Cu含量对Ag/LSCO电接触材料物理性能的影响

采用溶胶凝胶法辅以高能球磨工艺合成Cu粉体改性La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(LSCO)粉体,用粉末冶金工艺结合热挤压技术制备了系列Cu改性Ag/LSCO电接触材料与成品丝,研究了Cu粉体对改性Ag/LSCO材料界面润湿性、物理力学性能等影响规律。结果表明,随着Cu含量的增加,改性Ag/LSCO-xCu(x=0、1、2、4、6、8)电接触材料的电阻率呈先增加后减小的趋势,与Ag和LSCO基底的润湿角变化趋势相一致,但其密度和硬度性能变化趋势相反;当Cu含量为4%时,Ag和LSCO-4Cu基底的润湿角达最小值55.0°,相应的成品丝(φ2.35mm)性能最佳:电阻率2.29μΩ·cm,硬度(HV^(0.3))946.7MPa,密度9.73g/cm^(3),断后延伸率3.9%,为纯Ag/LSCO的3.9倍。

Ag-MAX电触头材料的研究现状及发展趋势

电触头材料是继电器、电路开关、仪器仪表等电气设备中极为重要的组成部分,承担接通、断开电路及负载电流的任务,电触头材料的性能、质量好坏将直接影响仪器的寿命及使用可靠性。对近年来逐渐得到关注的Ag-MAX电触头材料进行简要介绍,讨论了Ag-MAX电触头材料的种类、制备工艺及相关性能,对Ag-MAX电触头材料的未来发展进行展望。

压电陶瓷用银浆的研制

目前,附着力低是压电陶瓷银浆存在的主要问题。笔者研究了玻璃化学成分、银粉对压电陶瓷银浆性能的影响,其结果表明,在玻璃原材料里加入适量的二氧化钛,是压电陶瓷银浆附着力提高的关键措施。优化配方使用混合银粉,选用合适配方的玻璃粉,所得银浆料的印刷性能、方阻、附着力、与焊料的润湿性及耐焊性等各项指标均符合要求。

浅谈液相还原法制备银粉装置的研究

银粉因高的表面活性及催化性能而被广泛应用,近年随着对银粉各项性能的要求提高,其合成工艺层出不穷已成为当前的研究热点。液相还原法是材料和化学领域最为普遍的制备方法,其制备工艺操作简便,设备要求低,相比其他方法有很大的优势。本文重点概述了不同反应装置制作不同粒径的银粉工艺,包括传统的反应釜装置、超声装置和微反应器装置,对促进银粉制备技术工艺的进步和工业生产提供了一定的理论价值。

Ag−Zr−Y体系相平衡的实验测定与热力学计算

利用XRD、SEM−EDS技术研究Ag−Zr−Y体系在800、600和500℃的相平衡。测定Y在Ag_(2)Zr和AgZr相以及Zr在Ag_(51)Y_(14)、Ag_(2)Y和AgY相中的溶解度。在这些相图的等温截面中未发现三元化合物的存在。根据本研究和文献报道的实验数据,采用CALPHAD相图计算方法对Ag−Zr−Y体系进行热力学评估。采用置换溶液模型描述熔体相以及亚点阵模型描述二元化合物。通过优化得到一套自洽且能准确描述Ag−Zr−Y体系的热力学参数。计算几个代表性的等温截面和液相面投影图,并构筑Ag−Zr−Y体系的希尔反应图。计算结果与实验数据相吻合。

Ag-Sn-Zr三元系的热力学模拟和凝固显微组织

采用关键实验和热力学模拟研究Ag–Sn–Zr三元系的相平衡。通过制备22个平衡合金,采用X射线衍射、扫描电子显微镜和能量色散X射线能谱测定Ag–Sn–Zr体系500、700和900℃的等温截面。通过制备8个铸态合金,研究合金的凝固行为。测定Zr、Sn和Ag在Ag–Sn、Ag–Zr和Sn–Zr体系中二元化合物的溶解度,未发现三元化合物存在。基于3个边际二元系的热力学描述及获得的相平衡数据,采用CALPHAD方法对Ag–Sn–Zr体系进行热力学优化,得到一套自洽的热力学参数。计算的等温截面与实验数据吻合较好。计算和构筑Ag–Sn–Zr体系在整个成分范围内的液相面投影图和希尔反应图,模拟Gulliver-Scheil非平衡条件下铸态合金的凝固行为。模拟结果与实验数据相一致。

