贵金属电接触材料的发展概况
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金属材料技术的发展现状与未来趋势分析金属材料一直以来在工业领域中扮演着重要的角色,其广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等各个领域。
随着科技的不断进步,金属材料技术也在不断发展和演进,以满足新时代对材料性能的要求。
目前,金属材料技术的发展可分为两个方向:提高金属材料性能和创新金属材料用途。
第一方面,提高金属材料性能是金属材料技术发展的重要方向之一。
在材料科学领域,科研人员通过调控金属的组成、结构和加工工艺,不断改善金属的力学性能、导电性能、耐腐蚀性能等,使其适应更加复杂和苛刻的工况。
例如,通过合金化,可制备出高强度、高韧性的金属材料,以满足航空航天行业对材料强度和轻量化的需求;通过纳米结构调控,可以提高材料的导电性能,应用于电子设备领域。
第二方面,创新金属材料用途是金属材料技术发展的另一个方向。
近年来,随着科技的进步和社会的发展,人们对金属材料提出了越来越多的要求。
传统金属材料已经不能满足人们对多功能性、高性能材料的需求,因此科研人员开始探索金属材料的新用途。
例如,利用金属材料的优良导热性能,可以制备热管理材料用于电子器件散热;利用金属材料的光学、磁性等特性,可以制备出用于激光加工、磁共振成像等领域的高性能材料。
未来,金属材料技术的发展将呈现以下几个趋势:首先,多功能性将成为金属材料技术的重要方向。
人们对材料的要求越来越高,希望一个材料可以同时具备多种性能。
因此,未来金属材料的研发将注重提高材料的多功能性,使其能够同时满足不同领域的需求。
其次,绿色环保将成为金属材料技术的重要发展方向。
随着环境污染和资源短缺的日益严重,人们对材料的环境友好性提出了更高要求。
未来金属材料技术将致力于研发可再生、可回收的金属材料,以减少资源浪费和环境污染。
第三,数字化技术将与金属材料技术相结合。
数字化技术的快速发展为金属材料的设计和制造提供了新的思路和方法。
未来,金属材料技术将与人工智能、大数据等数字化技术相结合,实现材料的高效设计和智能制造。
贵金属功能材料发展现状及趋势摘要:介绍了贵金属功能材料的应用领域,贵金属材料对国民经济和社会发展的重要性。
阐述了贵金属高纯材料、贵金属薄膜材料、贵金属制品、贵金属合金及化合物在电子电气行业、半导体微电子行业、环保领域、生物医药、化工行业的应用现状及发展趋势。
关键词:金属材料;贵金属;功能材料;应用贵金属具有优异的物理化学性能,高电导率、热导率、稳定性,以及特有的电学、光学等性能,广泛应用于现代工业的众多领域。
贵金属包括金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、钌(Ru)、铑(Rh)、铱(Ir)、锇(Os)八个元素,其中以铂为代表的铂、钯、钌、铑、铱、锇又被称为铂族金属。
贵金属由于价格昂贵,历史上主要发挥其货币和金融功能。
随着我国工业和现代科学技术的不断发展,贵金属的高科技金属属性的作用越来越明显,现代工业对贵金属材料的需要量越来越大。
据国外统计,世界上大约有25%的工业制品都使用了贵金属[1]。
贵金属被誉为“现代工业维他命”。
贵金属高纯材料、贵金属制品、贵金属合金及化合物作为现代工业和高科技产业的功能材料,发挥着越来越重要的作用。
本文对贵金属功能材料的应用现状进行综述介绍,并对其发展前景进行展望分析。
1 电子电气行业贵金属及其合金在光学、热学、机械及化学方面有优良的综合特性,可广泛应用于电子电气行业。
根据用途来分,可用于电接触材料、电阻材料、钎料、镀层材料和测温材料等。
为加快培育和发展新材料产业,提高技术水平和核心竞争力,夯实制造强国建设基础,根据《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》,发改委制定的“新材料关键技术产业化实施方案”中,就对铂族金属电子信息功能材料:高纯铂、高纯钌、高性能铂铑热电偶微丝做出了指示和要求。
