Fundamentele materialelor din aliaj de argint și aplicațiile de contact electric

Aliajele de argint sunt aliaje funcționale pe bază de argint, care încorporează elemente metalice precum cuprul, nichelul, tungstenul, fierul, staniul, cadmiul și ceriul. Datorită conductibilității electrice, conductibilității termice și stabilității excelente a argintului, materialele pe bază de argint-au fost mult timp utilizate pe scară largă în sistemele electrice, electronice, de control electric și conductoare de precizie. Odată cu dezvoltarea echipamentelor industriale către frecvențe mai înalte, sarcini mai mari și miniaturizare, diverse materiale de contact din aliaj de argint sunt îmbunătățite continuu către o rezistență mai mare la uzură, o rezistență mai mare la sudare și o fiabilitate mai mare.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În aparatele electrice moderne de -joasă tensiune și în domeniile de control industrial, contactele electrice argintii au devenit componente conductoare de bază în relee, contactoare, întrerupătoare și sisteme de control automate. Diferite sisteme de aliaje de argint pot fi optimizate pentru diferite sarcini curente, medii de arc și cerințe mecanice de viață, formând astfel un sistem bogat de clasificare a materialelor.

 

Materialele din aliaj de argint au de obicei următoarele caracteristici:

Conductivitate electrică și termică excelentă, reducând eficient creșterea temperaturii de contact;

Rezistență bună la arderea arcului-, potrivită pentru medii cu pornire și oprire frecventă;

Rezistență ridicată la sudare, îmbunătățind stabilitatea operațională a echipamentului;

Rezistență mecanică bună și rezistență la uzură;

 

Potrivit pentru diferite procese de fabricație, cum ar fi metalurgia pulberilor, turnare și prelucrare la rece.

În prezent, materialele obișnuite de contact electric pe bază de argint-includ în principal sisteme precum argint-nichel, argint-cupru, argint-wolfram, argint-fier, argint-oxid de staniu și oxid de argint-cadmiu. Printre acestea, produse precum contactele argintii pentru întrerupătoare, contactele argintii pentru relee și contactele argintii pentru întrerupătoare necesită selectarea tipului de aliaj potrivit în funcție de diferite condiții de funcționare.

 

Argintul absoarbe o cantitate mare de oxigen în starea sa topit la temperaturi ridicate; prin urmare, se impun cerințe stricte privind protecția atmosferei și controlul dezoxidării în timpul proceselor de topire și turnare. Controlul necorespunzător al conținutului de oxigen poate duce cu ușurință la formarea de pori, incluziuni, straturi de oxid și defecte de suprafață în material, afectând astfel conductivitatea electrică și fiabilitatea mecanică. În producția industrială, metode precum topirea în vid, protecția împotriva gazului inert și acoperirea cu flăcări sunt utilizate în mod obișnuit pentru a controla oxidarea și pentru a asigura cerințele de stabilitate ale producătorilor de contacte electrice de argint.

 

Caracteristicile și aplicațiile aliajelor de argint-nichel

 

Aliajele de argint-nichel sunt printre cele mai utilizate materiale de contact electric în industria electrică de-joasă tensiune. Deoarece argintul și nichelul sunt nemiscibile atât în ​​stare solidă, cât și în stare lichidă, ele sunt de obicei fabricate folosind metalurgia pulberilor. Adăugarea de nichel îmbunătățește semnificativ duritatea, rezistența la uzură și rezistența la ardere-a materialelor de argint.

 

Materialele de contact cu nichel argintiu oferă următoarele avantaje:

 

Rezistență de contact stabilă;

Rezistență puternică la eroziunea arcului;

Rezistență excelentă la transferul de metal;

Rezistență mecanică ridicată;

Prelucrabilitate bună.

 

În aplicațiile industriale, contactele electrice cu nichel argintiu pentru contactori sunt utilizate în mod obișnuit în contactoare de curent alternativ, relee, demaroare magnetice, regulatoare de tensiune și întrerupătoare de control automate. Pentru o funcționare frecventă, materialele de argint-nichel prelungesc în mod eficient durata de viață a contactelor electrice.

 

Între timp, aliajele de argint-nichel sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă ca materiale de contact conductoare ale miezului în sistemele de întrerupătoare de tensiune medie și joasă, cum ar fi MCCB-urile.

 

Analiza performanței aliajelor de argint-cupru

 

Aliajele de argint-cupru sunt sisteme de aliaje binare tipice, cuprul jucând în primul rând un rol de întărire. Gradele comune includ AgCu3, AgCu7.5 și AgCu10.

 

Aceste materiale au:

Conductivitate ridicată;

Bună curgere și umectabilitate;

Performanță excelentă de procesare;

Rezistență puternică la sudare;

Duritate mecanică ridicată.

 

Materialele de argint-cupru sunt utilizate pe scară largă în componentele electrice, cum ar fi întreruptoarele de circuit de aer, controlere, relee, contactori și inele conductoare. Datorită echilibrului lor de conductivitate și avantaje de cost, ele reprezintă, de asemenea, una dintre cele mai comune soluții de materiale în domeniul Contactelor Electrice pentru aplicații industriale.

