Vật liệu compozit luyện kim bột trên nền đồng, nền sắt làm tiếp xúc truyền dẫn điện và phương pháp chế tạo - Hà Minh Hùng

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 2/N¨m 2008 9 VẬT LIỆU COMPOZIT LUYỆN KIM BỘT TRÊN NỀN ĐỒNG, NỀN SẮT LÀM TIẾP XÚC TRUYỀN DẪN ĐIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO Hà Minh Hùng (Viện Nghiên cứu Cơ khí), Đào Hồng Thái (Trường CĐ nghề Công nghiệp Hà Nội) , Đinh Tiến Dũng (Trung tâm Tiết kiệm năng lượng Hà Nội) 1. Giới thiệu Nhằm giảm thiểu tiêu hao khối lượng đồng chế tạo các đầu nối dây dẫn điện, các tiếp xúc điện là xuất phát điểm của các nghiên cứu ứng dụng công nghệ luyện kim bột trong chế tạo vật liệu điện kỹ thuật làm việc ở điều kiện có sự trượt tương đối với nhau giữa các chi tiết truyền dẫn điện tiếp xúc. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật liệu điện kỹ thuật nhóm này là: điện trở tại vùng (điểm) tiếp xúc không lớn hơn 0,5 Ω.mm2/m; độ cứng và độ bền uốn không nhỏ hơn 70 HB và 150 MPa tương ứng; độ bền vững tiếp xúc điện – tiêu hao khối lượng vật liệu tính cho 100 lần đóng ngắt tiếp xúc điện với dòng điện 20A phải đảm bảo không lớn hơn 0,3; tấm vật liệu tiếp xúc điện bị nung nóng trong quá trình làm việc không được vượt quá 100OC; tiếp xúc điện với thời gian 0,1 s cho một lần đóng ngắt mạch điện khi lấy điện đến 1.500 A không gây ra các hư hỏng bề mặt thanh hoặc tấm tiếp xúc điện [1÷4]. Các điều kiện sử dụng là cơ sở ban đầu cho việc lựa chọn vật liệu tiếp điểm điện. Khi sử dụng các thành phần hỗn hợp bột kim loại trên cơ sở nền sắt hoặc đồng và các chất pha trộn là grafit, nitơrit bo, chì (xem bảng 1), độ xốp ban đầu nằm trong khoảng 20 – 30 %. Có một số phương án công nghệ chế tạo như: cán nóng [1], thiêu kết tấm đồng thời với thấm các hợp kim dễ nóng chảy [3, 4], chế tạo vật liệu bimetal [5]. Bảng 1. Thành phần bột kim loại trong phối liệu đầu vào compozit nền sắt, nền đồng Ký hiệu thành phần vật liệu Hàm lượng các thành phần bột phối liệu, % (theo khối lượng) Sắt ( Fe) Đồng (Cu) Chì (Pb) Grafit (C) Nitơrit bo (BN) Thiếc (Sn) 1 85 10 - 2,5 2,5 - 2 78 15 5 - 2 - 3 15 77,5 5 2 - 0,5 4 36 60 2 2 - - 5 68 20 10 - 2 - 6 15 76 5,4 2,7 - 0,9 Mẫu cán có kích thước (6 ÷ 7) x 30 x 300 mm được bọc trong một lớp vỏ chiều dầy 0,2 mm. Trước khi cán, người ta nung mẫu đến 900 ÷ 950OC trong thời gian 20 phút, tốc độ cán tuỳ thuộc vào máy cán sử dụng có đường kính trục cán D = 500 mm đạt ν = 1 m/phút. Nung và làm nguội mẫu được thực hiện trong môi trường khí acgôn. Kết quả thí nghiệm nhận được theo công nghệ cán được cho trên hình 1. Các mẫu cán với biến dạng tương đối ε = 15 ÷ 35 % có độ cứng cao, kể cả mẫu từ hỗn hợp bột với hàm lượng tương đối của các tạp chất đến 5%. Trong khi đó giữa các mức độ cứng cao và một số tính chất cơ lý khác của mẫu cán nóng không quan sát thấy sự tương hợp: điện trở nằm trong khoảng R = 0,6 ÷ 0,9 Ω.mm2/m, giới hạn bền uốn σUB = 70 ÷100 MPa. Các giá trị này tương đối thấp, có lẽ là do có sự phân bố đặc trưng của chì trong cấu trúc vật liệu compozit: có thể cho rằng