Inhaltsverzeichnis
Kapitel 1: Grundkenntnisse der Silber-Wolfram-Legierung
1.1 Konzept der Silber-Wolfram-Legierung
1.1.1 Definition der Silber-Wolfram-Legierung
1.1.2 Unterschiede zur Wolfram-Kupfer-Legierung
1.1.3 Unterschiede zur Wolfram-Molybdän-Legierung
1.2 Entwicklungsgeschichte der Silber-Wolfram-Legierung
1.2.1 Frühe Explorationsphase
1.2.2 Technologische Durchbrüche und Beginn industrieller Anwendungen
1.2.3 Moderne technologische Innovation
1.3 Bedeutung und Stellenwert der Industrieforschung
1.3.1 Förderung der Entwicklung der Materialwissenschaften
1.3.2 Anwendungswert in verschiedenen Bereichen
Kapitel 2: Zusammensetzung und Eigenschaften der Silber-Wolfram-Legierung
2.1 Eigenschaften von Silber und Wolfram
2.1.1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Silber
2.1.1 Physikalische und chemische Eigenschaften von Wolfram
2.1.3 Silber-Wolfram-Zusammensetzung
2.2 Einfluss des Zusammensetzungsverhältnisses von Silber-Wolfram-Legierungen
2.2.1 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Biegefestigkeit der Legierung
2.2.2 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Zähigkeit der Legierung
2.2.3 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Leitfähigkeit von Legierungen
2.2.4 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Wärmeleitfähigkeit der Legierung
2.2.5 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Legierungsdichte
2.2.6 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Härte der Legierung
2.2.7 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Hochtemperaturbeständigkeit der Legierung
2.2.8 Einfluss des Silber-Wolfram-Verhältnisses auf die Lichtbogenerosionsbeständigkeit von Legierungen
2.3 Leistungsanalyse der Silber-Wolfram-Legierung
2.3.1 Entstehungsmechanismus und Vorteile der hohen Härte von Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.1.1 Mikrostruktureller Mechanismus der Bildung hoher Härte
2.3.1.2 Vorteile hoher Härte bei verschleißfesten Anwendungen
2.3.1.3 Härtevergleich mit anderen Legierungen und Vorteile
2.3.2 Prinzip und Leistung der Lichtbogenerosionsbeständigkeit von Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.2.1 Mechanismus der Lichtbogenerosion
2.3.2.2 Das intrinsische Prinzip der Widerstandsfähigkeit von Silber-Wolfram-Legierungen gegen Lichtbogenerosion
2.3.2.3 Unterschiede in der Lichtbogenerosionsbeständigkeit in verschiedenen Einsatzumgebungen
2.3.2.4 Möglichkeiten zur Verbesserung der Lichtbogenerosionsbeständigkeit
2.3.3 Antihaft- und Antischweißeigenschaften der Silber-Wolfram-Legierung
2.3.3.1 Ursachen für Adhäsion und Verschweißung
2.3.3.2 Antihaftwirkung der Silber-Wolfram-Legierung
2.3.3.3 Analyse der Faktoren, die die Antihaft- und Antischweißeigenschaften beeinflussen
2.3.4 Prinzip und Anwendung der hervorragenden Leitfähigkeit von Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.4.1 Physikalische Natur der Leitfähigkeit und Leitfähigkeitsmechanismus der Silber-Wolfram-Legierung
2.3.4.2 Leitfähigkeitsänderungen bei unterschiedlichen Komponentenverhältnissen
2.3.4.3 Vorteile leitfähiger Anwendungen in elektrischen Geräten
2.3.5 Eigenschaften und Wert der guten Wärmeleitfähigkeit von Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.5.1 Grundprinzipien der Wärmeleitfähigkeit und des Wärmeleitmechanismus einer Silber-Wolfram-Legierung
2.3.5.2 Zusammenhang zwischen Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitungseffekt
2.3.5.3 Anwendungswert der Wärmeleitfähigkeit in Arbeitsumgebungen mit hohen Temperaturen
2.3.6 Leistung und Mechanismus der Korrosionsbeständigkeit von Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.6.1 Auswirkungen unterschiedlicher Korrosionsumgebungen auf Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.6.2 Intrinsischer Mechanismus der Korrosionsbeständigkeit von Silber-Wolfram-Legierungen
2.3.6.3 Technologische Maßnahmen zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit
2.4 CTIA GROUP LTD Sicherheitsdatenblatt für Silber-Wolfram-Legierung
Kapitel 3: Beobachtung der Mikrostruktureigenschaften und Leistungskorrelation von Silber-Wolfram-Legierungen
3.1 Beobachtung der Mikrostruktureigenschaften einer Silber-Wolfram-Legierung
3.1.1 Kornmorphologie und Größeneigenschaften
3.1.2 Phasenverteilung und Grenzflächeneigenschaften
