电触头的研究现状
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上海电触头材料的现状及发展趋势简要回顾上海及国内外电触头材料研制历史、现状、存在的主要问题以及发展趋势;着重介绍当今国际上先进的工艺:雾化法、纤维强化法、包覆法、纳米技术以及环保型触头材料的研究。
一、前言目前,电触头材料制造工艺有两大类:①合金熔炼内氧化;②粉末冶金。
根据制造工艺其产品也可以分为内氧化触头和粉末冶金触头两大系列。
由于接触器、继电器等操作频繁的电器要求触头耐电磨损既电寿命长,一般采用熔炼内氧化产品;而承担分断大电流的开关,则要求触头有高的抗熔焊特性,一般采用粉末冶金产品。
电器开关功能、电流等级等要求不同,而选用的材料也不同。
另外,选用非对称配对能提高材料的使用寿命。
随着现代工业的高速发展,控制电器工业化、智能化水平越来越高;高压输变电网络负荷日益增加、低压配电系统和控制系统不断发展以及电子工业产品的更新换代。
电器产品向大容量、小体积方向发展,随之对电器产品的心脏元件——电触头材料提出了更高的要求,要求材料在极大的电弧热和焦耳热的情况下,不发生熔焊,机械磨损及耐电磨损性能好;在分断过程中产生的金属飞溅不宜过多,燃弧时间不宜太长;在直流使用环境下,抗熔焊性好,接触电阻低而稳定。
电触头在电器中承担接通、承载和分断正常电流和故障电流的功能,故要求其接触电阻低、动作可靠、寿命长等等。
由于电器使用条件差别很大,因此,对触头材料提出多种多样的性能要求。
但对各种性能要求,没有一种触头材料能完全满足,故必须根据各种材料的不同特点加以选用。
据有关资料报道,国外从上世纪二三十年代开始研究并制造电触头材料及电接触元件。
目前,国际上主要生产触头材料的国家有美国、德国、法国、英国、日本、奥地利,制造技术都比较先进。
目前,产品有AgCdO、AgZnO、AgSnO、AgCuO、AgPt、AgCu、Ag Ce、Ag W、Ag WC、Ag C、AgNi、Ag Mo、Cu W、Cu WC、Cu C、Cu Cr等十几大类,几十种产品。
电触头的研究现状文献来源:李英民, 薛纪文, 王俊勃等.A gSnO2电触头材料的研究进展[J].电工材料,2003,(2):20-27.1972 年日本开始限制使用AgCdO 电触头材料并寻找代替品, 随后美国、法国、英国等也相继研制AgCdO 的代替品, 人们试图采用其它材料代替AgCdO 以弥补其不足,并使这种材料的综合性能高于AgCdO 材料。
A gSnO 2 电触头材料研究现状:始于1981年,在发达国家得到了迅速发展, 现已逐步应用于接触器(交流和直流)、功率继电器(交流和直流) 和某些低压断路器等领域。
20 世纪80 年代,Degu ssa 公司宣称该公司以约十年时间、耗资上千万马克, 采用先进的粉末烧结挤压技术研制成功AgSnO 2 电触头材料。
80 年代中期, 上海电器科学研究所等单位完成了内氧化A gSnO 2 电触头材料的试制工作。
文献来源:胡春文,鲁世强,贺跃辉等.CuCr 触头材料的制备方法[J].国外金属加工,2004,25(2):58-63.现状:美国用电器公司于上世纪六十年代率先提出了真空触头材料的设计判据,研制出了Cu-Bi ,Cu-Be-Bi等二元和三元触头合金材料。
其中Cu一Bi 触头材料因有良好的通流能力、开断能力和抗熔焊性,曾在60 年代风行一时,获得广泛应用川。
近二十年来,Cu一C: 合金的出现是真空开头触头材料的突破,使真空开关的开断能力、截流、耐压及抗熔焊性能都得到极大的改善,成为Cu一Bi 触头材料的有力竞争对手。
目前,在中压特别是大功率真空开关领域,CuCr 触头材料占据了统治地位。
文献来源:骆瑞雪.耐负荷的Ag - Cu - C - SnO2触头材料的制备[J].研发与应用,2006,25(4):38.80 年代末, 世界各国的研究人员均开始大力开发新型材料以代替AgCdO 合金, 如Ag- SnO2,Ag- ZnO, Ag-MnO2, Ag- InO2。