chì không tạo thành cùng với đồng dung dịch rắn và khi bị cán ép với áp lực lớn hơn giới hạn chảy sẽ tạo thành pha nền cấu trúc và do đó làm yếu đi các liên kết giữa các hạt kim loại với nhau [3]. Héi th¶o Khoa häc toµn quèc C«ng nghÖ vËt liÖu vµ bÒ mÆt - Th¸i Nguyªn 2008 10 Hình 1. Sự phụ thuộc của độ cứng mẫu cán nóng vào mức độ biến dạng tương đối tương ứng với các thành phần bột phối liệu: 1 – No 2; 2 – No 3; 3 – No 4; 4 – No 1 Hình 2. Sự phụ thuộc của mật độ, độ cứng, điện trởi riêng, độ bền uốn vào thời gian thấm tương ứng với các thành phần bột phối liệu: 1 – No 3, thấm dư; 2 – No 3, thấm thiếu (không đủ hàm lượng)
Sự nâng cao đáng kể các tính chất cơ lý của vật liệu compozit thiêu kết có thể đạt được nhờ công đoạn thấm bởi các kim loại dễ nóng chảy hơn kim loại nền hoặc bằng cách thiêu kết hỗn hợp bột phối liệu có tham gia của pha lỏng [3, 4]. Các tấm mẫu cán từ vật liệu compozít nền sắt Fe có độ xốp ban đầu Θo = 25 ÷ 30 % được thấm bằng đồng kim loại Cu có nhiệt độ T = 1.170 ÷ 1.200OC trong thời gian: t = 0,5; 1,0; 2,0, 3,0 và 4,0 phút (hình 2). Các kết quả thí nghiệm trong công trình [3] đã minh chứng rằng thời gian thấm khoảng t = 2 phút là vừa đủ để đạt được các chỉ tiêu theo yêu cầu tính chất của vật liệu làm tiếp điểm điện. Điều này dễ nhận thấy trên các ảnh chụp cấu trúc vật liệu mẫu cán và thấm trong 2 phút cho trên hình 3 a, b, c, d, còn khi thời gian thấm trên 2 phút thì các đường cong mật độ, độ cứng, điện trở có dạng các đường cong bão hoà. Khi thêm các tấm vật liệu kích thước lớn hơn thì có xuất hiện ảnh hưởng của yếu tố kích thước hình học của mẫu: có hiện tượng “bệnh hyđrô” của đồng và vật liệu chứa đồng [3]. Trên bề mặt mẫu cán xuất hiện các lỗ hổng và hang hốc, chúng được tạo ra do áp suất bên trong rất lớn của hơi nước và dòng chảy ngược của chất thấm ở pha lỏng. a) b) c) T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 2/N¨m 2008 11 d) Hình 3. Cấu trúc tế vi các mẫu compozit sắt - đồng - chì được thấm đồng ở nhiệt độ 1.200OC trong thời gian thấm tT theo [3]: a) – 0,5; b) – 1,0; c) – 2,0; d) – 3 phút. Hình 4. Sự phụ thuộc của độ cứng tấm bimetal tiếp xúc điện vào mức độ biến dạng theo [3]: 1 – Thành phần bột compozit phối liệu số 5; 2 – Thành phần bột compozit phối liệu số 6 Phương án công nghệ hiệu quả hơn cả là chế tạo bimetal làm tấm tiếp xúc điện [3, 5], đó là vật liệu tổ hợp compozit dạng lớp của bề mặt làm việc có tiếp xúc điện làm bằng vật liệu tiếp điểm điện (bảng 1) và lớp kim loại chịu lực làm bằng thép tấm. Công nghệ này gồm các bước sau: Thiêu kết hỗn hợp bột phối liệu lên nền thép (T = 1.000 OC, t = 30 phút), cán và ủ lần 1 ( T = 700 OC, t = 10 phút), cán và ủ lần 2 (T = 700 OC, t = 10 phút). Độ bền liên kết giữa lớp thép nền và lớp hợp kim làm việc được đảm bảo bởi lớp phủ trung gian, tổng biến dạng tương đối của tấm cán bằng εΣ = 50 ÷70 %. Sự phụ thuộc của độ cứng vào mức độ biến dạng cho trên hình 4. Khả năng chịu tiếp xúc điện khi làm việc của các vật liệu nhận được bằng các phương pháp công nghệ khác nhau được thực hiện