1.1 电接触材料目前广泛应用的贵金属电接触材料是银、金、铂、钯及其合金,铑和铱一般作为添加元素。
其中银基合金价格便宜,用量最大,代表性的合金有Ag-10Cu,常用作导电环、电刷等接点材料[2]。
电接触材料研究报告电接触材料是电力传输、控制与通信等领域中的关键部件之一,其用途广泛并多种多样。
随着社会的发展和科技的进步,电接触材料的应用范围不断扩大,并对其相关性能提出了更高的要求。
本报告将对电接触材料的特性、分类及其应用领域等进行详细介绍。
一、电接触材料的定义及特性电接触材料(Electric Contact Material)是指通过电流作用时,在两个接触金属之间产生连续性接触界面,并且能够维持良好的电接触性能的材料。
其主要特性包括导电性、热稳定性、化学稳定性、抗磨损性和抗腐蚀性等。
根据其材料特性不同,可以将电接触材料分为以下几类:1、银基接触材料银基接触材料具有导电性好、电氧化膜稳定性高、接触电阻低等优点,因而广泛应用于高低压开关、接触器、保险丝等领域。
其主要特点是具有高的导电性,低的接触电阻,在高温条件下具有较好的稳定性。
钴基接触材料具有高硬度、耐磨性好、耐蚀性等特点,广泛应用于低压开关、熔断器等领域。
其主要特点包括高硬度、较好的耐磨性和耐腐蚀性等。
三、电接触材料的应用领域电接触材料的应用领域非常广泛,涵盖了电力传输、控制与通信、交通运输等领域。
其中,应用最广泛的有:1、高低压开关高低压开关是电力系统的重要组成部分,其性能稳定性直接影响到供电的质量。
银基接触材料因其优良的导电性和稳定性,成为了制造高低压开关的主要材料。
2、继电器继电器是交流和直流电动力控制系统中的重要部件,其质量直接关系着电气设备的运行稳定性、可靠性和使用寿命等。
钨、铜和银等材料混合制备的继电器开关具有使用寿命长和静电扭矩小等优点,因而广受青睐。
3、交通运输电接触材料在交通运输领域中有着广泛的应用,包括汽车、火车、飞机等。
特别是在高速列车领域,电接触材料不仅能够保障列车正常行驶,还能够减轻列车因接触材料引起的运行噪声和振动等。
综上所述,电接触材料是电力传输、控制与通信等领域中不可或缺的材料之一,其应用非常广泛。
掌握电接触材料的特性、分类和应用领域等,有助于了解各类电接触材料在实际应用中的具体优缺点,从而更好地应用于不同的场合中。
256理论研究1 引言 在电器设备和电子仪器系统中,电能、电信号必须能从一个导体传向另一个导体,而导体之间的连接处经常是造成电信号或能量供给和传递的主要障碍。
电接触元件能够在不同环境担负着电器的接通、分断、导流和隔离的工作,由于接触点受到的接触压力、工作电压、电流大小以及分断次数的不同,这些电接触元件的性能直接影响电转换器件及整个仪器、仪表的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。
所以在不同的应用环境下,电接触材料需要满足的性能要求也不同。
现阶段应用最广泛的电接触材料是贵金属基合金。
贵金属基电接触材料具有较高的导电和导热性、高化学稳定性、低而稳定的接触电阻、高抗熔焊性和高抗电弧侵蚀等优良性能,一直被认为是最好的电接触材料,尤其在接通和断开装置中表现出优异的综合性能,因此在许多电接触应用领域都选择其作为触点材料[1]。
2 电接触材料的分类 目前广泛应用的贵金属电接触材料主要是银、金、铂、钯合金,以及这些合金的复合材料和贵金属镀层材料。
银合金大量用于中等负荷或重负荷电器,铂合金、钯合金、金合金较多使用于小负荷电接触。
电接触材料一般按用途分为:电接点材料,电刷材料,绕组材料,导电环、换向片或整流片材料,接插件材料。
按工作方式分为:固定接触,开闭接触,滑动接触材料[2],如图1所示。
贵金属电接触材料的发展概况马晓东,余建军,赵 涛(西安诺博尔稀贵金属材料有限公司,西安 710065)摘 要:本文介绍了贵金属基电接触材料的特性、应用范围以及目前的发展现状,并对贵金属电接触材料以后的发展趋势提出展望。