上海电触头材料的现状及发展趋势上海电器科学研究所赵建国高级工程师摘要简要回顾上海及国内外电触头材料研制历史、现状、存在的主要问题以及发展趋势;着重介绍当今国际上先进的工艺:雾化法、纤维强化法、包覆法、纳米技术以及环保型触头材料的研究。
一、前言目前,电触头材料制造工艺有两大类:①合金熔炼内氧化;②粉末冶金。
根据制造工艺其产品也可以分为内氧化触头和粉末冶金触头两大系列。
由于接触器、继电器等操作频繁的电器要求触头耐电磨损既电寿命长,一般采用熔炼内氧化产品;而承担分断大电流的开关,则要求触头有高的抗熔焊特性,一般采用粉末冶金产品。
电器开关功能、电流等级等要求不同,而选用的材料也不同。
另外,选用非对称配对能提高材料的使用寿命。
随着现代工业的高速发展,控制电器工业化、智能化水平越来越高;高压输变电网络负荷日益增加、低压配电系统和控制系统不断发展以及电子工业产品的更新换代。
电器产品向大容量、小体积方向发展,随之对电器产品的心脏元件——电触头材料提出了更高的要求,要求材料在极大的电弧热和焦耳热的情况下,不发生熔焊,机械磨损及耐电磨损性能好;在分断过程中产生的金属飞溅不宜过多,燃弧时间不宜太长;在直流使用环境下,抗熔焊性好,接触电阻低而稳定。
电触头在电器中承担接通、承载和分断正常电流和故障电流的功能,故要求其接触电阻低、动作可靠、寿命长等等。
由于电器使用条件差别很大,因此,对触头材料提出多种多样的性能要求。
但对各种性能要求,没有一种触头材料能完全满足,故必须根据各种材料的不同特点加以选用。
据有关资料报道,国外从上世纪二三十年代开始研究并制造电触头材料及电接触元件。
目前,国际上主要生产触头材料的国家有美国、德国、法国、英国、日本、奥地利,制造技术都比较先进。
目前,产品有AgCdO、AgZnO、AgSnO、AgCuO、AgPt、AgCu、Ag Ce、Ag W、Ag WC、Ag C、AgNi、Ag Mo、Cu W、Cu WC、Cu C、Cu Cr 等十几大类,几十种产品。
2023年电接触材料行业市场分析现状电接触材料行业是工业中重要的一个组成部分,应用于电力设备、电子产品、通讯设备、交通工具等多个领域。
本文将对电接触材料行业的市场现状进行分析。
一、市场规模和增长趋势根据市场研究数据,电接触材料行业的市场规模呈现稳定增长的趋势。
据预测,未来几年内,电接触材料市场将保持5%左右的年均增长率,到2025年有望达到100亿美元。
这一增长趋势主要受到电力设备市场的强劲需求和电子产品市场的快速发展推动。
二、市场需求驱动因素1. 电力设备市场的发展:随着能源需求的增长,电力设备市场对电接触材料的需求也在不断增加。
电接触材料被广泛应用于电力变压器、断路器、接触器等设备中,以确保电流传输的稳定性和安全性。
2. 电子产品市场的快速增长:随着智能手机、平板电脑、电动汽车等新兴电子产品市场的崛起,对电接触材料的需求也在不断增加。
电接触材料在电子产品中用于连接、导电和传输信号,起到关键作用。
3. 交通工具领域的推动作用:随着交通工具领域的电气化和智能化发展,对电接触材料的需求也日益增加。
电接触材料被广泛应用于电动汽车、高铁、地铁等交通设备中,以实现电能转换和传输。
三、技术创新和产品升级随着科技的进步和行业的发展,电接触材料行业也在不断进行技术创新和产品升级。
一方面,新的材料技术不断涌现,如铜基合金、银合金、铝合金等,提高了电接触材料的导电性能和机械强度。
另一方面,新的加工方法和生产工艺也不断引入,提高了生产效率和产品质量。
四、市场竞争格局电接触材料行业存在着一定的竞争格局。
目前,市场上主要有几家大型国际公司和一些专业制造商占据了绝大部分市场份额。
这些公司在技术研发、生产规模和销售渠道方面具备较强的优势,形成了一定的市场垄断地位。
不过,随着市场规模的扩大和技术进步的推动,国内一些中小型的电接触材料制造商也逐渐崭露头角,市场竞争格局有望发生改变。
