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。     

银金属氧化物触点材料电弧侵蚀退化机制研究进展

本文简述了银金属氧化物触点材料的发展历程,综述回顾了典型材料在服役过程中的电弧光谱特性、表面侵蚀结构演化、材料性能参数以及电弧侵蚀退化机制等方面的研究。结果表明：电弧持续时间、材料转移(或材料质量损失)、接触电阻等特征参数是导致电接触材料失效的关键因素,对电接触材料性能退化起到了决定性作用;优化灭弧室构造、非对称性配对、掺杂改性或引入磁性相等技术手段可以降低电弧持续时间,减轻表面烧蚀程度;借助电弧光谱学、数值计算与模拟仿真等技术,构建了触点材料的失效模式,包括“蒸发-分解-熔桥-喷溅”侵蚀模式、颗粒飞溅-沉积、常量k值模型等,在此基础上归纳了触点材料的设计原理与关键影响因素,为原创性研发全面替代Ag/CdO的高性能电接触材料奠定理论与应用研究基础。     

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。     

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/...     

银纳米线基柔性导电材料的研究进展

柔性导电材料是下一代柔性电子设备中不可缺少的组成部分,高性能柔性导电材料的研究和开发对于柔性电子设备的发展具有重要的意义,如:智能手机、电子皮肤、可折叠的电子书、应变传感器以及可拉伸太阳能电池。由铟锡氧化物(ITO)制备的传统的刚性导电材料已经不能满足新型的柔性设备的需求,几种材料被用来取代ITO,包括:石墨烯、碳纳米管、导电高分子以及金属纳米材料。在这几种取代ITO的材料中,银纳米线(Ag NWs)作为一种新型的纳米材料,不仅具备高的电导率,纳米材料的尺寸效应,同时又赋予了其优异的光学性能和柔韧性,使其在柔性导电材料的制备中具有非常广阔的应用前景。主要介绍了Ag NWs在柔性透明电极和可拉伸电极中的应用。首先介绍了Ag NWs柔性透明电极的制备方法和Ag NWs膜的后处理方法,阐述了每种方法的优势和劣势;将Ag NWs与可拉伸基体结合可获得Ag NWs基可拉伸电极,介绍了几种不同形式的Ag NWs基可拉伸电极包括:二维的、三维的以及纤维状的电极,以及不同形式电极对应的制备方法;除此以外,还介绍了通过将Ag NWs与第二导电组分的复合获得性能优异的柔性导电材料,最后对Ag NWs基柔性电极未来的发展进行了展望。     

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。     

银基触头材料电弧作用下的失效及其机理

电触头是开关电器中的关键器件，它的好坏直接影响到开关电器的寿命问题。本文简要介绍了电弧对触头材料产生的几种可能影响，并以目前应用最广泛的银基触头材料为代表，详细叙述了Ag—Ni、Ag—W或Ag-WC、Ag-MeO以及Ag-C四个体系在电弧作用下产生的失效，并探讨了其机理。     

温差发电用BiCuSeO基热电材料的研究进展

BiCuSeO基热电材料由于具有较低的热导率和较高的Seebeck系数,热电性能优异,且原料储藏丰富、价格低廉、安全无毒,被认为是一种具有潜在应用前景的新型热电转换材料。首先介绍了BiCuSeO基材料的晶体结构、电子结构、热电性能等基本特征,随后综述了近年来国内外关于BiCuSeO基热电材料的研究进展,评述了提高其热电性能的手段,包括Na、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba等低价元素掺杂,铜空位,双空位,带隙调整,晶粒细化,织构化和调制掺杂等。通过电热输运特性的协同调控,可使其ZT值从未掺杂样品的0.4左右提高到1.5。最后从实际应用的角度出发提出了今后BiCuSeO基热电材料的研究方向及研究重点。     

碳纤维/金属基复合材料的制造及其在电接触材料中的应用

本文研究了碳纤维／银（铜）基复合材料的制造方法，并应用于开关触点、电刷等。结果表明，碳纤维的加入明显改善了复合材料的性能，其使用寿命大幅度提高。     

我国触点材料研究获重大突破

国防科技大学在银氧化锡触点材料研究上获重大突破. 触点材料是当今功能材料领域的关键技术之一,在今天的生活中,电已是人们离不开的能源.有电就有开关,而传统的开关采用的银氧化镉触点材料在生产和使用中所产生的"镉毒"日益受到人们的关注,目前发达国家已禁止在家用电器和汽车电器上使用银氧化镉触点材料.     

