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电接触新材料及制备技术云南省技术创新团队公示

一、团队基本情况

团队名称:稀贵金属电接触新材料及制备技术云南省技术创新团队

团队带头人:谢明、陈松、杨有才

团队主要成员:陈永泰、张吉明、王松、胡洁琼、王塞北、刘满门、李爱坤、李再久、朱刚、孔建稳、张国全、王健、侯攀

团队单位:贵研铂业铂业股份有限公司

项目执行期限:2012-2016年。

二、团队简介

本团队依托云南省的稀贵金属优势资源、稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,以及云南省贵金属材料重点实验室等平台条件,围绕稀贵金属电接触新材料应用基础研究、先进制备技术开发、工程化应用技术开发、人才培养等方面进行了建设。创建了特色科研团队、全面提高了团队整体素质、强化基础研究和工程化应用意识,将团队打造成为具有较强国际影响、国内先进、工程应用与基础研究兼备、研究手段先进、研发平台具有特色、研究成果显著的省级优秀创新团队。团队的建设符合我省新型工业化发展的战略规划,对于提高我省稀贵金属新材料的研究开发水平,促进我省稀贵金属资源的高效利用、节能降耗,保障国民经济的健康发展和国防安全具有重要意义。

1、在应用基础研究方面,选择在组织结构和应用领域均具有代表性的AgSnAgPdPdW等合金进行定向凝固过程的数值模拟,研究了合金锭坯凝固过程熔体流场、温度场、浓度场控制模型;研究熔炼温度、凝固速度、凝固时间等对合金成分和组织均匀性的影响,进行合金熔体中不同相的界面反应及异类物质迁移分离的机制研究,预测锭坯的宏观、微观偏析和缺陷类型,研究锭坯的偏析、夹杂、缩孔、疏松、气孔、裂纹等缺陷形成机制及其对合金力学性能的影响规律,揭示合金锭坯冶金缺陷形成机理及控制理论,指导合金成形-组织-性能的本征关系及控制方法等关键科学问题研究。

2、在新材料及制备技术研究方面,进行PtIrAuCuNiAgSnO2等新型电接点材料,AuNiAgCuNi等导电环材料,以及AgMgONiOAgCuONiO等电刷材料的合金配方设计优化,组织结构与性能研究。利用连续铸造工艺技术,短流程、高致密、近终成形、低成本加工制备上述材料,研究其制备工艺技术,如保温温度、保温时间、连续铸造速度等对材料合金成分均匀性、显微组织和加工性的影响,确定最佳的连续铸造工艺参数,减少铸锭缺陷,增加产业化生产效率。进行合金内氧化工艺技术研究,如内氧化方式、内氧化温度、内氧化时间对内氧化速度、氧化物组织结构、形貌分布和合金性能的影响,确定最佳的内氧化工艺参数,提高产品性能,固化产业化生产工艺。研究微量添加元素,如CeLa等稀土元素对合金内氧化速度、氧化物结构形貌和分布、材料加工性能和电接触性能的影响,确定添加元素的种类和数量,提高产业化生产效率和产品性能。开发产业化生产关键工艺技术,形成产业化生产技术标准,获得自主知识产权,节约贵金属资源,提高产品成品率,降低贵金属损耗。

3、在创新平台建设方面,建成了完善贵金属电接触材料综合性能评价体系,以及电接触性能在线检测平台,研究贵金属电接触材料接触电阻测量方法、抗熔焊和烧蚀性能以及电寿命等电接触性能在线检测,建成加工条件与产品性能相对应的模型,进行产品性能预测和评价,保证和提升产品质量,为确保稀贵金属电接触材料产品质量提供评价和检测平台。

4、在人才培养方面,通过学历、职称提升与实践能力锻炼,加强团队成员的能力培养,提高团队成员的实践能力和科技创新能力,培养具有创新能力的人才,形成知识结构、年龄结构层次合理,创新能力强的科研团队。

5、团队建设期间,建立了材料计算设计与模拟平台,在新型电接触材料的理论研究、应用基础研究等方面成效显著,研究开发水平,属于国内和国外领先。建成稀贵金属电接触材料综合性能实验检测平台,可进行继电器、开关、接触器等的通电负载行为研究及评价。

6、在国内外学术会议和核心刊物上发表学术论文129篇,其中被SCI检索22篇、EI检索19篇。申请专利22件,其中获发明专利授权8件。制定国家、行业标准8件,其中获得批准3件。陈松、陈永泰入选云南省技术创新人才培养计划。培养博士研究生7名、硕士研究生15名。获得职称晋升12人,其中高职6人。获得省部级科技奖励3项。新增科研项目30项,其中国家级项目9项,新增科研经费5255万元。