3.1.3 Mikroskopische Erscheinungsformen von Porosität und Defekten
3.1.4 Mikrostrukturunterschiede bei unterschiedlichen Herstellungsverfahren
3.2 Intrinsische Beziehung zwischen der Struktur einer Silber-Wolfram-Legierung und den makroskopischen Eigenschaften
3.2.1 Mechanismus der Auswirkung der Kornstruktur auf Festigkeit und Zähigkeit
3.2.2 Zusammenhang zwischen Phasenverteilung und elektrischer und thermischer Leitfähigkeit
3.2.3 Einfluss von Porosität und Defekten auf Härte und Korrosionsbeständigkeit
3.3 Mikrostrukturentwicklung der Silber-Wolfram-Legierung
3.3.1 Mikrostrukturentwicklung durch Änderungen der Zusammensetzungsverhältnisse
3.3.2 Gefügeumwandlung während der Wärmebehandlung
3.3.3 Einfluss der Betriebsumgebung auf Mikrostruktur und Leistungsrückmeldung
3.4 Methoden zur Steuerung der Mikrostruktur von Silber-Wolfram-Legierungen
3.4.1 Methode zur Kontrolle der Mikrostruktur basierend auf dem Herstellungsprozess
3.4.2 Optimierung der Mikrostruktur durch Legierungselementzugabe
3.4.3 Zusammenhang zwischen Mikrostrukturregulierung und Leistungsanpassung
Kapitel 4: Herstellungsprozess der Silber-Wolfram-Legierung
4.1 Pulvermetallurgisches Verfahren zur Herstellung einer Silber-Wolfram-Legierung
4.1.1 Pulveraufbereitungsprozess und wichtige Punkte
4.1.2 Prinzip und Funktionsweise des Pressvorgangs
4.1.3 Steuerung und Einfluss des Sinterprozesses
4.2 Herstellung einer Silber-Wolfram-Legierung mittels Vakuuminfiltration
4.2.1 Infiltrationsprinzip und apparative Anforderungen
4.2.2 Prozessschritte und Parameteroptimierung
4.2.3 Vorteile und Grenzen des Verfahrens
4.3 Verfahrensvergleich und Auswahlgrundlagen
4.3.1 Kostenanalyse verschiedener Verfahren
4.3.2 Leistungsunterschiede und Prozessauswahl
4.3.3 Produktionseffizienz und Prozessanpassung
Kapitel 5: Leistungstests und Charakterisierung von Silber-Wolfram-Legierungen
5.1 Prüfung der physikalischen Eigenschaften einer Silber-Wolfram-Legierung
5.1.1 Dichteprüfverfahren
5.1.2 Härteprüfnormen und -verfahren
5.1.3 Prüfverfahren für elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit
5.2 Bewertung der chemischen Eigenschaften der Silber-Wolfram-Legierung
5.2.1 Prüfumgebung und -methoden für Korrosionsbeständigkeit
5.2.2 Methoden zur Prüfung der antioxidativen Leistung
5.3 Technologie zur Charakterisierung der Mikrostruktur von Silber-Wolfram-Legierungen
5.3.1 Metallografische Mikroskop-Beobachtungsmethode
5.3.2 Rasterelektronenmikroskopische Analyseanwendungen
5.3.3 Strukturanalyse mittels Röntgenbeugung
Kapitel 6: Anwendungsgebiete der Silber-Wolfram-Legierung
6.1 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen im elektrischen Feld
6.1.1 Anwendungsvorteile in Niederspannungs-Leistungsschaltern
6.1.1.1 Leistungsanforderungen an Materialien von Niederspannungsschaltern
6.1.1.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in Niederspannungsschaltern
6.1.1.3 Vorteile der Verwendung von PCB-Materialien in Niederspannungsschaltern im Vergleich zu anderen Materialien
6.1.2 Nachfrage nach Elektrolegierungen für Hochspannungsschalter
6.1.2.1 Arbeitsumgebung von Hochspannungsschaltern und besondere Anforderungen an elektrische Legierungen
6.1.2.2 Leistung der Silber-Wolfram-Legierung bei der Erfüllung der Anforderungen an Hochspannungsschalter
6.1.3 Anwendung von Relais und offenen Leistungsschaltern
6.1.3.1 Funktionsprinzip des Relais und Anforderungen an Kontaktmaterialien
6.1.3.2 Anwendungseffekte von Silber-Wolfram-Legierungen in Relais
6.1.3.3 Leistungsanforderungen an Luftschalter und Kompatibilität von Silber-Wolfram-Legierungen
6.1.4 Anwendung in Trenn- und Erdungsschaltern
6.1.4.1 Funktion und Materialanforderungen an Trennschalter und Erdungsschalter
6.1.4.2 Vorteile der Silber-Wolfram-Legierung in Trennschaltern und Erdungsschaltern
6.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in der Elektronik
6.2.1 Leistungsanforderungen und Anwendungen von EDM-Elektroden
6.2.1.1 Leistungsindexanforderungen an Elektrodenmaterialien für den Elektrobearbeitungsprozess
6.2.1.2 Leistungsvorteile der Silber-Wolfram-Legierung als Elektrode für die Elektrobearbeitung
6.2.1.3 Auswahl von Elektroden aus Silber-Wolfram-Legierungen in verschiedenen Szenarien der elektrischen Bearbeitung
6.2.2 Rolle der Materialien in der Mikroelektronik
6.2.2.1 Präzisionsanforderungen an Materialien in der Mikroelektronik
