Základy materiálů ze slitin stříbra a aplikací elektrických kontaktů

Slitiny stříbra jsou funkční slitinové materiály na bázi stříbra, které obsahují kovové prvky, jako je měď, nikl, wolfram, železo, cín, kadmium a cer. Díky vynikající elektrické vodivosti, tepelné vodivosti a stabilitě stříbra se materiály na bázi stříbra již dlouho široce používají v elektrických, elektronických, elektrických řídicích a přesných vodivých systémech. S rozvojem průmyslových zařízení směrem k vyšším frekvencím, vyššímu zatížení a miniaturizaci jsou různé kontaktní materiály ze slitiny stříbra neustále modernizovány směrem k vyšší odolnosti proti opotřebení, vyšší odolnosti vůči svarům a vyšší spolehlivosti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V moderních nízkonapěťových elektrických spotřebičích a průmyslových řídicích polích se stříbrné elektrické kontakty staly hlavními vodivými součástmi relé, stykačů, jističů a automatizovaných řídicích systémů. Různé systémy slitin stříbra lze optimalizovat pro různé proudové zatížení, prostředí oblouku a požadavky na mechanickou životnost, a tak vytvořit bohatý systém klasifikace materiálů.

 

Materiály ze slitiny stříbra mají obvykle následující vlastnosti:

Vynikající elektrická a tepelná vodivost, účinně snižuje nárůst kontaktní teploty;

Dobrá odolnost proti vyhoření oblouku-, vhodné do prostředí s častým zapínáním a vypínáním;

Vysoká odolnost proti svařování, zlepšení provozní stability zařízení;

Dobrá mechanická pevnost a odolnost proti opotřebení;

 

Vhodné pro různé výrobní procesy, jako je prášková metalurgie, odlévání a zpracování za studena.

Mezi běžné elektrické kontaktní materiály-na bázi stříbra v současnosti patří zejména systémy jako stříbro-nikl, stříbro-měď, stříbro-wolfram, stříbro-železo, stříbro-oxid cínu a stříbro-oxid kadmia. Mezi nimi produkty, jako jsou stříbrné kontakty pro spínače, stříbrné kontakty pro relé a stříbrné kontakty pro vypínače, vyžadují výběr vhodného typu slitiny na základě různých provozních podmínek.

 

Stříbro absorbuje velké množství kyslíku v roztaveném stavu při vysokých teplotách; proto jsou kladeny přísné požadavky na ochranu atmosféry a kontrolu dezoxidace během procesů tavení a odlévání. Nesprávná regulace obsahu kyslíku může snadno vést k tvorbě pórů, inkluzí, oxidových vrstev a povrchových defektů v materiálu, čímž se ovlivní elektrická vodivost a mechanická spolehlivost. V průmyslové výrobě se běžně používají metody jako vakuové tavení, ochrana inertním plynem a zakrytí plamene pro kontrolu oxidace a zajištění požadavků na stabilitu výrobců stříbrných elektrických kontaktů.

 

Vlastnosti a použití slitin niklu{{0}stříbra

 

Stříbro-slitiny niklu patří mezi nejpoužívanější materiály elektrických kontaktů v nízkonapěťovém elektrotechnickém průmyslu. Protože stříbro a nikl jsou nemísitelné v pevném i kapalném stavu, jsou obvykle vyráběny pomocí práškové metalurgie. Přídavek niklu výrazně zlepšuje tvrdost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti hoření-stříbrných materiálů.

 

Kontaktní materiály Silver Nickel nabízejí následující výhody:

 

Stabilní přechodový odpor;

Silná odolnost proti obloukové erozi;

Vynikající odolnost proti přenosu kovů;

Vysoká mechanická pevnost;

Dobrá obrobitelnost.

 

V průmyslových aplikacích se stříbrné niklové elektrické kontakty pro stykače běžně používají ve střídavých stykačích, relé, magnetických startérech, regulátorech napětí a automatických ovládacích spínačích. Pro časté používání prodlužují stříbrný-niklové materiály efektivně životnost elektrických kontaktů.

 

Mezitím se slitiny stříbra-niklu také široce používají jako vodivé kontaktní materiály jádra ve vysokonapěťových a nízkonapěťových jisticích systémech, jako jsou MCCB.

 

Analýza výkonnosti slitin stříbra{0}}mědi

 

Stříbrné-slitiny mědi jsou typické binární slitinové systémy, přičemž měď hraje především posilující roli. Mezi běžné druhy patří AgCu3, AgCu7,5 a AgCu10.

 

Tyto materiály mají:

Vysoká vodivost;

Dobrá tekutost a smáčivost;

Vynikající výkon zpracování;

Silná odolnost vůči svařování;

Vysoká mechanická tvrdost.

 

Stříbrné-měděné materiály se široce používají v elektrických součástech, jako jsou vzduchové jističe, ovladače, relé, stykače a vodivé kroužky. Vzhledem ke své rovnováze vodivosti a cenových výhod jsou také jedním z nejběžnějších materiálových řešení v oblasti elektrických kontaktů pro průmyslové aplikace.

 

Některé stříbrné-měděné systémy lze také použít v pájecích materiálech, vodivých konstrukčních součástech a přesných spojovacích sestavách.

