不同制备温度下Ti2SnC增强银基复合材料的物相、微观组织和物理性能演变(英文)

大部分能源必须转化为电能才能为人类所利用，而在电能的传输和分配过程中，开关起着决定性作用。电触头是开关的核心组件，其质量和性能直接关系到终端设备工作的稳定性和安全性。长期以来，传统Ag/CdO复合电触头材料的毒性问题无法得到有效解决，而现有无Cd电触头材料(Ag/SnO₂、Ag/ZnO、Ag/C、Ag/Ni等)仍存在诸多问题。因此，开发新型环保高性能电触头增强相材料是低压开关用电触头发展的迫切需求和必然趋势。近年来，MAX相作为一种新型层状陶瓷材料，兼具金属的导电、导热、易加工和陶瓷的耐高温、耐腐蚀、稳定性好等双重特性，完全契合电触头增强相材料的性能要求，在银基复合电触头中展示出较强的开发和应用潜力。在已报道的MAX相家族中，Ti₂SnC的导电性最为优异，增强银基复合材料后对其在服役过程中保持低接触电阻和温升十分有利。因此，本工作选择Ti₂SnC作为Ag基增强相材料，研究制备工艺对复合材料结构和性能的影响。首先，本工作基于粉末冶金工艺在不同烧结温度下制备了Ag/10%Ti₂SnC(质量分数)(Ag/...     

高纯Ti_2AlC粉末的无压制备及其在Ag基电触头材料的应用（英文）

Ag基电触头是低压开关的"心脏",触头无Cd化一直困扰着人们,寻找新型环保电触头材料是目前低压开关领域研究的重点。本研究从Ag基电触头增强相材料设计入手,利用简单快速的无压技术合成了高纯Ti_2AlC粉末(99.2%),制备的Ag/Ti_2AlC复合电触头材料组织均匀、Ti_2AlC颗粒与Ag基体结合紧密、相对密度高(95.7%)、硬度适中(96HV)、导电性好(电阻率低至79.5nΩ·m)、抗电弧侵蚀性能优良(5610次电弧放电后触头质量损失仅为4.4wt%)。Ag/Ti_2AlC优良的结构和性能主要归因于Ti_2AlC本身的导电导热性能和Ag/Ti_2AlC之间的润湿性。该复合材料在进一步深入研究后,有望大面积应用并替代传统电触头材料。     

高纯Ti2AlC粉末的无压制备及其在Ag基电触头材料的应用

Ag基电触头是低压开关的“心脏”, 触头无Cd化一直困扰着人们, 寻找新型环保电触头材料是目前低压开关领域研究的重点。本研究从Ag基电触头增强相材料设计入手, 利用简单快速的无压技术合成了高纯Ti₂AlC粉末(99.2%), 制备的Ag/Ti₂AlC复合电触头材料组织均匀、Ti₂AlC颗粒与Ag基体结合紧密、相对密度高(95.7%)、硬度适中(96HV)、导电性好(电阻率低至79.5 nΩ·m)、抗电弧侵蚀性能优良(5610次电弧放电后触头质量损失仅为4.4wt%)。Ag/Ti₂AlC优良的结构和性能主要归因于Ti₂AlC本身的导电导热性能和Ag/Ti₂AlC之间的润湿性。该复合材料在进一步深入研究后, 有望大面积应用并替代传统电触头材料。     

ZrO2基陶瓷复相材料的研究进展

多相复合陶瓷已经成为陶瓷材料研究的热点,ZrO2陶瓷及ZrO2基陶瓷复相材料在功能材料和结构材料等领域都有重要的应用.在简要讨论ZrO2的基本性质和ZrO2陶瓷特点的基础上,着重论述了ZrO2基陶瓷复相材料的研究近况及发展趋势.     

氮化铝基微波衰减材料在高频行波管中的应用

应用于高频行波管中全匹配吸收模式的微波衰减材料需要具有好的高温稳定性、高的导热率以及高的衰减量.氮化铝基微波衰减材料由于成本低、性能好,已经取代BeO基复合材料而成功应用于实践.综述了AlNSiC、AlN-C、AlN-金属几种复相微波衰减材料的研究现状,比较分析了各体系的衰减特性.AlN-SiC复相陶瓷具有较好的宽频衰减特性,主要衰减机制为介电损耗,但存在难以烧结的问题;AlN-C复相陶瓷微波衰减量较低,限制了其在行波管中的应用;AlN-金属复相陶瓷衰减量大,但选频衰减特性相对比较明显.     