银-稀土类铈族元素氧化物系电气触点材料

迄今为止的触点材料,一般知道的有银及银—镍系合金、银—钨系合金、银—氧化镉系合金,但纯银容易时效软化,在耐蚀性上有问题而且缺乏机械特性和耐电弧特性。银—镍合金耐焊接性能不好;银—钨系合金在耐磨性及接触电阻上尚有不足之处。另一方面,由于银—氧化镉系合金,不但电气性能好,还具有显著的耐磨性、接触电阻,耐焊接性等特性,作为触点材料广泛地被应用于通讯用继电器、小型继电器、开     

电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的研究进展

电弧喷涂金属涂层作为钢结构表面防护的一种重要措施,经过几十年的发展,已成为成熟的表面工程技术和产业。同时,随着新的喷涂工艺、设备和材料的不断研发,电弧喷涂金属涂层应用领域日益广泛。与此同时,使用电弧喷涂技术进行防腐的缺点也日益突出,尤其是喷涂过程中存在有害物质排放等问题,严重制约了其发展。电弧喷涂制备的涂层孔隙率低、微观组织致密、结合强度高且经济性好。相比于其他传统防腐技术,电弧喷涂金属涂层应用于钢结构的表面防护具有如下优势:(1)电弧喷涂沉积效率高、操作容易,便于现场施工;(2)涂层在海洋苛刻腐蚀环境中服役时间长。然而,电弧喷涂耐海水腐蚀金属涂层的服役环境介质不同,对涂层的耐蚀性能提出了更高的要求。因此,近几十年来除研究电弧喷涂工艺参数外,科研工作者们着力研发多功能、高性能的喷涂材料,并取得了丰硕成果,同时充分利用电弧喷涂技术的优势可显著提高涂层的性能。目前电弧喷涂金属涂层材料正朝着复合化、新型化方向发展。目前,用于钢结构表面防护且已取得广泛应用的喷涂材料有锌/铝及其合金、镍基合金、铁基合金和铜基合金等。其中锌、铝及其合金是使用最早且最广泛的喷涂材料;镍基合金可通过加入铬、钼等抗点蚀、缝隙腐蚀的合金元素,提高材料的耐蚀性能;铁基合金中添加少量Mo等元素,能有效抑制晶界腐蚀发生;铜基合金中加入1%的锡,能抑制合金脱锌过程并提高其力学性能。近几年的研究重点为多种合金材料复合及新型合金材料的使用,以电弧喷涂技术为手段制备耐腐蚀涂层,可实现涂层功能和性能的双提升。本文以分析钢结构在近海岸海洋环境各区域带的腐蚀规律为基础,比较了目前用于钢结构表面腐蚀防护的方法及其优缺点,阐述了电弧喷涂涂层的研究现状和防腐机理。从电弧喷涂耐海水腐蚀涂层的微观组织结构、涂层性能及防腐机理等方面,分析了电弧喷涂金属涂层防腐面临的问题并展望了其前景,以期为工业领域钢结构表面的长效防护提供参考。     

新型钴基高温合金成分设计的研究进展

传统钴基高温合金的强化机制为固溶强化和碳化物强化,弱于有序γ′相沉淀强化的镍基高温合金的强化效果,日本学者发现了有序γ′相强化的Co-Al-W系新型钴基高温合金,其强化效果明显优于传统钴基高温合金。由于新型钴基高温合金具有较传统镍基高温合金更高的承温能力以及更加优异的高温抗蠕变性能和抗氧化性能,因此被认为是最具潜力的航空发动机热端材料之一,近年来得到迅速发展。基于国内外学者对新型钴基高温合金的研究成果,系统总结多种合金元素(如Ta, Ti, W和Nb等)对新型钴基高温合金组织和性能的影响。在组织方面,总结合金元素对合金相变温度、γ′相的体积分数及形态、γ′相的尺寸、γ/γ′两相晶格错配度和有害相的影响;在性能方面,总结合金元素对合金抗氧化性能、力学性能及抗蠕变性能的影响,以期为新型钴基高温合金的成分设计提供参考。最后对新型钴基高温合金成分的高效率设计进行展望。     

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.     

