红铜对人体的危害
2019-05-27 10:11:36
铜是生命所必需的微量元素之一，正常人体中含铜量约为100—150 mg。人体中铜大都存在于和中枢神经系统，对 人体造血，细胞成长、某些酶的活动及内分泌腺功用有重要效果，但摄入过量，则会影响消化系统，引起腹痛、吐逆。人的口服致死量约为10克。 铜对低一级生物和农作物毒性较大，其质量浓度达0.1—0.2mg／L即可使鱼类致死，与锌共存时毒功能够添加，对贝类水生生物毒性更大，一般水产用水要求铜的质量浓度在0．0lmg/L以下。关于农作物，铜是重金属中毒性最高者，植物吸收铜离子后，固定于根部皮层，影响营养吸收。灌溉水中含铜较高时，即在土壤和作物中堆集，可使农作物枯死。铜对水体自净效果有较严峻的影响，当其质量浓度为0.001mg／L时，即有细微抑制效果，质量浓度为0.0lmg／L时，有显着抑制效果。
多孔石墨烯复合材料可增强电极性能
2019-01-03 09:36:46
科技日报讯(记者姜靖)近年来研究表明，纳米电极材料有望提供相当于现在商用锂离子电池数倍的能量或功率密度，但该材料此前只能在负载量极低的超薄研究型电极中达到其优异性能，难以在需要较高负载量的商用器件中实现其应有潜力。美国加州大学洛杉矶分校段镶锋教授团队最近研制出一种三维多孔石墨烯复合电极材料，成功地解决了电极性能随着负载量急剧下降的关键难题，使得制备高负载的高性能电极成为可能。相关研究成果美国时间11日发表在《科学》杂志上。
段镶锋近日接受科技日报记者采访时表示，虽然许多纳米材料在一些研究型器件中展现了优异的储能性能，但在此类器件中，电极活性材料负载量经常只有商业化器件中常用负载量的10%左右。由于极低的负载量，最终体现在整体器件中的容量或功率密度很难能较大幅度地超过现在的锂离子电池。如果只是简单地增加电极厚度，随着厚度的增加，电子输运电阻和离子扩散电阻都会显著增加，致使电极性能急剧下降。
该团队研发的三维多孔石墨烯复合材料中，高度联通的石墨烯网络结构提供了优异的电子传输特性，而其多层次孔结构则大大促进了离子的快速输运，从而使该材料在高负载电极中首次同时实现了较高的容量和极高的功率特性。“这标志着高性能电极材料在朝商用储能器件方向发展的道路上迈出了关键的一步。”中国科学院院士、中国科学院金属研究所研究员成会明评论说。
段镶锋表示，这一方案可以适用于其他高性能电极材料，为在商业级器件中实现此类高性能储能材料的潜力提供了一个切实可行的途径，有望极大提高相关储能器件的容量和充放电速度。
微纳米复合材料有望颠覆复合材料生态体系
2019-01-03 15:20:50
麻省理工学院机械工程系终身教授方绚莱博士参与开发的微型晶格纳米架构材料，在全球知名的《麻省理工学院技术评论》评选的2015年十项可能改变世界的技术中，如今，基于这项颠覆性技术，方绚莱回国创业，力争弥补我国在功能性复合材料领域的空白。该技术所用的材料都是以往所熟悉的塑料、金属和陶瓷等材料，新技术通过改变材料结构提升性能，使材料在拥有原本高强度、高硬度的同时，大幅减轻重量。中国粉体网讯 “同样体积的铝球和铁球，同时从楼顶自由落下，哪个先落地?”使用全球最前沿的微纳米架构材料技术之后，答案可能是纸球。