Ti3AlC2陶瓷及其衍生物Ti3C2Tx增强的Ag基电接触材料

银基电触头在低压开关领域扮演重要角色。作为一种具有良好导电导热性能的新型二维碳化物材料,MXene家族典型代表材料(Ti₃C₂T_x)在多个领域显示出极大的应用潜力。Ti₃C₂T_x有望作为一种新型环保银基电触头增强相材料。本研究采用粉末冶金法制备了Ag/Ti₃C₂T_x复合材料,并对Ti₃C₂T_x和Ti₃AlC₂的物相和微观结构进行表征。同时研究了Ti₃C₂T_x增强Ag基复合材料的综合性能,包括电阻率、显微硬度、机械加工性能、抗拉强度和抗电弧侵蚀性能,并与Ti₃AlC₂增强Ag基复合材料进行了比较。Ag/Ti₃C₂T_x的电阻率(30×10 ^-3 μΩ·m)相对于Ag/Ti₃AlC₂(42×10 ^-3 μΩ·m)降低了29%。Ag/Ti₃C₂T_x硬度适中(64 HV),具有良好的可加工性,作为无毒电触头材料应用前景广阔。Ag/Ti₃C₂T_x复合材料导电性能的提高主要归因于Ti₃C₂T_x本身优异的金属性以及由Ti₃C₂T_x微观结构特征带来的可变形性。由于缺乏Al-Ag相互扩散,Ag/Ti₃C₂T_x复合材料的拉伸强度(32.77 MPa)明显低于Ag/Ti₃AlC₂复合材料(145.52 MPa)。正因为缺失Al层,Ag/Ti₃C₂T_x的抗电弧侵蚀性能也无法与Ag/Ti₃AlC₂相媲美。尽管Ag/Ti₃C₂T_x的抗电弧侵蚀性能有待进一步提高,但优异的导电性使其有望替代当下有毒的Ag/CdO电接触材料。该研究结果为开发新型环保电触头材料提供了新的探索方向。     

TiB2基复相陶瓷研究进展

与单相TiB_2陶瓷相比,TiB_2基复相陶瓷具有更加优良的物理、化学性能,是一种极具应用前景的高温结构陶瓷,在切削刀具、耐磨部件、高温结构件、核反应堆的保护外壳以及电弧反应的阴极材料等方面都具有重要的应用价值,受到国内外研究人员的普遍关注。介绍了近年来各种TiB_2基复相陶瓷的研究进展,重点介绍了TiB_2与TiC、SiC和B4C等几种材料构成的TiB_2基复相陶瓷的研究情况和水平,并对TiB_2基复相陶瓷的制备工艺进行了评述,指出了无压烧结工艺制备TiB_2基复相陶瓷的优势。最后,提出了TiB_2基复相陶瓷在今后研究中亟待解决的几个问题。相信,随着粉体制备技术、复合工艺水平以及烧结技术的不断进步,未来TiB_2基复相陶瓷的应用会越来越广。     

氧化石墨烯复掺纤维水泥基复合材料研究综述

氧化石墨烯(GO)作为石墨烯(G)的衍生物有着与石墨烯相类似的力学性能和导热性能等优异性能,并且其亲水性官能团使其相比于石墨烯来说更容易在水中分散从而更容易与水泥基相结合。大量研究已表明GO掺入水泥基中不但可以增强水泥基的力学性能和耐久性能还可以增强水泥基的电磁屏蔽性能、导热性能等性能,为多功能型、智能型混凝土的开发提供了可能。以GO复掺其他功能纤维材料在水泥基中的应用为中心,简述了GO的性能特点、结构特质从而表明GO在水泥基材料中应用的广度和范围,并重点综述了GO的分散性研究和GO复掺纤维水泥基的工作性能、水化过程、力学性能、耐久性能、功能性能的研究,并对未来GO复掺纤维水泥基材料研究的方向进行了展望。     

银镍电触头丝材

上海合金厂生产的银镍(10)是一种较理想的电触头材料,具有接触电阻低、电阻值稳定、导电导热性能好、电磨小等优点,该产品与纯银触头材料相比较,电寿命显著增长,抗熔焊性也有较大提高,同时可节省大量珍贵银材.因此,它已广泛用于中、     

