热等离子体技术在真空开关铜铬触头材料制造中的应用

介绍了热等离子体技术的简单原理及其在制造真空开关用铜铬触头材料中的应用，对现阶段采用粉末冶金及真空熔炼等工艺制造铜铬触头材料的特点和存在的问题作了简单的评述。     

几种喉衬材料断裂韧性的比较

测试了几种石墨、毡基C／C、多维编织C／C及石墨渗铜材料的断裂韧性，定性地比较了它们之间的抗断裂能力，并对材料的微观结构和断裂机理作了简要的分析。石墨渗铜材料的断裂韧性与高强石墨相比基本相当，主要是由于铜相与石墨结合强度低而未能发挥铜相增韧的作用。毡基C／C材料的断裂韧性明显优于石墨渗铜材料和石墨，以两种不同基体炭为基体的毡基C／C的KIC值基本相同。多维编织C／C材料中纤维含量及分布与材料的断裂性能密切相关。     

稀土铜电触头材料

本文简要介绍了稀土铜电触头材料的一些特点，通过验证试验，长期工业应用证实，用稀土铜代替银合金触头用于电瓶车直流接触器上是可行的。     

新型铜基受电弓滑板材料的制备与性能

以弥散强化铜为基体, 镀铜石墨为润滑组元, 采用真空加压烧结方法成功制备了新型石墨/铜受电弓滑板材料。研究了烧结温度对材料致密度的影响; 对比分析了不同类型铜基体对石墨/铜复合材料性能的影响; 考察了石墨质量分数为6%、8%、10%和12%时, 石墨/弥散强化铜复合材料(Graphite/ODS-Cu)的导电性、冲击韧性及摩擦系数。结果表明: 烧结温度对材料致密度影响较大, 石墨/弥散强化铜复合材料在加压烧结温度达到950 ℃后全致密; 采用弥散强化铜为基体, 提高了滑板的力学性能, 当石墨含量为10%时, 其导电性能下降不明显, 但是冲击韧性远远高于采用普通铜粉为基体的样品; 石墨含量对滑板的性能影响较大, 样品的导电性和冲击韧性随着石墨含量的增加而急剧下降, 在石墨含量增加到10%时, 其电阻率和冲击韧性分别为0.65 μΩ·m和6.8 J·cm^-2; 摩擦系数随着石墨含量的增加而降低, 在石墨含量为10%时, 其摩擦系数为0.231。     

滑移速度对铜石墨滑板材料摩擦性能的影响

为研究铜石墨滑板材料在不同滑移速度下的摩擦性能,从摩擦机理角度建立了滑板材料摩擦性能与滑移速度关系的理论模型,假定材料摩擦性能和滑移速度之间存在抛物线型关系,即存在一个最佳滑移速度区域,当滑移速度接近或处于此区域时,摩擦接触面石墨层的形成量和消耗量趋于平衡,材料表面形成了完整的石墨层,铜石墨滑板材料具有稳定的摩擦性能.在不同滑移速度下进行摩擦实验,采用扫描电镜分析磨损表面形貌,结果证明了理论模型的正确性.     

压力烧结铜-石墨复合材料的相对密度及性能研究

为提高铜-石墨复合材料的相对密度,改善其组织和性能,采用氩气保护下的压力烧结技术制备了铜-石墨复合材料,研究了烧结压力、压制压力、烧结温度和烧结时间对铜-石墨复合材料相对密度及性能的影响,探讨了相对密度与性能的关系。结果表明,适当提高压力烧结各参数可减少孔隙数量,改善组织均匀性,提高材料相对密度,进而提高材料硬度和导电率;材料性能主要取决于相对密度,相对密度越高,性能越好,但材料性能还受孔隙尺寸和形状的影响;在烧结压力为150 MPa、压制压力为400 MPa,烧结温度为870了℃,烧结时间为2.5 h条件下获得了相对密度为0.945,硬度为66.3 HB,电导率为6.2 MS/m的铜-石墨复合材料。     

