Kako preprečiti oksidacijo in sulfacijo kompozitnih srebrnih kontaktov

Srebrni kontakti so kritični kontaktni vmesniki, ki se uporabljajo v električnih in elektronskih sistemih za povezovanje in odklop tokokrogov, ki se pogosto uporabljajo v relejih, odklopnikih in različnih stikalnih napravah. Ker v trenutku zapiranja in odpiranja kontakta nastanejo trenutna toplota, iskrenje in iskre, so pod visoko-frekvenčnimi pogoji delovanja zelo dovzetni za površinsko oksidacijo, elektrolitske reakcije in poslabšanje delovanja kontakta. Zato je preprečevanje oksidacije in sulfacije srebrovih kontaktov med načrtovanjem, proizvodnjo in uporabo električnih kontaktov eno od ključnih vprašanj za zagotavljanje zanesljivosti sistema.

 

 

Srebro samo po sebi ima izredno visoko prevodnost, vendar njegova kemijska reaktivnost pomeni, da zlahka tvori filme srebrovega sulfida ali oksida v okoljih, ki vsebujejo žveplo-, vlažnih ali hlapnih organskih spojin (VOC). Ta film znatno poveča kontaktni upor, kar vpliva na stabilnost srebrnih električnih kontaktov v nizko-napetostnih ali natančnih krmilnih tokokrogih. Poleg tega pod visoko-frekvenčnimi preklapljajočimi pogoji erozija zaradi obloka postopoma hrapavi kontaktno površino, zmanjšuje dejansko kontaktno površino, kar dodatno poslabša lokalni dvig temperature in degradacijo materiala, kar na koncu vpliva na življenjsko dobo kontakta v električnem sistemu.

 

 

Eden od učinkovitih načinov za preprečevanje kontaktne oksidacije srebra je izboljšanje odpornosti proti obrabi z odebelitvijo strukture ali uporabo zasnov iz kompozitnih materialov. V praktičnem inženiringu se to pogosto doseže s povečanjem debeline stika ali z uporabo materialov iz zlitin na osnovi srebra- (kot so zakovice iz srebrovih zlitin), da se podaljša življenjska doba. V primerjavi s čistim srebrom nudijo kompozitni kontakti iz srebrove zlitine prednosti v odpornosti proti eroziji obloka, odpornosti proti ablaciji in stabilnem delovanju kontakta, zaradi česar so še posebej primerni za visoko-frekvenčne preklopne aplikacije elektronskih kontaktov.

 

 

Postopek izdelave srebrnih kontaktov zahteva izjemno visoko čistočo. Postopke kovičenja in oblikovanja je treba izvajati v -brezprašnem okolju ali okolju z nizko-prašnostjo, da preprečite, da bi se delci prijeli na kontaktno površino in oblikovali morebitne uporovne točke. Hkrati se mora predelovalno območje izogibati soobstoju organske plastike, gume ali drugih hlapnih materialov, da se zmanjša odlaganje organskih sulfidov na kontaktni površini srebra, s čimer se zmanjša tveganje oksidacije in sulfidacije pri viru.

 

 

Med sestavljanjem in kovičenjem srebrnih kontaktov naj upravljavci nosijo naramnice ali zaščitne rokavice, da preprečijo neposreden stik sebuma in znoja s srebrno površino. Človeški stik ne le vnaša onesnaževalce, ampak lahko povzroči tudi razbarvanje površine ali lokalizirano oksidacijo v kratkem času, kar vpliva na začetno kontaktno zmogljivost kontaktov Solid Silver. Standardizirano delovanje je bistvenega pomena za zagotavljanje doslednosti stika in stabilnosti serije.

 

 

Okolje za obdelavo in shranjevanje srebrnih kontaktov je treba vzdrževati v relativno stabilnem območju temperature in vlažnosti. Industrija na splošno priporoča vzdrževanje temperature v delavnici 22–24 stopinj in relativne vlažnosti 40–55 % RH. Prekomerna vlažnost pospeši hitrost površinske reakcije, medtem ko lahko pretirano nizka vlažnost povzroči težave z elektrostatično adsorpcijo, oboje pa škoduje dolgoročni -stabilnost srebrnih kontaktnih točk.

 

 

Srebrni kontakti so zelo dovzetni za sulfidacijo, če so izpostavljeni zraku in se ne uporabljajo dlje časa. Za zmanjšanje tveganja je treba odprte kontakte uporabiti v kratkem času. Če takojšnja uporaba ni mogoča, jih je treba ponovno zapreti, po možnosti z vakuumsko embalažo ali embalažo iz inertnega plina. Ta ukrep je še posebej kritičen za visoko-natančne kontakte, kot so srebrne polne kontaktne kovice, ki znatno upočasnijo razbarvanje površine in poslabšanje delovanja.

 

 

Med dejanskim delovanjem so električne iskre in obloki neizogibni, kar postopoma spreminja morfologijo kontaktne površine. Ko kontaktna površina ni več gladka, se dejanska kontaktna površina zmanjša, lokalni upor se poveča, akumulacija toplote pa dodatno spodbuja oksidacijo. Ta težava je še posebej izrazita pri električnih kontaktnih stikalih in napravah za visoko{2}}frekvenčno krmiljenje; zato sta potrebna ustrezna izbira in konstrukcijska zasnova, da se ujemajo z ustreznimi kontakti iz zlitine srebra za izboljšanje vzdržljivosti.

 

 

Kompozitni srebrni kontakti se pogosto uporabljajo v relejih, odklopnikih, krmilnikih odmikačev, končnih stikalih, pomožnih stikalih in različnih električnih vzmetnih kontaktih. V nizko{1}} in srednje-napetostnih krmilnih sistemih je mogoče z ustrezno izbiro vsebnosti srebra in kompozitne strukture učinkovito nadzorovati vpliv oksidacije na življenjsko dobo električnih kontaktov, hkrati pa zagotoviti prevodnost.

 

 

V sodobnih električnih sistemih je preprečevanje oksidacije in sulfidacije kompozitnih srebrovih kontaktov odvisno od materiala in strukturne zasnove ter strogega nadzora okolja proizvodnje in standardiziranega upravljanja uporabe. Že dolgo se osredotočamo na raziskave, razvoj in proizvodnjoBimetalni srebrni kontakti, kontakte iz srebrove zlitine in sorodne trdne kontakte ter lahko zagotovi rešitve, ki uravnavajo prevodnost, odpornost proti oksidaciji in življenjsko dobo za različne električne pogoje. Za dodatne informacije o posebnih izdelkih in tehničnih rešitvah, ki se uporabljajo za releje, stikala in druge električne kontakte, nas kontaktirajte.