环片硬度对金基合金导电环摩擦磨损性能的影响

通过摩擦磨损试验、寿命试验和表界面分析方法研究了不同硬度的AuAgCu合金环片与AuNi合金刷丝在大气环境下的摩擦特性和磨损形貌特征.结果表明,随着导电环环片硬度由200.4 HV提高到243.6 HV,摩擦系数显著降低,环片磨痕宽度有所减小;环片与刷丝接触部位均存在典型的黏着磨损形貌特征,刷丝磨损区域形貌不规则,但硬环的磨损区域呈现出明显的犁削状划痕形貌;硬度不同的环片与刷丝对摩产生的磨屑均为薄片状且无团聚,磨屑成分与环片金属材料成分一致.此外,通过寿命试验前、后导电环环片和刷丝的质量分析可知,环片硬度的提高可显著降低导电环环片的磨损量.可见,在一定范围内提高导电环环片硬度,可以获得较好的减摩抗磨效果,为后续电接触材料对偶摩擦副的配副提供了试验和理论依据.

磁控溅射金基合金靶材的制备、应用及发展趋势

磁控溅射金基合金镀膜材料以其特有的性能和特点,应用范围越来越广。作为源材料,金基合金靶材的质量对溅射工艺及镀膜性能起着至关重要的作用。主要介绍常用金基合金的种类;金基合金溅射靶材的制备方法及应用现状;高端金基合金溅射靶材制备的技术要求、存在的问题及未来的发展思路。

电磁铸造对金基合金微观组织和溶质分布的影响

为了更好地提高金基合金镀膜产品的性能,分别采用电磁铸造和传统模铸工艺制备了真空溅射靶材用Au-Cu系多元金基合金,研究了电磁场对该金基合金显微组织和各溶质元素分布的影响.结果表明:和传统模铸相比,采用电磁铸造技术制备的金基合金其凝固组织的枝晶化程度明显降低,各溶质元素的偏析程度也在很大程度上得到了抑制,并对在电磁场作用下金基合金凝固组织的细化机理和溶质元素的分布规律进行了探讨.

几种金基合金的耐磨特性

研究了几种金基合金电刷丝与导电环材料配对的摩擦副的接触电阻，运转寿命及其影响因素。结果表明Ａｕ－Ｃｕ一Ｎｉ－Ｓｍ，Ａｕ－Ａｇ－Ｃｕ－Ｓｍ和Ａｕ－Ｎｉ－Ｇｄ分别与Ｃｕ－Ｎｉ基裸体环，Ｐｄ－Ｎｉ／Ａｕ镀环和刷镀Ｎｉ－Ｗ等导电环配对的摩擦副，具有接触电阻小，磨损小等优良性能。

电磁搅拌对金基合金凝固组织和心部缺陷的影响

分别采用传统模铸与电磁搅拌工艺制备金基合金,研究了不同电流参数对金基合金枝晶组织和心部缺陷的影响。结果表明:电磁搅拌可以明显降低金基合金微观组织的枝晶化程度,与此同时,消除了在传统模铸条件下金基合金铸锭心部所普遍出现的中心缩孔和缩松等缺陷。对电磁搅拌作用下,金基合金凝固组织的细化和铸锭心部缺陷的消除机理进行了探讨。

Au基合金电位器材料耐磨特性与显微组织关系的研究

一种新型的由Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ六元合金绕组材料与Ａｕ－Ｎｉ－Ｉｎ合金表面Ｉｎ＋注入的电刷材料相匹配制成的航空电位器，使用寿命为１×１０６次，达到ＨＢ５６３３－８１规定的一级电位器水平．力学性能研究和微观组织分析表明，电刷材料Ａｕ－Ｎｉ－Ｉｎ合金表面Ｉｎ＋注入可以促使表层生成具有良好润滑性能的Ｉｎ２Ｏ３，这能降低摩擦因数，并且可以使材料的表层组织晶粒细化，晶格畸变，从而提高表层的强度和硬度，改善其摩擦和磨损性能．在绕组材料Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ六元合金的显微组织中，除有Ａｕ基固溶体和Ｎｉ基固溶体外，还含有Ｎｉ５Ｚｒ新相和具有正交结构的未知相这２种第２相粒子．存在于磨损表面的第２相粒子能够有效地提高绕组材料的抗粘着磨损能力．航空电位器的长使用寿命，是电刷材料和绕组材料的多种抗磨因素综合作用的结果．