trên thiết bị thử chuyên dụng trong quy mô phòng thí nghiệm lưới điện tiếp xúc, nó được xác định theo khối lượng vật liệu bị tiêu hao sau 100 lần tiếp xúc điện dưới hiệu điện thế U = 60 V và cường độ dòng điện I = 20A, thời gian tiếp xúc giữa catốt với vật mẫu được coi là một lần tiếp xúc điện và bằng 0,5 giây. Khảo nghiệm mẫu vật liệu bimetal được thực hiện trên máy thử mòn chuyển động tịnh tiến dưới áp lực p = 50 kN/mm2, tốc độ 60 chu kỳ tiến – lùi trong một phút, cường độ dòng điện I = 20 A, hiệu điện thế U = 20 V, thời gian thử 30 giờ (tương đương 10.800 chu kỳ), kết quả cho trong bảng 2. Độ bền chịu tiếp xúc điện của mẫu bimetal thiêu kết và cán thấp hơn so với vật liệu đồng được giải thích bởi sự có mặt trong lớp vật liệu làm việc tiếp xúc điện có các lỗ xốp. Điều này có thể khắc phục bằng cách tiếp tục biến dạng bimetal cho đến khi đạt được độ xốp dư của nó nhỏ nhất. Bảng 2. Kết quả khảo sát mẫu vật liệu luyện kim bột dùng cho chế tạo tiếp xúc điện Ký hiệu thành phần VL Công nghệ chế tạo Số ký hiệu mẫu Tiêu hao khối lượng trong 100 lần đóng ngắt dòng điện, gam Lượng mòn vật liệu thiêu kết (30 h), gam Lượng mòn chi tiết ma sát cặp đôi (30 h), gam Tổng lượng mòn 1 Đồng đúc - 0,0025 - - - 2 Cán nóng 1 0,0060 - - - 3 Cán nóng 3 0,0038 12,7 1,85 14,55 4 Thấm đồng 3 0,0048 13,1 1,83 14,93 5 Bimetal 5 0,2760 32,6 0,45 33,05 6 Bimetal 6 0,1310 1,27 0,04 1,310 Héi th¶o Khoa häc toµn quèc C«ng nghÖ vËt liÖu vµ bÒ mÆt - Th¸i Nguyªn 2008 12 Việc khảo nghiệm trên thực tế khả năng làm việc của vật liệu bimetal tiếp xúc điện do các nhà nghiên cứu Liên Xô trước đây (theo tác giả công trình [1]) được thực hiện trên động cơ điện của tàu hoả chở hàng chạy đầu máy điện Bл-2 và các toa tàu hàng tải trọng tổng bằng 3.500 tấn. Dòng điện được lấy bằng thiết bị Paltograf 10PP (một mặt nền) với hai dãy các tấm tiếp xúc điện có gắn đầu đo nhiệt độ. Trị số cường độ dòng điện lấy ra theo các tấm tiếp xúc điện thay đổi trong phạm vi I = 600 ÷ 1.200 A. Tốc độ của tàu vận tải đường sắt chạy điện trung bình là 60 km/h. Nhiệt độ nung nóng các tấm tiếp xúc điện nhận được trong quá trình khảo nghiệm không vượt quá 8000C, thấp hơn so với giới hạn cho phép 200C. Kiểm tra bằng mắt bề mặt làm việc của các tấm tiếp xúc điện sau khi chạy khảo nghiệm với 10.800 chu kỳ thử cho thấy chất lượng bề mặt của chúng rất tốt, lượng mòn đồng đều theo toàn bộ diện tích tiếp xúc bề mặt làm việc, không có hiện tượng gỉ. 2. Một số kết quả thí nghiệm chế tạo vật liệu bimetal làm tiếp xúc điện ở Việt Nam: Như vậy, qua nội dung đã trình bày ở mục 1 trên đây, việc sử dụng các loại vật liệu compozit hệ sắt- đồng - chì và một số kim loại thấm khác nói trên, cũng như vật liệu bimetal thép các bon thấp + compozit hệ sắt- đồng - chì (gọi tắt là “compozit lớp thép + hợp kim Cu”) cho thấy khả năng sử dụng của chúng trong ngành công nghiệp điện lực rất tốt. Đặc biệt có hiệu quả ở đây là chúng cho phép giảm thiểu số lượng đáng kể các kim loại quý hiếm như đồng kim loại bởi tính chất đặc trưng của vật liệu tổ hợp bimetal lớp hoặc vật liệu tổ hợp từ các bột kim loại (gọi tắt chung cho hai loại vật liệu nêu trên là vật liệu “compozit kim loại”): đó là phần lớn kết cấu chịu lực được làm bằng vật liệu rẻ tiền hơn như bột sắt, hoặc thép tấm với tỷ lệ theo thể tích có thể đạt đến 70% (tuỳ theo từng trường hợp cụ thể), điều đó làm giảm giá thành phôi ban đầu để chế tạo các tiếp điểm điện, các tấm bimetal tiếp xúc điện làm việc có sự di trượt và ma sát với nhau. Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu về các phương pháp công nghệ tiên tiến để chế tạo bimetal dưới sự chủ trì của PGS.TS. Hà Minh Hùng và có sự tham gia của đồng tác giả bài báo này đã chọn một trong nhiều phương án tạo phôi bimetal bằng phương pháp luyện kim bột [5 ÷ 9]. Công nghệ tạo phôi vật liệu bimetal làm tấm tiếp xúc điện bằng phương pháp luyện kim bột gồm các bước cơ bản sau: 1) ChuNn bị phối liệu bột hệ Cu – Pb – Sn – Zn – Grafit theo tỷ lệ % tính theo khối lượng của các thành phần Cu : Pb : Sn tương ứng là 89% Cu + 4% Pb + 4% Sn + 2% Zn + 1% C(grafit); 2) Rải bột trên nền thép 08s; Thiêu kết ở nhiệt độ 900 ÷ 950OC trong thời gian 0,5 ÷ 1,0 giờ trong lò bán công nghiệp, môi trường bảo vệ là amôniắc phân huỷ; Cán nguội với biến dạng tương đối tổng cộng đến 25 - 30% (đối với lớp phủ hợp kim đồng). Mẫu bimetal thép 08s + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) nhận được bằng công nghệ này có kích thước: hxBxL = 10 x 200 x (1200 ÷1600) mm (Hình 5). Tính chất cơ lý của vật liệu bimetal luyện kim bột nói trên quá giám định các loạt mẫu thí nghiệm [5, 9] được cho trong bảng 3. Khảo sát mòn lớp hợp kim đồng trên nền thép được thực hiện trên thiết bị thử mòn nhanh chuyên dụng, mẫu được uốn thành ống bạc và thử với điều kiện có dầu bôi trơn, điều kiện ma sát học như sau: tải trọng trên bề mặt ma sát: p = 3000 ÷ 5000 N; tốc độ quay của ngõng trục ω = 1000 vòng/phút (đường kính cổ trục ∅80 mm; khe hở ban đầu giữa trục và bạc 0,02 mm); dầu bôi trơn có 3 loại với độ nhớt động học: η1 = 4 cst., η2 = 6 cst. và η3 = 8 cst.; thời gian thử là: 4 , 8 và 12 giờ. T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 2/N¨m 2008 13 Bảng 3. Kết quả thực nghiệm tạo vật liệu compozit thép 08s + Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) TT Chỉ tiêu giám định Ký hiệu Đơn vị tính Trị số thực nghiệm Ghi chú 1 Độ xốp lớp hợp kim sau thiêu kết, không biến dạng dẻo Θo % 12,41 ÷ 28,28 Giá trị trung bình các mẫu QHTN 2 Độ bền bám dính 2 lớp sau thiêu kết σBD MPa 37,1 ÷ 81,8 Lấy trung bình qua 2 lần thử 3 Độ bền bám dính 2 lớp sau thiêu kết và cán lần 1 σBD MPa 39,1 ÷ 77,1 Cán lần 1 không qua ủ 4 Độ bền bám dính 2 lớp sau thiêu kết và cán lần 2 σBD MPa 33,5 ÷ 52,7 Cán lần 2 không qua ủ 5 Độ cứng tế vi lớp hợp kim Hµ MPa 613 ÷ 122 Mẫu không ủ 6 Độ cứng tế vi lớp nền thép Hµ MPa 975 ÷ 135 Mẫu không ủ Đồ thị mòn nhận được theo một số mấu quy hoạch thực nghiệm [7], ứng với dầu bôi trơn có độ nhớt động học η2 = 6 cst được cho trên hình 6. Để áp dụng cho việc làm tiếp điểm điện, nhóm nghiên cứu chúng tôi đang tiến hành các thử nghiệm