Sidabrinių kontaktinių medžiagų dabartinės plėtros būklės, technologinių tendencijų ir pritaikymo analizė

Sidabriniai kontaktai yra pagrindinės funkcinės elektros įrangos, skirtos srovei prijungti, perduoti ir atjungti, medžiagos, plačiai naudojamos relėse, kontaktoriuose, grandinės pertraukikliuose ir įvairiose perjungimo sistemose. Tobulėjant naujai energetikos, galios įrangos, pramonės automatikos ir automobilių elektronikos pramonei, didelio našumo{1}}sidabrinės kontaktinės medžiagos tampa svarbia elektros jungčių sudedamąja dalimi.

 

 

 

Sidabriniai kontaktai yra laidūs kontaktiniai elementai, daugiausia pagaminti iš sidabro ir sidabro{0}} lydinių, pasižymintys puikiu elektros laidumu, šilumos laidumu ir atsparumu lankui. Pagal medžiagų sudėtį juos galima suskirstyti į gryno sidabro kontaktus, sidabro lydinio kontaktus ir sidabro -metalo oksido kontaktus.

 

Kaip tipiški sidabriniai elektros kontaktai, jų pagrindinė funkcija yra užbaigti srovės pajungimą ir atjungimą veikiant elektros įrangai, tuo pačiu užtikrinant mažą kontaktinę varžą ir ilgą tarnavimo laiką.

 

Šiuo metu sidabriniai kontaktai plačiai naudojami:

Sidabriniai kontaktai relėms
Sidabriniai jungiklių kontaktai
Sidabriniai laužtuvų kontaktai
Sidabriniai MCCB kontaktai
Pramonės valdymo įranga
Automobilių elektros sistemos
Išmaniojo tinklo įranga
Naujos energijos kaupimo sistemos

 

Įrangai tobulėjant link didesnės įtampos, didesnės srovės ir didesnio dažnio perjungimo, elektros kontaktų, skirtų pramoniniams tikslams, veikimo reikalavimai nuolat didėja.

 

 

 

Atsižvelgiant į medžiagų struktūros ir sudėties skirtumus, šiuo metu rinkoje esantys sidabriniai kontaktai daugiausia apima šiuos tipus:

 

Gryno sidabro kontaktai

Pure Silver Solid Contacts pasižymi itin dideliu laidumu ir šilumos laidumu, maža kontaktine varža ir yra tinkami mažos-srovės, mažo-kontaktinio-slėgio ir didelio-jautrumo elektros gaminiams.

 

Pagrindinės savybės:

Puikus laidumas
Stabilus kontaktinis pasipriešinimas
Geras apdorojimo našumas
Santykinai silpnas atsparumas suvirinimui

 

Sidabriniai nikelio kontaktai

Sidabriniai nikelio kontaktai yra viena iš plačiausiai naudojamų sidabro{0}} medžiagų.

Nikelio pridėjimas padidina medžiagos kietumą ir atsparumą dilimui, todėl ji plačiai naudojama:

Teršalai
Maitinimo relės
Pramoniniai jungikliai

Pramoninio valdymo srityje sidabriniai nikelio kontaktorių elektriniai kontaktai tapo įprastu sprendimu.

 

Pagrindiniai privalumai:
Stiprus atsparumas lanko erozijai
Puikus atsparumas dilimui
Vidutinė kaina
Geras apdirbamumas
Sidabro kadmio oksido kontaktai

Sidabro kadmio oksido kontaktai ilgą laiką buvo naudojami didelės srovės{0}}perjungimo įrangoje.

 

Funkcijos apima:
Puikus atsparumas suvirinimui
Ilgas elektrinis tarnavimo laikas
Stiprus atsparumas lanko erozijai

Tačiau dėl vis griežtėjančių aplinkosaugos taisyklių jos taikymas palaipsniui mažėja.

 

Sidabro alavo oksido kontaktai

Silver Tin Oxide Contacts yra pirmaujanti dabartinių aplinkai nekenksmingų elektrinių kontaktinių medžiagų atstovė.

Palyginti su tradicinėmis medžiagomis, jis turi šiuos privalumus:

Netoksiškas- ir nekenksmingas aplinkai
Stiprus atsparumas suvirinimui
Ilgas elektrinis tarnavimo laikas
Puikus atsparumas lanko erozijai

 

Todėl jis plačiai naudojamas:

AC kontaktoriai
DC relės
Naujos energijos valdymo sistemos
Elektromobilių aukštos{0} įtampos sistemos
Sidabro cinko oksido kietas kontaktas

Sidabro cinko oksido kietas kontaktas sujungia gerą laidumą ir atsparumą lankui ir yra naudojamas kai kuriuose specialiuose elektros gaminiuose.

Sidabro lydinio kontaktas

Sidabrinių lydinių kontaktas pasiekia pusiausvyrą tarp laidumo ir mechaninių savybių, įtraukdamas skirtingas armavimo fazes, atitinkančias įvairių eksploatavimo sąlygų poreikius.

 

 

Ankstyvoji elektros įranga daugiausia naudojo gryną sidabrą kaip kontaktinius elementus. Dėl puikaus sidabro laidumo jis veiksmingai sumažino kontaktinį pasipriešinimą ir šilumos nuostolius.

