Все статьи автора в журнале: Соснин К.В.

1. Повышение свойств медного электрического контакта за счет его обработки плазмой, сформированной при электрическом взрыве фольги серебра с навеской порошка оксида цинка

   Increase in properties of copper electrical contact due to its processing by plasma formed at explosion of silver foil with weighed sample of zinc oxide powder

   Номер: 2019 / 11

   Романов Д.А. | Romanov D.A. | Московский С.В. | Moskovskiy S.V. | Соснин К.В. | Sosnin K.V. | Громов В.Е. | Gromov V.E. | Иванов Ю.Ф. | Ivanov Yu.F. | Филяков А.Д. | Filyakov A.D. | Протопопов Е.В.Protopopov E.V.

   Авторы статьи

   Authors

   Романов Д.А.

   Romanov D.A.

   Московский С.В.

   Moskovskiy S.V.

   Соснин К.В.

   Sosnin K.V.

   Громов В.Е.

   Gromov V.E.

   Иванов Ю.Ф.

   Ivanov Yu.F.

   Филяков А.Д.

   Filyakov A.D.

   Протопопов Е.В.

   Protopopov E.V.

   ---

   Повышение свойств медного электрического контакта за счет его обработки плазмой, сформированной при электрическом взрыве фольги серебра с навеской порошка оксида цинка

   На поверхности медного электрического контакта электромагнитного пускателя CJ20 впервые получены электроэрозионно стойкие покрытия системы ZnO—Ag. Формирование покрытий системы ZnO—Ag проведено обработкой поверхности электрического контакта плазмой, сформированной при электрическом взрыве фольги серебра с навеской порошка оксида цинка. Исследованы нанотвердость, модуль Юнга, износостойкость, коэффициент трения и электроэрозионная стойкость сформированных покрытий. После электровзрывного напыления износостойкость модифицированного слоя увеличивается в ≈»1,1 раза, а коэффициент трения при этом повышается в »1,3 раза по сравнению с отожженной медью. Нанотвердость напыленного покрытия в ≈»3,8 раза больше твердости отожженной меди. Среднее значение модуля Юнга сформированного покрытия больше на 7 % по сравнению с серебром и в 1,46—1,73 раза меньше по сравнению с отожженной медью. По электроэрозионной стойкости покрытие соответствует требованиям стандартов. Исследовано электровзрывное покрытие системы ZnO—Ag методами сканирующей электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии. Достижение высокого уровня эксплуатационных свойств электровзрывного покрытия системы ZnO—Ag стало возможным благодаря его наноструктурированию. Структура покрытия образована ячейками высокоскоростной кристаллизации. Размер ячеек изменяется от 150 до 400 нм. Ячейки разделены прослойками второй фазы, толщина которых изменяется от 15 до 50 нм. Методом атомно-силовой микроскопии выявлены отдельные частицы ZnO различной формы размером 10...15 нм, хаотически расположенные в серебряной матрице, а также сферические частицы ZnO размером 2...5 нм. Общая толщина покрытия составляет 60 мкм.

   ---

   Ключевые слова

   композиционное покрытие; серебро; оксид цинка; структура; электроэрозионная стойкость; нанотвердость; модуль Юнга; износостойкость; коэффициент трения

   Increase in properties of copper electrical contact due to its processing by plasma formed at explosion of silver foil with weighed sample of zinc oxide powder

   The electroerosion resistant coatings of ZnO—Ag system are obtained for the first time on the surface of the electrical contact of the electromagnetic starter CJ20. The formation of the coatings of ZnO—Ag system is produced due to the processing of the electrical contact surface by plasma formed at electrical explosion of silver foil with the weighed sample of ZnO powder. The nanohardness, Young's modulus, wear resistance, friction coefficient and electroerosion resistance of the formed coatings are studied. After the electroerosion spraying the wear resistance of the modified layer increases ≈»1.3- fold as compared to the annealed copper. The nanohardness of the sprayed coating is ≈»3.8- fold larger than that of the annealed copper. The average value of Young's modulus of the formed coating is larger by 7 % as compared to silver and is less by 1.46—1.73 times as compared with the annealed copper. By the electroerosion resistance the coating is consistent with the requirements of standards. The investigation into the electroexplosion coating of ZnO—Ag system was done by the methods of scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and atomic-force microscopy. Due to the nanostructurization it became possible to reach the high level of the operation properties of the electroerosion coating of ZnO—Ag system. The structure of the coating is formed by the cells of high-velocity crystallization. The cell dimensions vary within 150 to 400 nm. The cells are separated by the interlayers of the second phase whose thickness varies within 15 to 50 nm. The separate particles of ZnO of different shape with size of 10...15 nm located chaotically in the silver matrix as well as the spherical particles of ZnO with size of 2...5 nm are revealed by the method of atomic-force microscopy. The total thickness of the coating amounts to 60 nm.

   ---

   Keywords

   composite coating; silver; zinc oxide; structure; electroerosion resistance; nanohardness; Young’s modulus; wear resistance; friction coefficient