Grundlæggende om sølvlegeringsmaterialer og applikationer til elektrisk kontakt

Sølvlegeringer er funktionelle legeringsmaterialer baseret på sølv, der indeholder metalliske elementer som kobber, nikkel, wolfram, jern, tin, cadmium og cerium. På grund af sølvs fremragende elektriske ledningsevne, termiske ledningsevne og stabilitet har sølv-baserede materialer længe været meget brugt i elektriske, elektroniske, elektriske styrings- og præcisionsledende systemer. Med udviklingen af ​​industrielt udstyr i retning af højere frekvenser, højere belastninger og miniaturisering, bliver forskellige sølvlegeringskontaktmaterialer løbende opgraderet til højere slidstyrke, højere svejsemodstand og højere pålidelighed.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I moderne elektriske-lavspændingsapparater og industrielle kontrolområder er elektriske sølvkontakter blevet ledende kernekomponenter i relæer, kontaktorer, afbrydere og automatiserede kontrolsystemer. Forskellige sølvlegeringssystemer kan optimeres til forskellige strømbelastninger, lysbuemiljøer og mekaniske levetidskrav og danner således et rigt materialeklassificeringssystem.

 

Sølvlegeringsmaterialer har typisk følgende egenskaber:

Fremragende elektrisk og termisk ledningsevne, der effektivt reducerer kontakttemperaturstigningen;

God modstand mod lysbueafbrænding-, velegnet til miljøer med hyppig tænding og slukning;

Høj modstand mod svejsning, forbedring af udstyrs driftsstabilitet;

God mekanisk styrke og slidstyrke;

 

Velegnet til forskellige fremstillingsprocesser såsom pulvermetallurgi, støbning og koldbearbejdning.

I øjeblikket omfatter almindelige sølv-baserede elektriske kontaktmaterialer hovedsageligt systemer såsom sølv-nikkel, sølv-kobber, sølv-wolfram, sølv-jern, sølv-tinoxid og sølv-cadmiumoxid. Blandt disse kræver produkter som sølvkontakter til kontakter, sølvkontakter til relæer og sølvkontakter til afbrydere valget af den passende legeringstype baseret på forskellige driftsforhold.

 

Sølv absorberer en stor mængde ilt i sin smeltede tilstand ved høje temperaturer; derfor stilles der strenge krav til atmosfærebeskyttelse og deoxidationskontrol under smelte- og støbeprocesser. Forkert iltindholdskontrol kan let føre til dannelse af porer, indeslutninger, oxidlag og overfladedefekter i materialet, og derved påvirke den elektriske ledningsevne og mekaniske pålidelighed. I industriel produktion bruges metoder som vakuumsmeltning, inert gasbeskyttelse og flammedækning almindeligvis til at kontrollere oxidation og sikre stabilitetskravene fra producenter af elektriske sølvkontakter.

 

Karakteristika og anvendelser af sølv-nikkellegeringer

 

Sølv-nikkellegeringer er blandt de mest udbredte elektriske kontaktmaterialer i den elektriske-lavspændingsindustri. Fordi sølv og nikkel er ublandbare i både fast og flydende tilstand, fremstilles de typisk ved hjælp af pulvermetallurgi. Tilsætningen af ​​nikkel forbedrer sølvmaterialers hårdhed, slidstyrke og forbrændingsmodstand- markant.

 

Sølv nikkel kontaktmaterialer giver følgende fordele:

 

Stabil kontaktmodstand;

Stærk modstand mod lysbueerosion;

Fremragende modstand mod metaloverførsel;

Høj mekanisk styrke;

God bearbejdelighed.

 

I industrielle applikationer er sølvnikkel elektriske kontakter til kontaktorer almindeligvis brugt i AC-kontaktorer, relæer, magnetiske startere, spændingsregulatorer og automatiske kontrolkontakter. Til hyppig drift forlænger sølv-nikkelmaterialer effektivt de elektriske kontakters levetid.

 

I mellemtiden er sølv-nikkellegeringer også meget brugt som ledende kernekontaktmaterialer i mellem- og lavspændingsafbrydersystemer såsom MCCB'er.

 

Ydeevneanalyse af sølv-kobberlegeringer

 

Sølv-kobberlegeringer er typiske binære legeringssystemer, hvor kobber primært spiller en styrkende rolle. Almindelige karakterer inkluderer AgCu3, AgCu7.5 og AgCu10.

 

Disse materialer besidder:

Høj ledningsevne;

God flydeevne og befugtningsevne;

Fremragende behandlingsydelse;

Stærk modstand mod svejsning;

Høj mekanisk hårdhed.

 

Sølv-kobbermaterialer er meget udbredt i elektriske komponenter såsom luftafbrydere, controllere, relæer, kontaktorer og ledende ringe. På grund af deres balance mellem ledningsevne og omkostningsfordele er de også en af ​​de mest almindelige materialeløsninger inden for elektriske kontakter til industrielle applikationer.