6.2.2.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in mikroelektronischen Gehäusen
6.2.2.3 Die Rolle der Silber-Wolfram-Legierung in mikroelektronischen Verbindungskomponenten
6.2.3 Anwendungsforschung in der Sensorik
6.2.3.1 Anforderungen an die Arbeitsumgebung des Sensors und die Materialleistung
6.2.3.2 Mögliche Anwendungsszenarien der Silber-Wolfram-Legierung in Sensoren
6.3 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in der Luft- und Raumfahrt
6.3.1 Anwendung der Düsenhalsauskleidung für Feststoffraketen
6.3.1.1 Arbeitsumgebung und Materialherausforderungen bei der Auskleidung von Feststoffraketendüsen
6.3.1.2 Leistung der Silber-Wolfram-Legierung als Düsenhalsauskleidung
6.3.1.3 Herstellung und Anwendungseffekt der Düsenhalsauskleidung aus Silber-Wolfram-Legierung
6.3.2 Potenzielle Anwendungen von Triebwerkskomponenten für die Luft- und Raumfahrt
6.3.2.1 Anforderungen an Werkstoffe im Hochtemperatur- und Hochdruck-Arbeitsumfeld von Flugzeugtriebwerken
6.3.2.2 Anwendungspotenzial der Silber-Wolfram-Legierung in spezifischen Teilen von Flugzeugtriebwerken
6.3.3 Anwendung in elektrischen Raumfahrzeugsystemen
6.3.3.1 Zuverlässigkeitsanforderungen an elektrische Systeme von Raumfahrzeugen
6.3.3.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in Raumfahrzeug-Schützen und anderen Komponenten
6.4 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in anderen Bereichen
6.4.1 Anwendungsszenarien in der metallurgischen Industrie
6.4.1.1 Arbeitsbedingungen und Materialanforderungen metallurgischer Anlagen
6.4.1.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in metallurgischen Ofenelektroden
6.4.1.3 Verwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in metallurgischen Prüfgeräten
6.4.2 Anwendungsfälle im Sportgerätebereich
6.4.2.1 Anforderungen an die Materialeigenschaften von High-End-Sportgeräten
6.4.2.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in Golfschlägern, Angelgeräten und anderen Ausrüstungsgegenständen
6.4.3 Exploration und Anwendung im Bereich der Medizinprodukte
6.4.3.1 Anforderungen an die Materialbiokompatibilität und Leistung von Medizinprodukten
6.4.3.2 Anwendung von Silber-Wolfram-Legierungen in medizinischen Bildgebungsgeräten
6.4.3.3 Mögliche Anwendungen von Silber-Wolfram-Legierungen in Präzisionschirurgieinstrumenten
6.4.4 Anwendungsperspektiven im Bereich der Kernenergie
6.4.4.1 Anforderungen an die Strahlungsbeständigkeit und andere Eigenschaften von Werkstoffen in Kernenergieanlagen
6.4.4.2 Analyse der Anwendungsmöglichkeiten von Silber-Wolfram-Legierungen im Bereich der Kernenergie
Kapitel 7: Zukünftige Entwicklungsrichtung der Silber-Wolfram-Legierung
7.1 Erforschung neuer Herstellungstechnologien für Silber-Wolfram-Legierungen
7.1.1 Potenzielle Anwendungen der additiven Fertigungstechnologie
7.1.2 Ausblick auf andere hochmoderne Präparationstechnologien
7.2 Forschungstrends zur Leistungsoptimierung von Silber-Wolfram-Legierungen
7.2.1 Forschungsrichtungen zur Verbesserung der Gesamtleistung
7.2.2 Leistungsverbesserungen für bestimmte Anwendungen
Anhang
Anhang A: Chinesischer Nationalstandard für Silber-Wolfram-Legierungen
Anhang B: Internationale Normen für Silber-Wolfram-Legierungen
Anhang C: Standards für Silber-Wolfram-Legierungen in Europa, Amerika, Japan, Südkorea und anderen Ländern weltweit
Anhang D: Terminologie der Silber-Wolfram-Legierung
Verweise
Kapitel 1 Grundkenntnisse der Silber-Wolfram-Legierung
Als Hochleistungsverbundwerkstoff bietet die Silber-Wolfram-Legierung aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, hohen Temperaturbeständigkeit und Lichtbogenkorrosionsbeständigkeit ein breites Anwendungspotenzial in den Bereichen Elektrotechnik, Elektronik, Verteidigung und Industrie. Die pulvermetallurgisch hergestellte Legierung vereint die hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit von Silber mit dem hohen Schmelzpunkt und der Härte von Wolfram und erfüllt die hohen Anforderungen in Umgebungen mit hohen Strömen, hohen Temperaturen und hohem Verschleiß. Mit der rasanten Entwicklung der Elektrifizierung und der Entwicklung von Hochleistungsgeräten gewinnt die Silber-Wolfram-Legierung in den Bereichen elektrische Kontakte, Leistungsschalter und Elektrodenmaterialien zunehmend an Bedeutung.