五、市场发展前景电接触材料行业具有较好的发展前景。
我国环保型电触头材料研发现状及实际应用目前,我国环保型电触头材料的研发已取得了一定的进展,并在实际应用中得到一定程度的推广。
环保型电触头材料主要是指替代传统银鹅卵石电触头材料的新型材料,具有无毒、无铅、无污染、易加工等特点,对保护环境具有重要意义。
首先,我国在环保型电触头材料的研发上已取得了一些重要的突破。
目前,我国已经成功研发出了多种环保型电触头材料,包括硒化钡、氮化硼、碳化硅等。
这些新型材料不仅能够替代传统的银鹅卵石材料,而且具有更好的导电性能和机械性能,能够更好地适应高温、高湿等恶劣环境条件。
其次,环保型电触头材料的实际应用已经开始逐渐扩大。
目前,环保型电触头材料已经被应用于汽车行业、家电行业、电力行业等多个领域。
比如,在汽车行业中,环保型电触头材料被广泛应用于汽车发电机、汽车电动窗等零部件中,可有效减少环境污染和健康风险。
在电力行业中,环保型电触头材料被应用于变压器、断路器等电气设备中,提高了设备的安全性和可靠性。
然而,与国外相比,我国在环保型电触头材料的研发和应用上仍存在一些差距。
首先,目前我国的环保型电触头材料研发主要集中在学术研究层面,应用于实际生产中的情况相对较少。
其次,我国环保型电触头材料的生产工艺还不够成熟,产品的品质和稳定性还需要进一步提高。
此外,环保型电触头材料的成本相对较高,限制了其在大规模应用中的推广。
为了促进我国环保型电触头材料的研发和实际应用,需要采取一系列的措施。
首先,应加大对环保型电触头材料的科研投入力度,提升研发水平和技术实力。
其次,应加强学术界、工业界、政府部门之间的合作,形成良好的研发与应用体系。
此外,还需要加强环保型电触头材料的标准制定和监管,推动其规范化和产业化发展。
最后,需要加强对环保型电触头材料的宣传和推广,提高社会对环保型电触头材料的认知度和接受度。
综上所述,我国在环保型电触头材料的研发和实际应用方面已经取得了一定的进展,但与国外相比仍存在一定差距。
2023年钨基高压电器触头行业市场分析现状钨基高压电器触头是以钨为基础材料的高压电器接触部件,广泛应用于电力系统、电力传输设备、工业自动化设备等领域。
钨基高压电器触头具有优异的导电性能、高耐磨性、低烧蚀性等特点,可以在高温、高湿度、高压力等恶劣环境中稳定运行,因而受到广泛的关注和应用。
目前,钨基高压电器触头市场呈现以下几个现状:1. 市场规模较大:随着电力行业的发展和需求的增长,钨基高压电器触头的市场规模不断扩大。
电力系统升级换代、电力传输设备的增加以及工业自动化设备的普及都推动了钨基高压电器触头市场的发展。
2. 技术水平稳步提升:随着科技的进步和技术的创新,钨基高压电器触头的制造工艺不断改进,产品的质量和性能逐步提升。
各大企业通过引进国外先进技术、自主研发和创新,不断提高产品的可靠性和稳定性,满足市场需求。
3. 产品应用领域不断扩展:随着工业自动化程度的不断提高,钨基高压电器触头的应用领域也在不断扩展。
除了传统的电力系统和电力传输设备,钨基高压电器触头还广泛应用于新能源领域、轨道交通、航空航天等高科技领域。
4. 市场竞争加剧:随着市场规模的扩大和市场需求的增加,钨基高压电器触头市场的竞争也日益加剧。
国内外的企业纷纷进入这一领域,提高产品质量和性能,降低产品价格,以争夺市场份额。
同时,钨基高压电器触头行业的技术壁垒较高,新进入者需要具备一定的技术实力和资金实力。
5. 市场发展潜力巨大:虽然钨基高压电器触头市场已经取得了较好的发展,但仍然存在巨大的发展潜力。
随着电力系统的升级和改造、电力传输设备的增加、工业自动化水平的提高等,钨基高压电器触头市场需求将继续增长。
总体而言,钨基高压电器触头行业市场正呈现出规模扩大、技术提升、应用领域扩展、竞争加剧和发展潜力巨大的特点。
随着电力行业的发展和需求的增长,钨基高压电器触头市场将继续保持良好的发展态势。
