高通量实验技术发展现况及在贵金属研究中的应用分析

随着科技的发展材料基因组工程技术成为材料科学研究的热点,其中的高通量实验技术是其中最重要的三部分之一。针对该类技术,首先总结了各类高通量实验技术的基本原理、种类和方法;在此基础上针对贵金属研究领域的特点,分析了各种高通量实验技术在贵金属材料研究领域中的优缺点和存在的问题,以及贵金属高通量实验方法需要基本的主要特征;给出了适合贵金属研究的高通量实验方法以及改进之处,并对其发展方向进行了分析和讨论。     

氧化物强化PtRh合金的研究进展

氧化物强化PtRh合金具有比纯铂更高的高温强度和高温持久强度,广泛应用在玻纤漏板、光学玻璃生产用坩埚等领域,并且是玻纤漏板材料发展的主要方向。简要介绍了测试铂基材料蠕变性能和润湿行为的主要设备,主要介绍高温力学性能和焊接性能更优异的氧化物强化PtRh合金Pt-10%Rh DPH-A,并且总结了一些铂基材料研究中的第一性原理计算和器件模拟,指出了铂基材料研究的新方向。     

铂的反演势的构建与研究

通过第一性原理计算得到了铂的晶格内聚曲线,而后利用陈式晶格反演方法,得到了反演势曲线。利用提出的双指数函数,拟合得到了精确的铂原子的反演势函数。利用反演势数据、EAM(嵌入式原子法)势理论和第一原理分别计算声子谱,验证了反演势的可靠性。提出了将玻尔兹曼统计方程与晶格粘聚能曲线精确拟合相结合的热膨胀系数计算方法。此外,还计算了室温下的体积模量和格鲁内森常数。结果与实验结果吻合较好,说明计算得到的铂的反演势是有效的、准确的。     

扩散偶制备技术发展及其应用

针对在材料科研领域已得到广泛应用的扩散偶技术,总结了扩散偶技术的特征、发展和优势,介绍了传统制备扩散偶的多种方法,以及当前较为新颖的放电等离子烧结法、激光成型、薄膜法、多元扩散节等制备高通量扩散偶的技术路线和相关技术。在此基础上总结了扩散偶技术在相图测定、扩散动力学数据测定、钎焊性能研究及高通量制备技术方面的应用。最后,结合贵金属材料体系的特点对贵金属扩散偶制备的工艺提出了具体的要求及建议。     

新型Ag-Ti_2AlN电接触材料的电弧侵蚀行为研究

采用高能球磨和粉末冶金法制备出Ag-Ti_2AlN新型电接触材料,对该触头材料的电弧侵蚀行为及其机理进行了研究,并通过扫描电镜分析电弧侵蚀后触点的表面微观结构。结果表明,Ti_2AlN增强相在改善Ag基电接触材料的燃弧时间、燃弧能量和抗熔焊性能方面具有明显优势,Ag-Ti_2AlN触头在70 000次的通断循环测试中,其平均燃弧时间为5.61 ms,平均燃弧能量为59.8 mJ,平均熔焊力仅有15 cN。在气相电弧作用下,电触头阴极形成蚀坑中心如熔岩状和"汗滴"状微观组织,Ti_2AlN增强相颗粒通过Ti、Al熔入Ag熔池,来改善熔体的黏度,从而增强抗电弧侵蚀性能。另外,由于Al元素存在优先氧化机制,形成的Al_2O_3在汽化时吸收大量的热量,从而降低阳极增重,降低阳极凸起的高度,有效提高电接触材料的可靠性。