金基六元合金电接触材料的显微组织和性能研究

通过XRD、SEM、EDS等分析技术研究了铸态、加工态在不同热处理过程中,AuCuPtPdNiRh合金的显微组织及物相变化。结果表明,该金基六元合金主要由以AuCu为基的固溶体和PtRh为基的固溶体,以及两者的混合固溶体组成;经不同的热处理过程后,固溶体中的溶质原子含量发生变化。金基六元合金经过500℃、100 min的时效处理,抗拉强度可达1420 MPa。在85℃、50μA、DC 30 mV条件下,金基六元合金触头的寿命可达106次。

金基六元合金电接触材料的时效行为研究

运用DSC、XRD、SEM/EDS、力学性能测试及电学性能测试对TO-5微型继电器触点用新型Au基六元合金AuCuPtPdNiRh的物相组成和时效行为进行了细致研究。结果表明,合金由晶格常数分别为0.3915和0.3827 nm的2种立方相组成;时效热处理并不改变2种相的形貌及元素构成;通过一次时效可使合金硬度和强度分别达到440和1458.4 MPa;通过二次时效可使合金获得强度1354.9 MPa,电阻率28.8μ?·cm的优异综合性能;合金强化及电学性能提高的主要机制为有序转变。

金银钯及其合金在含Cr^(6+)试剂中的金相侵蚀行为

采用含有Cr^(6+)的酸性溶液和擦试法可去除金、银、钯及其合金金相样品表面的变形层和划痕,用相同的试剂配方采用浸泡法同时可显示金相组织.实现了一种试剂同时皆有抛光和显示组织的作用,是一种制备高质量金相样品的有效方法.

Au-9Ni-8In合金表面铟离子注入层的微观组织与性能的研究

利用透射电镜观察Au-9Ni-8In合金表面In^+注入后的微观组织,并分析有关性能的变化。研究结果表明,In^+注入使合金表层晶粒细化,晶格畸变,位错密度降低;表层组织的变化使合金的表层显微硬度提高,摩擦和磨损性能得到改善。

金基六元合金的显微组织与性能之关系

通过TEM研究了Au-Ni-Fe-Cr-In-Zr合金显微组织与性能表明,合金中大量的分散相粒子对合金起弥散强化作用;超过600℃退火,合金强度与硬度反常升高的现象与尚未回溶的分散相粒子对晶界迁移的阻碍作用有关;合金中还发现三种未知的g相,ω相和η相。

In掺杂促进AuCuNi合金表面氧化膜形成的第一性原理计算

目的采用第一性原理计算In掺杂促进AuCuNi合金表面氧化膜的形成机制,以为在金基合金中掺杂元素,促进表面氧化膜生成提供理论依据。方法基于构建适用于第一性原理计算、原子比Au:Cu:Ni=9:5:2的晶体结构模型,对In掺杂AuCuNi体系模型的稳定性、偏析特性以及吸附特性进行计算。结果In原子替代掺杂AuCuNi合金(111)面中各元素后形成新的AuCuNiIn表面,掺杂形成能均为负值,这说明In替位AuCuNi合金(111)面中任何一个原子都会促进AuCuNi表面的稳定性。当In替位掺杂AuCuNi表面第一层的Ni原子时,稳定性提升最大,掺杂形成能为–1.326 eV;当In替位掺杂AuCuNi表面第三层的Ni原子时,掺杂形成能最大为‒0.503 eV,这表明当In原子掺杂到该位置时,体系稳定性的提升最小。通过偏析能的计算发现,掺杂后的In有向其他位点偏析的趋势,最易向偏析能最小的位点偏析,即向表层Ni原子偏析,偏析能为‒0.739 eV。因此,使In原子替位掺杂第一层的Ni原子,形成最稳定的AuCuNiIn表面结构。此外,通过在AuCuNiIn表面吸附氧原子和计算吸附能发现,当原子顶位吸附时吸附能都比较高,这说明Au、Cu、Ni原子都不易在顶位吸附氧原子,其中T_(3)(Au)位点的吸附能为0.034 eV,其值大于0,说明Au原子的顶位不会自发地吸附氧原子。表层原子中吸附能最低的几个位点H_(3)(‒3.571 eV)、H_(1)(‒3.462 eV)、B_(2)(‒3.021 eV)的氧原子均与In原子成键,这说明In原子附近更易吸附氧原子。最后,通过电荷差分密度图和布居分析,发现O原子与周围其他原子有明显的电荷转移,并与In原子、Cu原子和Ni原子形成键。这进一步表明O原子与周围原子发生化学反应,提高了材料表面的稳定性,证实了吸附能计算的准确性。结论基于以上计算分析得出In原子的掺杂可以有效促进AuCuNi表面氧化膜的形成。通过第一性原理计算预测了元素掺杂对材料表面性能的影响,为掺杂促进材料表面氧化膜的形成提供了一定的理论参考。