7、开发新产品20个、新技术10项,建立了年生产能力为20吨以上的贵金属电接触材料生产线,累计生产和销售各类贵金属电接触材料产品15吨以上,新增产值2.0亿元、利税4520万元以上。团队带头人谢明2014年获云南省首届云岭学者荣誉, 2013年获春城人才奖。获建胡壮麒院士工作站和谢建新院士工作站。加强了团队成员的能力培养,提高了团队成员的实践能力和科技创新能力,形成知识结构、年龄结构层次合理,创新能力强的科研团队,推动了科技成果的转化。

三、团队标志性成果

序号

成果名称

团队主要成员中的完成人/排名

研发起止日期

正式应用(公开发表)日期

依托计划名称和编号(不超过3项)

1

中国有色金属工业科学技术奖一等奖

谢明/3完成人

2012

2012

铂基微电子浆料及专用材料高技术产业化示范工程

2

云南省技术发明三等奖

谢明/1完成人

2013

2013

特种高强高导电铜合金及复合镀银石墨技术开发与应用

3

云南省自然科学二等奖

谢明/1完成人

2009-2012

2014

稀贵金属合金系的相结构与性能研究

4

云南省科学技术三等奖

谢明/1完成人

 

2003

钌对PtIr电接触材料溶焊特性影响机理研究

5

国家有色金属工业二等奖

谢明/1完成人

 

1999

新型急冷银镍稀土电工合金

四、所获知识产权和技术标准情况

(一)申请发明专利24件,其中获授权发明专利8件:

1、钯基合金电接触材料及其制备方法,授权发明专利号ZL201210008631.9

2、一种金合金及其制备方法,授权发明专利号ZL201210513938.4

3、一种贵金属复合键合丝材制备新方法,授权发明专利号ZL201210566153.3

4、一种含稀土镁硅铁合金的银铜锌镍系滑动电接触材料,授权发明专利号ZL201310244571.5

5、一种粒碱工业用的金钯银合金系耐腐蚀材料及其制备方法,授权发明专利号ZL201310409265.2

6、一种银基电接触材料及其制备方法,授权发明专利号ZL201310056984.0

7、金合金焊膏及其制备方法,授权发明专利号ZL201410351773.4

8、一种钯合金及其制备方法,授权发明专利号ZL201410425398.3

9、一种高强度金包铜复合丝材及其制备方法,申请号CN201410541578

10、铂基高弹性合金及其制备方法,申请号CN201410384162

11、超高电阻温度系数钯铁合金及其制备方法,申请号CN201410382770

12、铂银系列弹性合金及其制备方法,申请号CN201310519717

13、一种丝材热拉加热及拉丝模加热保温装置,申请号CN2015102170266

14、新型银基电接触复合材料及其制备方法,申请号CN2015107552106

15、一种新型银稀土氧化物合金及其制备方法,申请号CN2016101024322

16、一种银-陶瓷电接触复合材料及其制备方法,申请号CN2016102521430

17、一种石墨烯增强银基滑动电接触材料的制备方法,申请号CN2016102520902

18、新型金基复合电刷材料及其制备方法,申请号CN2016102680988

19AgCuTi活性钎料及其制备方法,申请号CN2015109884093

20、一种新型铜合金及其制备方法,申请号CN2015107551283

21、一种高强度减磨铜基复合材料及其制备方法,申请号CN 201510755661X

22、一种连续铸造高强高导电铜合金,申请号CN2015107594062

23、一种Ti2AlN-碳纳米管复合增强银基电接触材料及其制备方法,申请号:201710086572.X.

24、一种层状Cu/Ag-Ti2AlN电接触复合材料及其制备方法,申请号:201710142856.6.

(二)制定标准情况,8件,其中获得批准3件:

1、银二氧化锡/铜及铜合金复合板材,有色金属行业标准,标准号YS/T944-2013

2、铂铱钌合金电接触材料规范,国家军用标准,通过审议,2014年。

3、航空航天发动机用BAu82Ni合金钎料规范,国家军用标准,通过审议,2015年。

4、电接触银基金属氧化物丝材、片材规范,国家军用标准,通过审议,2015年。

5、高真空用金-银合金复合密封塞规范,国家军用标准,通过审议,2014年。

6、银包铜及银包铜合金丝材规范,国家军用标准,通过审议,2015年。

7、氧化物弥散强化铂和铂铑板、片材,有色金属行业标准,YS/T934-2013

8、导电环用贵金属及其合金管材, 有色金属行业标准: YS/T 207-2013

五、团队承担项目情况经费单位:万元

项目名称

计划类别

负责人

起止年限

总经费

财政拨款

稀贵金属高效利用技术开发-金的高效绿色制备及其高附加值产品开发

国家科技部支撑计划

(任务书排第5)