mòn trên máy thử mẫu phẳng (hình 7), kết quả thí nghiệm sẽ công bố trong thời gian tới. Kết quả xử lý các số liệu thực nghiệm bằng phần mềm máy tính chuyên dụng cho mô hình toán học mô phỏng độ bền bám dính lớp hợp kim đồng với lớp nền thép (σbd) và độ xốp lớp hợp kim đồng sau thiêu kết (γ0) phụ thuộc vào ba thông số công nghệ chính: áp lực ép bột trên nền thép (p), nhiệt độ thiêu kết (T) và thời gian thiêu kết (t) nhận được như sau [9]: σbd (p, T, t) = – 13,0625 + 0,0166 T + 0,0107 t – 0,148 p (1) γO (p, T, t) = 108,5746 – 0,0887 T – 0,0296 t + 0,1593 p (2) Khảo sát và chụp ảnh cấu trúc tế vi vùng lân cận biên giới hai lớp thép 08s và hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) của một mẫu thí nghiệm trong quy hoạch thực nghiệm N = 33 và xử lý ảnh phân tích cấu trúc bằng phần mềm máy tính chuyên dụng Image-Pro and Materials - Pro Analyzer (USA) [9] cho kết quả như trên Hình 8. Trên Hình 9 là ảnh chụp cấu trúc tế vi của một mẫu thí nghiệm khảo sát tổ chức và đo độ cứng tế vi (Hµ) hai lớp thép 08s và hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C (grafit) sau thiêu kết tại vùng lân cận biên giới liên kết của chúng [5]. Hình 5. Mẫu thí nghiệm thiêu kết tạo vật liệu tấm compozit thép 08s + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) Héi th¶o Khoa häc toµn quèc C«ng nghÖ vËt liÖu vµ bÒ mÆt - Th¸i Nguyªn 2008 14 Ð? TH? MÒN B?C TRONG D?U Hình 6. Đồ thị mòn nhận được theo một số mấu quy hoạch thực nghiệm, ứng với dầu bôi trơn có độ nhớt động học η2 = 6 cst. theo [7] Hình 7. Máy thử mòn nhanh mẫu phẳng từ vật liệu compozit thép + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) Kết quả phân tích pha trên mẫu quy hoạch thực nghiệm có mã số No 112 để đối chứng với các kết quả nghiên cứu tổ chức vật liệu compozit thép 08s + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) được cho trên hình 10 (do nhóm nghiên cứu gửi mẫu thí nghiệm sang Trường đại học Kỹ thuật Freiberg, CHLB Đức thực hiện). Các kết quả thu nhận được cho thấy sự trùng khớp khá tốt giữa các nghiên cứu về cấu trúc vùng biên giới liên kết hai lớp vạt liệu compozit thép 08s + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit). Nhìn chung, đây là một hướng công nghệ tiên tiến của thế giới do nhóm nghiên cứu đề xuất là rất cần thiết, nên được đầu tư nghiên cứu để áp dụng vào sản xuất công nghiệp trong điều kiện trong nước, khi mà giá thành nhập ngoại các vật liệu kỹ thuật điện thế hệ mới ngày càng cao, chi phí nguyên liệu đầu vào cho việc chế tạo các linh kiện điện động lực và điện điều khiển trong các ngành kinh tế đang có nhu cầu ngày càng phát triển, đảm bảo tiết kiệm chi phí đầu vào của ngành điện lực Việt Nam. Phase Area Area (microns) Percentage Phase 1 91950.117 23.401434 Phase 2 85661.680 21.801018 Phase 3 215313.38 54.797554 Analysis Phase Area Phase 1 Phase 2 Phase 3 Statistics Minimum 21.801% 23.401% 21.810% 54.798% Maximum 54.798% 23.401% 21.810% 54.798% Mean N/A 23.401% 21.810% 54.798% Std.Dev N/A 0% 0% 0% Fied Statistics Total 392925.2 Scaned Area Field Area 