Au基六元合金中的Ni固溶体研究

本文运用TEM.EDS等微观分析手段对Au基六元合金中的Ni固溶体进行了研究。结果表明,Ni固溶体为f,c,c结构(a_(Ni)=0.355nm).经调幅分解形成的置换式固溶体,成分为65at％Ni,10at％Au,18at％Fe,7at％cr,与基体有如下取向关系:(11-1)_(Ni)∥(11-1)_(Au),[011]_(Ni)∥[011]_(Au)。Ni固溶体在合金中起界面强化和弥散强化作用。

金基弹性合金丝材(Au-20Ag-30Cu)的时效强化

用Au—20Ag—30Cu弹性丝材制做的微电机电刷在调试过程中常常发生断裂,通过失效分析确认材料自身的组织缺陷和焊接热影响是其主要原因,工艺研究表明:采用适当时效可使材料原有弹性得以保持或提高,还可改善其组织,防止早期失效。文中尝试了一种检验金属丝材弹性的方法。

时效对Au－39．8Cu－21．0Zn－3．2Al形状记忆合金的影响

用电阻法研究了不同时效条件对标题合金的马氏体转变温度和形状记忆效应的影响。结果表明：经分级淬火处理的合金，有较高的热稳定性和良好的形状记忆效应。但在高于１２０℃的温度时效一定时间后，将严重影响合金的马氏体相变，从而使合金丧失形状记忆效应。

用X射线能谱研究金基六元合金

利用Ｘ射线能谱（ＥＤＳ）和透射电子显微术（ＴＥＭ）等手段研究了Ａｕ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｉｎ－Ｚｒ合金的显微组织。研究结果表明，合金主要由Ａｕ基固溶体和Ｎｉ基固溶体组成。此外还有两种第二相粒子，一种粒子（命名为η相）含Ｃｒ量为９０ａｔ％，属简单正交结构，ａ＝０．４４８ｎｍ，ｂ＝１．４０ｎｍ，ｃ＝１．２１ｎｍ；另一种粒子为具有ｆｃｃ结构的化合物（Ｎｉ，Ａｕ）＿５Ｚｒ，ａ＝０．６８２ｎｍ。

金银钯及其合金的化学研磨及金相制样

采用浸蚀剂与金刚石抛光膏混合抛光样品,可同时显现其组织。该法对银金钯及其合金进行化学研磨抛光和浸蚀,可去除机械抛光时残留的划痕和形变层,并去除其浸蚀膜而得到良好的金相表面。

新型金基触点材料的研制

主要研究了金基触点材料，分析了淬火温度，时效对合金的电阻率、抗拉强度、硬度的影响规律，结果表明合金具有时效强化效应，银有利于提高材料的强度，降低材料电阻率，使合金综合性能最好。

基于金基纳米粒子修饰的生物传感器研究进展

重点介绍了金铂、金银等合金纳米粒子在修饰过氧化氢生物传感器、免疫生物传感器、葡萄糖生物传感器及DNA生物传感器中的应用。金基合金纳米粒子修饰的生物传感器对降低过电位、促进电子传递、提高检测灵敏度和选择性以及保持生物酶活性具有良好的效果。展望了金基纳米粒子在生物传感器领域应用的发展前景。