金属学报

作者：马敏静, 屈银虎, 王哲, 王军, 杜丹

单位：1.西安工程大学 材料工程学院 西安 710048；2.西安交通大学 物理学院 西安 710049

关键词：Ag-CuO触点材料,抗侵蚀特性,骨架重构,微观结构演变,力学性能,

基金：国家自然科学基金项目(52007137);国家自然科学基金项目(51607132);中国博士后科学基金面上项目(2021M702566);陕西省教育厅科研计划专项项目(20JK0661)

基于Ag-45CuO (骨架Ag-CuO)和Ag-20CuO (岛状Ag-CuO)触点材料的微观结构特征,利用物相识别结合显微结构分析重建了Ag-CuO材料的三维尺度模型,采用计算流体动力学(CFD)方法模拟了侵蚀作用下CuO微观结构的动态演变和重构过程。实验和模拟结果表明,反复的热冲击导致岛状Ag-CuO熔池表面形成火山口状凹坑,而骨架Ag-CuO熔池表面较为光滑。这是由于骨架Ag-CuO触点局部间隙作为CuO骨架重构的驱动力,可使重构后的CuO呈现出更明显的各向异性,从而有效束缚熔池中Ag的蒸发与偏析；而岛状Ag-CuO触点开断过程并未发生明显的CuO重构现象,其基体内岛状CuO结构易使触点在反复侵蚀作用下失效。随后,利用视觉识别技术结合有限元法,逆向重建了骨架Ag-CuO和岛状Ag-CuO触点表层局部的三维模型,进一步研究了CuO微观结构对触点表层力学性能的影响。结果表明,相比于岛状CuO结构,骨架CuO结构的相界面处不易产生应力和应变集中,该结构可有效分散熔池表面局部冲击力,显著提高触点的抗侵蚀性能。

来源：2022年第10期

《金属学报》期刊编辑部

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