2024年触头材料市场前景分析引言触头材料是一种用于电气连接的重要材料,广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子等领域。
随着电子产品的普及和技术的进步,触头材料市场呈现出良好的发展前景。
本文将对触头材料市场的现状进行分析,并对未来的发展趋势进行预测。
现状分析目前,全球触头材料市场规模不断扩大,市场需求稳步增长。
受到电子设备和汽车电子行业的推动,触头材料市场呈现出快速增长的态势。
同时,随着新一代通信技术的发展,比如5G技术,触头材料的需求量也将会大幅增加。
触头材料市场的竞争格局较为集中,少数大型企业占据着大部分市场份额。
这些企业拥有先进的技术和广泛的市场渠道,具有明显的竞争优势。
同时,高品质的触头材料也是市场竞争的焦点,客户更倾向于选择质量可靠、性能卓越的产品。
市场分析触头材料市场涵盖了多个细分领域,包括插座触头材料、连接器触头材料等。
其中,插座触头材料市场是较为成熟的市场,市场规模较大。
而连接器触头材料市场则是一个新兴市场,具有巨大的发展潜力。
随着电子设备的不断更新换代,消费者对产品性能的要求不断提高,触头材料市场正从传统材料向高性能材料转变。
高性能材料具有更好的导电性能、耐腐蚀能力和耐磨损性能,能够满足消费者的多样化需求。
此外,环保意识的提升也推动了触头材料市场的发展。
传统的触头材料中含有一些对环境有害的物质,如铅、汞等。
而新一代的环保型材料,如无铅材料,受到越来越多消费者的青睐。
未来趋势预测触头材料市场的未来发展将受到多方面因素的影响。
首先,随着5G技术的逐步推广,触头材料的市场需求将进一步增加。
5G技术对触头材料的性能要求更高,需要更好的导电性能和信号传输能力。
因此,市场上对高性能触头材料的需求将会增加。
其次,智能电子设备的普及将推动触头材料市场的发展。
随着人们对智能化产品的需求不断增加,智能电子设备的市场规模不断扩大。
触头材料作为这类设备的关键组成部分,市场需求将随之增加。
另外,环保意识的提升将成为触头材料市场发展的重要驱动力。
触电调研报告范文触电调研报告一、调研目的触电是一种现代社会非常常见的意外事件,也是一种严重的安全隐患。
为了了解触电事件的发生原因、对策以及相关应对措施,进行了此次调研,以帮助更好地预防和处理触电事件的发生,提高公众的安全意识。
二、调研方法本次调研采用了问卷调查的方法,共发放了1000份问卷,回收有效问卷800份,有效回收率为80%。
问卷的调查内容包括触电意外发生的场所、原因、对策等。
三、调研结果1.触电意外发生的主要场所根据调查结果,触电意外主要发生在家庭、工作场所和户外三个场所。
其中,家庭是发生触电意外最多的地方,占44%;工作场所占35%;户外占21%。
这说明在日常生活中,我们需要更加注意家庭和工作场所的电气安全。
2.触电意外的主要原因调查结果显示,导致触电意外的主要原因包括:非正常使用电器(25%)、电器线路老化(22%)、安装不规范(20%)、人为疏忽(18%)、线路短路(15%)。
这些原因主要集中在个人不正确使用电器、电器本身的质量问题以及电气设施的老化和不规范安装等方面。
3.公众对触电意外的预防意识和措施了解情况调查结果发现,有63%的受访者表示知道如何正确使用电器,并更加重视家庭和工作场所的电气安全。
另外,有82%的受访者表示认为完善电气设施的维护和检修是预防触电意外的重要措施。
然而,仍有37%的受访者对相关知识了解不够,需要加强宣传和教育。
四、调研结果的意义和建议1.意义通过本次调研,我们深入了解了触电意外的发生场所、原因以及公众对其预防意识和措施的了解情况。
这些调研结果对于制定预防触电意外的政策和加强公众教育具有重要的意义。
2.建议(1)加强宣传和教育:通过组织宣传活动、撰写宣传文章、制作宣传海报等方式,提高公众对触电意外的认识,增加相关知识的普及。
