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贵金属电接触材料的研究及发展

日期:2025-05-01 21:34
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摘要: 与电相关的物品在生活中的应用十分广泛,而在众多电器与电子产品中电接触材料的使用则直接关系着的产品的使用情况。电接触材料是电产品必不可少的一种材料,受电器种类的影响电接触材料的选用也有所不同,甚至电接触材料会直接影响电器的使用寿命。文章从贵金属电接触材料的种类着手,对电接触材料进行相应的分析,结合当下对电接触材料的研究,对电接触材料的未来发展做出大胆的分析。

  在电子产品的运行当中需要进行系列的操作才能实现相应的控制,例如电视、空调都需要遥控器的辅助作用,在这一过程当中,遥控器与电器之间电信号的传递,实现了遥控器对电器的控制,在两者之间的控制当中电接触起着至关重要的作用。电接触元件实现了对电流间的控制、阻隔作用,由于触点的受压、电流等因素电接触元件对整个电产品的运行产生极大的影响。因此电接触元件的研究成为保障电产品运行的重要途径。

电接触材料

电接触材料元件需要根据不同的使用理念分别开展研究工作,不同的使用环境对电接触材料的需求不同,因此对电接触材料进行选择的先决条件便是使用环境。电接触材料的选择对整个电接触元件的影响极大,甚至对应用电器的性能及使用时间也有重要的制约因素。现阶段能够满足电接触元件需求的并非单一的金属材料,而是贵金属基合金材料。贵金属基合金相比单一的金属材料具有更高的导电性与导热性,符合电接触材料的使用需求。电接触材料一般被用于电器的开关使用中,由于贵金属基合金自身具备稳定性与耐熔焊性,因此在电器开关中作为电接触元件材料被广泛应用。

贵金属在电接触材料的使用当中,一般分为金属材料、合金材料、复合型材料三种主要电接触材料形式。在此之中贵金属基电材料在电接触中运用较多,由于贵金属自身的密度较高且稳定性较强,电接触研究对此的研究也早已初具规模。贵金属合金材料依赖自身性能特征广泛应用在电接触元件材料中,相较于单一的金属材料贵金属合金具有更高的导热、导电及稳定性,在众多的电器产品当中均有使用,被称为行业内*具使用价值的电接触材料。

通过对参考相关资料的研究与实际情况的调查,下文中主要对合金电接触材料、银基电接触材料、铂及钯合金电接触材料进行分析。

电接触材料研究分析

合金电接触材料

在贵金属的排列中,金的稳定性位居首位,且同时具有高导电性等特征,这类特征加强了合金电接触材料的接触稳定性,使得金元素可以在众多情况下作为接触材料来使用的。在含金量超过一半以上的情况下加入相关的元素共同形成合金,还在形成合金后通过沉淀、强化等系列的方式加强合金的使用性能,是合金能够在电接触材料中充分发挥其性能。

Au - Cu 系列合金已经在生活中得到了广泛的应用,其具有高腐蚀性、使用年限久等特点,作为接触元件来讲,提高了接触元件的使用寿命与操作的灵敏度。在 Au - Cu系列合金中,Au - Cu 具有序列转变的特征,在经过处理后会取得较高的硬度与电阻性能,因此在电连接材料中较为常见。Au - Ni 的系列合金中金的比例较低,不能在大功率的电器中使用,因此多被用作负荷较轻的电接触材料。在Au - Ni 合金的使用当中,由于其金含量较低,可添加适量的锰等元素对其的摩擦系数进行平衡,以此提高 Au - Ni 合金的使用性能。

随着技术的不断发展,科研人员逐渐对合金元素进行完善与改良,力求通过技术的加持实现合金的*大化利用。经过不懈的技术攻克,现阶段的合金已经普遍具有良好的抗磨损、高导电及稳定性。甚至可以作为精密零件的电接触材料使用。