关键词:电接触材料;电刷丝;导电滑环;贵金属合金DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.19.221图1 电接触材料的应用 目前,已研制出的贵金属基电接触材料有数百种,归纳起来,它们可以分为4个系列:银基、金基、铂基和钯基电接触材料。
本文主要介绍贵金属电接触材料的主要性能优点以及在航空航天及军工等精密领域的广泛应用。
金属材料发展现状及展望随着科技不断的发展,金属材料也在不断地壮大和成熟。
金属材料一直是传统材料行业的重要组成部分,广泛应用于工业、建筑、交通、航空航天等领域。
随着工业化和城市化的快速发展,金属材料行业也在不断壮大,市场需求不断增加。
以下是对金属材料发展现状及展望的分析。
一、现状1、产品品质不断提高随着科技的发展,金属材料的技术不断提高。
现代金属材料的品质和性能均比过去大大提高,使用寿命也更长,不仅能够满足传统需求,而且能够适应新型产品的需求。
2、产品的应用范围不断扩大金属材料的应用范围不断扩大,食品、医疗、环境等领域逐步成为新的应用领域。
目前,金属材料已经应用于铁路、桥梁、汽车、飞机等各领域,不断为经济社会发展作出贡献。
3、工艺技术水平不断提高由于需求的存在,金属材料行业的技术不断提升。
工艺技术的提高和自动化程度的提高,提高了产品的安全性和质量,增强了行业的竞争力。
4、市场规模不断扩大由于市场需求的不断增加,金属材料行业的市场规模也不断扩大。
据预测,未来5年,金属材料全球市场规模将达到1500万吨以上。
二、展望1、技术的升级换代将带来新的发展机遇现代工程技术的快速发展,为新型材料的研究和开发提供了更多的机会。
未来,随着钢铁、有色等金属材料技术的升级换代,将会带来更多新的发展机遇,产品的应用范围和市场需求也将越来越广泛。
2、环保将成为重点环保已成为全球发展的重点问题。
未来,金属材料行业也将从环保的角度出发,不断改进生产工艺,提高材料使用效率,减少二氧化碳的排放。
同时,还会推广使用环保型的新型金属材料,满足环保需求。
3、智能制造将加速升级智能制造将是未来金属材料行业的重要趋势。
自动化技术和智能控制设备的引入,将加速行业的自动化升级和智能化改造,提高生产效率和品质水平。
未来,智能制造还将越来越深入到金属材料的生命周期管理中,进一步提升行业的发展水平和竞争力。
4、产业升级和国际化发展将成为行业发展重点金属材料行业将继续加强国际化发展,更好地满足市场需求。
2024年贵金属前驱体市场发展现状引言贵金属前驱体是指将贵金属原料转化为可用于制备催化剂、电子材料、电镀材料等产品的中间体。
贵金属前驱体市场作为贵金属行业的重要组成部分,其发展现状受到广泛关注。
本文将探讨贵金属前驱体市场的发展现状,包括市场规模、应用领域和技术创新等方面。
市场规模贵金属前驱体市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势。
据统计数据显示,2019年全球贵金属前驱体市场规模达到XX亿美元,并预计在未来几年内将保持稳定增长。
其中,亚太地区是贵金属前驱体市场的主要消费地区,占据全球市场份额的XX%。
随着亚太地区国家的经济增长和工业化进程的加快,贵金属前驱体市场的需求量将不断增加。
应用领域目前,贵金属前驱体市场的应用领域较为广泛,主要包括催化剂、电子材料、电镀材料和医疗器械等方面。
首先,催化剂是贵金属前驱体市场最主要的应用领域之一。
贵金属前驱体经过催化剂工艺制备后,可以用于加氢催化剂、氧化催化剂、还原剂等多种催化剂产品的制备。
催化剂广泛应用于化工、石油、医药等行业,因其高效性和绿色环保而备受青睐。
其次,贵金属前驱体在电子材料领域也有广泛应用。
金、银等贵金属前驱体可制备出高纯度的电子材料,如电子浆料、电子浆料等,用于半导体、显示器、光电等电子产品的制造。
此外,贵金属前驱体还被广泛应用于电镀材料领域。
贵金属前驱体可用于制备金属镀膜材料,如金、银、铂等贵金属膜,用于电子元器件的保护、导电和美观。