空气主要组分在Ag表面的吸附行为研究

空气中熔融的Ag能够溶解自身体积的22倍氧气,冷却固化过程中其他气体(N_(2)、CO_(2)等)几乎为零。吸附是气体溶解的第一步,本文基于量子化学和簇模型的方法建立空气主要组分N_(2)、O_(2)、CO_(2)于Ag表面的吸附模型,研究Ag表面对空气主要组分的吸附行为。结果显示,O_(2)在Ag(100)、Ag(110)、Ag(111)上的吸附能都为最大,空气中Ag的周围主要吸附O_(2),且几乎不产生与其他非氧组分的直接接触;Ag表面上N_(2)、O_(2)、CO_(2)的解离都需要一定的热激活条件,O_(2)在Ag表面的解离能垒低于N_(2)和CO_(2),更容易解离成O吸附在表面。因此,Ag对空气中的O_(2)具有选择性吸附的功能。

明胶作分散剂制备球形银粉的研究

考察了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、阿拉伯树胶、瓜尔豆胶、明胶、柠檬酸钠5种分散剂对银粉粒度分布和微观形貌的影响,并选择明胶作为分散剂;然后详细研究了明胶用量、硝酸银溶液初始质量百分比浓度、溶液体系搅拌速度、抗坏血酸溶液初始pH值及溶液体系温度等因素对银粉粒度分布和微观形貌的影响,并最终确定了制备粒径均一、球形度较好的银粉的优化工艺条件。研究结果表明:随着硝酸银溶液初始质量百分比浓度的增加,银粉的D50粒径逐渐增大;而随着溶液体系搅拌速度、明胶用量、抗坏血酸溶液初始pH值和溶液体系温度的增加,银粉的D50粒径逐渐变小,微观形貌更趋近于球形。以明胶作为分散剂制备银粉的优化工艺条件为:硝酸银溶液初始质量百分比浓度为16.0%、明胶与硝酸银质量百分比为3.96%、抗坏血酸溶液初始质量百分比浓度为12.3%、抗坏血酸溶液初始pH值为2.5、溶液体系搅拌速度为400 rpm、溶液体系温度为50℃、反应滴定时间控制在25 min,在此条件下制备得到的银粉的D50粒径为3.247μm,比表面积为0.175 m^(2)/g,银粉分散均匀,球形度良好。

氮化铝陶瓷用银浆的研制

目前氮化铝陶瓷银浆存在的主要问题是附着力低。笔者研究了玻璃化学成分、添加剂及银粉对氮化铝陶瓷银浆性能的影响。结果表明,在玻璃原材料里加入适量的白砂糖,在高温熔炼玻璃时,白砂糖将玻璃中的二氧化钛部分还原成金属钛,是氮化铝陶瓷银浆附着力提高的关键措施。优化配方使用混合银粉,加入添加剂,选用合适配方的玻璃粉,所得银浆料的印刷性能、方阻、附着力与焊料的润湿性及耐焊性等各项指标符合要求。

Sc元素对Ag-Ni合金力学性能与抗硫化性能的影响

采用真空感应熔炼炉制备Ag-Ni-Sc系列合金。采用浸泡腐蚀、电化学测试研究了系列合金在0.1mol/L的Na_(2)S溶液和H_(2)S气氛中的腐蚀行为,采用SEM、EDS、OM及硬度测试研究了Sc含量对Ag-Ni合金的腐蚀形貌、腐蚀产物组分、显微结构及力学性能的影响。结果表明,适量添加Sc元素可以降低合金的腐蚀电流,提高合金的抗硫化性能,细化合金晶粒,提升合金的硬度。过量的Sc会导致合金组织中出现过多金属间化合物、晶界偏析,从而使得合金硬度和抗硫化性能变差。综合考虑,Sc元素在Ag-Ni合金中的最优添加量为0.15%。

银基稀土电接触材料的研究进展和展望

贵金属电接触材料广泛应用于电子、电器、航空、航天等领域中,其中银基电接触材料因具有优异的电接触性能和较低的价格,是贵金属电接触材料中用途最广的电接触材料。稀土因具有特殊的物理化学性质,使其在材料研究领域有着“工业维他命”的称谓。通过往银中添加少量稀土不仅能提升银合金的力学性能,还可提高材料的耐电弧烧蚀性、抗熔焊能力、抗氧化能力等电接触性能。本文总结了银稀土电接触材料的主要种类、制备方法、添加稀土数目,及稀土对组织结构和电学性能的影响。介绍了银稀土电接触材料性能的部分测试方法,最后提出了银稀土电接触材料研究中待解决问题和研究发展趋势。