先进铜钨复合材料研究进展

铜钨(CuW)复合材料由于具有高强度、高抗烧蚀性和抗熔焊性以及优异的导电、导热性能,因此被作为触头材料广泛应用于各种高压开关断路器的核心部件。近年来,随着我国对电力能源的需求不断增加,远距离、超高压、大容量输变电成为发展趋势,对触头材料的性能提出了更高的要求。介绍了铜钨复合材料的基本物理特性,对比了铜钨复合材料的不同制备工艺及优缺点,评述了采用纳米/细晶结构和掺杂改性两种思路来获取高性能、长寿命的铜钨复合材料的研究进展。最后笔者认为,在基体中加入碳纳米管或石墨烯等碳纳米材料的改性处理方法有望制备低成本、规模化、商用耐烧蚀的铜钨复合材料。     

铜-石墨烧结材料中第三体对摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金技术制备了铜和铜-石墨粉末冶金材料.通过定速摩擦试验机测试了材料的摩擦磨损性能,观察比较了两种材料摩擦学特征和表面摩擦第三体的变化过程.结果表明:摩擦表面第三体状态与材料成分密切相关,并影响材料的摩擦系数和磨损量.纯铜摩擦时,形成的第三体颗粒尺寸大、粘着性强.金属间的粘着撕裂造成摩擦系数剧烈波动和磨损量加大;添加石墨,细化了第三体颗粒尺寸,流动性好的第三体容易覆盖表面的损伤区.这有利于增加真实接触面积,减少应力集中,起到稳定摩擦系数、降低磨损量的作用.     

铜石墨复合材料改性研究进展

综述了铜石墨复合材料在改性方面进行的界面、添加剂和纤维增强等方面的研究.研究认为,界面改性、添加剂及纤维特别是纳米碳管等能显著提高铜石墨复合材料导电性能及摩擦磨损性能.     

石墨颗粒表面化学镀铜的工艺及其效果

石墨化学镀铜具有其他金属材料无法比拟的自润滑性能,传统的甲醛化学镀铜存在镀液不稳定、镀层疏松、污染环境等缺点.以锌粉为还原剂、醋酸为分散剂、硫酸铜为主盐对石墨颗粒表面化学镀铜,重点研究了硫酸铜浓度、锌粉用量、醋酸用量以及反应温度、反应时间等因素对铜镀层性能的影响,得出了石墨化学镀铜的最佳工艺参数.结果表明:与传统的甲醛化学镀铜体系相比,此工艺大大提高了镀液的有效装载量,加快了反应速度,缩短了反应时间,降低了反应温度,并且避免了甲醛对环境的污染.     

食品接触材料中有害物质迁移的研究进展

目的 综述目前食品接触材料中几种常用材料(纸、塑料、油墨)迁移与检测的研究进展,并指出几种材料未来的发展趋势,促使我国食品行业向着更绿色、更安全的方向发展。方法 概述纸质、塑料、油墨的发展趋势和材料中有害物质的来源;对比几种材料的迁移规律及迁移模型;总结几类常见有害物质的检测方法。结论 绿色环保的生物基材料是食品接触材料未来的发展方向,同时也需重视可持续性生物基食品接触材料的化学安全性。因其产生的化学品对人体健康的影响不甚明朗,因此需多方面研究生物基食品接触材料中化学物质的存在和迁移到食品中的情况,并采取相应措施减少包装材料的使用,降低材料中有毒有害物质对人体和环境的威胁。     

高压真空断路器用触头材料发展概况

简要介绍了高压真空断路器对触头材料的基本性能要求,总结了现阶段常用的银基和铜基触头材料的优良性能及其分类和发展概况。最后对触头材料的几种先进制备工艺作了简要介绍,并展望了触头材料的发展趋势。     

Equirate magnetron sputtering of mosaic copper-graphite targets

Based on experimental data on sputtering of copper-graphite cathodes, we propose a mechanism of equirate sputtering of elements of mosaic targets prepared from materials the sputtering yields of which differ by almost an order of magnitude. The mechanism takes into account the occurrence of a height discontinuity between the mosaic elements at the initial stage of sputtering, the redistribution of ion fluxes between the elements, and the effects related to the mass transfer in plasma and the implantation of sputtered atoms into the mosaic elements of the different variety.     

