Hõbeda- ja vasesulamite jõudluse erinevused

Kontaktori kontaktid on peamised funktsionaalsed komponendid ahelate ühendamiseks ja lahtiühendamiseks. Nende materjalisüsteem määrab otseselt seadmete üldise jõudluse juhtivuse stabiilsuse, soojusjuhtimise, kaareerosiooni ja mehaanilise eluea osas. Praegustes elektrotehnika- ja toitejaotussüsteemides hõlmavad peamised kontaktmaterjalid peamiselt hõbe-põhiseid ja vase-põhiseid sulameid. Nende toimivussuundade erinevus peegeldab sisuliselt insenertehnilist-kompromissi "suure töökindluse orientatsiooni" ja "kulu-tõhususe orientatsiooni vahel". See erinevus kehtib ka erinevate elektriliste kontaktide struktuursete vormide kohta, sealhulgas komposiitkontaktid ja mitmekihilised bimetallkontaktid (Ag/Cu).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Juhtivuse seisukohast on hõbedasulamitel äärmiselt kõrge juhtivus, mille juhtivuse standard läheneb 100% IACS-le või jõuab selleni. Isegi pärast legeerimist säilitavad need madala kontakttakistuse taseme, pärssides seega tõhusalt temperatuuri tõusu suure voolu või kõrge sagedusega lülitustingimustes. Kui vasesulamite juhtivus on puhtas olekus hõbedale lähedane, väheneb nende juhtivus praktilistes rakendustes legeerimise ja oksüdeerumise tõttu oluliselt. Seetõttu eelistatakse nõudlike stsenaariumide korral tavaliselt väärismetallisüsteemidel põhinevaid hõbedaseid elektrikontakte või väärismetallist kontaktlahendusi.

 

Korrosioonikindluse osas on hõbedamaterjalidel märkimisväärne eelis. Õhus või niiskes keskkonnas hõbedast moodustatud oksiidikiht säilitab teatud juhtivuse, tagades kontaktliidese stabiilsuse. Vask aga moodustab sarnastes keskkondades kergesti halvasti juhtiva vaskoksiidi kihi, mis suurendab kontakttakistust ja süvendab soojuse teket. Seetõttu sobivad kõrge-niiskusega, väga saastunud või söövitava keskkonna korral hõbe-põhised süsteemid või väärisväärismetallide{5}}taolised materjalid paremini insenerirakendusteks, samas kui vase-põhised materjalid vajavad rikke edasilükkamiseks tavaliselt katmist või pinnatöötlust.

 

Keevitusvastane{0}}võime on kontaktmaterjalide töökindluse võtmenäitaja kaarekeskkonnas. Hõbedasulamid, mis sisaldavad selliseid elemente nagu nikkel ja tinaoksiidid, võivad tõhusalt parandada kõrgel -temperatuuril konstruktsiooni stabiilsust ja vähendada sulade adhesiooni ohtu, mis on nende laialdase kasutuse peamiseks põhjuseks mootori juhtimises ja suure-koormusega lülitusseadmetes. Tüüpiliste struktuuride hulka kuuluvad bimetallist kontaktneetid ja bimetallist hõbekontaktid, mis saavutavad komposiitstruktuuride abil tasakaalu juhtivuse ja keevitusvastase jõudluse vahel. Seevastu vaskmaterjalid pehmenevad kõrgel temperatuuril kergemini ja oksiidikiht süvendab kaareerosiooni, suurendades seega sulakeevituse tõenäosust.

 

Kulumiskindluse ja mehaanilise tugevuse osas on vasesulamitel tavaliselt suurem kõvadus ja vastupidavus deformatsioonile, mistõttu need sobivad kasutamiseks suure mehaanilise pingega või sagedase tööga. Hõbedasulamid aga suurendavad pinna kõvadust dispersiooni tugevdamise või komposiitkujunduse kaudu. Näiteks võivad komposiitkontaktstruktuurid, mis on moodustatud külma peaga bimetallkontaktide protsessi abil, parandada kulumiskindlust, säilitades samal ajal juhtivuse. Libisevate või pöörlevate elektrikontaktide süsteemides, nagu libisevad elektrikontaktid ja libisemisrõngaskontaktid, tuleb materjali kulumiskindlust ja juhtivuse stabiilsust käsitleda igakülgselt.

 

Kulude seisukohast on hõbe kui tüüpiline väärismetall oluliselt kallim kui vask. Seetõttu kasutatakse hõbedasulamist kontakte peamiselt kõrgete töökindlusnõuetega tööstusvaldkondades. Vase -põhistel materjalidel on nende kulueelise tõttu endiselt lai turg madala-voolu ja madala sagedusega rakenduste jaoks, nagu näiteks põhilised kontaktelektrilised komponendid või vasest elektrilised konstruktsioonikomponendid kergetes{5}}koormussüsteemides. Mõne disaini puhul kasutatakse kulude ja jõudluse vahelise tasakaalu saavutamiseks ka hõbedaga-kaetud vaskkonstruktsioone.

 

Konkreetsete rakenduste valikus eelistatakse kõrge voolutugevuse, kõrge sagedusega ja karmides keskkondades pikaajalise tööstabiilsuse tagamiseks hõbe-põhiseid kontaktsüsteeme, nagu bimetallilised kontaktneedid või bimetallneedid. Madala-koormuse või kulu-tundlike stsenaariumide korral saab alternatiivina kasutada vase-põhiseid kontakte või lihtsamaid Switch Silver Contact struktuure. Täppisseadmete või tipptasemel-rakenduste jaoks kasutatakse elektrilisi täppiskontakte ja mitmest materjalist{8}}komposiitkonstruktsioone, et täita kõrgemaid elektrilise jõudluse nõudeid.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kokkuvõtteks võib öelda, et hõbeda ja vasesulamite erinevus kontaktorikontaktirakendustes on sisuliselt süstemaatiline kompromiss{0}}materjali füüsikaliste omaduste ja tehniliste kulude vahel. Kuna elektriseadmed arenevad suurema võimsustiheduse ja suurema töökindluse suunas, hakkavad väärismetallisüsteemidel põhinevad komposiitkontaktid, nagu näiteksBimetallist elektroonilised kontaktidja mitmekihilised bimetallist neetkontaktid- on muutumas peamiseks tehnoloogiaks. Samal ajal muutub materjalide tarneahel järk-järgult spetsialiseeritumaks, tuginedes stabiilse kvaliteedikontrolliga väärismetallide tarnijatele, et pakkuda väga ühtseid materjalilahendusi.