W dziedzinie materiałów elektrycznych i urządzeń elektrycznych niskiego-napięcia wydajność srebrnych styków do przełączników bezpośrednio decyduje o niezawodności i żywotności produktów. Niedawno firma Foshan Tongbao Precision Alloy Co., Ltd. poczyniła nowe postępy w badaniach i rozwoju srebrnych styków do materiałów przekaźnikowych, oficjalnie opublikowawszy swój wniosek patentowy dotyczący „Materiału zawierającego tlenek srebra z tlenkiem cyny domieszkowanego tlenkami metali ziem rzadkich oraz jego metody wytwarzania i zastosowania”. Technologia ta optymalizuje system AgSnO₂, osiągając synergiczną poprawę mikrostruktury materiału i właściwości elektrycznych poprzez wprowadzenie tlenków metali ziem rzadkich, zapewniając nową ścieżkę techniczną dla rozwoju-styków elektrycznych o wysokiej wydajności.
Z punktu widzenia branży materiały zawierające tlenek srebra i cyny, ze względu na brak kadmu-i przyjazne dla środowiska właściwości, stopniowo wypierają tradycyjne materiały AgCdO, stając się głównym rozwiązaniem w zakresie srebrnych styków elektrycznych. Jednakże przy dużym obciążeniu i częstych warunkach przełączania materiały AgSnO₂ nadal borykają się z problemami, takimi jak erozja łukowa, tendencja do spawania i niewystarczająca stabilność przetwarzania. Dlatego też, jak poprawić odporność na łuk i żywotność, przy jednoczesnym zapewnieniu przewodności, zawsze było kluczowym zagadnieniem w dziedzinie inżynierii materiałowej.
Podstawowa innowacja tego patentu polega na koncepcji konstrukcji kompozytowej „domieszkowania tlenkiem pierwiastka ziem rzadkich + równomierna dyspersja”. Drobne mielenie kulowe proszku tlenku cyny kontrolowało jego wielkość cząstek w zakresie D(0,5)=0.5–5 µm, znacznie poprawiając jego dyspergowalność i reaktywność. Następnie rozpuszczono azotany metali ziem rzadkich, tworząc jednorodny roztwór wodny, który następnie zdyspergowano ultradźwiękowo z zawiesiną tlenku cyny, uzyskując równomierny rozkład prekursorów metali ziem rzadkich w skali nano w układzie. W warunkach zasadowych (pH większe lub równe 10) prekursory osadzały się i wiązały z powierzchnią cząstek tlenku cyny. Po przemyciu, wysuszeniu i kalcynacji ostatecznie uformowała się stabilna domieszkowana struktura.
Kluczem do tego procesu jest „osadzanie prekursorów na miejscu- i późniejsza konwersja poprzez obróbkę cieplną”, co skutecznie pozwala uniknąć problemów z nierównomierną dystrybucją powodowanych przez tradycyjne mieszanie mechaniczne. W ten sposób tlenki metali ziem rzadkich mogą tworzyć rozproszoną fazę wzmacniającą w osnowie srebra, nie tylko poprawiając odporność materiału na erozję łukową, ale także znacząco poprawiając jego właściwości antyspawalnicze. Jest to szczególnie ważne w przypadku srebrnych punktów kontaktowych i styków elektronicznych do przełączania-wysokiej częstotliwości.
Pod względem wydajności domieszkowany materiał AgSnO₂ wykazuje wielo-zalety wielowymiarowe. Po pierwsze, pod wpływem napromieniowania łukowego tlenki metali ziem rzadkich mogą tłumić ablację materiału spowodowaną miejscowymi wysokimi temperaturami, zmniejszając stopień uszkodzenia srebrnych styków powierzchni wyłącznika. Po drugie, pierwiastki ziem rzadkich poprawiają energię międzyfazową, zmniejszając przyczepność w stanie stopionego metalu, zmniejszając w ten sposób ryzyko zgrzewania srebrnych styków w wyłącznikach MCCB. Te właściwości czynią go bardziej niezawodnym w zastosowaniach ze stykami ze stopu srebra i stykami ze stopu srebra.