 

Nogle sølv-kobbersystemer kan også bruges i loddematerialer, ledende strukturelle komponenter og præcisionsforbindelsessamlinger.

Høj-anvendelse af sølv-wolframlegeringer

 

Sølv-wolframlegeringer er typiske høj-elektriske kontaktmaterialer. Sølv og wolfram er ublandbare, de er typisk fremstillet ved hjælp af pulvermetallurgi eller imprægneringsprocesser.

 

Dette materiale besidder:

Ekstremt høj hårdhed;

Fremragende modstand mod lysbueafbrænding-;

God svejsbarhed;

Stærk anti-vedhæftningsevne;

Velegnet til miljøer med høj-strøm.

 

Derfor er sølv-wolframsystemer almindeligvis brugt som kernekontaktmateriale i høj-strømfor-kontaktsystemer, kraftige-relæer og industrielt koblingsudstyr med sølvkontakter til afbrydere.

 

Inden for jernbanetransport, strømsystemer og industriel automatisering kan sølv-wolframmaterialer effektivt forbedre udstyrets driftsstabilitet.

 

Industriel værdi af sølv-jernlegeringer

Sølv-jernlegeringer fremstilles også ved hjælp af pulvermetallurgi. Jern forbedrer materialets slidstyrke og svejsbarhed, samtidig med at det opretholder en relativt stabil kontaktmodstand.

 

Dens vigtigste egenskaber omfatter:

God modstand mod afbrænding-;

Høj slidstyrke;

Lang mekanisk levetid;

Velegnet til hyppige opstartsmiljøer-;

God svejsbarhed.

 

Derfor bruger Agni Electrical Contacts for Contactors og nogle AC-kontaktorkontaktsystemer også sølv-jernlegeringer som et alternativt materiale.

Sølv-jernlegeringer er særligt velegnede til høj-driftsforhold, såsom industrielle kontrolknapper, relæer og lav-kontroludstyr.

 

Udvikling af sølvoxidkontaktmaterialer

 

Med stigende miljøbestemmelser og industrielle pålidelighedskrav opgraderes traditionelle sølvcadmiumoxidmaterialer gradvist mod cadmium-frie alternativer. I øjeblikket omfatter almindelige materialer på markedet:

Sølv cadmiumoxid fast kontakt;

Sølv tinoxid fast kontakt;

Sølv zinkoxid fast kontakt.

 

Blandt dem har Silver Cadmium Oxide Contact fremragende-buesluknings- og anti-svejseegenskaber og har længe været brugt i høj-elektrisk udstyr. På grund af stadig strengere miljørestriktioner for cadmium begynder sølvtinoxid- og sølvzinkoxidmaterialer dog at få bredere anvendelse.

 

Silver Tin Oxide Contact har følgende fordele:

God miljøpræstation;

Stærk modstand mod lysbueafbrænding-;

Lang kontaktlevetid;

Velegnet til høj-omskiftningsmiljøer.

 

Sølv zinkoxid fast kontakt kombinerer god ledningsevne med anti-svejseegenskaber, hvilket gør den velegnet til nogle medium- til høj-elektriske systemer.

 

Fremstillingsprocesser af sølvlegeringsmaterialer

 

Sølvlegeringsmaterialer fremstilles typisk ved hjælp af følgende processer:

Pulvermetallurgi;

Vakuum smeltning;

Kontinuerlig ekstrudering;

Koldvalsning og præcisionsstempling;

Fremstilling af kompositnitte.

 

Til høj-præcisionskontaktprodukter kombineres CNC-bearbejdning, automatiseret nitning, svejsning og overfladebehandling normalt for at sikre dimensionsnøjagtigheden og stabiliteten af ​​elektriske sølvkontaktpunkter.

 

Moderne tilpasset elektrisk kontaktproduktion lægger i stigende grad vægt på automatisering, materialeensartethed og batchkonsistens for at imødekomme udviklingsbehovene for nye energikøretøjer, industriel automation, intelligent strømfordeling og nye energisystemer.

 

Typiske anvendelsesområder for sølvlegeringsmaterialer

 

I øjeblikket er sølv-baserede kontaktmaterialer meget brugt i:

Lavspændingsafbrydere-;

AC kontaktorer;

Industrielle relæer;

Elektroniske systemer til biler;

Nye energistyringssystemer;

Power distribution udstyr;

Automatiseringskontrolsystemer;

Intelligente koblingssystemer.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Solide kontakter af rent sølv bruges almindeligvis i lav-strøm, præcisionsledende miljøer, mens sammensatte sølvlegeringsmaterialer er mere almindeligt anvendt i miljøer med høj-belastning.

 

Efterhånden som industrielt udstyr udvikler sig mod højere pålidelighed, kræves materialets ydeevne tilSølv kontakter til relæerog Sølvkontakter til kontakter er konstant stigende. Sølvlegeringsteknologi vil fortsat have en vigtig position i fremtidens elektriske industri.