2012-2015

3359

1359

连续铸造高强高导铜合金的凝固组织控制与性能研究

国家自然科学基金

谢明

2012-2015

52

52

稀贵金属电接触新材料及制备技术创新团队

云南省科技厅创新团队计划

谢明

2012-2015

65

30

贵金属基电接触材料的熔桥演化及影响因素的机理研究

云南省科技厅应用基础研究

陈松

2012-2016

10

10

新型电接触贵金属材料制备关键技术及工程化应用1250万元。

国家工信部强基项目

谢明

2012-2015

8900

1250

贵金属基电接触材料中的熔桥演化特征和相关因素的实验与模拟研究

国家自然科学基金

陈松

2013-2017

49

49

连续铸造低成本耐磨银基电接触材料的研究开发

云南省科技厅院所专项

陈永泰

2013-2016

300

80

真空炉新型材料导流管研制

云南锡业冶炼公司技术转化

张吉明

2013-2014

50

50

铜顶吹炉新型材料喷枪头开发研究

云南锡业铜业公司技术转化

杨有才

2013-2014

60

60

高性能Ag-陶瓷功能复合材料的设计与制备研究

国家自然科学基金重点项目(NSFC-云南联合基金)

谢明

2014-2018

240

240

贵金属先进电接触材料的关键制备技术研发及产业化

云南省发改委工业转型升级项目

谢明

2014-2017

7000

400

PtIrY电触头材料转移和电侵蚀机理研究

云南省科技厅应用基础研究

王塞北

2014-2017

10

10

碳纳米管增强金属基复合材料应用基础研究

云南省科技厅应用基础研究重大课题

谢明

2014-2017

100

100

Au-Pt-Sn三元合金系相图的研究及验证

云南省教育厅协同创新课题

谢明

2014-2017

20

20

定向凝固Ag-Cu-Zn-Sn系钎料的组织控制与性能研究

云南省教育厅协同创新课题

李再久

2014-2016

20

20

热等静压IrNbMoTaX(X=WZr)系难熔高熵合金的成形与性能调控机理

云南省教育厅协同创新课题

朱刚

2014-2016

20

20

锆钇复合氧化物强化铂铑合金中高温强化新机制的研究

国家自然科学基金课题

陈松

2015-2018

50

50

机电行业用碳纳米管增强铜基减摩耐磨新材料制备产业化

云南省科技厅创新强省项目

谢明

2015-2018

1730

230

贵金属/铜铝复合材料短流程高效制备关键装置及新产品研发

云南省科技厅省院省校合作项目

谢明

2015-2018

1750

250

贵金属/陶瓷先进复合材料制备关键技术开发及产业化应用

云南省工行委跨越发展项目

谢明

2015-2018

7000

400

Y掺杂PtIr电接触材料的电侵蚀性能及其材料转移机理研究

国家自然科学基金课题

王塞北

2016-2020

25

25

稀贵金属多元合金相图的热力学计算及应用基础研究

云南省人才管理办公室云岭学者培养课题

谢明

2016-2020

40

40

新型Au基电刷合金材料的研制

国家重点实验室开放课题

尹俊美

2015-2016

10

10

铂族金属硼化物材料的合成、表征与应用研究

国家自然科学基金课题

张昆华

2013-2016

49

49

Ag/CNTs电接触材料的制备与研究

国家重点实验室开放课题

李爱坤

2015-2016

5

5

Ag/MAX相自润滑电接触复合材料界面形成机理及载流摩擦磨损机制研究

国家重点实验室开放课题

刘满门

2015-2016

10

10

铂铱合金电接触材料的电侵蚀性能及其材料转移机理研究

国家重点实验室开放课题

王塞北

2015-2016

8

8

定向凝固Ag-Cu-Zn-Sn系钎料的组织控制与性能研究

国家重点实验室开放课题

李再久

2015-2016

10

10

热等静压IrNbMoTaX(X=W,Zr)系难熔高熵合金的成形与性能调控机理研究

国家重点实验室开放课题

朱刚

2015-2016

10

10

Pd/Ni(Cr)/Cu键合丝材的多尺度界面热稳定性研究

国家重点实验室开放课题

张吉明

2015-2016

20

20

贵金属的合金化、多元合金相图与热力学的研究

国家自然科学基金重点项目(NSFC-云南联合基金)

陈松

2017-2020

194

194

典型贵金属合金凝固控制及组织性能的基础研究

国家自然科学基金重点项目(NSFC-云南联合基金)

谢明

2017-2020

194

194

合计

 

 

 

31360

5255

六、团队获科技奖励情况

奖励类别

等次

项目名称

所在单位

年度

中国有色金属工业科学技术奖

一等

铂基微电子浆料及专用材料高技术产品化示范工程

贵研铂业股份有限公司

2012

云南省技术发明

三等

特种高强高导电铜合金及复合镀银石墨技术开发与应用

昆明贵金属研究所

2013

云南省自然科学奖

二等

稀贵金属合金系的相结构与性能研究

贵研铂业股份有限公司

2014

云岭学者

 

云南省首届云岭学者

贵研铂业股份有限公司

2014

春城人才

 

春城人才奖

贵研铂业股份有限公司

2013

人才奖

 

昆明市有突出贡献的优秀专业技术人才奖

贵研铂业股份有限公司

2013

 

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