锂离子电池负极材料研究及未来发展

锂离子电池作为备受关注的新一代储能器件,对其性能要求越来越高,其能量密度还远远不能够满足动力汽车的需求。因此寻找新型的、具有高能量密度的、高安全性的、价格便宜的电极材料来代替传统电极材料已经变得非常紧迫。其中新型碳材料、硅基材料、锡基材料及其氧化物是目前研究比较多的几种新型负极材料。     

高熵合金的制备成形加工工艺

高熵合金作为一类新型多组元的复杂合金材料,因其独特的优异性能引发了广泛的关注.与传统合金相比,高熵材料的制备工艺与传统材料具有相似性,但也有其特殊性.从不同维度出发,讨论与分析了各种形态高熵材料的制备成形加工工艺,主要包括三维块体材料、二维薄膜及薄板材料、一维纤维材料以及零维粉末材料.主要总结了电弧熔炼法、感应熔炼法、...     

我国淀粉基生物可降解材料的研究进展

淀粉具有来源广泛、易于再生等特点使得发展以淀粉基为主导的降解材料具有较大的可行性,伴随着国家、社会及家庭个人对生物降解材料理解的愈加充分,淀粉基可生物降解材料的研究应用领域越来越广泛。通过整理现有资料,论述了淀粉基生物可降解材料的发展历程、淀粉基生物可降解材料生产工艺的改进以及现阶段新型淀粉基生物可降解材料的研究开发及应用,并展望了未来的研究方向。     

石墨烯基电磁屏蔽材料的研究进展EI北大核心CSCD

随着5G技术时代的来临和柔性电子器件的发展,国防和民用等领域对电磁屏蔽材料提出了更高的要求。石墨烯作为一种新型碳材料,具有独特的二维结构以及优异的物理化学性能,使得石墨烯基材料具有柔性好、质量轻、耐腐蚀性强以及高效的电磁屏蔽效能。本文基于电磁屏蔽的基本原理以及石墨烯基电磁屏蔽材料的制备方法,按照纯石墨烯材料、石墨烯基复合材料进行展开,综述了近年来石墨烯基电磁屏蔽材料的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

轻负荷滑动电接触材料的评述

本文评述了70年代中、后期国内外轻负荷滑动电接触材料的进展。轻负荷滑动接点包括电刷、滑动触点、滑环、集流片等。由于贵金属及其合金具有优良的电学、热学、机械及化学方面的综合性能,故轻负荷的滑动接触材料几乎都用贵金属及其合金。根据滑动接触材料的制造方式及特性大致可分为四类: (一) 贵金属及其合金接触材料。它基本上是以Au基和Pd基多元合金为主,Ag基合金次之。Pt基合金曾是轻负荷滑动接触材料之冠.但由于成本高,又易受有机蒸汽的污染,在70年代以来已很少研究以Pt为基的新合金。 (二) 电镀接触材料。其发展趋势是研究多层电镀、贵金属——化合物电镀及自润滑电镀层。其目的是使镀层致密、耐磨和提高抗腐蚀能力。 (三) 复合电接触材料。这种材料近年来发展很快,它开辟了创造特殊功能材料和更合理地利用资源的新途径。 (四) 自润滑接触材料。总之,近十几年来轻负荷滑动接触材料没有显著的进展,但对接触材料表面现象的研究、表面膜的分析、接触电阻的变化及摩擦磨损等方面的研究受到重视。本文还对这方面的部分国内文献作了综述性报导。