1.1 Konzept der Silber-Wolfram-Legierung
Silber-Wolfram-Legierung ist ein Verbundwerkstoff mit Silber und Wolfram als Hauptbestandteilen. Sie wird üblicherweise pulvermetallurgisch hergestellt und findet breite Anwendung in Bereichen, die hohe Leitfähigkeit, Lichtbogenkorrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit erfordern. Silber bietet eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit, während Wolfram einen hohen Schmelzpunkt, Härte und Verschleißfestigkeit verleiht. Dadurch eignet sich die Legierung gut für elektrischen Kontakt und hohe Temperaturen. Die Leistung der Silber-Wolfram-Legierung kann durch Anpassung des Silber-Wolfram-Verhältnisses optimiert werden, um den Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden, beispielsweise in Hochspannungsschaltern, Schweißelektroden und elektrischen Komponenten für die Luft- und Raumfahrt.
1.1.1 Definition der Silber-Wolfram-Legierung
Silber-Wolfram-Legierung ist ein pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff aus Silber und Wolfram. Silber dient als Matrix oder Bindephase, Wolfram als hochschmelzende Verstärkungsphase. Die Vorteile beider Legierungen vereinen sich zu einem Werkstoff mit hervorragender Leistung. Die hohe elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Silber machen es zu einer idealen leitfähigen Matrix, während der hohe Schmelzpunkt und die Härte von Wolfram der Legierung eine hervorragende Temperaturbeständigkeit und Lichtbogenkorrosionsbeständigkeit verleihen. Der Herstellungsprozess umfasst üblicherweise Pulvermischen, Pressen, Sintern und Nachbearbeitung. Silber bildet während des Sinterprozesses eine flüssige Phase, benetzt die Wolframpartikel, füllt die Zwischenräume und bildet eine dichte Mikrostruktur. Das Zusammensetzungsverhältnis der Silber-Wolfram-Legierung ist einstellbar. Ein höherer Silbergehalt verbessert die Leitfähigkeit, ein höherer Wolframgehalt die Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit. Die Legierung eignet sich beispielsweise für elektrische Kontakte, Leistungsschalterkontakte, Widerstandsschweißelektroden und plasmagespritzte Teile. Seine Nichtmagnetizität und sein niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient verbessern seine Anwendbarkeit in hochpräzisen elektrischen Umgebungen und Hochtemperaturumgebungen zusätzlich.
Der Hauptvorteil der Silber-Wolfram-Legierung liegt in ihrer umfassenden Leistung. Die hohe Leitfähigkeit von Silber gewährleistet eine effiziente Stromübertragung und eignet sich für Hochspannungsnetze. Der hohe Schmelzpunkt und die Lichtbogenkorrosionsbeständigkeit von Wolfram sorgen dafür, dass die Legierung auch bei hohen Strömen oder häufigen Schaltvorgängen stabil bleibt und ihre Lebensdauer verlängert. Dank ihrer Zähigkeit und Verschleißfestigkeit hält die Legierung mechanischen Stößen und Lichtbogenerosion stand und eignet sich daher für dynamische elektrische Umgebungen. Dank des flexiblen Herstellungsprozesses kann die Leistung durch Anpassung des Silber-Wolfram-Verhältnisses oder Zugabe von Spurenelementen (wie Nickel) optimiert werden, um spezifischen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden. Silber-Wolfram-Legierungen werden in der Elektrotechnik und Industrie häufig zur Herstellung hochzuverlässiger Kontakte und Elektroden eingesetzt, insbesondere in Anwendungen, die eine hohe Leitfähigkeit und Lichtbogenbeständigkeit erfordern, wie z. B. in Energiesystemen, elektrischen Verbindungen in der Luft- und Raumfahrt und beim industriellen Schweißen.
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