Vysoce{0}}zatížené aplikace slitin stříbra-wolframu

 

Stříbrné-slitiny wolframu jsou typickými-materiály elektrických kontaktů s vysokým zatížením. Stříbro a wolfram jsou nemísitelné, typicky se vyrábějí práškovou metalurgií nebo impregnačními procesy.

 

Tento materiál má:

Extrémně vysoká tvrdost;

Vynikající odolnost proti vyhoření- oblouku;

Dobrá svařitelnost;

Silná anti{0}}adhezní schopnost;

Vhodné pro-proudé prostředí.

 

Stříbrné-wolframové systémy se proto běžně používají jako základní kontaktní materiál ve vysokoproudých před{2}}kontaktních systémech, vysokovýkonných-reléích a průmyslových rozvaděčích se stříbrnými kontakty pro jističe.

 

V železniční dopravě, energetických systémech a průmyslové automatizaci mohou stříbrné-wolframové materiály účinně zlepšit provozní stabilitu zařízení.

 

Průmyslová hodnota slitin stříbra{0}}železa

Slitiny stříbra{0}}železa se také vyrábějí pomocí práškové metalurgie. Železo zlepšuje odolnost materiálu proti opotřebení a svařitelnost při zachování relativně stabilního přechodového odporu.

 

Mezi jeho hlavní vlastnosti patří:

Dobrá odolnost proti vyhoření-;

Vysoká odolnost proti opotřebení;

Dlouhá mechanická životnost;

Vhodné pro prostředí s častým spouštěním-;

Dobrá svařitelnost.

 

Proto Agni Electrical Contacts for Contactors a některé kontaktní systémy AC stykačů používají jako alternativní materiál také slitiny stříbra-železa.

Stříbrné-slitiny železa jsou zvláště vhodné pro vysokofrekvenční{1}}provozní podmínky, jako jsou průmyslová ovládací tlačítka, relé a nízkonapěťová ovládací zařízení.

 

Vývoj kontaktních materiálů oxidu stříbrného

 

S rostoucími ekologickými předpisy a požadavky na průmyslovou spolehlivost se tradiční materiály na bázi oxidu kadmia stříbra postupně mění na alternativy -bez kadmia. V současné době jsou běžné materiály na trhu:

Pevný kontakt oxidu kademnatého stříbra;

Stříbrný oxid cíničitý pevný kontakt;

Pevný kontakt oxidu zinečnatého.

 

Mezi nimi Silver Cadmium Oxide Contact má vynikající{0}}hašení oblouku a anti-svařovací vlastnosti a již dlouho se používá ve vysoce-elektrozařízeních. Avšak kvůli stále přísnějším ekologickým omezením kadmia, stříbrný oxid cíničitý a stříbrný oxid zinečnatý začínají získávat širší uplatnění.

 

Silver Cin Oxide Contact má následující výhody:

Dobrý environmentální výkon;

Silná odolnost proti vyhoření oblouku-;

Dlouhá životnost kontaktu;

Vhodné pro prostředí s vysokofrekvenčním přepínáním-.

 

Pevný kontakt z oxidu zinečnatého kombinuje dobrou vodivost s vlastnostmi proti{0}}svaření, takže je vhodný pro některé elektrické systémy se středním{1}} až vysokým{2}}zátěžem.

 

Výrobní procesy materiálů ze slitin stříbra

 

Materiály ze slitiny stříbra se obvykle vyrábějí pomocí následujících procesů:

Prášková metalurgie;

Vakuové tavení;

Kontinuální vytlačování;

Válcování za studena a přesné ražení;

Výroba kompozitního nýtování.

 

U vysoce přesných kontaktních produktů se obvykle kombinuje CNC obrábění, automatizované nýtování, svařování a povrchová úprava, aby byla zajištěna rozměrová přesnost a stabilita elektrických stříbrných kontaktních bodů.

 

Moderní zakázková výroba elektrických kontaktů stále více klade důraz na automatizaci, jednotnost materiálů a konzistenci dávek, aby vyhovovala vývojovým potřebám nových energetických vozidel, průmyslové automatizace, inteligentní distribuce energie a nových energetických systémů.

 

Typické oblasti použití materiálů ze slitin stříbra

 

V současné době se kontaktní materiály-na bázi stříbra široce používají v:

Nízkonapěťové jističe;

AC stykače;

Průmyslová relé;

Automobilové elektronické systémy;

Nové systémy řízení energie;

Zařízení pro rozvod energie;

Automatizační řídicí systémy;

Inteligentní spínací systémy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Plné kontakty z ryzího stříbra se běžně používají v nízkoproudých, precizně vodivých prostředích, zatímco kompozitní materiály ze slitiny stříbra se častěji používají v prostředích s vysokým{1}}zátěžem.

 

Jak se průmyslová zařízení vyvíjejí směrem k vyšší spolehlivosti, požadavky na materiálový výkonStříbrné kontakty pro reléa Stříbrné kontakty pro spínače neustále přibývají. Technologie slitin stříbra bude i nadále zastávat důležitou pozici v budoucím elektrotechnickém průmyslu.