化学气相沉积法及机械混合法添加石墨烯对铜铬触头性能的影响

随着电力系统发展，其主要电气控制设备断路器的功率不断提升。作为断路器的核心部件，电触头材料的研究得到了越来越广泛的关注。本文以铜粉、铬粉和石墨烯为原料，分别通过机械混合法和化学气相沉积法添加石墨烯，再通过压制-烧结-复压-复烧工艺制成石墨烯增强铜铬复合材料。研究了不同工艺添加石墨烯对铜铬复合材料组织及性能的影响。研究发现，通过化学气相沉积法添加的石墨烯在基体中分布均匀，电导率提升至40.64 MS/s、平均燃弧时间为5.37 ms、熔焊力变化范围为13.550～13.636 N,电导率、抗熔焊性能和耐烧蚀性能等得到了明显的提高，有利于其进一步扩大在电接触材料领域的应用范围。     

银基电接触材料的应用研究及制备工艺

鉴于银基电接触材料在电力系统、电器工业中的重要性,综合近年多种文献资料,阐述了Ag/Ni、Ag/C、Ag/WC和Ag/MeO等4个主要系列的银基电接触材料的特点.分析了喷射沉积法、溶胶-凝胶法、纤维强化法、等静压制法、等离子体喷涂法等制备银基电接触材料的工艺特点.结合现阶段研究工作,研制和改进电接触材料的制备工艺,发展新型环保触头材料、多相复合触头材料及纳米触头材料是今后银基电接触材料发展的主要方向.     

银基填充复合材料电磁屏蔽效能研究

银基填充复合材料作为电磁屏蔽材料是电磁屏蔽领域研究热点之一。选用片状银粉、环氧树脂及固化剂制备导电银胶,使用涂抹棒将导电银胶均匀涂覆于聚酯基板上,固化后测试其各频率波段电磁屏蔽性能。研究了银基填充复合材料膜厚在不同波段电磁屏蔽性能的差别,测试其体积电阻率,通过扫描电镜观察横截面中片状银粉分散的均匀性,推导其电磁屏蔽机理。     

载流摩擦用铜碳粉末冶金材料概述

铜碳载流摩擦材料运用广泛,随着科技的发展,对其要求越来越高。铜碳载流摩擦材料常用的成形工艺是粉末冶金工艺。铜碳粉末冶金载流摩擦材料是载流摩擦材料的重要研究领域。综述了铜碳粉末冶金载流摩擦材料的成分设计、碳增强体的表面处理及粉末冶金工艺的研究情况。并指出了铜碳载流摩擦材料的发展方向。     

银基钎料在制造业中的研究进展

钎料的性能很大程度上决定了钎焊接头的质量和钎料的应用范畴.银基钎料作为一类非常重要的硬钎焊材料,其填缝能力优异,强度与黄铜、低碳钢接近,可钎焊除铝、镁合金等轻金属之外的所有金属材料.因此,银基钎料广泛应用于航空航天、超硬工具等制造领域,并且受到国内外钎焊界学者们的高度关注.然而,银基钎料的发展及应用过程中仍存在以下问题:第一,钎料中贵金属银含量偏高(一般高于45%),导致钎料使用成本高;第二,银基钎料挤压、轧制、拉拔等加工过程中不可避免地存在夹杂物,影响钎料的使用性能和连接质量;第三,有益金属或合金调控钎料及其连接性能的机制较为复杂,尚未完全研究清楚;第四,传统制备银基钎料的方法产能低下;第五,银基钎料在制造业领域的应用研究尚未见系统报道.国内外对于银基钎料钎焊性能及工程应用方面的研究主要集中于:(1)开发多种节银降银钎料,主要是有益元素调控银基钎料连接性能方面的研究;(2)改进钎料的传统加工方法,提出新的制造方法,如粉末电磁压制成形、钎焊过程中原位合成、快速凝固、镀覆扩散组合等;(3)研究杂质元素(C、Ca、S、Al、Fe、Bi、Pb、O、N 等)的影响;(4)银基钎料形态创新研究,如三明治复合钎料(中间为铜合金、两边为银钎料)、箔带钎料、镀锡银钎料等;(5)工程应用研究,银基钎料在航空航天、汽车制造、电力能源等工业领域起着不可替代的作用,但目前国内外仍缺乏系统阐述该方面研究的报道.因此,本文对近20年国内外有关银基钎料的研究报道进行了评述,重点讨论了合金元素对银基钎料性能的影响.首先对银基钎料研究现状进行详述,总结了Cu、Zn、Sn、Ga、In、Ni、Mn、Cd、Li、Ce、La、P、Si、Pr在银基钎料中的优缺点,归纳了杂质元素C、S、O、N、Ca、Al、Fe、Pb、Bi的恶化作用.其次对银基钎料在航空航天、汽车制造、电力能源、超硬工具、家用电器、眼镜行业等制造业中的应用研究进行详细介绍.最后提出银基钎料研究和应用中的不足,为银基钎料的深入系统研究及相关技术发展提供理论指导.     