工业态AZ31镁合金的超塑性变形行为

研究了工业态AZ31镁合金在温度 6 2 3～ 72 3K和应变速率 1× 10 -5～ 1× 10 -3 s-1范围内的超塑性变形行为。结果表明 ,工业态AZ31镁合金表现出良好的超塑性 ,其最高断裂延伸率达到 314%,应变速率敏感指数达 0 .4。显微组织观察和断口分析表明 ,工业态AZ31镁合金超塑变形主要由晶界滑动机制所控制 ,同时 ,动态再结晶也是合金超塑变形的一种协同机制。

银基电接触材料的研究现状及发展趋势

从电接触材料的电学、力学和加工性能等要求出发,介绍了银基电接触材料的种类、特点、性能及研究进展。分析比较了常用银基合金(Ag-Ni系、Ag-W系和Ag-RE系)和银基氧化物(Ag-ZnO、Ag-CuO和Ag-SnO2)电接触材料的制备方法及优缺点。发展无公害环保型并能广泛适用的新型节银电接触材料,已成为目前银基电接触材料研究、应用的重点。

银合金及银复合材料的技术发展

介绍了国内外银合金及银复合材料的生产和技术现状 ,主要问题和发展趋势。

稀土在银饰品材料中作用的研究

为改善银合金饰品材料的抗自然时效软化和抗变色性能 ,试验研究了含稀土 (钇、镧、铈 )低于 0 .11%的银合金饰品材料 ,测试了银合金的硬度随变形量、温度及时效时间的变化规律 ,并用电子探针对银饰品试样进行扫描分析 ,在 0 .1mol/ L 的硫化钠水溶液中对各试样进行了腐蚀实验 ,发现银钇固溶态银合金比纯银具有较好的耐腐蚀性能和较高的抗时效软化能力 ,适合于用作银饰品材料 ,而含有弥散分布的第二相稀土化合物的银合金则显示了更好的加工硬化和抗时效软化效果 。

纳米级银颗粒的制备方法

在简要介绍纳米银在各个工业领域应用的基础上,总结比较了各种制备纳米银颗粒的方法。物理和化学方法的工艺技术都比较成熟,但也存在着一定的不足。新兴的生物还原法因其具有微生物原料来源广,生物还原反应条件温和,产物纳米颗粒不易团聚,以及过程加入的化学试剂和产生的有毒副产物少等特点而开始受到关注。微生物还原金属离子有2种不同的机理:微生物的酶催化机理和非酶还原机理。对生物还原法原理的充分认识是将该方法发展成为可实际应用的纳米银制备工艺的重要基础。

常用银基电工触头材料及无镉新材料的开发

本文介绍了当前国内外银基电工触头材料的研究应用情况,阐述了电工触头材料的种类、性能及用途,以及在实际应用中的选用原则,指出无镉新材料的研究及新技术开发将成为电工触头材料领域的发展目标。

反应合成AgSnO_2电接触材料的电弧侵蚀特性研究

抗电弧侵蚀性能是衡量电接触材料好坏的一个重要指标。本文对采用反应合成技术制备的AgSnO2电接触材料进行电接触试验,并通过扫描电镜观察材料在电弧侵蚀后的形貌,对AgSnO2(10)材料在直流、阻性负载条件下的电弧侵蚀特征进行研究。结果表明,反应合成法制备的AgSnO2(10)电接触材料在电流≤20A条件下,材料由阴极向阳极转移;电流>20A条件下,材料的转移方向反转。归纳出电弧侵蚀后的AgSnO2(10)的表面形貌特征。

7020铝合金列车车钩梁开裂原因与机理

用直读光谱仪、万能材料试验机、光学显微镜、扫描电子显微镜等分析手段,分析高速列车7020铝合金车钩梁多处开裂现象及其原因。结果表明,开裂的7020铝合金车钩梁材料质量正常,服役后的车钩梁基体表面存在腐蚀坑,腐蚀坑中存在Cl-离子,主裂纹位于焊接热影响区和母材交界处,裂纹沿晶扩展。实验室采用和车钩梁相似的环境和受力状况进行模拟试验,高强度合金双悬臂梁试样的应力腐蚀开裂(SCC)裂纹形貌特征和车钩梁裂纹吻合良好,表明车钩梁开裂原因为SCC,并讨论了铝合金的SCC机理。

AgSnO_2电接触材料的研究进展

作为AgCdO材料的替代物,AgSnO_2材料是近年发展很快的一种新型无毒电接触材料。简要分析了内氧化法与粉末冶金法制备AgSnO_2电接触材料的优缺点。通过对当前国内外电接触材料行业状况的对比分析,讨论了AgSnO_2电接触材料的品种、物理性能及相关制备工艺。