 

Unele sisteme de argint-cupru pot fi, de asemenea, utilizate în materiale de lipire, componente structurale conductoare și ansambluri de conexiune de precizie.

Aplicații de-încărcare mare ale aliajelor de argint-tungsten

 

Aliajele de argint-tungsten sunt materiale tipice de contact electric cu sarcină mare-. Argintul și wolframul sunt nemiscibile, ele sunt de obicei fabricate folosind metalurgia pulberilor sau procese de impregnare.

 

Acest material are:

Duritate extrem de mare;

Rezistență excelentă la arderea-arcului;

Sudabilitate bună;

Capacitate puternică anti-aderență;

Potrivit pentru medii de-curenți mari.

 

Prin urmare, sistemele de argint-tungsten sunt utilizate în mod obișnuit ca material de contact de bază în sistemele de pre-contact cu curent ridicat,-relee pentru sarcini grele și aparate de comutare industriale cu contacte argintii pentru întrerupătoare.

 

În transportul feroviar, sistemele de alimentare și automatizarea industrială, materialele de argint-tungsten pot îmbunătăți în mod eficient stabilitatea operațională a echipamentelor.

 

Valoarea industrială a aliajelor de argint-fier

Aliajele de argint-fier sunt, de asemenea, fabricate folosind metalurgia pulberilor. Fierul îmbunătățește rezistența la uzură și sudarea materialului, menținând în același timp o rezistență de contact relativ stabilă.

 

Principalele sale caracteristici includ:

Rezistență bună la ardere-;

Rezistență ridicată la uzură;

Durată lungă de viață mecanică;

Potrivit pentru medii cu porniri frecvente-;

Sudabilitate bună.

 

Prin urmare, Agni Electrical Contacts for Contactors și unele sisteme de contact AC utiliza, de asemenea, aliaje de argint-fier ca material alternativ.

Aliajele de fier-argint sunt potrivite în special pentru condițiile de operare de-înaltă frecvență, cum ar fi butoanele de control industrial, releele și echipamentele de control de-joasă tensiune.

 

Dezvoltarea materialelor de contact cu oxid de argint

 

Odată cu creșterea reglementărilor de mediu și a cerințelor de fiabilitate industrială, materialele tradiționale cu oxid de argint cadmiu trec treptat spre alternative fără cadmiu-. În prezent, materialele comune de pe piață includ:

Contact solid oxid de cadmiu de argint;

Contact solid cu oxid de staniu de argint;

Contact solid oxid de zinc de argint.

 

Printre acestea, contactul cu oxid de cadmiu de argint are proprietăți excelente de stingere a arcului-și anti-sudură și a fost folosit de mult timp în echipamentele electrice de-încărcare mare. Cu toate acestea, din cauza restricțiilor de mediu din ce în ce mai stricte privind cadmiul, materialele oxidului de staniu de argint și oxidului de zinc de argint încep să câștige o aplicare mai largă.

 

Contactul cu oxid de staniu de argint are următoarele avantaje:

Performanță bună de mediu;

Rezistență puternică la arderea-arcului;

Durată lungă de viață a contactului;

Potrivit pentru medii de comutare de-înaltă frecvență.

 

Contactul solid al oxidului de argint de zinc combină o conductivitate bună cu proprietățile anti-sudură, făcându-l potrivit pentru unele sisteme electrice de sarcină medie- până la-înaltă.

 

Procese de fabricație a materialelor din aliaj de argint

 

Materialele din aliaj de argint sunt de obicei fabricate folosind următoarele procese:

Metalurgia pulberilor;

Topire în vid;

extrudare continuă;

Laminare la rece și ștanțare de precizie;

Fabricarea niturii compozite.

 

Pentru produsele de contact de înaltă{0}}precizie, prelucrarea CNC, nituirea automată, sudarea și tratarea suprafeței sunt de obicei combinate pentru a asigura acuratețea dimensională și stabilitatea punctelor de contact electrice din argint.

 

Producția modernă de contacte electrice personalizate pune tot mai mult accent pe automatizare, uniformitatea materialului și consistența lotului pentru a satisface nevoile de dezvoltare a vehiculelor cu energie noi, automatizări industriale, distribuție inteligentă a energiei și sisteme noi de energie.

 

Domenii tipice de aplicare ale materialelor din aliaj de argint

 

În prezent, materialele de contact pe bază de-argint sunt utilizate pe scară largă în:

Întrerupătoare{0}}de joasă tensiune;

Contactoare AC;

Relee industriale;

Sisteme electronice pentru automobile;

Noi sisteme de control al energiei;

Echipamente de distribuție a energiei;

Sisteme de control al automatizării;

Sisteme inteligente de comutare.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Contactele solide din argint pur sunt utilizate în mod obișnuit în medii cu curent redus, conductiv de precizie, în timp ce materialele din aliaj de argint compozit sunt utilizate mai frecvent în medii cu sarcină mare-.

 

Pe măsură ce echipamentele industriale evoluează către o fiabilitate mai mare, cerințele de performanță a materialului pentruContacte argintii pentru releeși contactele argintii pentru comutatoare sunt în continuă creștere. Tehnologia aliajelor de argint va continua să dețină o poziție importantă în viitoarea industrie electrică.