(2)完善电气设施:加大对电器生产企业的监管力度,提高电器的质量,减少因电器质量问题导致的触电意外。
(3)加强维护和检修:完善电气设施的维护和检修机制,定期对电气线路进行巡检和维修,确保其安全可靠。
电接触材料是影响开关电器触头系统工作可靠性的关键因素。
而电触头是电器设备的关键元件之一,其功能是接通和切断电流。
它既是载流体,又是机械零部件,必须具有良好的导电导热性及耐电孤烧损、抗熔焊、小的电磨损、低而稳定的接触电阻、不与使用介质起化学变化、有一定的强度和易于机械加工等通性。
电接触材料已有近100年的发展历史,最初使用纯金、纯银、纯铂作结点材料,20世纪40年代开始采用Ag-Cu、Au-Ag、Pt-Ir、Pt-Ag等合金,20世纪60年代以来发展了多元贵金属和各种贵金属复合材料。
由于Ag及其合金优良的导电性能和良好的加工性以及抗氧化性,使得银基电接触材料适用于在各种功率条件下工作,而且大量用于大、中负荷电器中。
如各种开关、继电器、接触器等。
一、我国触头材料概况及现状我国从1956年前后开始研究和生产触头材料。
经过近40年的发展,目前每年生产用于低压电器、家用电器的银基触头材料;用于高压油断路器,SF6断路器、负荷开关和真空接触器的钨基触头材料;用于真空断路器的铜基触头材料;用于仪表、通讯系统的贵金属基弱电接点材料等30余个系列、上百个品种,年产量数百吨,基本上满足国内电器、仪表和通讯行业发展的需要,取得了很大的成绩。
上世纪80年代以来,随着触头品种的增加,制造工艺的改进,触头材料使用性能的提高。
我国在接触器、断路器和凸轮控制器等低压电器产品中全面推广使用高性能的银基触头,不仅提高了配套电器产品的使用性能,同时相应缩小了触头体积,减少了用银量。
低压电器产品的更新换代和引进国外先进的电器产品制造技术,推动了我国触头行业的发展。
如上海电器科学研究所合金分所与电器行业密切配合,为电器产品的更新换代服务,为引进电器产品配套、开发、生产了数十个品种的低压电器用触头材料。
二、银基电材料的分类目前,已研究出的低压电器用电工触头材料有数百种,但形成产业化和实际应用的触头材料只不过几十种。
它们基本上可以归纳为四个系列:Ag-C系列电接触材料、Ag-WC系列电接触材料、Ag-Ni系列电接触材料、Ag-MeO系列电接触材料。
银基金属氧化物电触头材料的发展与现状王轩昊摘要:银基金属氧化物电触头这种材料在生活中很少有人明白是什么物质,在专业角度来讲它有很好的耐电性、抗熔焊性等。
随着科技不断的发展与更新进步,随着金属氧化物技术的日趋成熟,许多领域都在运用这项日益成熟的技术丰富完善自己,在进行传统电气工业技术过程中,再加上通过渗透一些银基金属氧化物的融合,使得电触头材料在电气工业中的地位节节高升。
关键词:银基金属氧化物;电触头材料;发展现状社会不断发展,带来的不仅仅是经济的快速发展,更是科技上的重大突破,以及在人们更高需求驱使下的各行各业的不断更新和完善。
特别是在电器工业行业中,银基金属氧化电触头材料更是成为了一个意义重大的论题,但是在发展的过程当中难免会遇到很多难题。
在此本文集合笔者的工作经验,和对现实情况的深入调研,对这一论题提出一些建设性的意见,提供更多开拓性的思路。
1 初现银基金属氧化物电触头材料早在20 世纪二十年代银基金属氧化电触头材料就已经悄然出现了,第一批银基金属氧化电触头材料要数美国率先研发出的AgPbO材料了,其方法是采用粉末冶金法。
在之后的40年代初期,又有相关开发人员制作出了 AgCdO 材料,并且在此基础上完成了电触头材料的电性能测试,这次电性能的测试可以说在历史上具有里程碑式的重要意义。
再后来,在相关科研人员的不懈努力之下,又有很多种类的银基金属氧化材料被制造出来,比如说如 AgSnO 2、AgZnO、AgM gO 等几乎是与AgCdO 同一时间出现的,然而万事都不可能是一帆风顺的,这种现象一直持续到二十世纪五十年代以后,作为银基金属氧化物材料之一的AgMeO 材料才开始成规模应用。