最后,贵金属前驱体在医疗器械领域也有一定的应用。
贵金属材料可制备高纯度的医疗器械材料,如心脏支架、人工关节等,用于医疗器械的制造。
技术创新随着科技的不断发展,贵金属前驱体市场也在进行技术创新。
首先是绿色制备技术的研发。
在贵金属前驱体的制备过程中,传统的化学合成方法存在着废弃物排放量大、反应条件苛刻等问题。
因此,绿色制备技术的研发对贵金属前驱体市场的发展至关重要,能够提高产品的质量和降低生产成本。
其次,纳米材料技术也是贵金属前驱体市场的创新重点。
2011年电接触功能复合材料制造行业分析报告目录一、行业监管架构 (4)1、行业主管部门、行业监管体制 (4)2、行业主要法律法规及政策 (4)(1)行业主要法律法规 (4)(2)行业相关政策 (5)二、行业概况 (6)1、电接触功能复合材料行业简介 (6)(1)产品用途 (6)(2)产品分类 (8)(3)电接触材料的制备方法 (13)2、行业竞争格局和市场化程度 (14)3、行业内的主要企业和主要企业的市场份额 (16)4、行业进入障碍 (17)(1)技术壁垒 (17)(2)客户考核认证壁垒 (18)(3)专业人才壁垒 (19)(4)资金和规模壁垒 (20)5、市场供求状况及变动原因 (20)(1)电接触功能复合材料的供应状况 (20)(2)电接触功能复合材料的市场需求 (22)6、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (31)(1)影响产品定价的因素 (32)(2)影响产品成本的因素 (33)三、影响行业发展的有利和不利因素 (33)1、有利因素 (33)(1)产业政策支持 (33)(2)国际间的产业转移 (35)(3)相关下游行业的发展为电接触功能复合材料行业提供了广阔的市场空间 (35)(4)电接触功能复合材料的应用领域不断拓宽 (35)2、不利因素 (36)(1)原材料价格的波动 (36)(2)装备水平落后 (36)(3)国际竞争压力 (37)(4)环保要求的提高 (37)四、行业特点 (37)1、行业技术水平及技术特点 (37)2、行业技术创新类型 (38)(1)响应需求型技术创新 (38)(2)引导需求型技术创新 (39)2、行业特有的经营模式 (39)3、行业的周期性、区域性或季节性特征 (40)(1)周期性特征 (40)(2)区域性特征 (40)(3)季节性特征 (40)五、行业与上下游行业之间的关联性 (41)一、行业监管架构1、行业主管部门、行业监管体制复合材料领域的电接触功能复合材料制造行业,其管理体制为国家宏观指导和行业协会自律管理下的市场竞争体制。
电介质材料的现状及未来五至十年发展前景随着现代科技的不断发展,电介质材料在电子器件、能源领域等方面扮演着至关重要的角色。
电介质材料是一类具有良好电介电性能的材料,其特性在电容器、超级电容器、电池、传感器、绝缘材料等领域都有广泛应用。
目前,电介质材料已经取得了一系列的重要突破。
例如,高介电常数材料广泛应用于电容器中,以提高器件的储能性能。
针对高性能电子器件的需求,高性能介电材料、高温电介质材料以及低温超导电介质材料等在研究和开发中取得了显著进展。
传统的电介质材料主要包括氧化物、氮化物、硼化物和硫化物等。
然而,这些材料在满足未来电子器件对小型化、高容量和高效能等方面的需求上仍存在一些局限性。
为了克服这些局限性,新型电介质材料的研究逐渐成为当前的热点。
新型电介质材料的开发可以从多个方面入手。
一方面,可以通过纳米材料的设计和合成,改善电介质材料的性能。
例如,引入纳米颗粒可以增加材料的界面面积,提高材料的介电性能。
此外,还可以通过结构设计和控制,使电介质材料具备更好的介电常数和电导率等性能指标。
另一方面,可采用复合材料的方法来改善电介质材料的性能。
复合材料是将两种或多种具有不同特性的材料混合在一起,形成具有新特性的材料。
例如,将金属纳米颗粒掺杂到电介质材料中,可以显著提高材料的导电性能。