392925.2 Number of Field 1 x 200 Ảnh chụp cấu trúc lớp vật liệu compozit Cu4Pb4Sn2Zn1C (grafit) Độ xốp tổng sau thiêu kết 18.01% Biểu đồ phân tích 03 pha cấu trúc cơ bản: Phase 1 - Lỗ xốp; Phase 2 - Cu; Phase 3 - Sn+Pb+Zn+C T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 4(48) Tập 2/N¨m 2008 15 Hình 8. Biểu đồ thành phần hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C(grafit) tính theo tỷ lệ % diện tích pha [9] ↔100 µm ↔100 µm  Cu4Pb4Sn2Zn1C Biên giới  Thép
 Cu4Pb4Sn2Zn1C Biên giới  Thép
Hình 9. Tổ chức vùng lân cận biên giới liên kết thép 08s + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C sau thiêu kết, Mẫu số 122 A (Việt Nam) Hình 10. Tổ chức vùng lân cận biên giới liên kết thép 08s + hợp kim Cu4Pb4Sn2Zn1C sau thiêu kết, Mẫu số 112 (TU Freiberg) 3.Kết luận: 1. Vật liệu làm tiếp điểm điện và các tấm tiếp xúc điện được chế tạo bằng công nghệ đúc truyền thống và công nghệ luyện kim bột, mà chủ yếu là compozit kim loại bột hệ nền đồng (Cu) - hạt sắt (Fe), nền sắt (Fe) - hạt đồng (Cu) pha trộn với bột grafit (C) và bột kim loại dễ nóng chảy khác như chì (Pb), thiếc (Sn), nitơrit bo (BN), kẽm (Zn)... với hàm lượng theo tỷ lệ % khối lượng các kim loại thành phần khác nhau. Bằng các nghiên cứu thực nghiệm và khảo nghiệm trên thực tế khả năng làm việc các tiếp xúc điện chế tạo từ vật liệu compozit nói trên ở nước ngoài đã minh chứng được các tính chất cơ lý của nó đều đạt yêu cầu kỹ thuật và tiết kiệm rất lớn khối lượng các kim loại mầu quý hiếm so với công nghệ đúc truyền thống; 2. Ở Việt Nam đến nay dưới sự chủ trì của PGS.TS. Hà Minh Hùng, nhóm nghiên cứu công nghệ tạo hình vật liệu mới tại Viện Nghiên cứu Cơ khí đã có một số nghiên cứu ứng dụng công nghệ luyện kim bột cho việc chế tạo vật liệu làm tiếp điểm điện và các tấm tiếp xúc điện trong quy mô phòng thí nghiệm đạt kết quả rất khả quan. Tuy nhiên, để phát triển được công nghệ này trong điều kiện cụ thể của nước ta, cần có những đề tài nghiên cứu sâu hơn về cơ sở lý thuyết, nghiên cứu thực nghiệm để tối ưu hoá công nghệ và giám định trên các máy móc ngành điện lực một cách toàn diện để có thể đưa công nghệ tiên tiến của thế giới vào ứng dụng thử trên quy mô sản xuất thử loạt nhỏ trong công nghiệp, nhằm mục tiêu tiết kiệm bằng cách giảm chi phí đầu vào cho sản xuất và truyền tải điện trong toàn quốc, đồng thời đón đầu nhu cầu đầu tư các lưới điện lực cho vận tải đường sắt (metro, tàu điện nổi, ô tô chạy điện, tàu hoả chạy điện, hệ thống phân phối điện... như ở các quốc gia công nghiệp tiên tiến trên thế giới). Tóm tắt Vật liệu compozit với hàm lượng sắt 15 ÷ 85 % Fe, đồng 10 ÷ 76 % Cu trong hỗn hợp với tỷ lệ theo khối lượng khác nhau của các thành phần chì (Pb), grafit (C), nitơrit bo (BN) và thiếc (Sn) làm các đầu nối và thanh tiếp xúc dẫn điện sử dụng trong ngành điện lực ứng dụng công nghệ luyện kim bột đã được nghiên cứu chế tạo và thử nghiệm. Báo cáo này giới thiệu Héi th¶o Khoa häc toµn quèc C«ng nghÖ vËt liÖu vµ bÒ mÆt - Th¸i Nguyªn 2008 16 những kinh nghiệm nghiên cứu chế tạo vật liệu