由麻省理工学院(MIT)机械工程系终身教授方绚莱博士参与开发的微型晶格纳米架构材料，在全球知名的《麻省理工学院技术评论》评选的2015年十项可能改变世界的技术中，排名第二，全球仅有美国和欧洲的数支团队掌握该技术。如今，基于这项颠覆性技术，方绚莱回国创业，力争弥补我国在功能性复合材料领域的空白。日前，方绚莱在京受访时解释了这项颠覆性技术。他表示，该技术所用的材料都是以往所熟悉的塑料、金属和陶瓷等材料，新技术通过改变材料结构提升性能，使材料在拥有原本高强度、高硬度的同时，大幅减轻重量。
实现该材料结构的生产，目前主要采用一项先进的微纳米打印技术层层构建起来，但规模化生产仍然是难题。方绚莱说，希望在不断加大研发的基础上，解决产能瓶颈，达到规模效应。预计将在3-5年的时间内可以见到这项新材料的规模化应用。他表示，可以想象，这项技术在汽车、高铁、医疗等领域都将拥有非常广阔的应用前景，并对相关工业产生巨大影响，颠覆复合材料的生态体系。
业内人士称，国内新材料产业与国际先进水平仍存在较大差距，颠覆性技术的研发与投资将有助于提升国内新材料及先进制造业技术水平。
钨铜复合材料的制备工艺
2019-05-27 10:11:36
一、前语钨铜复合材料因为本身的许多优秀特性，现在已广泛运用于大容量真空断路器和微电子范畴［1～4］。钨具有高的熔点、低的线膨胀系数和高的强度；铜具有很好的导热功能和导电功能。两种金属各有所长，但钨、铜互不相溶，通过粉末冶金技能制作的钨铜复合材料兼具钨、铜的优势，能够满意许多范畴材料的运用要求。例如钨的抗熔焊功能和抗腐蚀才能好，铜的导电功能好，两者结合用于真空断路器，能够满意真空断路器大容量开断要求；钨的线膨胀系数小，铜的导热功能好，钨铜复合材料用作大规模集成电路和微波器材中的散热元件，能够有用削减因散热缺乏和线膨胀系数差异导致的应力问题，延伸电子元件的运用寿命。因为钨和铜互不相溶，所以用传统的烧结办法制作全细密度钨铜复合材料会遇到许多困难，通过各国科研人员的尽力，发明晰许多办法加工细密的钨铜复合材料［5～17］。本文在全面调研的基础上总述了国内外有关文献的研讨成果，具体叙说各种技术及其特色，以供参阅。二、钨铜复合材料的制备技术钨、铜的熔点相差很大，钨的熔点高于铜的沸点且钨铜不互溶，一般的冶炼办法难以加工钨铜复合材料，现在只要粉末冶金办法才能使钨铜复合材料制作成为实际。其制取办法首要分为两大类熔渗法和直接烧结法。近年来，因为纳米技能的飞速开展，直接烧结法取得了很大的开展。（一）熔渗法熔渗法分为高温烧结钨骨架后渗铜和低温烧结部分混和粉后渗铜两种办法。1、高温烧结钨骨架法高温烧结钨骨架法的典型技术如下此种办法能够制得相对密度>99.2%的钨铜材料［5］。因为选用高温烧结，所以W复原很充沛，低熔点杂质及难复原的贱价氧化物都能够通过蒸发和热分化除掉。钨铜材料的含氧量较低、纯度较高，高温烧结办法适宜于制作铜的质量分数［φ（Cu）］不大于15%的钨铜材料。运用高温烧结法制作的材料相对密度高，归纳功能好。高温烧结钨骨架法的仅有缺陷是加工技术周期长且杂乱，加工本钱较高。2、部分混合粉烧结渗铜法部分混合粉烧结渗铜法的技术大致有以下两种此种办法技术流程简略，适宜于制作φ（Cu）>20%的钨铜复合材料。这种办法加工的钨铜材料，铜沿着钨晶界散布，钨骨架强度不如高温烧结法，如用此法作为断路器中的触头材料，易发作烧蚀现象。此法对原材料成分要求较高，不然产品会含有较多的杂质和气体。b.