此外,还可以利用有机-无机杂化材料来实现电介质材料的优化。
未来五至十年,电介质材料的发展前景充满希望。
随着科学技术的进一步发展,人们对电子器件的需求将越来越高。
因此,电介质材料的研究和开发将成为一个重要的研究方向。
未来的电介质材料将不断创新,具备更高的介电常数、更低的损耗和更好的稳定性能。
同时,还将面临更多新兴领域的应用挑战,如柔性电子器件、电磁波吸收材料等。
总的来说,电介质材料在现代科技中扮演着重要的角色,影响着电子器件、能源、传感器等领域的发展。
目前,电介质材料已经有了一系列的重要突破,同时也存在一些局限性。
未来五至十年,电介质材料的发展前景十分广阔,新型电介质材料的研究和开发将成为一个重要的领域。
电接触材料
电接触材料是指在电路中两个导体之间产生接触的部分,用于传递电流和信号。
这些材料通常具有良好的导电性和可靠的接触性能,能够承受各种电子设备中的高频、高压和高温等极端工况。
目前广泛应用的电接触材料主要有铜、银、钯、金、钨、铁、镍等金属以及其合金。
这些金属在电路中具有良好的导电和导热性能,能够有效地传递电流和散热。
铜是应用最为广泛的电接触材料,因其导电性能好、价格适中,被广泛使用在各种电器设备中。
银的导电性能最好,接触电阻小,但价格较高,常用于高档电器设备中。
钯、金等贵金属常用于高频电路和高精密电子设备中,其接触性能和抗氧化性能较好。
除了纯金属,金属合金也是常用的电接触材料。
例如钨铜合金具有较高的电导率和热导率,适用于高频电路和高温环境下的电接触材料。
镍铁合金则具有良好的耐磨损性和耐腐蚀性,常用于开关和插座等需要频繁接插的场合。
此外,电接触材料还需要具备良好的接触性能和耐磨性能。
接触性能包括接触电阻、接触压降、接触可靠性等指标,称为电接触特性。
耐磨性能则指材料在接触过程中的磨损情况,越小越好。
因此,在电接触材料的研发和应用中,除了考虑导电性能外,还需要对材料的接触特性和耐磨性能进行全面评估。
总之,电接触材料是电子设备中起到传导电流和信号的重要组成部分,其性能直接关系到设备的电气性能和可靠性。
随着电
子设备的不断发展,人们对电接触材料的要求也越来越高,需要不断创新和改进已有的材料,以满足不断变化的应用需求。
银的主要应用领域和发展现状银是贵金属中相对比较便宜的一种金属。
它在工业和人们日常生活中有着非常广泛的用途。
它与行业关联性很大,既是一种高技术用金属,也是一种军、民两用金属。
本文着重介绍了银的十个主要领域。
1. 感光材料卤化银感光材料是以卤化银包括氯化银、溴化银为光敏物质,将它们的微晶分散于明胶介质中形成感光乳剂,并将其涂布在支持体(胶片或纸基)上而成。
不同用途的感光材料所需卤化银颗粒尺寸是不同的,通常合用的卤化银微晶尺寸为0.2~2μm;特殊用途的胶片使用的卤化银颗粒是超微粒晶体,尺寸为0.01!0.1μm;卤化银全息感光材料合用的卤化银微晶尺寸为0.03~0.08μm;为提高感光乳剂的分辩力、衍射效率及对激光的灵敏度,研制出了t-颗粒乳剂,既指扁平薄片卤化银颗粒,t-颗粒厚度在0.3μm以下,形态比(颗粒直径与厚度之比)>8,典型的t-颗粒形态比>20,在t-颗粒制备中银难做到极好的分散性。
t-颗粒的优点是表面积大,可使感光层变薄,用银量减少。
为适就不同需要,已研制出多种多种形状及内部结构的卤化银微晶。
卤化银感光材料是用银量最大的领域之一。
目前生产和销售量最大的几种感光材料是摄影胶卷、相纸、医用x-光胶片、工业用x-光胶片、缩微胶片、荧光信息记录片、电子显微镜照相软片和印刷尖胶片。
20世纪90年代,世界照相业用银量大约在6000~6500t,医用x-光胶片(包括ct片)比工业用x-光胶片的产量大10倍,缩微胶片的用量也大增。
由于电子成像、数字化成像、无数触印刷等技术的发展,便传统的卤化银成像技术受到冲击的挑战,如电视冲击着电影。
同时非银感光材料在印刷业、文件复制、视听业等高新技术的出现,也使卤化银感光材料用量有所减少,但卤化银感光材料的应用在某些方面尚不可替代,仍有很大的市场空间。
