。触头表面的MeO 富集使熔化面积增加，而熔焊强度下降。 为了改善材料的抗熔焊能力，应该添加适当的元素改变电弧特性，使燃弧时间缩短，电弧半径扩大；还可添加活性元素改变触头材料的表面张力温度系数，使熔池的形状发生改变。 本文中还设计了一套触头动作模拟装置，可用于测试触头材料的抗熔焊能力。采用电磁铁和弹簧控制触头的往复运动，接触压力可调，熔焊力可测，触头装拆方便。 |
| 作者： | 傅江华 |
| 专业： | 纳米科学与技术 |
| 导师： | 熊惟皓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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