Формирование структуры и свойств электровзрывных электроэрозионностойких покрытий на основе серебра и оксидов металлов на медных контактах переключателей мощных электрических сетей

Исследованы структура и свойства покрытий, предназначенных для защиты контактов переключателей мощных электрических сетей. Электроэрозионностойкие покрытия были получены методом электровзрывного напыления. Затем была проведена электронно-пучковая обработка покрытий. Структура покрытий образована серебряной матрицей с расположенными в ней частицами оксидов кадмия, олова, меди или цинка. Серебряная матрица обеспечивает высокую электропроводность, а оксиды – дугостойкость. Комплексная обработка приводит к увеличению износостойкости модифицированного слоя от 3,25 до 4,33 раза; коэффициент трения при этом составляет ≈ 0,8…1,4 от коэффициента трения медной подложки. Установлено, что нанотвердость напыленных покрытий до 3,8 раза больше твердости отожженной меди. Все покрытия повышают ресурс работы медных электрических контактов в два раза и отвечают требованиям испытаний на коммутационную износостойкость. После электровзрывного напыления фазовый состав покрытий образован упрочняющими износо- и электроэрозионностойкими фазами – оксидами CdO, SnO2, CuO и ZnO, расположенными в серебряной матрице. После электронно-пучковой обработки происходит трансформация структуры и фазовый состав для системы CdO–Ag представлен фазами Cu, Cd3Cu4, Ag2O3, CdO2, Cd3Cu4; для системы SnO2–Ag – фазами SnO2, Ag3Sn, Cu10Sn3, Cu3Sn, Cu6Sn5, Ag4Sn и CuO; для системы CuO–Ag – фазами Cu2O, Cu64O, Cu64O; для системы ZnO–Ag – фазами Ag, ZnO, Cu, CuZn, Ag5Zn8, Cu2O, Ag2O, Cu0,67Zn0,33, AgZn. Полученные покрытия относятся к классу нанокристаллических материалов.