Pregled industrije električnih kontaktnih materialov

Električni kontaktni materiali so ključni funkcionalni materiali v električnih sistemih, saj omogočajo prevajanje toka, nadzor signala in preklapljanje tokokroga. Široko se uporabljajo v relejih, odklopnikih, kontaktorjih in različni električni opremi. Različni materiali kažejo pomembne razlike v prevodnosti, odpornosti proti koroziji in odpornosti proti obloku; zato je med načrtovanjem in proizvodnjo potrebna ustrezna izbira glede na dejanske pogoje delovanja. Običajni električni kontakti običajno uporabljajo plemenite kovine ali zlitine plemenitih kovin kot glavni material, kar izboljša stabilnost kontakta in električno zanesljivost z optimizirano strukturo in kombinacijami materialov.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z vidika materialnega sistema lahko električne kontaktne materiale na splošno razvrstimo v več vrst. Prvič, tu so srebro in srebrove zlitine. Ti srebrni električni kontakti imajo izjemno visoko prevodnost in nizek kontaktni upor, zaradi česar se pogosto uporabljajo v nizko-energetskih tokokrogih in sistemih za nadzor šibkih-signalov. Na primer, kontakti iz polnega srebra in kontakti iz čistega srebra se zaradi svoje odlične prevodnosti pogosto uporabljajo v natančnih elektronskih napravah z visokimi zahtevami glede prevodnosti. Hkrati se za izboljšanje mehanskih lastnosti in obločne odpornosti na inženirskih področjih široko uporabljajo kontakti iz srebrove zlitine ali kontaktne strukture iz srebrove zlitine, ki z legiranjem povečujejo stabilnost materiala in življenjsko dobo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V praktični električni opremi so kontakti običajno v obliki zakovic ali kompozitnih struktur. Na primer, kovice iz srebrne zlitine in srebrne trdne kontaktne kovice s kombinacijo srebra ali srebrovih zlitin z materiali na osnovi-bakra učinkovito zmanjšajo porabo plemenitih kovin, hkrati pa ohranjajo odlično prevodnost. Ti trdni kontakti so pogosti v relejih, kontaktorjih in različnih komponentah električnih kontaktnih stikal in so ena od tipičnih strukturnih oblik v elektroindustriji. Za aplikacije, ki zahtevajo večjo stabilnost prevodnosti, so v inženirskih načrtih izbrane tudi trdne srebrne kontaktne strukture ali strukture s trdnimi kontakti iz čistega srebra, da se zagotovi stabilna električna zmogljivost v dolgotrajnih-delovalnih pogojih.

 

Poleg sistemov s čistim srebrom se kompozitni materiali-na osnovi srebra pogosto uporabljajo v inženirskih aplikacijah za izpolnjevanje potreb različnih trenutnih ravni. Materiali, kot so trdni kontakt iz srebrnega niklja, trdni kontakt iz srebrovega kadmijevega oksida, trdni kontakt iz srebrnega kositrovega oksida in trdni kontakt iz srebrovega cinkovega oksida, z dodajanjem različnih kovin ali oksidov v srebrno matrico izboljšajo odpornost proti obločni eroziji in varljivost. Te materiale običajno najdemo v stiku-v-električnih sistemih v okoljih z visoko-tokovno obremenitvijo, kot so stikalna oprema, industrijske krmilne naprave in oprema elektroenergetskega sistema.

 

Kontaktni-materiali na osnovi srebra imajo širok spekter uporabe. V relejih in avtomatski krmilni opremi srebrni kontakti za releje zagotavljajo stabilno in zanesljivo prevodnost. V nizko{3}}napetostnih sistemih za distribucijo električne energije se srebrni kontakti za odklopnike in srebrni kontakti za MCCB običajno uporabljajo v odklopnikih in zaščitnih napravah, da se zagotovi dobra prevodnost in zmogljivosti gašenja obloka tudi pri visokih tokovnih pogojih. Poleg tega v različnih elektronskih napravah in avtomatiziranih krmilnih sistemih veliko število elektronskih kontaktov in električnih vzmetnih kontaktov uporablja tudi srebro ali srebrove zlitine, da se zagotovi stabilno delovanje kontakta in dolgo življenjsko dobo.

