貴金屬電阻材料 (resistance material of precious metal)

用貴金屬或貴金屬與其他添加成分制成的具有特定電阻率的貴金屬材料。具有獨特的高耐蝕性和穩定的電學、化學等優良的綜合使用性能，適于制作高可靠、高壽命精密儀器、儀表的電阻元、器件。貴金屬電阻材料可通過組織成分的調整和適當的制造工藝來獲得。它始于1855～1865年開發的．AgPt標準電阻材料。1888年德國研究了鉑銥和鉑銀等合金。20世紀20～30年代，開辟了含賤金屬的銀基和金基電阻合金材料新領域。20世紀50年代以后，伴隨電子計算機技術和航天技術的發展，電阻材料朝著高電阻率和低電阻溫度系數的方向發展，開發出鈀基、金鈀基、金基高電阻材料和抗有機污染能力強的貴金屬電阻材料。中國的研制始于20世紀60年代，并很快形成規模，已能生產各種貴金屬電阻材料。

貴金屬電阻材料是貴金屬材料的重要組成部分。大量使用的繞組合金電阻材料應盡可能兼備下述性能：(1)穩定的電阻率，低而穩定的電阻溫度系數，對銅熱電勢和接觸電阻(尤其直流應用)小，保持低的噪聲電平。(2)強度高、耐磨損、使用壽命長。(3)良好的抗氧化、硫化、鹽霧、潮濕及有機等環境氣氛腐蝕的能力。(4)加工、工藝性能好，可拉制成細絲，便于漆包、繞制、拋光與焊接。(5)材料資源相對富足，價格較低。鉑、鈀、金和銀經組元合金化，得到明顯的硬化、強化、電阻率提高與電阻溫度系數減小，有的還兼有K效應(見金鈀系合金)、有序化和某些可強化機制。其力學、電學、化學、加工及其他性能可基本滿足上述要求。

按貴金屬電阻材料的原子排列狀態可分為：晶態及非晶態電阻材料；以材料形式可分為：合金及膜(薄膜、厚膜)電阻材料；按電阻率數值可分成：高(≥100uΩ•cm)、中(20～100uΩ•cm之間)、低(≤20uΩ•cm)電阻材料；以應用功能可分為：繞組材料，應變電阻材料，測溫電阻材料，電熱電阻材料；電阻以材料基體可劃分成：鉑基、鈀基、金鈀基、金基、銀基電阻材料。還可按用途或其他方法分類。

鉑基電阻材料 抗腐蝕，尤其抗氧化變色能力最佳，力學性能良好，宜作電位計繞組材料。用得最多的是PtIr10、鉑銅及鉑銠合金。鉑基合金的美中不足是價格昂貴及其在有機氣氛中的活性。加入金可明顯改善鉑銠合金的低溫抗有機污染能力。

鈀基電阻材料 化學、力學等許多性能與鉑基材料相當。它的優勢是高的電阻率和低于鉑基、金基合金的價格。許多國家都廣泛應用PdAg40繞組合金。為改善其加工和耐磨性能，可添加0．1％～4％的硼和／或鉬、錸，少量釩、鉻、鎢、鉬等可使鈀的電阻率顯著提高。鈀鎢合金已為許多國家應用，添加鎢使鈀的抗拉強度和電阻率明顯升高，能在海洋性、含氨、硫化及高溫等氣氛中使用。鈀釩合金早在20世紀60年代就已商品化。鈀鉬合金也有相當高而穩定的電阻率及力學性能。

金鈀基電阻材料 加入鉬或鐵后的金鈀基合金電阻率大幅度提高，其中的AuPdFeAl50-11-1是貴金屬基合金中電阻率最高的，可達到230uΩ•cm的峰值電阻率。兼有較高的強度、硬度、耐磨及耐蝕性能。

金基電阻材料 抗腐蝕及電學穩定性能幾乎都可與鉑基合金媲美。其突出優點是抗有機污染性能高，金的資源比鉑、鈀豐富得多。它可制成優良的繞組材料。20世紀30年代初的AuCr1．8和AuCr2．35一直沿用至今。金鈀釩合金電阻率高，電阻溫度系數接近于零，且非常穩定。它對銅熱電勢低，添加少量鐵和／或鈷、鎳、錸等元素可進一步降低。AuNiCrMn25-10-0．2無噪聲，壽命長。國內金基材料始于20世紀60年代初的AuNiCu7．5-1．5，中期已經比較活躍，并朝著高耐磨、長壽命方向發展。開發的AuNiCr5-1和AuNiCr5-2抗氧化和抗有機污染能力強，接觸可靠，耐磨壽命長，廣泛代替PtIr10。AuAgCuMnGd33．5-3-2．5-0．5和AuNiCrGd7-0．5-0．5的耐磨性能極高。已成為Ptlr10、AuNiCr5-1和AuNiCu7．5-1．5等繞組的重要替代材料。

銀基電阻合金 優點是抗有機污染能力強，電阻溫度系數和對銅熱電勢低，且在貴金屬中銀的資源最豐富，價格最便宜。可惜，其抗硫化性能普遍低下，再結晶溫度又太低，耐腐蝕壽命甚短。目前實用的只有幾種合金。