文献［6］介绍了超细钨粉的打针成形技术和熔渗技术，技术流程如下这种技术加工的W10%Cu和W20%Cu相对密度均大于99%，运用打针成形技术能够制取形状杂乱的零部件。此技术中熔渗烧结时刻对产品的功能影响较大，跟着熔渗时刻的添加，产品的相对密度、硬度、强度均有所提高，但超越某临界值后功能反而下降。这是因为超细粉的烧结机理所决议的，超细粉的熔渗烧结进程中呈现固溶析呈现象。（二）直接烧结法望文生义，直接烧结法是将所需成分的钨和铜的混合粉限制成形后直接烧结制得产品。依据所用混合粉制取办法的不同，首要有混合氧化物共复原法和机械合金化等技术；按粉末粒度巨细不同，机械合金化粉又分为一般机械合金化粉和机械合金化纳米粉；别的还有液相活化烧结法。曾经这种技术烧结后得到的钨铜材料密度较低（相对密度小于97%）尤其是φ（Cu）
25%的钨铜材料，相对密度简直能够到达99%，但关于φ（Cu）
铝青铜的化学成分和硬度
2019-05-27 10:11:36
铝青铜化学成份铜 Cu 其他铅 Pb≤0.02(杂质)镍 Ni4.0～5.0铝 Al8.5～10.0铁 Fe4.0～5.0锰 Mn0.8～2.5硅 Si ≤0.15(杂质)碳 C≤0.10(杂质)硬度 ≥1570HB铜的熔点为1083摄氏度，要铸出青铜，焚烧温度须到达1200摄氏度青铜原指铜锡合金，后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜，并常在青铜名字前冠以榜首首要增加元素的名。锡青铜的铸造功能、减摩功能好和机械功能好，合适於制作轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛运用的轴承材料。铝青铜强度高，耐磨性和耐蚀性好，用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高，导电性好，适於制作精细绷簧和电触摸元件，铍青铜还用来制作煤矿、油库等运用的无火花东西。
性能优良的有色金属复合材料
2018-12-12 09:41:49
有色金属材料是人们生产和生活中重要的物质组成部分，从航空航天、交通运输、机械制造业到人们所使用的日常用具，大部分都由有色金属材料组成。 有色金属材料对人们的工作和生活起着重要的作用，人类已非常熟悉和利用了有色金属材料。但是随着科学技术的飞速发展，对有色金属材料有了更高的要求，如耐 高温、耐磨、强度更高等，有色金属材料在某些方面就表现出一定的局限性。随着科学技术的发展，人们清楚地意识到单一材料的性能难以满足高新技术与现代化生 产的需要，要提高有色金属材料的机械性能，如提高强度可采用复合方式来改进。下面介绍对有色金属材料进行复合处理后，材质性能改进的一些实例。 1、SiC增强ZA22锌基合金 在ZA22锌基合金中添加SiC，组成锌基复合材料，其强化效果明显提高。 2、纳米A1203增强铜基材料 碳铜复合材料通过添加纳米Al203，材料的硬度和抗弯强度显著地提高，磨损量显著降低。 3、铝合金复合材料 铝合金在有色金属材料中用途最广，用量最多。但在某些环境条件下，材料性能有所改变。试验表明，在不同温度下，特别在高温下，铝合金复合材料的强度明显高于铝合金。 4、镁基复合材料 镁基复合材料主要由镁合金基体及增强相组成，镁合金基体一般为镁铝锌合金、镁铝硅合金、镁铝锰合金、镁锂合金及镁铝稀土合金。目前使用的增强相主要有碳 纤维、碳化硅、氧化铝及碳化硼颗粒等。