 

Okoljski pogoji pomembno vplivajo na zmogljivost materiala pri izbiri materialov za električne kontakte. Dejavniki, kot so zračna vlaga, atmosferska onesnaževala in organski plini, lahko razjedajo ali onesnažijo kontaktno površino in tako vplivajo na kontaktno odpornost. Na primer, onesnaževalci, kot so prah, vodikov sulfid, žveplov dioksid in kloridi, lahko na kontaktni površini tvorijo kemični reakcijski film, kar povzroči postopno povečanje kontaktnega upora srebrnih kontaktov ali drugih vrst električnih kontaktov. Zato se v praktičnih zasnovah zanesljivost kontakta običajno izboljša z optimizacijo izbire materiala, povečanjem kontaktnega tlaka ali uporabo drsnih kontaktnih struktur.

 

Idealni električni kontaktni materiali običajno zahtevajo več ključnih lastnosti: prvič, nizek in stabilen kontaktni upor; drugič, dobra odpornost proti obrabi in odpornost proti deformacijam; in tretjič, odpornost proti varjenju in zanesljivo odpiranje in zapiranje. Poleg tega je treba pri -industrijskih aplikacijah velikega obsega celovito upoštevati tudi stroške materiala in proizvodne procese. Iz tega razloga številne srebrne kontaktne točke uporabljajo strukture kompozitnih materialov za optimizacijo učinkovitosti uporabe materiala ob zagotavljanju učinkovitosti.

 

V elektrotehniki je jakost toka pogosto odločilen dejavnik pri izbiri kontaktnih materialov. Kadar je tok pod desetinami miliamperov, so običajno izbrane plemenite kovine ali zelo stabilni materiali; medtem ko se v območju srednjega toka pogosteje uporabljajo kontaktni materiali iz zlitin-na osnovi srebra. Ko tok še narašča, se zahteva po odpornosti materiala na oblok znatno poveča, pri čemer materiali srebrovega oksida kažejo boljšo odpornost proti ablaciji in stabilnost v električnih kontaktih. Z naraščajočim tokom in prekinitveno zmogljivostjo morajo kontaktni materiali uravnotežiti prevodnost, odpornost proti obrabi in odpornost proti izgubi obloka.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Poleg pogojev električne obremenitve lahko nekateri materiali kažejo posebne pojave. Na primer, nekatere kovine platinske skupine lahko kažejo tako-pojav »rjavega prahu« v organskih atmosferah. To je posledica usedlin, ki nastanejo zaradi katalitične polimerizacije organskih molekul na kovinski površini in interakcije s trenjem. Nasprotno pa kovine, kot so srebro, baker in nikelj, običajno ne kažejo tega pojava, kar kaže na večjo stabilnost v številnih električnih kontaktnih stikalih ali strukturah drsnih kontaktov. Z racionalnim načrtovanjem materialnih sistemov in delovnih okolij je mogoče učinkovito zmanjšati vpliv teh anomalij na delovanje opreme.

 

Na splošno se je razvoj električnih kontaktnih materialov dosledno vrtel okoli treh glavnih smeri: izboljšanje prevodnosti, povečanje odpornosti obloka in podaljšanje življenjske dobe. Od tradicionalnih srebrnih električnih kontaktov do sodobnih sistemov zlitin z več-elementi je stalen napredek v tehnologiji materialov omogočil, da različni električni kontakti izpolnjujejo vse bolj zapletene zahteve industrijskih aplikacij. Z razvojem nove energije, električnih vozil in inteligentne električne opreme bo povpraševanje po visoko-zmogljivih kontaktnih materialih še naprej naraščalo.

 

 

Že dolgo se osredotočamo na raziskave, razvoj in proizvodnjo električnih kontaktnih materialov in natančnih kontaktnih komponent. Naši izdelki zajemajo srebrne kontakte, kontaktne kovice iz srebrove zlitine in različne kompozitne električne kontaktne rešitve, ki se pogosto uporabljajo v relejih, odklopnikih, kontaktorjih in električni opremi za novo energijo. Z zrelimi formulacijami materialov in natančnimi proizvodnimi procesi lahko strankam zagotovimo stabilno in zanesljivoKontakti iz srebrne zlitine, kontaktne kovice in sorodne komponente za izpolnjevanje potreb po električnih povezavah različnih ravni toka in aplikacijskih okolij.