Alaşım elektrik temas malzemelerinin bileşimi iletkenliklerini ve aşınma direncini nasıl etkiler?

Alaşım elektrik temas malzemeleri modern elektrikli ekipmanlarda vazgeçilmez bir anahtar bileşendir ve anahtarlar, röleler ve devre kesiciler gibi cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu malzemelerin performansı doğrudan elektrikli ekipmanın çalışma verimliliğini ve servis ömrünü etkiler. Bunlar arasında iletkenlik ve aşınma direnci, alaşım elektrik temas malzemelerinin performansını ölçmek için iki temel gösterge vardır. Bu iki özellik esas olarak malzemenin bileşimi ile belirlenir. Aşağıdakiler, farklı metal elemanların ve bunların oranlarının iletkenlik ve aşınma direnci üzerindeki etkilerini ayrıntılı olarak tartışacaktır.

Gümüş (AG): İletkenliği ve korozyon direncini geliştirin
Gümüş, son derece yüksek elektriksel ve termal iletkenliği nedeniyle alaşım elektrik temas malzemelerinde en çok kullanılan baz metallerden biridir. Gümüş ayrıca iyi korozyon direncine sahiptir ve nemli veya kirli ortamlarda kararlı performansı koruyabilir.

İletkenlik Etkisi: Gümüş son derece yüksek bir elektrik iletkenliğine (yaklaşık% 63 IAC) sahiptir, bu nedenle gümüş bazlı alaşımlar genellikle mükemmel elektrik iletkenliği sergiler.

Aşınma direnci üzerindeki etkisi: Saf gümüş düşük mekanik mukavemete sahiptir ve sürtünme nedeniyle kolayca giyilir. Aşınma direncini arttırmak için, kompozit bir malzeme oluşturmak için genellikle diğer sert metaller (tungsten, nikel, bakır vb.) Eklenir.
Bakır (CU): Geliştirilmiş iletkenlik ve düşük maliyetler
Bakır, mükemmel elektriksel iletkenliğe sahip nispeten düşük maliyetli bir metaldir ve genellikle gümüşün yerine veya takviyesi olarak kullanılır.
İletkenlik üzerindeki etkisi: Bakır'ın elektrik iletkenliği sadece gümüşten (yaklaşık% 59 IAC) ikincisidir, bu da yüksek elektrik iletkenliğini korurken maddi maliyetleri önemli ölçüde azaltabilir.
Aşınma Direnci Üzerine Etki: Bakır'ın sertliği ve aşınma direnci gümüşten daha iyidir, ancak yine de yüksek yük uygulamalarının ihtiyaçlarını karşılamak için yetersizdir. Bu nedenle, bakır genellikle aşınma direncini daha da arttırmak için sert metallerle kombinasyon halinde kullanılır.
Tungsten (W): Geliştirilmiş aşınma direnci ve yüksek sıcaklık direnci
Tungsten, genellikle alaşımların aşınma direncini ve yüksek sıcaklık direncini iyileştirmek için kullanılan yüksek eritme noktası, yüksek mukavemetli bir metaldir.
İletkenlik üzerindeki etkisi: Tungsten zayıf elektrik iletkenliğine sahiptir, bu nedenle alaşıma tungsten eklemek genel iletkenliği biraz azaltacaktır. Bununla birlikte, oranı optimize ederek, iletkenlik ve aşınma direnci arasındaki ilişki dengelenebilir.
Aşınma direnci üzerindeki etki: Tungsten'in yüksek sertliği ve ablasyon direnci onu ideal bir takviye malzemesi yapar. Örneğin, gümüş tungsten (Ag-w) alaşımlarında, tungsten parçacıkları ark erozyonuna ve mekanik aşınmaya etkili bir şekilde direnebilir.
Nikel (NI): Mukavemet ve oksidasyon direncini iyileştirir Nikel, iyi oksidasyon direncine ve korozyon direncine sahip sert bir metaldir ve genellikle alaşımların mekanik mukavemetini ve aşınma direncini iyileştirmek için kullanılır.
İletkenlik üzerindeki etkisi: Nikel düşük iletkenliğe sahiptir, bu nedenle alaşıma nikel eklemek genel iletkenliği azaltacaktır. Ancak makul bir aralıkta, bu etki formülü optimize ederek kontrol edilebilir.
Aşınma direnci üzerindeki etki: Nikel eklenmesi, özellikle yüksek frekanslı anahtarlama veya yüksek akım ortamlarında alaşımın sertliğini ve aşınma direncini önemli ölçüde artırır.
Kalay (SN) ve Kurşun (PB): Kaynak performansını iyileştirme Tin ve kurşun genellikle kaynak performansını artırmak ve temas direncini azaltmak için düşük voltajlı temas malzemelerinde kullanılır.
İletkenlik üzerindeki etkisi: Teneke ve kurşun yüksek iletkenliğe sahiptir, bu da iyi temas performansının korunmasına yardımcı olur.
Aşınma direnci üzerindeki etkisi: Kalay ve kurşun düşük sertliğe ve nispeten zayıf aşınma direncine sahiptir, bu nedenle genellikle sadece yardımcı bileşenler olarak kullanılırlar.
Alaşımlı elektrik temas malzemelerinin iletkenlik ve aşınma direnci, çoklu metal elementlerin birleşik etkisinin sonucudur. İşte bazı yaygın optimizasyon stratejileri:
Gümüş bazlı alaşımlar (AG-W, AG-CU, AG-NI gibi):
Gümüş yüksek iletkenlik sağlar, tungsten, bakır veya nikel aşınma direncini ve yüksek sıcaklık direncini arttırır.
Yüksek voltaj ve yüksek akım ortamları için geçerlidir.
Bakır bazlı alaşımlar (Cu-W, Cu-Ni gibi):
Bakır maliyetleri azaltır ve iyi iletkenliği korur, tungsten veya nikel aşınma direncini iyileştirir.
Orta ve düşük voltaj uygulama senaryoları için geçerlidir.
Kompozit Malzemeler (AG-W-C, AG-NI-CE gibi):
En iyi iletkenlik dengesini, aşınma direnci ve ablasyon direncini elde etmek için çoklu unsurların avantajlarını birleştirmek.
Yüksek performans gereksinimlerine sahip özel alanlar için geçerlidir.

Her bir bileşenin oranını tam olarak kontrol ederek, belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan alaşım elektrik temas malzemeleri tasarlanabilir. Gelecekte, yeni malzeme teknolojisinin geliştirilmesiyle, araştırmacılar daha yüksek performansa doğru elektriksel temas malzemelerinin geliştirilmesini teşvik etmek için daha verimli formüller ve süreçler keşfetmeye devam edeceklerdir. .