1960年年底相关研究人员才将AgMeO材料的一些制造方法进行逐步的完善。
2电触头材料的特性研究在电器工业不断壮大的同时,对于电触头的需求量也会不断的增多,也就表明电触头资源的开发所占的地位越来越重,而银基金属氧化物材料又是电触头最重要的制作原料之一,由此可见,对于银基金属氧化物电触头材料的开发的任务之急之重。
电触点材料研究报告随着电子技术的不断发展,电器设备的使用越来越普遍,而电触点作为电器设备中的重要部分,其质量的好坏直接影响着设备的使用寿命和安全性能。
因此,电触点材料的研究与开发一直是电子工程领域的热门话题。
一、电触点材料的分类电触点材料主要分为金属材料、合金材料、合成材料和复合材料四类。
1.金属材料:金属材料是电触点中最常用的材料之一,其主要成分为铜、银、钨等。
其中,铜是最常用的电触点材料之一,它的导电性能好、成本低,但耐磨性差。
银的导电性能比铜好,但成本较高。
钨的耐磨性好,但导电性能较差。
2.合金材料:合金材料是由两种或两种以上金属组成的材料。
常用的合金材料有铜钴合金、铜钴铁合金、铜锡合金等。
合金材料的优点是具有较好的导电性能和耐磨性能。
3.合成材料:合成材料是由多种材料制成的材料。
常用的合成材料有碳化钨、氮化硼等。
这些材料的导电性能和耐磨性能都比较好。
4.复合材料:复合材料是由两种或两种以上材料组成的材料。
常用的复合材料有铜基复合材料、银基复合材料等。
复合材料的优点是具有多种材料的优点,如导电性能好、耐磨性能好等。
二、电触点材料的性能要求电触点材料的性能要求主要包括导电性能、耐磨性能、抗氧化性能、焊接性能等。
1.导电性能:电触点材料的导电性能是其最基本的性能要求。
导电性能好的材料可以保证电器设备的正常运行。
2.耐磨性能:电触点材料的耐磨性能是其重要的性能要求之一。
耐磨性能好的材料可以延长电器设备的使用寿命。
3.抗氧化性能:电触点材料的抗氧化性能是其必要的性能要求之一。
抗氧化性能好的材料可以防止电触点氧化、生锈等情况的发生。
4.焊接性能:电触点材料的焊接性能是其必要的性能要求之一。
焊接性能好的材料可以保证电触点与电器设备的连接牢固、不易脱落。
三、电触点材料的研究现状目前,电触点材料的研究主要集中在提高材料的导电性能、耐磨性能和抗氧化性能等方面。
1.提高导电性能:为了提高电触点材料的导电性能,研究人员采用了各种方法,如添加导电剂、优化材料的结构等。
Ag-MAX电触头材料的研究现状及发展趋势
彭韬;谭志龙;张晓波;王兴宇;罗仙慧;巫小飞
【期刊名称】《贵金属》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】电触头材料是继电器、电路开关、仪器仪表等电气设备中极为重要的组成部分,承担接通、断开电路及负载电流的任务,电触头材料的性能、质量好坏将直接影响仪器的寿命及使用可靠性。
对近年来逐渐得到关注的Ag-MAX电触头材料进行简要介绍,讨论了Ag-MAX电触头材料的种类、制备工艺及相关性能,对Ag-MAX电触头材料的未来发展进行展望。
【总页数】8页(P70-77)
【作者】彭韬;谭志龙;张晓波;王兴宇;罗仙慧;巫小飞
【作者单位】贵研功能材料(云南)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM501.3;TG146.32
【相关文献】
1.我国层状复合电触头材料的研究现状及进展
2.银氧化锡电触头材料研究现状及发展趋势
3.铜基电触头材料的研究现状与发展趋势
4.银钨电触头材料的制备方法和装置及电触头材料、电触头
5.两种CuCr(75/25)触头材料的力学性能和断裂特性对触头电接触性能的影响
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电触头的研究现状
文献来源:李英民, 薛纪文, 王俊勃等.A gSnO2电触头材料的研究进展[J].电工材料,2003,(2):20-27.
