【摘 要】
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Ag/SnO2材料作为目前最有发展前景的新型电接触材料,目前国外发达国家已经实现批量化生产。我国对Ag/SnO2材料的研究起步较晚,Ag/SnO2材料制备过程中存在的一些问题如SnO2颗
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Ag/SnO2材料作为目前最有发展前景的新型电接触材料,目前国外发达国家已经实现批量化生产。我国对Ag/SnO2材料的研究起步较晚,Ag/SnO2材料制备过程中存在的一些问题如SnO2颗粒与Ag基体润湿性差、加工成型困难等还没有很好的解决。为加快Ag/SnO2材料国产化进程,开展改善SnO2与Ag基体的润湿性的研究,设计合理的成型工艺,对于Ag/SnO2电接触材料实现工业化生产具有极其重要的意义。本文主要进行了 Ni掺杂SnO2纳米粉体制备的前期工作以及利用Deform有限元模拟软件对成型工艺相关参数进行了模拟分析。获得了制备掺杂粉体参数和理论成型最佳参数,为Ag/SnO2材料批量生产提供了数据支持。采用水热法制备了 Ni掺杂SnO2纳米粉体,考察了前驱体Ni的掺杂量、滴定终点pH值、水热反应温度等对所得纳米粉体物相,晶粒度和形貌的影响;用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）及其附带的能谱仪（EDS）对产物结构和形貌进行表征。结果表明:前驱体中Ni2+与Sn4+摩尔比为1:5,水热温度为160℃时制备的粉体分散性较好,颗粒大小最均匀,平均尺寸为200nm左右。掺杂量继续提高时粉体团聚现象加剧;Ni2+与Sn4+摩尔比从1:10提升到3:10时,SnO2特征峰半高宽变宽,阻碍了 SnO2结晶化过程。同时借助Deform有限元模拟软件,根据实际工艺参数建立Ag/SnO2电接触材料热挤压有限元模型,模拟Ag/SnO2材料坯料挤压成丝材的过程。获得不同挤压参数下坯料和模具的温度场分布、载荷行程曲线、应力应变分布情况。针对模具挤压过程中应力集中情况,通过建立模具磨损模型,对模具结构进行优化。模拟结果显示,当挤压速度为8mm/s时,坯料出丝温度接近初始温度,模具应力应变相对较小。对模具结构进行优化模拟分析获得优化参数,当倾角倒角半径为0.75mm时,模具应力集中现象明显改善。模具初始温度550℃对挤压过程的顺利进行是有利的,模具的初始硬度在初始设计56HRC～60HRC是合理的。
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