Základy materiálov zo zliatin striebra a aplikácie elektrických kontaktov

Zliatiny striebra sú funkčné zliatinové materiály na báze striebra, ktoré obsahujú kovové prvky ako meď, nikel, volfrám, železo, cín, kadmium a cér. Vďaka vynikajúcej elektrickej vodivosti, tepelnej vodivosti a stabilite striebra sa materiály na báze striebra-už dlho používajú v elektrických, elektronických, elektrických riadiacich a presných vodivých systémoch. S vývojom priemyselných zariadení smerom k vyšším frekvenciám, vyšším zaťaženiam a miniaturizácii sa rôzne kontaktné materiály zo zliatiny striebra neustále modernizujú smerom k vyššej odolnosti proti opotrebovaniu, vyššej odolnosti zvarov a vyššej spoľahlivosti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V moderných nízkonapäťových{0}}elektrických spotrebičoch a priemyselných riadiacich oblastiach sa strieborné elektrické kontakty stali hlavnými vodivými komponentmi v relé, stykačoch, ističoch a automatizovaných riadiacich systémoch. Rôzne systémy zliatin striebra môžu byť optimalizované pre rôzne prúdové zaťaženie, oblúkové prostredie a požiadavky na mechanickú životnosť, čím sa vytvorí bohatý systém klasifikácie materiálov.

 

Materiály zo zliatiny striebra majú zvyčajne tieto vlastnosti:

Vynikajúca elektrická a tepelná vodivosť, účinne znižuje nárast kontaktnej teploty;

Dobrá odolnosť proti vyhoreniu oblúkom-, vhodné do prostredia s častým zapínaním a vypínaním;

Vysoká odolnosť voči zváraniu, zlepšenie prevádzkovej stability zariadenia;

Dobrá mechanická pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu;

 

Vhodné pre rôzne výrobné procesy, ako je prášková metalurgia, odlievanie a spracovanie za studena.

Bežné materiály elektrických kontaktov-na báze striebra v súčasnosti zahŕňajú najmä systémy ako striebro-nikel, striebro-meď, striebro{3}}volfrám, striebro-železo, striebro-oxid cínu a striebro-oxid kadmia. Medzi nimi produkty ako Strieborné kontakty pre spínače, Strieborné kontakty pre relé a Strieborné kontakty pre ističe vyžadujú výber vhodného typu zliatiny na základe rôznych prevádzkových podmienok.

 

Striebro absorbuje veľké množstvo kyslíka v roztavenom stave pri vysokých teplotách; preto sú kladené prísne požiadavky na ochranu ovzdušia a kontrolu dezoxidácie počas procesov tavenia a odlievania. Nesprávna kontrola obsahu kyslíka môže ľahko viesť k tvorbe pórov, inklúzií, oxidových vrstiev a povrchových defektov v materiáli, čo ovplyvňuje elektrickú vodivosť a mechanickú spoľahlivosť. V priemyselnej výrobe sa bežne používajú metódy ako vákuové tavenie, ochrana inertným plynom a zakrytie plameňa na kontrolu oxidácie a zabezpečenie požiadaviek na stabilitu výrobcov strieborných elektrických kontaktov.

 

Charakteristiky a aplikácie zliatin striebra{0}}niklu

 

Strieborné-zliatiny niklu patria medzi najpoužívanejšie materiály elektrických kontaktov v nízkonapäťovom elektrotechnickom priemysle. Pretože striebro a nikel sú nemiešateľné v pevnom aj kvapalnom stave, zvyčajne sa vyrábajú pomocou práškovej metalurgie. Pridanie niklu výrazne zlepšuje tvrdosť, odolnosť proti opotrebovaniu a horľavosť-strieborných materiálov.

 

Kontaktné materiály Silver Nickel ponúkajú nasledujúce výhody:

 

Stabilný prechodový odpor;

Silná odolnosť voči oblúkovej erózii;

Vynikajúca odolnosť voči prenosu kovu;

Vysoká mechanická pevnosť;

Dobrá opracovateľnosť.

 

V priemyselných aplikáciách sa strieborné niklové elektrické kontakty pre stykače bežne používajú v striedavých stýkačoch, relé, magnetických štartéroch, regulátoroch napätia a automatických ovládacích spínačoch. Pre častú prevádzku strieborné-niklové materiály účinne predlžujú životnosť elektrických kontaktov.

 

Medzitým sa zliatiny striebra-niklu vo veľkej miere používajú aj ako vodivé kontaktné materiály jadra v systémoch ističov stredného a nízkeho napätia, ako sú MCCB.

 

Analýza výkonnosti zliatin striebra{0}}meď

 

Strieborné-zliatiny medi sú typickými binárnymi zliatinovými systémami, pričom meď zohráva predovšetkým zosilňujúcu úlohu. Bežné triedy zahŕňajú AgCu3, AgCu7,5 a AgCu10.

 

Tieto materiály majú:

Vysoká vodivosť;

Dobrá tekutosť a zmáčavosť;

Vynikajúci výkon spracovania;

Silná odolnosť voči zváraniu;

Vysoká mechanická tvrdosť.

 

Strieborné-medené materiály sa široko používajú v elektrických komponentoch, ako sú vzduchové ističe, ovládače, relé, stykače a vodivé krúžky. Vďaka svojej rovnováhe medzi vodivosťou a cenovými výhodami sú tiež jedným z najbežnejších materiálových riešení v oblasti elektrických kontaktov pre priemyselné aplikácie.

 

Niektoré strieborné-medené systémy možno použiť aj v spájkovacích materiáloch, vodivých konštrukčných súčiastkach a presných spojovacích zostavách.