1972 年日本开始限制使用AgCdO 电触头材料并寻找代替品, 随后美国、法国、英国等也相继研制AgCdO 的代替品, 人们试图采用其它材料代替AgCdO 以弥补其不足,并使这种材料的综合性能高于AgCdO 材料。
A gSnO 2 电触头材料研究现状:始于1981年,在发达国家得到了迅速发展, 现已逐步应用于接触器(交流和直流)、功率继电器(交流和直流) 和某些低压断路器等领域。
20 世纪80 年代,Degu ssa 公司宣称该公司以约十年时间、耗资上千万马克, 采用先进的粉末烧结挤压技术研制成功AgSnO 2 电触头材料。
80 年代中期, 上海电器科学研究所等单位完成了内氧化A gSnO 2 电触头材料的试制工作。
文献来源:胡春文,鲁世强,贺跃辉等.CuCr 触头材料的制备方法[J].国外金属加工,2004,25(2):58-63.
现状:美国用电器公司于上世纪六十年代率先提出了真空触头材料的设计判据,研制出了Cu-Bi ,Cu-Be-Bi等二元和三元触头合金材料。
其中Cu一Bi 触头材料因有良好的通流能力、开断能力和抗熔焊性,曾在60 年代风行一时,获得广泛应用川。
近二十年来,Cu一C: 合金的出现是真空开头触头材料的突破,使真空开关的开断能力、截流、耐压及抗熔焊性能都得到极大的改善,成为Cu一Bi 触头材料的有力竞争对手。
目前,在中压特别是大功率真空开关领域,CuCr 触头材料占据了统治地位。
文献来源:骆瑞雪.耐负荷的Ag - Cu - C - SnO2触头材料的制备[J].研发与应用,2006,25(4):38.
80 年代末, 世界各国的研究人员均开始大力开发新型材料以代替AgCdO 合金, 如Ag- SnO2,Ag- ZnO, Ag-MnO2, Ag- InO2。
其中Ag- SnO2, Ag- ZnO合金的研究取得了一定成效, Ag- SnO2 性能最好有望替代AgCdO。
文献来源:谢永忠,陈京生.欧盟二指令对我国电触头材料发展及出口影响分析[J].电工材料,2004,(2):40-41.
国外发展现状:
在发达国家尤其是欧洲,国际上著名的电触头制造商AMI DODUCO公司、OMG公司以及METAII3R公司从20世纪70年代中期就开始研究开发AgCdO的替代产品。
20世纪90年代中期以来,国外虽然在触头材料的开发方面并未出现更多的新型材料,但触头材料性能的改进和材料制造工艺技术的进步却令人瞩目。
特别是银基触头材料领域,通过对AgSnO:和AgZnO性能和制造工艺的改进,实现了稳定的工业化生产、完全取代r含有害物质的AgCdO系触头材料。
目前AMIDODUCO公司已使用银氧化锡等材料全面取代了AgCdO。
Deguss,a公司(其触头材料分部已并入OMG公司)在德国本部的产品为AgSnO:、AgZnO和AgC等,不再生产银氧化镉材料。
国内发展现状:
20世纪80年代末90年代初,我国开始研制生产不含Cd的AgMeO电触头材料,这些材料包括AgSnO2、AgZnO、AgCuO、AgFe2O3 Zr O2和银稀土氧化物(AgREO)等。
文献来源:陈宏燕,谢明,王锦等.银氧化锡电触头材料研究现状及发展趋势[J],贵金属,2011,32(2):77-81.