Ponadto technologia ta uwzględnia również wydajność przetwarzania. Tradycyjne materiały AgSnO₂, ze względu na swoją wysoką twardość, są podatne na pękanie lub niestabilność obróbki podczas ciągnienia i formowania drutu. Optymalizując strukturę proszku i rozkład domieszki, materiał ten wykazuje lepszą plastyczność i konsystencję podczas późniejszej obróbki, poprawiając wydajność gotowych drutów. Ma to ogromne znaczenie w przypadku-produkcji na dużą skalę styków z litego srebra i nitów stykowych z litego srebra.
Z punktu widzenia zastosowań materiał ten może być szeroko stosowany w produktach elektrycznych niskiego-napięcia, takich jak przekaźniki, styczniki, wyłączniki automatyczne i termostaty, szczególnie odpowiedni w scenariuszach o wysokich wymaganiach dotyczących żywotności i stabilności. W tych systemach elektryczne styki sprężynowe i styki-w-konstrukcjach elektrycznych często muszą wytrzymywać częste przełączania i złożone warunki obciążenia, co wymaga od materiałów niezwykle wysokiej ogólnej wydajności. Pojawienie się nowych materiałów domieszkowanych AgSnO₂-w jeszcze większym stopniu zwiększy niezawodność tych kluczowych komponentów.
Warto zauważyć, że wraz z rozwojem nowych źródeł energii, pojazdów elektrycznych i inteligentnych sieci zapotrzebowanie na{0}}srebrne styki o wysokiej wydajności szybko rośnie. W zastosowaniach wymagających wysokiego prądu, wysokiej częstotliwości i długiej żywotności tradycyjne materiały stopniowo zbliżają się do wąskich gardeł wydajności, a osiąganie przełomowych wyników w zakresie wydajności poprzez kontrolę mikrostruktury staje się ważnym kierunkiem rozwoju przemysłu. Droga techniczna zaproponowana w tym patencie zapewnia możliwy do odniesienia paradygmat udoskonalania systemów materiałów stykowych w postaci stałej.
Z punktu widzenia rozwoju technologicznego przyszła optymalizacja materiałów kontaktowych skupi się bardziej na „wiel-projektowaniu konstrukcyjnym w wielu skalach” i „kompozytach funkcjonalnych”. Na przykład poprzez domieszkowanie w skali nano, kontrolę granicy faz i wzmocnienie kompozytu można osiągnąć równowagę między przewodnością, odpornością na łuk i właściwościami mechanicznymi. Jednocześnie ekologiczna produkcja i wymogi ochrony środowiska będą w dalszym ciągu napędzać rozwój systemów materiałów niezawierających kadmu-, dzięki czemu styki z czystego srebra i nowatorskie materiały kompozytowe będą się uzupełniać w różnych scenariuszach zastosowań.
Ogólnie rzecz biorąc, patent ten nie tylko zapewnia innowację w ścieżkach procesowych, ale także ustanawia bliższe powiązanie między wydajnością materiału a zastosowaniami inżynieryjnymi. Precyzyjnie kontrolując strukturę proszku i rozkład domieszki, zapewnia skuteczne rozwiązanie poprawiające ogólną wydajność srebrnych styków elektrycznych. Oczekuje się, że wraz z dalszą industrializacją technologia ta będzie stosowana w wielu niszowych sektorach i będzie miała pozytywny wpływ na unowocześnienie technologiczne przemysłu.
Aby uzyskać więcej informacji ntSrebrne stykirozwiązań, skontaktuj się z nami. Zapewnimy Ci profesjonalne wsparcie techniczne i usługi dostosowane do indywidualnych potrzeb.
Skontaktuj się z nami
