金属材料百科

颗粒增强贵金属复合材料

2023-07-01

英文

particle reinforced composite matelial of precious metal

简介

贵金属及其合金基体中,以均匀分布的熔点高且

在固态下与其不互溶的颗粒为增强相,构成的贵金属复合材料。增强相为高熔点金属、非金属、碳化物、氧化物及其他化合物,通常颗粒粒度大于5μm,在复合材料中所占体积大于20%。

制备方法 有:(1)粉末冶金法。贵金属及其合金粉末和增强相粉末均匀混合,压制成形,烧结致密化。(2)共沉积法。在含有贵金属和非贵金属离子的盐类混合液中加入共沉淀剂,使金属组元共同沉淀出来,再压制、烧结成为复合材料。(3)内氧化法。主要是预氧化法,即合金粉末经内氧化处理后用传统的粉末冶金工艺制作成复合材料。

用途 颗粒增强贵金属复合材料主要用于重负荷和中等负荷开关电器,作断开接点和滑动接点材料。

(1)重负荷开关电器接点材料。主要有银-高熔点金属和银-金属碳化物接点材料,具有良好的抗熔焊和抗电弧烧蚀性能,如AgW(20~73),AgMo(50~70),Ag-WC(40~70),AgWNi (Co),Ag-WC-Co45-7,Ag(WC+TiC)50,Ag(WC+TiC)65等。

(2)中等负荷开关电器接点材料。主要有银-金属、银-非金属和银-金属氧化物。此类材料具有良好的导电性能和抗氧化、抗熔焊、抗电弧烧蚀性能,如AgFe(7~10),AgNi(10~60),Ag-(0.25~0.5)石墨,以及Ag-CdO、Ag-SnO2、Ag-ZnO、Ag-MgO-NiO等银-金属氧化物系列。Ag-CdO是典型的中等负荷电接触材料,由于CdO在大约1000℃条件下分解,在通断过程中能自动净化和冷却接点表面,起到灭弧作用,因而,自20世纪40年代以来一直得到广泛使用。常用的Ag-CdO接点材料含CdO(%)分别为5、8、10、12、13.5、15、17、20,并可添加其他组元构成多元Ag-CdO材料。由于镉氧化产生的有毒物质造成公害,曾使其生产和应用受到限制,因此无公害Ag-CdO材料制作技术和代Ag-CdO材料的研究成为重要方面。目前,用机械合金化方法不仅能制备性能优良的Ag-CdO,而且对环境几乎不造成污染;以锡、锌、铜、铋等元素取代镉,经内氧化处理得到Ag-SnO2,Ag-ZnO,Ag-CuO,Ag-SnO2-Bi2O3,Ag-SnO2-In2O3,Ag-SnO2-WO3,Ag-SnO2-MoO3,Ag-CuO-MeO,Ag-ZnO-MeO,Ag-FeO-Co2O3等材料,在一定条件下可以取代Ag-CdO。

(3)含固体润滑剂的滑动电接触材料。主要有银-金属硫化物,银-金属硒化物,具有低而稳定的接触电阻和良好的耐磨性能,如Ag-(12~15)MoS2,Ag-(12~15)MoS2-Cu(Ta,C),Ag-(5~8)ZnS,Ag-(5~15)NbSe2,Ag(5~15)NbSe2-Cu(Ta,C)等材料。