卤化银感光材料的大量应用使之成为银的二次资源的源泉,如医用x-光胶片需要存档,在一些国家规定儿童的x-光胶片要保存到成年,这些胶片应用了大量的银,仅美国各大医院保存的x-光胶片估计占用银量就达3000~4000t。
电触点材料研究报告随着电子技术的不断发展,电器设备的使用越来越普遍,而电触点作为电器设备中的重要部分,其质量的好坏直接影响着设备的使用寿命和安全性能。
因此,电触点材料的研究与开发一直是电子工程领域的热门话题。
一、电触点材料的分类电触点材料主要分为金属材料、合金材料、合成材料和复合材料四类。
1.金属材料:金属材料是电触点中最常用的材料之一,其主要成分为铜、银、钨等。
其中,铜是最常用的电触点材料之一,它的导电性能好、成本低,但耐磨性差。
银的导电性能比铜好,但成本较高。
钨的耐磨性好,但导电性能较差。
2.合金材料:合金材料是由两种或两种以上金属组成的材料。
常用的合金材料有铜钴合金、铜钴铁合金、铜锡合金等。
合金材料的优点是具有较好的导电性能和耐磨性能。
3.合成材料:合成材料是由多种材料制成的材料。
常用的合成材料有碳化钨、氮化硼等。
这些材料的导电性能和耐磨性能都比较好。
4.复合材料:复合材料是由两种或两种以上材料组成的材料。
常用的复合材料有铜基复合材料、银基复合材料等。
复合材料的优点是具有多种材料的优点,如导电性能好、耐磨性能好等。
二、电触点材料的性能要求电触点材料的性能要求主要包括导电性能、耐磨性能、抗氧化性能、焊接性能等。
1.导电性能:电触点材料的导电性能是其最基本的性能要求。
导电性能好的材料可以保证电器设备的正常运行。
2.耐磨性能:电触点材料的耐磨性能是其重要的性能要求之一。
耐磨性能好的材料可以延长电器设备的使用寿命。
3.抗氧化性能:电触点材料的抗氧化性能是其必要的性能要求之一。
抗氧化性能好的材料可以防止电触点氧化、生锈等情况的发生。
4.焊接性能:电触点材料的焊接性能是其必要的性能要求之一。
焊接性能好的材料可以保证电触点与电器设备的连接牢固、不易脱落。
三、电触点材料的研究现状目前,电触点材料的研究主要集中在提高材料的导电性能、耐磨性能和抗氧化性能等方面。
1.提高导电性能:为了提高电触点材料的导电性能,研究人员采用了各种方法,如添加导电剂、优化材料的结构等。
2024年高纯贵金属靶材市场需求分析引言高纯贵金属靶材被广泛应用于半导体、光电、太阳能等高科技领域,是关键的材料之一。
随着科技和工业的发展,高纯贵金属靶材市场也在迅速增长。
本文将对高纯贵金属靶材市场的需求进行分析,并探讨其发展前景。
1. 高纯贵金属靶材市场概述高纯贵金属靶材市场是指贵金属材料制备的靶材市场。
贵金属具有良好的电学、热学和化学性能,适用于制备出高纯度的薄膜材料。
高纯贵金属靶材主要包括金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)等贵金属。
2. 2024年高纯贵金属靶材市场需求分析高纯贵金属靶材市场的需求受到以下几个方面的影响:2.1 电子行业的发展随着电子行业的迅猛发展,高纯贵金属靶材的需求也在不断增加。
电子行业中的半导体、光电和显示器件等都需要使用高纯贵金属靶材来制备薄膜材料,因此对高纯贵金属靶材的需求量较大。
2.2 新能源行业的兴起近年来,随着环境保护意识的增强和新能源技术的不断发展,新能源行业呈现出快速增长的态势。
太阳能电池、燃料电池等新能源设备都需要使用高纯贵金属靶材,这也带动了高纯贵金属靶材市场的增长。
2.3 科研领域的需求科研领域对高纯贵金属靶材的需求量也相当可观。
科研人员常常需要制备各种特殊材料的薄膜,以探索新的物性和应用。
高纯贵金属靶材提供了制备高质量薄膜的重要基础,因此科研领域对高纯贵金属靶材的需求很大。
3. 高纯贵金属靶材市场发展前景高纯贵金属靶材市场的发展前景十分广阔。
随着科技的不断进步,各个领域对高纯贵金属薄膜材料的需求将持续增长。
另外,环境保护和节能的要求也在推动高纯贵金属靶材的应用发展。
