打破传统制约,高硬度、高耐磨、低摩擦复合银涂层问世

发布时间 | 2026-07-24 10:47 分类 | 技术前沿 点击量 | 23
导读:最近,韩国材料研究所(KIMS)和釜山国立大学的研究人员开发了一种银/聚四氟乙烯(Ag-PTFE)的复合涂层制备技术,硬度比银涂层提升约23%,并保持了摩擦系数低于0.2的水平。

银涂层以优异导电(热)性能,被广泛应用于电气连接,但其低硬度(约30-60 HV)和有限的耐磨性能限制了涉及重复机械接触的应用。最近,韩国材料研究所(KIMS)和釜山国立大学的研究人员开发了一种银/聚四氟乙烯(Ag-PTFE)的复合涂层制备技术,硬度比银涂层提升约23%,并保持了摩擦系数低于0.2的水平——该技术的重要突破即在于此,相比以往研究披露的Ag基复合涂层通常只能提高硬度或摩擦学性能中的一项,新技术提升涂层硬度和耐磨的同时兼顾了润滑性能。

论文地址:https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2026.133671

银复合涂层制备流程及性能机理示意

银复合涂层制备流程及性能机理示意

传统镀银工艺采用氰化物体系(剧毒),且纯银体系存在固有局限——涂层质地较软,在反复摩擦(如开关插拔、滑动接触)中极易磨损、粘连(冷焊),导致电子器件失效。研究团队开发了不含氰化物的酸性镀银浴(氟化表面活性剂FC-4 ),并成功将聚四氟乙烯(PTFE,即特氟龙)纳米颗粒稳定、均匀地分散在其中,避免了颗粒团聚。这既解决了剧毒废水问题,实现了均匀共沉积——PTFE纳米粒子被嵌入到银晶格之间,而非简单附着在表面,也因此细化了银的晶粒结构,并阻碍了位错运动,使得涂层的硬度提升,在使用过程中,PTFE会在摩擦界面形成一层转移润滑膜,持续保护基体。

随着交通运输和电子设备的电气化不断加速,可靠的电接触对系统的寿命和性能至关重要,特别是在电动车辆连接器和电子设备等可扩展的工业应用中,这种Ag-PTFE复合涂层可以延长使用寿命,降低维护成本,并提高设备的可靠性。KIMS团队现在专注于在实际运行条件下验证涂层,并扩大生产规模。

 

编译整理 YUXI

作者:YUXI

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