单点系泊系统用中压电滑环滑动电接触材料的研究进展

综述了高载流密度滑动电接触材料的研究进展,总结归纳了滑动电接触材料的载流滑动接触性能、滑动接触摩擦磨损参数对材料服役可靠性的影响规律,为大电流滑动电接触材料研究的发展提供参考.     

A comparison of the wettability of copper-copper oxide and silver-copper oxide on polycrystalline alumina

The contact angles of liquid silver-copper oxide/alumina and liquid copper-copper oxide/alumina systems were determined using the sessile drop method. Copper oxide (CuO) additions of 1.5–10.0 wt% were made. Temperatures of 970–1250 °C for the silver-based alloys and 1090–1300 °C for the copper-based alloys were studied. Minimum contact angles of 42±8 and 64±7 ° were obtained for the copper-copper oxide alloys and the silver-copper oxide alloys, respectively. The contact angle was approximately constant for the silver-copper oxide alloy within the immiscible liquid composition range. While the contact angles were higher for the silver-based alloys relative to the copper-based alloys, successful infiltration of a porous alumina sample was achieved at only 1050 °C for a Ag-10 wt% CuO alloy. Compression tests on infiltrated samples revealed similar compressive strengths for alumina samples infiltrated with silver-copper oxide alloys, silver-copper-copper oxide alloys and copper-copper oxide alloys. The compressive fracture strength for the infiltrated samples was an order of magnitude higher than the fracture strength of the porous alumina body without infiltration. Although silver-based alloys are more expensive than comparable copper-based alloys, in many applications the additional cost may be offset by lower processing or brazing temperatures, improved thermal and electrical conductivity, and improved toughness.     

Fortschritte der Kontaktwerkstoffentwicklung

Progress in Contact Material Technology . Materials for electrical contacts have to show a plurality of different properties which in most cases cannot be found with pure metals. The development of new and better contact materials is therefore restricted to alloys and mostly to composite materials. The use of intermetallic compounds and ordered alloys will be described. This type of materials shows better corrosion behaviour, lower are erosion and lower material transfer. Silver-, gold- and platinumbased dispersion hardened alloys and methods of manufacture will be described. Today there are tendencies for the use of fiber reinforced metals as materials for electrical contacts. Some applications will be discussed.     

机械合金化制备电触头材料进展

介绍了机械合金化技术的基本原理、工艺过程及其特点 ,阐述了机械合金化 (MA)制备电触头材料的研究进展。结果表明 :机械合金化在制备电触头材料方面 ,尤其是在制备纳米晶电触头材料方面 ,是一种行之有效的方法。     

Ag基触头材料的研究现状与展望

触头材料是开关系统的关键,其性能决定了电器设备运行的可靠性。低压开关中的触头材料以Ag基为主,Ag/CdO综合性能优异,但是Cd的毒性限制了它的应用。近几十年来,Ag/SnO_2、Ag/ZnO、Ag/Ni、Ag/C、Ag/W等触头材料在部分领域替代了Ag/CdO,但是这些替代材料的温升高、接触电阻大、抗材料转移性能差、抗熔焊性能差等问题无法得到有效解决。从触头材料的发展历史出发,围绕应用、制备、性能及研究现状等,介绍了低压开关中常用Ag基触头材料的研究概况,探讨了Ag基触头材料的发展动向,并介绍了MAX作为增强相在Ag基触头材料中应用的前景。