高纯贵金属薄膜材料具有优异的导电性能,可应用于太阳能电池、导电玻璃等领域,为新能源和节能产业发展提供技术支持。
此外,高纯贵金属靶材的制备技术也在不断改进和创新,降低了制备成本,提高了材料纯度和均匀性。
这将进一步推动高纯贵金属靶材市场的发展。
结论高纯贵金属靶材市场的需求在电子、新能源和科研等领域不断增长。
贵金属电接触材料的发展概况
本文介绍了贵金属基电接触材料的特性、应用范围以及目前的发展现状,并对贵金属电接触材料以后的发展趋势提出展望。
标签:电接触材料;电刷丝;导电滑环;贵金属合金
1 引言
在电器设备和电子仪器系统中,电能、电信号必须能从一个导体传向另一个导体,而导体之间的连接处经常是造成电信号或能量供给和传递的主要障碍。
电接触元件能够在不同环境担负着电器的接通、分断、导流和隔离的工作,由于接触点受到的接触压力、工作电压、电流大小以及分断次数的不同,这些电接触元件的性能直接影响电转换器件及整个仪器、仪表的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。
所以在不同的应用环境下,电接触材料需要满足的性能要求也不同。
现阶段应用最广泛的电接触材料是贵金属基合金。
贵金属基电接触材料具有较高的导电和导热性、高化学稳定性、低而稳定的接触电阻、高抗熔焊性和高抗电弧侵蚀等优良性能,一直被认为是最好的电接触材料,尤其在接通和断开装置中表现出优异的综合性能,因此在许多电接触应用领域都选择其作为触点材料[1]。
2 电接触材料的分类
目前广泛应用的贵金属电接触材料主要是银、金、铂、钯合金,以及这些合金的复合材料和贵金属镀层材料。
银合金大量用于中等负荷或重负荷电器,铂合金、钯合金、金合金较多使用于小负荷电接触。
电接触材料一般按用途分为:电接点材料,电刷材料,绕组材料,导电环、换向片或整流片材料,接插件材料。
按工作方式分为:固定接触,开闭接触,滑动接触材料[2],如图1所示。
目前,已研制出的贵金属基电接触材料有数百种,归纳起来,它们可以分为4个系列:银基、金基、铂基和钯基电接触材料。
本文主要介绍贵金属电接触材料的主要性能优点以及在航空航天及军工等精密领域的广泛应用。
2.1 银合金电接触材料
银基合金是最重要、用量最大而且最廉价的贵金属电接触材料。
银在所有金属中导电性及导热性最好,由于银的硬度不高,熔点低,不耐磨,在潮湿和较高温度下,在含硫和硫化物的介质中,表面形成硫化银薄膜。
在直流电的作用下,银的硬度低和易挥发,会形成电侵蚀尖刺。
在负荷大的条件下,银接触原件易形成电弧,发生熔接。
为能够最大限度地保持银的导电、导热性,人们向银中添加少量合金元素以提高银的机械性能和的抗熔焊性能,获得性能优良的银基电接触材料[3]。
在Ag中添加3%~28%Cu可以提高Ag基体的强度,但随着Cu含量的增加,材料的化学稳定性将随之降低,在接触面发生氧的富集,形成CuO。
在小电流的使用领域内,该系列合金可用作微电机的换向器和旋转开关等滑动触头,在电流较大的使用领域内,可用于接触压力大以及有油保护的装备中。
其代表化学成分有AgCu10、AgCu28等常用来制成导电滑环、电刷丝等接点材料。
AgMgNi合金是属于内氧化型弹性接点材料,通过内氧化工艺,可使合金中作为强化相而弥散分布的氧化物金属(MgO)与基体金属形成均匀的固溶体合金。
主要应用在小型微型军用密封继电器、1/2晶体罩继电器、小型密封磁保持电磁继电器、微型开关等作为簧片和触点。
2.2 金合金电接触材料
金的化学稳定性最好,具有突出的电接触特性,还具有良好的导电性、低屈服点和低弹性模量,且不易形成具有高接触电阻的氧化、硫化或者有机物薄膜(褐粉)。
这些特性保证了金的接触稳定性,使得金可作为低接触压力和弱电流条件下的接触材料。
在含金为60-70%的情况下加入Pt、Pd、Ag、Cu、Ni等元素组成的金基合金,可以通过固溶强化、沉淀强化、有序强化、调幅分解及马氏体转变强化、弥散强化、加工硬化等方式提高合金的性能[4]。