 

Kadangi pramoninės įrangos galia ir toliau didėjo, grynos sidabro medžiagos palaipsniui atskleidė šias problemas:

Mažas kietumas
Lengva suvirinti
Ribotas atsparumas dilimui
Stipri lanko erozija

 

Siekiant pagerinti šiuos defektus, palaipsniui buvo sukurtos naujos medžiagos, pvz., sidabro-nikelis, sidabro-kadmio oksidas, sidabro-alavo oksidas ir sidabro-cinko oksidas.

 

Pastaraisiais metais aplinkosaugos teisės aktai ir naujos energetikos pramonės plėtra dar labiau paskatino plačiai taikyti kadmio-be sidabro kontaktines medžiagas, todėl sidabro-alavo oksido sistemos tapo pagrindine pramonės plėtros kryptimi.

 

 

Šiuolaikiniai elektros sidabro kontaktinių taškų gamybos procesai daugiausia apima:

Miltelinės metalurgijos technologija

Vidinė oksidacijos technologija

Išankstinio-oksidacinio lydinio technologija

Reakcijų sintezės technologija

Didelės{0}}energijos rutulinio frezavimo technologija

Karšto izostatinio presavimo technologija

Tarp jų miltelinės metalurgijos technologija tapo pagrindiniu proceso būdu.

 

Miltelinės metalurgijos technologija

Miltelinės metalurgijos procesais medžiaga formuojama per:

Miltelių paruošimas

Maišymas

Slėgio maišymas

Slėgio spaudimas

Sukepinimas

Išspaudimas

Piešimas

Privalumai apima:

Tiksli sudėties kontrolė

Vienoda mikrostruktūra

Didelis medžiagų panaudojimas

Tinka didelio masto-gamybai

Šiuo metu naudojant šį procesą gaminama daug pritaikytų elektros kontaktinių gaminių.

 

Išankstinio -oksidacinio lydinio technologija

Ši technologija apjungia legiravimo ir miltelinės metalurgijos metodų privalumus.

Funkcijos apima:

Tolygus oksido dalelių pasiskirstymas

Geras laidumas

Ilgas elektrinis tarnavimo laikas

Aukštas gamybos efektyvumas

Jis turi didelių pranašumų, susijusių su didelio{0}}patikimumo skirstomaisiais įrenginiais.

 

Reaktyviosios sintezės technologija

Reaktyviosios sintezės technologija in situ sukuria sustiprinimo fazę medžiagoje ir sukuria stabilesnį ryšį tarp oksido dalelių ir sidabro matricos.

Pagrindiniai privalumai:

Mažesnis kontaktinis pasipriešinimas

Geresnis mikrostruktūros vienodumas

Puikus tolesnio apdorojimo našumas

Tinka didelio našumo{0}}kontaktinių medžiagų gamybai

Ši technologija laikoma viena iš svarbių būsimos aukštos kokybės sidabro kontaktų gamybos{0}}krypčių.

 

 

 

Tobulėjant elektros įrangai, siekiant intelekto ir didelio galios tankio, sidabrinių kontaktų pramonė susiduria su naujais techniniais reikalavimais.

Pagrindiniai iššūkiai apima:

 

Vis griežtesni gaminio patikimumo reikalavimai

Naujoms energetinėms transporto priemonėms, energijos kaupimo sistemoms ir išmaniojo tinklo įrangai reikia kontaktinių medžiagų:

Didesnė srovės{0}}laida

Ilgesnis elektros tarnavimo laikas

Didesnis atsparumas suvirinimui

Nuolat atnaujinami aplinkosaugos reglamentai

 

Tradicinės medžiagos, kurių sudėtyje yra kadmio{0}}, palaipsniui ribojamos, todėl greitai auga aplinkai nekenksmingų medžiagų paklausa.

 

 

Aukštos kokybės{0}}kontaktinės medžiagos vis dar susiduria su didelėmis techninėmis kliūtimis:

 

Pramoninė automatika

Aukštos{0}}tampos skirstomieji įrenginiai

Naujos energetinės transporto priemonės

Energijos kaupimo sistemos

Nuolat atnaujinami gamybos procesai

 

Pažangi įranga ir tikslios gamybos technologijos tapo pagrindiniais gaminių nuoseklumo ir patikimumo gerinimo veiksniais.

 

 

 

Ateityje sidabrinių kontaktų pramonės plėtra suksis šiomis kryptimis:

 

Pirma, aplinkai nekenksminga plėtra, kai medžiagos, kuriose nėra kadmio, palaipsniui pakeičia tradicines kadmio{1}} turinčias sistemas.

 

Antra, didelio našumo{0}}kūrimas, atsparumo lanko erozijai gerinimas ir eksploatavimo laikas dėl optimizuotų medžiagų sudėties ir mikrostruktūros.

 

Trečia, pažangiuose gamybos atnaujinimuose naudojama automatizuota įranga, siekiant pagerinti produktų nuoseklumą ir gamybos efektyvumą.

 

Galiausiai, pritaikyta plėtra, kuriant specializuotus sidabrinių elektrinių kontaktų gamintojų sprendimus, skirtus įvairiems taikymo scenarijams, siekiant patenkinti skirtingus naujos energijos, energijos įrangos, geležinkelių transporto ir pramonės automatikos poreikius.

 

Tobulėjant aukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės sistemoms, energijos kaupimo įrenginiams ir išmaniojo tinklo statybai,AgNi elektriniai kontaktai kontaktoriams, sidabro alavo oksido kontaktai ir naujos kompozicinės sidabro{0}} medžiagos vaidins vis svarbesnį vaidmenį ateities rinkoje ir taps itin svarbiomis patikimo šiuolaikinės elektros įrangos veikimo pagrindu.