银合金及银复合材料的技术发展

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1、2000年9月贵金属Sep.2000第21卷第3期PreciousMetalsVol.21,No.3银合金及银复合材料的技术发展蒋鹤麟祁更新夏文华陈志全刘泽光(昆明贵金属研究所,中国昆明650221)DevelopmentandProspectofSilverAlloysandTheirCompositesJiangHelin,QiGengxin,XiaWenhua,ChenZhiquan,LiuZeguang(KunmingInstituteofPreciousMetals,Kunming650221,C

2、hina)Abstract:Thecurrentproductionandtechnicalsituationsofsilveralloysandtheircompostiesarein-troduced.Developmenttrendandrelevantproblemarealsooutlined.Keywords:Electriccontact;Silveralloy;Silverpaste;Silvercomposite摘要:介绍了国内外银合金及银复合材料的生产和技术现状,主要问题和发展趋势。关键

3、词:电接触材料;银合金;银浆料;银复合材料中图分类号:TG146.3文献标识码:A文章编号:1004-0676(2000)03-0056-081概述银最早用于装饰品、货币和餐具。目前,银已广泛用于照相、电气电子、电镀以及医疗工业,在高新技术中也获得越来越多的应用。银具有良好的导电性和导热性,在银中添加其他合金化元素可改善银的性能,如铜可提高银的硬度,降低熔点,改善可铸性;钯可防止银硫化物的生成;镉可改善电接触性能等。将贵金属及其合金与贱金属材料复合,制成贵金属含量低、综合性能好、价格便宜的复合材料,已广泛用

4、于各种电器产品。其中,银及银合金与铜及铜合金复合制成的产品用量最大,适用范围最广。银与其他贵金属(锇除外)联合用于制作微电子工业用的贵金属浆料,广泛用于电子元件的组装和封装。银饰品、银币及各种纪念章的制作也广泛使用银合金,例如Ag-Cu合金,Ag-Pd合金以及加入Mn、Ni等的硬化银合金。感光材料和首饰制造业是银的最大用户。在感光材料中,银主要以卤化银形式作为光敏物质使用。银汞齐(Ag-Hg合金)是口腔修复中用量最大的银基合金。为克服汞毒造成的危害并降低成本,还开发了Ag-Cu-Zn、Ag-Cu-Sn等汞齐

5、合金。银本身就能杀菌,载银抗菌材料具有广泛的抗菌、防霉和抑藻能力,特别是银不分解、长效、无刺激,使其可用于制造日常生活用的纤维制品和抗菌陶瓷系列产品。[1]银在高新技术中也有许多用途,已采用银管法生产高温超导体的包套材料,应用银基包套合金的研究也取得了进展。用熔体旋淬法制成的银基超离子导电玻璃可应用于高能密度化学电源及电收稿日期:2000—01—04蒋鹤麟等:银合金及银复合材料的技术发展57化学器件。已证明Cu-24Ag合金适用于制造高场磁体。Ag在固体氧化物燃料电池中作为电极材料的研究也获进展。利用Pd-

6、Ag合金膜渗透法的氢气净化装置已广泛用于半导体工业,此装置提供的氢气纯度可达99.99999%。下面主要介绍银和银合金在电接触材料、复合材料、电镀、钎料、电子浆料等方面的应用及生产发展状况。2电接触材料银在所有金属中具有最高的金属导电率和导热性,有相当高的比阻,良好的加工性能,在大气条件下不易氧化,接触电阻稳定,是最常用的电接触材料。电接触材料是制备电力、电器电路中通、断控制及负载电流电器(如开关、继电器、起动器及仪器仪表等)的心脏元件电触头的关键材料,其质量的好坏关系到电路设备、仪表的可靠性、稳定性、精密

7、程度及其寿命。电接触材料已有近100年的发展历史,最初使用纯金、纯银、纯铂作接点材料,40年代开始采用Ag-Cu、Au-Ag、Pt-Ir、Pd-Ag等合金,60年代以来发展了多元贵金属和各种贵金属复合材料。Ag及Ag合金以其优良的电性能及良好的加工性和抗氧化性成为了电接触材料的主导材料并形成系列产品。银基电接触材料适用于在各种功率条件下工作,而且大量用于大、中负荷电器中,如各种开关、继电器、接触器等。大、中功率接点的工作条件较恶劣,常处于电弧的强烈作用下,电侵蚀严重,特别要求导热性、导电性要好,抗电侵蚀能力

8、要强。但银硬度不高,熔点低,不耐磨,在大电流作用下易熔焊,且有硫化倾向,因而多采用银合金代替银作电接触材料。银中加少量其他元素(如Cu、Cd、Pd、Au、Mg、In、V、Zr和稀土等合金化元素)组成的电接触材料可克服其天然柔性,提高力学性能和耐腐性,而仍保持其高的导电率。目前,国外用于强电接点的电接触材料有数十种,获得深入研究并广泛应用的有银氧化镉、银[2]氧化锡、银镍、银石墨、银钨等系列。但就其品种而言,近年来