高压开关用功能梯度型灭弧喷口复合材料制备与性能

作     者：陈蕊 袁端鹏 王亚祥 郝留成 侯亚峰 王宁 赵晔 卢银花 CHEN Rui;YUAN Duanpeng;WANG Yaxiang;HAO Liucheng;HOU Yafeng;WANG Ning;ZHAO Ye;LU Yinghua

作者机构：平高集团有限公司河南平顶山467001 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2024年第52卷第11期

页      面：79-84,104页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：功能梯度型 灭弧喷口 电气强度 界面 拉伸强度 

摘      要：为满足断路器灭弧室安装、动作时对灭弧喷口不同部位的性能需求,提升灭弧喷口的综合性能,设计了两段式功能梯度型灭弧喷口,对该功能梯度型灭弧喷口的制造技术进行了系统的研究,并对其材料性能进行了验证。首先利用Ansys有限元分析软件,建立了两段式功能梯度型喷口毛坯模型,进行梯度喷口毛坯烧结过程仿真计算,从理论上优化了功能梯度喷口毛坯烧结工艺,获得了能够兼顾两种配方体系性能的烧结工艺;在成型工艺阶段,设计了专用平整工装,保证了功能梯度型喷口界面处的平整度;最终采用最优压制工艺和烧结曲线制备了功能梯度型毛坯并进行了力学、电、热等性能测试,测试结果表明所制备功能梯度喷口毛坯的BN/聚四氟乙烯(PTFE)侧、MoS2/PTFE侧和界面处的力学、电、热性能均满足断路器产品对喷口的技术要求,界面处的各项性能较优保证了喷口的基本性能,同时BN/PTFE侧具有较优的耐烧蚀性能,MoS2/PTFE侧具有较优的力学性能,符合设计初衷。研究成果为大容量断路器的研发提供思路和技术支撑。