tiếp xúc dẫn điện ở nước ngoài và một vài kết quả thực nghiệm đối với hỗn hợp bột đồng – chì - thiếc - kẽm – grafit được thiêu kết trên nền lớp thép các bon thấp trong phòng thí nghiệm ở Việt Nam của nhóm tác giả. Summary Application and processing copper – based, iron – based composite materials in electrical conduction contact Ha Minh Hung (National Research Institute of Mechanical Engineering) Dao Hong Thai (Hanoi College of Industrial Vocational Education) Dinh Tien Dung (Energy Conservation Center of Hanoi City) Powder Metallurgy Metal Composites with 15%-18% Iron, 10-76% Copper and reasonable contents of Carbon, Lead, Nitride Bo and Tin have been studied and applied to fabricating electrical contacts. This paper introduces results of sintering copper – iron – lead - tin- zinc and graphite on low-carbon steel substrate powder in the world and some experiment results of authors in laboratory in Vietnam. Tài liệu tham khảo [1]. Кольцов В. П. (1967), “Опыт применения металлокерамики за рубежом“, Серия “Электрификация и энергетическое хозайство”, Москва, 200 стр.; [2]. Катрус О. А., Алешина А. В., Бикаревич З. П. (1976), “Исследование водородной болезни проката из медного порошка”, Изд.Порошковая металлургия, Киев,“Наумкова думка”, No7, стр.61- 64; [3]. О. А. Катрус, А. В. Алешина (1980), “Токосъёмные пластины изготовленные методом прокатки порошков”, Изд. Порошковая металлургия, Киев, “Наумковадумка”, No1, стр. 94-97; [4].Б. С. Мытин,(1987),"Порошковая металлургия и напыленные покрытия", Ред."Металлургия",Москва, 786 cтp.; [5]. Hà Minh Hùng (1998), “ Mô hình toán học công nghệ tạo băng composit kim loại bột trên nền thép bằng thực nghiệm”, Tạp chí Công nghiệp Việt Nam, số 23, trang 25-27; [6]. Hà Minh Hùng (1999), “Nghiên cứu áp dụng công nghệ luyện kim bột tạo vật liệu hợp kim nhiều lớp làm bạc trượt ở Việt Nam”, Tạp chí Công nghiệp Việt Nam, số 18, trang 26 - 28; [7]. Hà Minh Hùng, Dương Trọng Đông (1999), “Đánh giá chất lượng băng thép + hợp kim đồng bằng mô hình toán học mô phỏng”, Tạp chí Công nghiệp Việt Nam, số 10, trang 27, 28, 31; [8]. Hà Minh Hùng (1999), “Nghiên cứu áp dụng công nghệ luyện kim bột tạo vật liệu hợp kim nhiều lớp làm bạc trượt ở Việt Nam”, Tạp chí Công nghiệp Việt Nam, số 18, trang 26-28; [9]. Hà Minh Hùng, (2000), ”Nghiên cứu ứng dụng công nghệ luyện kim bột chế tạo băng hợp kim hai lớp làm bạc trượt”, Báo cáo Chuyên đề KHCN KHCN 05.06-01 (thuộc đề tài cấp Nhà nước KHCN 05.06), Viện Nghiên cứu Cơ khí, Hà Nội, 227 trang; [10]. Hà Minh Hùng, Vũ Trung Tuyến, Nguyễn Tuấn Anh (2002), “Nghiên cứu ảnh hưởng của biến dạng dẻo đến tính chất bimetal thép + hợp kim đồng thiêu kết”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 68, trang 32-35; [11]. Hà Minh Hùng (2004), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu bimetal chịu mòn bằng công nghệ luyện kim bột:, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 4, số 85+86, trang 59-62. [12].Hà Minh Hùng, (2007), ”Công nghệ luyện kim bột”, Giáo trình SĐH, Viện Nghiên cứu Cơ khí, HN.