Microstructure of Cu-Ag-P alloy layers plasma sprayed on AgSnO2 composite material

The objective of the study was to examine the influence of plasma spraying process conditions on microstructure of the produced layers of Cu-Ag-P binding, on the AgSnO2 composite material which is used, among others, for electric contacts. The relation between chemical homogeneity of the layers in the microzones produced from powder material of the same chemical composition but different grain size was investigated. The study included also influence of energy and geometric conditions of the plasma process on microstructure of the produced layers. The investigations were conducted with a use of optical microscopy and X-ray microanalysis in microzones. Significant influence of both energy and geometric parameters of the process and the state (grain size) of the input powders on chemical homogeneity in the microzones of the layers and on the continuity of the border between the basic material and the layer was observed. The conducted investigations form a basis for optimisation of the process of composite material production with binding layer by plasma spraying technique.

---

Celem pracy było zbadanie wpływu parametrów procesu natryskiwania plazmowego na mikrostrukturę otrzymanych w procesie warstw spoiwa Cu-Ag-P, nanoszonych na materiał kompozytowy typu AgSnO2, stosowany m.in. na styki elektryczne. Badano związek pomiędzy jednorodnością chemiczną warstw w mikroobszarach uzyskiwanych z materiału proszkowego o rożnym uziarnieniu (rys.1) oraz wpływ energetycznych i geometrycznych parametrów procesu plazmowego na mikrostrukturę warstw. Zaobserwowano wyraźny związek pomiędzy wielkością uziarnienia proszku wejściowego a jednorodnością chemiczną warstw. Warstwy otrzymane z proszków 160÷250 um są niejednorodne chemiczne i ich mikrostruktura odzwierciedla budowę proszków wejściowych (rys. 2). Warstwy z proszków drobnych (50÷71 um i <50 um) można uznać praktycznie za jednorodne chemicznie (rys. 3). Z wielkością uziarnienia proszków związany jest również stopień porowatości otrzymywanych warstw (rys. 5). Parametry energetyczne i geometryczne procesu istotnie wpływają na ciągłość połączenia pomiędzy podłożem a warstwą (rys. 4). Przeprowadzone badania umożliwiły wybór najkorzystniejszych parametrów natryskiwania w celu uzyskania jednorodnych, trwale połączonych z podłożem warstw.