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。     

食品接触材料中微塑料的释放及检测

目的 讨论微塑料从食品包装、餐具、厨具、加工机械等食品接触材料中的释放途径和检测技术,为食品接触材料中微塑料选择和组合多样化的分析方法提供建议,为食品接触材料中微塑料及相关有毒有害物质的监测研究提供依据。方法 首先概述食品接触材料中微塑料的释放途径及影响因素,其次系统阐述食品接触材料中微塑料的分离富集技术,以及显微镜法、光散射法、光谱法和热裂解气相色谱质谱法等多种检测技术,针对不同技术的适用范围和特点进行比较和分析,并提出具有代表性的食品接触用材料中微塑料从样品处理到颗粒分析的框架和技术路线图,以识别微塑料的化学成分、形貌、丰度、尺寸及分布等特性。结论 针对不同的样品和场景,有必要选择和组合多样化的技术,以达到最优的路径,同时标准化的分析方法和检测技术处理仍是食品接触材料中微塑料风险评估的一大挑战,还亟待提出更为规范的标准化操作流程和检测技术,以提高结果准确性。     

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。     

食品接触材料中多种添加剂迁移量的测定

目的建立食品接触材料中32种添加剂迁移量的高效液相色谱检测方法,调查市售塑料食品接触材料中32种添加剂的迁移水平。方法选取103批不同材质的塑料食品接触材料,采用异辛烷、乙醇(体积分数分别为50%,20%,10%)、质量分数为3%的乙酸浸泡样品,得到模拟液,用液相色谱仪分析,外标法定量。结果 DBP,DEHP,二苯酮,UV-1577,BHT,697,2246,BHEB和荧光增白剂184均有检出,其中11批PVC样品中DBP或DEHP、1批PP样品中二苯酮和1批PC样品中UV-1577的迁移量高于限量要求。上述添加剂在异辛烷模拟物中的检出率最高,在体积分数为50%的乙醇模拟物中有较低的检出率,在其他3种模拟物中均未检出。结论塑料食品接触材料不宜直接用于接触油类食品和浓度较高的酒类食品。PP材质中的二苯酮、PC材质中的UV-1577、PVC材质中的DBP和DEHP存在的潜在危害较大,应加强监管。     

德国食品接触材料法规体系与监管

目的 为了顺利推进我国食品接触材料出口业务,同时为我国相关部门更好地开展安全管理工作提供参考。方法 归纳和总结德国食品接触材料的立法体系、法规内容及监管要求,并对比德国与我国在食品接触材料法规方面的异同。结果 德国食品接触材料的立法体系较完善、监管机制较健全,在新法规的制定、材质类别的细化及指标的设置等方面具有前瞻性、创新性和科学性,如印刷油墨、纸、橡胶、硅橡胶等。结论 德国特有的立法和监管要求,一方面对我国出口德国的相应产品提出了更为严格的挑战,另一方面也对建立健全我国食品接触材料立法提供了参考。     

Advanced triboelectric materials for liquid energy harvesting and emerging application

Triboelectric properties of materials play an essential role in liquid energy harvesting and emerging application. The triboelectric properties of materials can be controlled by chemical functionalization strategy, which can improve the utilization of liquid energy resources or reduce the hazards of electrostatic effects. Herein, the latest research progress in molecular modification based on chemical functionalization to control triboelectric properties of materials is systematically summarized. By introducing the mechanism of contact electrification between liquid and solid materials and the developmental history of liquid–solid contact electrification, the influence of solid surface charge density, wettability and liquid properties on contact electrification of liquid and solid materials is described. Research progress on chemical functionalization for improving the hydrophobicity of solid materials, surface charge density of solid materials and triboelectric properties of liquid materials is highlighted. The focus then turns to the significance of enhanced liquid–solid contact electrification in energy harvesting, self-powered sensors and metal corrosion protection. Recent advances in chemical functionalization strategies for weakening the triboelectric properties of solid and liquid materials are also highlighted. Finally, an outlook of the potential challenges for developing chemical functionalization strategies in the field of solid surface modification and liquid molecular modification is presented.