英文:CHEN Hongyan,XIE Ming,WANG Jin,etal.The Advances and Developmental Trend of Ag /SnO2 Electrical Contact Material[J].Precious Metals,2011,32(2):77-81. 触头材料的发展:国外在20 世纪二三十年代就开始研究并制造电触头材料及电接触元件。
我国90%以上电触头材料生产企业为民营企业,普遍存在管理水平低下、生产设备陈旧、工艺手段落后、技术人员缺乏、研发能力不足以及产品种类单一等弱点。
因而,我国的电触头材料行业水平,在生产规模、工艺水平、产品性能等方面离发达国家还有相当大的差距。
文献来源:张尧卿,郑冀.AgSnO2 电接触材料研究概述[J].材料导报,2006,20(4):53-56. 国外发展状况:国外从20 世纪二三十年代就开始研究并制造电接触材料及电接触元件。
目前,国际上主要生产触头材料的国家有美国、德国、法国、英国、日本、奥地利,制造技术都比较先进。
在发达国家尤其是欧洲,国际上著名的电触头制造商AMI2DODUCO 公司、OMG 公司以及META-LOR 公司从70年代中期就开始研究开发AgCdO 的替代产品。
90 年代中期以来,国外公司虽然在触头材料的开发方面并未推出更多的新型材料,但在触头材料性能的改进和推进工艺技术的进步方面取得的成绩却令人瞩目。
文献来源:柏小平, 林万焕, 张明江.低压电器用电触头材料[J].电工材料,2007,(3):12-16.
研究现状:在20 世纪20~30年代, 人们开发出了AgMeO 电触头材料, 30 年代末F. R. Hensel 及其合作者制造出了最早的AgCdO 电触头材料并进行了电性能试验[2 ] ,但由于AgMeO 材料制造工艺的复杂性, 直到1950 年之后,AgCdO 材料才进行批量生产。
AgCdO自20 世纪30 年代由F. R. Hensel 及其合作者制造出以后, 一直凭借其优良的抗电弧侵蚀性、抗熔焊性、低而稳定的接触电阻的综合电性能, 在整个触头材料体系中占有重要的地位, 素有“万能触头”的美称。
其材料成分(CdO) 的含量一般为8%~18 %; 加工工艺则有内氧化(单面内氧化和双面内氧化) 、粉末冶金法、预氧化法(雾化工艺) 。
AgCdO 电触头
的使用范围非常广泛, 可用于继电器、控制器、旋转开关、小型断路器以及各种电流等级的接触器。
但随着欧盟《报废电子电气设备指令》(WEEE) 和《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS) 两指令的颁布, 规定了废旧电子电气产品的回收、处理、再利用以及禁止在电子电气产品中使用铅、汞、镉等6 种有害物质。
AgCdO 由于Cd 有毒,已受到大多数企业的禁用,目前国外已采用其他材料替代,国内在不久的将来也会禁用。
20 世纪80 年代初, 我国从德国AEG公司引进ME - 1600 型框架式自动空气开关的制造技术, 引进的开关采用AgZnO 电触头材料。
随后国内的DZ15系列塑壳式断路器、DZ15L 系列漏电断路器也采用了AgZnO 电触头材料。
AgZnO 电触头材料的最大优点是耐烧损能力好, 接触电阻低, 因此在切断开关、转换开关、小型断路器、接触器、保护开关等方面也得到了应用。
AgZnO 电触头材料的制造工艺由最早的共沉积粉末冶金法、合金内氧化法发展到了目前先进的预氧化法(雾化工艺) 。
在国外, 前苏联对AgCuO触头材料进行了大量研究, 并且已应用在中等和重负载低压配电设备上的接触器、磁性开关、继电器和控制器等中, 他们在重负荷交流接触器上采用AgCuO(20) 做主触头,获得了良好的效果[6 ]。
但在国内, 有关AgCuO 触头材料的研究报道较少。
目前主要研究的院校有昆明理工大学和中南大学等[7 ]。
福达合金材料股份有限公司近两年相继开发出了AgCuOT(5) 、AgCuO(10) 、AgCuO(15) 电触头材料, 并在直流接触器上获得成功使用[7 ]。
制备AgCuO 触头材料的主要工艺有合金内氧化法、粉末冶金法、共沉积法和预氧化法等。