随着新型制造工艺的研究发展，镁基复合材料在航天航空、汽车、核工业、运动娱乐以及其他先进的工程方面得到了更广泛 的应用。体积分数为30％的碳纤维增强镁基复合材料(Cp—Mg)，其界面剪切强度为40MPa，而镁合金(Mg一4A1)的界面剪切强度为20Mpa。 5、铝硅合金一石墨复合材料 铝一石墨复合材料是六十年代末发展起来的一种新型复合材料，该复合材料具有自滑性、摩擦因数小、热膨胀系数小，强度较高兼具有高的阻尼性能，是制备内燃机活塞、滑动轴承的优良材料。 这些例子说明，通过对有色金属材料进行复合处理形成新的金属基复合材料，可大幅度提高材料某些机械特性，从而拓展了更多的应用领域。但是，复合材料的制 造，涉及的工艺过程较复杂，生产周期较长，生产成本较高，需要科技人员深入研究，改进工艺，不断创新。尤应注重攻关中的实用性。在复合材料设计过程中，根 据需要达到的关键性能，加以重点攻关。这样，制成的复合材料可能其他性能有所降低，但是关键性能达到提高，材料的实际应用效果更好。
先进的超轻复合材料-铝碳化硅陶瓷复合材料
2019-03-11 13:46:31
1.铝碳化硅陶瓷复合材料概述 铝碳化硅陶瓷复合材料 铝碳化硅陶瓷颗粒增强复合材料是金属和陶瓷的复合材料。与传统的金属材料比较，颗粒增强铝基复合材料不只兼有金属的高塑性、高韧性和增强颗粒的高模量、高硬度，一同具有各向同性，是运用远景很广的材料。碳化硅颗粒增强铝基复合材料可用来制作卫星及航空结构材料，如卫星支架、结构连接件、管材、各种型材、翼、制导元件;制作飞机零部件等，开展这种材料具有重要的战略意义。 2.铝碳化硅复合材料的特性 碳化硅颗粒增强铝基复合材料碳化硅和颗粒状的铝复合而成，其间碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木屑(出产绿色碳化硅时需求加食盐)等质料在电阻炉内经高温训练而成，再和增强颗粒铝复合而成。 增强颗粒铝在基体中的散布情况直接影响到铝基复合材料的概括功用,能否使增强颗粒均匀松散在熔液中是能否成功制备铝基复合资料的要害,也是制备颗粒增强铝基复合资料的难点地址。纳米碳化硅颗粒散布的均匀与否与颗粒的大小、颗粒的密度、添加颗粒的体积分数、熔体的粘度、搅拌的办法和搅拌的速度等要素有关。 3.铝碳化硅复合材料利益 铝基复合材料具有高导热、密度小、本钱低，一级概括优势，是金属基材猜中的重要品类，在国际国内规划内有广泛研讨并运用于工业化出产。铝基复合材料包含纤维增强和颗粒增强两大类。其间颗粒增强铝基复合材料本钱低、功用安稳且易完结规划出产，变成铝基复合材料研讨和运用的抢手方向。以铝合金为基体的复合材料有铝碳化硅和硅铝等，广泛运用于航空航天、电子信息、壳体封装和现代交通等广泛领域。 铝碳化硅是以铝合金作基体，碳化硅颗粒为增强体的颗粒增强金属基复合材料，融合了碳化硅陶瓷和金属铝的不一样优势，是第三代微电子封装材料产品，具有高导热、高刚度、低密度、适合的膨胀系数等特征，能有用进步电子器件的封装热管理能力。一同以其耐腐蚀、可加工功用好和易回收的优势，铝碳化硅运用于工业规划化出产可下降本钱，在军用和民用领域得到推广。与传统材料比照，颗粒增强金属基复合材料不只兼有金属的高耐性、高塑性利益和增强颗粒的高硬度、高模量利益，并且材料各向同性，可选用传统的金属加工技术进行加工，因此备受我们重视。 