Vysoko{0}}záťažové aplikácie strieborných-zliatin volfrámu

 

Strieborné-zliatiny volfrámu sú typické vysoko{1}}záťažové materiály elektrických kontaktov. Striebro a volfrám sú nemiešateľné, zvyčajne sa vyrábajú pomocou práškovej metalurgie alebo impregnačných procesov.

 

Tento materiál má:

Extrémne vysoká tvrdosť;

Vynikajúca odolnosť voči vyhoreniu- oblúku;

Dobrá zvárateľnosť;

Silná anti{0}}adhézna schopnosť;

Vhodné pre-vysokoprúdové prostredia.

 

Strieborné-volfrámové systémy sa preto bežne používajú ako základný kontaktný materiál vo vysokoprúdových pred{2}}kontaktných systémoch, vysokovýkonných-reléach a priemyselných rozvádzačoch so striebornými kontaktmi pre ističe.

 

V železničnej doprave, energetických systémoch a priemyselnej automatizácii môžu strieborné-volfrámové materiály účinne zlepšiť prevádzkovú stabilitu zariadení.

 

Priemyselná hodnota strieborných{0}}zliatin železa

Strieborné-zliatiny železa sa vyrábajú aj pomocou práškovej metalurgie. Železo zlepšuje odolnosť materiálu proti opotrebeniu a zvárateľnosť pri zachovaní relatívne stabilného prechodového odporu.

 

Medzi jeho hlavné charakteristiky patrí:

Dobrá odolnosť proti vyhoreniu-;

Vysoká odolnosť proti opotrebovaniu;

Dlhá mechanická životnosť;

Vhodné pre prostredia s častým{0}}štartovaním;

Dobrá zvárateľnosť.

 

Preto Agni Electrical Contacts for Contactors a niektoré kontaktné systémy AC stykačov používajú ako alternatívny materiál aj zliatiny striebra-železa.

Strieborné-zliatiny železa sú obzvlášť vhodné pre vysokofrekvenčné{1}}prevádzkové podmienky, ako sú priemyselné ovládacie tlačidlá, relé a nízkonapäťové ovládacie zariadenia.

 

Vývoj kontaktných materiálov oxidu strieborného

 

S rastúcimi environmentálnymi predpismi a požiadavkami na priemyselnú spoľahlivosť sa tradičné materiály na báze oxidu kademnatého striebra postupne menia na alternatívy bez-kadmia. V súčasnosti medzi bežné materiály na trhu patria:

Pevný kontakt oxidu kademnatého striebra;

Oxid strieborný v tuhom stave;

Pevný kontakt oxidu zinočnatého striebra.

 

Spomedzi nich má Silver Cadmium Oxide Contact vynikajúce -hasiace vlastnosti a anti{1}}zváracie vlastnosti a už dlho sa používa vo vysoko-zaťažených elektrických zariadeniach. V dôsledku čoraz prísnejších environmentálnych obmedzení týkajúcich sa kadmia sa však materiály z oxidu strieborného cínu a oxidu striebra zinku začínajú získavať širšie uplatnenie.

 

Strieborný kontakt oxidu cínu má nasledujúce výhody:

Dobrý environmentálny výkon;

Silná odolnosť voči vyhoreniu oblúkom-;

Dlhá životnosť kontaktu;

Vhodné pre prostredia s-vysokofrekvenčným prepínaním.

 

Pevný kontakt oxidu zinočnatého striebra kombinuje dobrú vodivosť s vlastnosťami proti{0}}zváraniu, vďaka čomu je vhodný pre niektoré elektrické systémy so stredným{1}} až vysokým{2}}záťažom.

 

Výrobné procesy materiálov zo zliatiny striebra

 

Materiály zo zliatiny striebra sa zvyčajne vyrábajú pomocou nasledujúcich procesov:

Prášková metalurgia;

Vákuové tavenie;

Kontinuálna extrúzia;

Valcovanie za studena a presné razenie;

Výroba kompozitných nitov.

 

V prípade vysoko presných kontaktných produktov sa CNC obrábanie, automatizované nitovanie, zváranie a povrchová úprava zvyčajne kombinujú, aby sa zaistila rozmerová presnosť a stabilita elektrických strieborných kontaktných bodov.

 

Moderná zákazková výroba elektrických kontaktov čoraz viac kladie dôraz na automatizáciu, jednotnosť materiálov a konzistentnosť šarží, aby vyhovovala vývojovým potrebám nových energetických vozidiel, priemyselnej automatizácie, inteligentnej distribúcie energie a nových energetických systémov.

 

Typické oblasti použitia materiálov zo zliatin striebra

 

V súčasnosti sa kontaktné materiály-na báze striebra široko používajú v:

Nízkonapäťové ističe;

AC stykače;

Priemyselné relé;

Automobilové elektronické systémy;

Nové systémy riadenia energie;

Zariadenia na distribúciu energie;

Automatizačné riadiace systémy;

Inteligentné spínacie systémy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Plné kontakty z čistého striebra sa bežne používajú v nízkoprúdových a presných vodivých prostrediach, zatiaľ čo kompozitné materiály zo zliatiny striebra sa častejšie používajú v prostrediach s vysokým{1}}záťažom.

 

Ako sa priemyselné zariadenia vyvíjajú smerom k vyššej spoľahlivosti, požiadavky na materiálový výkon preStrieborné kontakty pre reléa Strieborné kontakty pre spínače neustále pribúdajú. Technológia zliatin striebra bude aj naďalej zastávať dôležité postavenie v budúcom elektrotechnickom priemysle.