Au-Cu系、Au-Ag-Cu系合金作为电刷及导电环材料已经得到较好的应用,具有良好的耐腐蚀、耐磨性,强度和弹性高,接触应力松弛小,使接触元件具有较长的工作寿命、高的工作可靠性和输出精度等优点。
由于Au-Cu具有有序一无序转变特性,经过有序化热处理后可以获得较高硬度,同时获得理想的电阻性能。
常用来作为电刷丝、导电滑环以及铆钉连接材料;
在Au-Ni系中Ni含量为5%、9%、16%的合金被广泛用于轻、中负荷电接触材料。
添加微量Mn、In等元素可以降低摩擦系数,增加自润滑性,添加稀土Gd可以提高合金的耐腐蚀、耐磨性。
人们在二元和三元合金的基础上通过添加合金元素对其进行改良,形成了Au基多元合金[5]:AuCuPtAg、AuCuPtAgZn、AuCuPtPdNiRh等,具有较高的弹性、较好的耐磨性与耐腐蚀性、较低的接触电阻,主要用作精密电位器用弹性电刷材料和微型继电器用的触点材料。
2.3 铂及钯合金电接触材料
在电接触材料中,当同时被要求满足化学性能绝对稳定和抗烧损强度大时,
铂族金属就起到了无可替代的作用。
它们的主要缺点是在有机气氛中容易受到有机污染。
为了提高铂的硬度、抗弧性、耐熔焊性,常常加入Ag、Ni、Ge、Ru、W等元素。
铂基合金的主要特点是耐腐蚀、耐磨损、开关可靠性高和寿命长。
在弱电流工艺中,银基、金基、钯基合金不能胜任的地方都可采用铂基合金。
常用的有铂铱合金、铂钌合金、铂钨合金等。
铂铱合金在现代工业中有极广泛的用途[7]。
其中,电接触点是铂铱合金应用的一个最重要的领域,由于铂铱合金有高的硬度、高的熔点、高的耐腐蚀能力和低的接触电阻等特点,因此它在使用条件要求最高的弱电接点中成为一种经典的电接点材料。
例如,PtIr10和PtIr25合金常用作航空发动机的点火线圈接点,高灵敏继电器以及微电机的电接点。
另外,飞机、导弹、舰艇的航向仪、地平仪、陀螺仪等精密传感器的电位器或导电环、微电子技术中的厚膜电阻、某些精密仪器仪表中的游丝也采用PtIr合金。
钯的密度小,以它为基的合金是重要而经济的铂族金属接触材料。
由于钯的导电率和导热系数均比较低,不能用作强电流接触材料,而主要用作弱电接触材料,虽然钯有产生氧化膜的性质,但在一定条件下,其接触特性比铂好。
常用的钯基接触材料有Pd-Ir、Pd-Ag、Pd-Cu合金,由于有耐蚀性能好,不易生弧可用作断开触点和滑动触点。
钯多元合金[8]的耐蚀、耐磨损性好,可作为电位器的滑动电刷。
另外PdIr8和PdIr10合金也是常用的电接触材料,但其容易受到有机污染且价格昂贵,所以此类电接触材料的使用越来越少,一般只在电侵蚀较严重的产品和一些高精尖设备中才会使用此类合金。
3 展望
十三五期间我国的工业制造业、航空航天、军事领域势必会朝着更加高科技化、更加精密化发展,传统的二元或三元贵金属合金已不能满足发其所需的性能要求,因此需要发展四元及以上的多元化合金,探索在现有电接触材料中加入稀土元素以提高合金的综合性能。
新材料制备、新工艺、新加工技术的应用也将会促使贵金属电接触材料快速发展。
参考文献:
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[2]卢锦明,邢立华,李耀娥.精密导电滑环的关键技术及发展趋势[J].导航与制,2015,14(01):20-25.
[3]马光,孙晓亮.银基电接触材料改性及制备工艺[J].稀有金属快报,2007,26:14-19.
[4]周新铭,李曲波.金的微量元素合金化[J].贵金属,1994,15(02):1-9.
[5]孔令娇,李强,李翔.添加元素对Au-Cu合金强化影响的研究进展[J].贵金属,2014,35(04):70-74.
[6]翁桅.我国低压电器用触头材料的现状和发展趋势[J].低压电器,1995(02):49-52.
[7]张书仁,喻育东.钯银铜金铂锌六元合金的研究[J].贵金属,1983(03):15-20.
作者简介:马晓东(1987-),男,陕西蒲城人,硕士,助理工程师,贵金属材料工艺员职位,主要从事贵金属合金板带材、丝材及管材加工。