银基电系列接触材料

在众多的电接触材料当中银基电接触材料也有着其自身的良好性能,对于不同银基下不同的电接触材料有着不同的性能及使用需求,大体上对导电、抗腐蚀等导体特征都具备。Ag - C 系列电接触材料在各种使用环境中各具特点,如电流安全开关 (current safety switch),在出现异常及紧急情况时需要对其进行断电,电接触元件需要对环境及时作出判断,采取阻隔电流的相关措施,这一操作对电接触元件提出了高敏性的要求以及耐高温的特征。Ag - Ni 系列电接触材料具有稳定好的特点,但相对于 Ag - C 系列电接触材料来讲耐高温特征不强,基于此 Ag - Ni 系列电接触材料的使用要考虑大环境因素,一般在小电流的电器使用中较多。

Ag - We 系列电接触材料适用于大型电器产品。由于其自身的导电、抗磨损、耐热等性能显著,往往在大型的工厂中使用较多。由于 Ag - We 系列受电接触材料制作工艺的影响,使用过程当中导电性会出现一定的上下浮动,因此对于Ag - We 系列电接触材料的研发需要进行技术方面的攻克。Ag - Me0 系列电接触材料又可往下深入的进行分析研究,Ag - Me0 系电接触材料具有以上材料的优点,在当下的使用中以及研究中也是非常常见的。

AgCdO 系列的电接触材料集各种金属材料的优点于一身,**的制约因素是在 AgCdO 系列的电接触材料被侵蚀后,容易产生蒸汽对人体产生**影响,基于此 AgCdO 系列的电接触材料在现有的贵金属电接触材料中不被重视使用的材料。面对当先贵金属材料缺乏的局面,相关的科研人员对 AgCdO 系列的电接触材料侵蚀后的蒸汽进行研究,以达到克服限制因素的目的,使 AgCdO 系列的电接触材料成为安全环保可使用的电接触材料。AgZnO 系列电接触材料在贵金属电接触材料中的发展较早,具有熔点高、耐热等特点,在使用当中对工作环境没有特殊要求,能够适应大多数的工作环境,在现阶段的材料使用中较为广泛。

铂及钯合金电接触材料

铂族元素的沸点与熔点非常高,具有极好的耐高温性能,在众多的电接触材料中没有任何元素可与之相比。为提高铂的使用价值,研究人员又加入了相关元素以提高铂元素的适配性,铂合金的适应性大大提高,上文电接触材料所不能使用的环境,铂合金大都可以使用。铂铱合金是铂基合金中的一个子系列,铂铱合金主要在电接触点上广泛使用,铂铱合金同样具有高沸点、高熔点的特征,基于此铂铱合金也成为在电接触点应用*多的一种贵金属元素,甚至在航天领域都有使用。

相对于其他贵金属元素来讲钯的密度较小,钯基合金的电接触材料作为常见的触电材料,但其价格高昂在贵金属材料中的价值*高。因此钯元素受自身因素限制在生活中的使用较少,但部分高标准电器为追求整体价值也有部分使用。

贵金属电接触材料的发展前景

随着我国工作化进程的加快,与之相关的产业都得到了较大幅度的开展。电器行业随之崛起,国民生活水平的提高,对电器行业带来了更高的要求,与之相关的电子设备市场也在进行着电接触材料的更新,无疑,电接触材料有着更广阔的发展空间。

各类型的电接触材料在具备自身优越性的同时也受限于部分因素,当前的科学技术的发展,为研究奠定了良好的基础,现阶段环保、安全、稳定成为了贵金属电接触方面的重要研究目标。技术人员的专业性较之前相比更是提高不少,网络的发展为资料的提供拓宽了渠道,电接触材料的研究新成果定会大大提高。

我国作为发展中国家对于工业、经济、航空战略等方面都有着极高的技术要求,因此对于电接触材料的发展研究来讲只是时间上的问题。贵金属电接触材料都普遍具有自身的局限性,只能通过加入其他稀土元素的含量来提高贵金属自身的性能限制。一些新的制备工艺、研究方向有利于贵金属电接触材料的发展。

结束语

随着经济的不断发展,电器行业已经成为工业发展中的佼佼者,电器的广泛使用给电接触带来了机遇与挑战,电器需求量的增加使电接触材料更具市场价值,但随着贵金属资源的缺乏,电接触材料综合性能的限制,贵金属电接触难以适应时代的发展,因此我国的科研人员不断的对贵金属规划相关的科研方向,以提高贵金属电接触的使用情况。




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