4.铝碳化硅复合材料制备工艺 粉末冶金法 粉末冶金法具有一些共同的利益，如可任意调理增强相的体积分数(最高可达70%)，较精确地操控成分比，且其增强颗粒的粒径在纳米范围内可调。此外，粉末冶金工艺的烧结温度较低，可有用减轻增强体与基体间的有害界面反响，制得的复合材料具有杰出的力学功能。近年来，进一步开宣布机械合金化-粉末冶金法。该法制备的复合材料，其增强体颗粒散布均匀，粒度在纳米至微米范围内可调，增强相的体积分数可高达70%，与基体的界面结合杰出，所制备的复合材料力学功能优异。美国DWA公司选用机械合金化-粉末冶金法出产了碳化硅颗粒增强铝基复合材料，已将其运用于轿车、飞机、航天器等。 压力铸造法 此法是将液态或半液态金属基复合材料或金属以必定速度填充压铸模型腔，或增强材料预制体的空地中，在压力效果下使其快速凝结成形而制备出金属基复合材料，包含揉捏铸造法、离心铸造法、气体压力浸透铸造法等。现在，出产运用中运用较多的是揉捏铸造法，其具体办法是：首先把碳化硅颗粒增强相以恰当的粘结剂粘结制成预制块，然后装入铸模，浇入精粹的铝基体金属熔体，并当即加压使熔融的金属熔体浸渗到预制块中，凝结之后即得碳化硅颗粒增强铝基复合材料。压力铸造法的首要利益是：可大批量制作颗粒增强铝基复合材料的零部件，成本低;浸渗时熔体与增强材料在高温下触摸时间短，避免了界面反响产品对复合材料的晦气影响;高压效果促进了熔体对增强材料的潮湿，增强材料无需进行表面预处理;所制备材料的安排细密，无气孔。 喷发堆积法 此法是将液态金属在高压下雾化，并在其流出时将增强颗粒喷发入金属液中，两相混合的雾化液体随后在容器中堆积成形。喷发堆积法选用不同形状的基体和不同的基体运动方法可获得管坯、圆柱坯、带坯等不同产品。此法的利益是可直接由液态金属雾化和堆积构成具有快速凝结安排和功能特征及必定形状的坯件;确保了增强颗粒在基体中的散布均匀性;冷却速度很快，避免了增强颗粒与金属基体之间的界面反响;对界面的潮湿性要求不高，晶粒非常细微。
贵金属复合材料的分类及作用
2019-01-03 09:37:04
贵金属复合材料(composite material of preciousmetal)是两种或多种不同种类的相容性材料用物理方法合成的具有多相结构的贵金属材料。具有与贵金属相似的特性，如导电、导热性好，抗氧化、抗腐蚀等。主要用于电子电器工业作电接点材料，电化学工业作电极材料，玻璃、玻纤工业作坩埚、漏板材料，以及实验用坩埚器皿材料等。
贵金属复合材料属金属基复合材料，具有与贵金属相似的特性，如导电、导热性好，抗氧化、抗腐蚀等。按照非贵金属相的形态和分布，可以分为：贵金属层状复合材料、弥散强化贵金属复合材料、颗粒增强责金属复合材料和贵金属纤维复合材料四类。主要用于电子电器工业作电接点材料，电化学工业作电极材料，玻璃、玻纤工业作坩埚、漏板材料，以及实验用坩埚器皿材料等。贵金属复合材料兼备其组成相的特性，因而具有优良的综合性能。其使用不仅具有重大的技术意义，而且，由于明显降低贵金属用量而具有巨大的经济意义。
钨铜复合材料的简介
2019-05-27 10:11:36
钨铜复合材料因结合了钨和铜的许多优秀的特性（如钨的高熔点，底线膨胀系数和高强度，铜的杰出的导电和导热性），而具有杰出的导热和导电性，耐电弧侵蚀性，抗熔焊性和耐高温抗氧化等特色，现在现已广泛使用于电力，电子，机械，冶金等职业 钨铜合金材料自20实践30年代面世以来，在很长一段时间内首要用作各类高压电器开关的电触头。正是因为钨铜复合材料高的耐压强度和耐电烧蚀功能，使高压电器开关中不行短少的要害材料。到了60年代，钨铜材料作为电阻焊和电制作的电极和航天技术中触摸高温燃气的高温材料逐渐得到使用，可是知道80年代，跟着钨铜材料加工技术的改善及质量的进步，钨铜复合材料才得到比较广泛和成熟的使用。20世纪90年代，跟着大规模集成电路和大功率电子器件的开展，钨铜材料作为升级换代的产品开端大规模地用做电子封装和热沉材料。伴跟着钨铜材料每一次心使用的开发，一起也促进了钨铜材料新的制取技术的不断开展。可是，钨铜材料是一种典型的假合金，因钨和铜不相溶，烧结全细密化困难，空地度较大，故对材料的导热导电功能，气密性和力学功能等有很大的晦气影响。选用传统的粉末冶金技术所制备的钨铜契合材料存在显微安排粗大，剩余空地度大；材料微观安排的均匀化不完全，产品的形状，巨细受到限制等问题，然后不能最大极限的发挥材料的潜力
铜钨合金导卫的制备烧结机理
2019-05-27 10:11:36
1 细密化机理 一般，液相烧结差异三分阶段，一是粒子重摆放，即经过溶解一沉积的颗粒长大；二是坚固骨架的构成；三是细密化。要获得充沛细密化有必要具有以下三个条件即 固相在液相中有溶解度、液相对固相潮湿性杰出和对重摆放导致的细密化需求一定量的液体。在组元互不溶解的WCu系压坯进行液相烧结时，烧结细密化取决于 粘性活动和粒子重摆放进程，缺少溶解度和粒子之间构成安稳的桥接或网状骨架阻止液体活动，将导致细密化好不简单，若想获得充沛细密化，就有必要采纳相应办法。 2 熔渗烧结 选用钨骨架浸铜技术时，细密化除了上述机理外首要取决于液体铜充沛进入到钨骨架的孔隙中。液体铜之所以能充沛进入到钨骨架的孔隙中是根据毛细管力的效果， 可用液体在毛细管中上升高度公式H=27cosO／pgr来解说(7为表面张力；P为液体的密度；g为重力加快度；r为毛细管半径；e为接触角)，液体铜 对固体钨浸润性即接触角是随温度的上升而改进的。据资料报道液体铜对固体钨的接触角e在中1150℃ 时为28。、1250℃ 时为1O。、大于1350℃时为0。，但过高的渗铜温度会导致冷却时构成较大的铜缩孔，然后影响细密化，因而需求选取恰当的渗铜温度和采纳略有过量等办法 来进步细密度。在混合猜中参加铜粉除了可改进粉末的成形功能、进步压坯强度外，其首要意图是作为“诱导”金属参加的，多孔钨骨架在高温熔渗条件下，骨架中 的“诱导”金属熔化，使骨架内部构成连通孔隙，一起，将熔渗金属“诱”进骨架，加快细密化，因为熔融的液体铜对A1zO。粉不潮湿，所以只能熔渗到多孔钨 骨架内。 3 活化烧结 活化烧结在加工高比重合金中已得到广泛应用，增加Ni、Co元素能够改进Cu对W的潮湿性，进步钨在铜中的溶解度。有关资料指出，增加0.32%的Ni可 使W在Cu中的溶解度从1O^9进步到1O^7，这使得细密化愈加简单、充沛。 4 自润滑机理 线材轧机铜钨合金导卫因为其本身“发汗”材料的特性，在线、棒材轧制进程中，因为温度上升，会在其表面构成一层极菲薄的铜液体层，并因为钨骨架毛细管的作 用，能得到连绵不断的弥补，这就大大降低了线、棒材与导卫之间的摩擦系数，一起，这层汗液也有用避免了粘钢，进步了线、棒材的质量。
石墨烯复合材料
