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收藏词条   编辑词条 贵金属电接触材料

创建时间:2008-08-02

贵金属电接触材料(contact materials of precious metals):传递电讯号、电能及接通或切断电路等使用的贵金属材料。用作电接点、导电刷、集电环、换向片、整流片和接插件等。这些电接触元件的性能直接影响电转换器件及整个仪器仪表的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。因此,电子仪器仪表向高精度和微型化发展,就对电接触元件的性能提出了更高的要求:具有优良的导电性、小而稳定的接触电阻、高的化学稳定性、耐磨性和抗电弧烧损能力。贵金属电接触材料常能兼颐上述优点,特别是在轻负荷和小接触压力下更能显示其优越性。

目前广泛应用的贵金属电接触材料主要是银、金、铂、钯合金,以及这些合金的复合材料和贵金属镀层材料。银合金大量用于中等负荷或重负荷电器,小负荷电接触元件使用较多的是铂合金、钯合金、金合金。

一般分类方法有:

(1)按用途分为:电接点材料,电刷材料,绕组材料,导电环、换向片或整流片材料,接插件材料。

(2)按工作方式分为:固定接触材料,开闭接触材料,滑动接触材料,弹性接触材料。

(3)按材料的制造工艺分为:熔铸加工合金接触材料,粉末冶金接触材料,内氧化合金接触材料,电镀接触材料,复合电接触材料。

(4)按主要成分分为:银基电接触材料,金基电接触材料,铂基电接触材料,钯基电接触材料等。

银基电接触材料 银合金是最重要、用量最大和最廉价的贵金属电接触材料。银具有极好的导电性、导热性、抗氧化能力和抗有机蒸气作用的能力,并且加工性能极好。缺点是强度和硬度低,不耐磨,易硫化。银基接点大量用于中等负荷或重负荷电器中,接点经常处于电弧的强烈热作用下,使材料熔化、汽化、以致经受严重的电侵蚀。为适应上述恶劣的工作条件,常常通过合金化的办法来改善材料的性能。例如,在银中加入铜可以提高材料的强度和硬度;加入镉在工作时形成镉蒸气有灭弧作用;加入镍可细化晶粒;加入少量锡、锌可改善银的抗硫化性能等等。这样便发展了一系列银基合金电接触材料,主要有:(1)粉末冶金银基电接触材料,这是一类量大面广的材料,可用于各类交直流接触器、开关、继电器及汽车用电器等。(2)银基合金化电接触材料。(3)银基滑动电接触材料,此类材料较少使用,多用铂基、钯基和金基材料。

金基电接触材料 金具有极好的化学稳定性,接触电阻低而稳定,导电性和导热性均好。金的缺点是弹性差,屈服点低,易起弧焊接及在电流作用下形成尖刺等。为改善金的电接触性能,常加进铂、钯、银、铜、镍、铁、钴等元素做成合金,用作接触压力低和小负荷下的精密电接点材料或滑动电接触材料。常用材料有:(1)金基电接点材料,主要是Au—Ni系合金。(2)小功率滑动电接触材料,主要为AuAgCu(6.5~8.5)-(29~31),添加锑、碲、钼、铅、硒或锌等可在合金中形成氧化物,起到自润滑作用;添加铁族元素可细化晶粒,增加耐磨性;添加钨、钒、钛等可提高耐磨性及降低接触电阻;添加铬、锰、锆、磷等可提高合金的软化温度、耐磨性及降低接触电阻。

铂基电接触材料 铂基电接触材料具有耐腐蚀、耐磨损、电接触可靠、寿命长等优点,适于做条件苛刻的弱电接点;其缺点是价格昂贵,在有机气氛中会产生“褐粉”。为提高铂的硬度、抗电弧烧损和抗熔焊等性能,常用铂铱、铂钌和铂钨合金系等。其中,PtIr10和PtIr25是典型的航空发动机点火接点、高灵敏继电器及微电机接点材料,铂基合金很少用作滑动电接触材料。

钯基电接触材料 钯的密度小、价格便宜、化学稳定性稍次于铂,有良好的抗硫化性能、抗腐蚀性和耐磨性,常可作为铂的代用品。主要用作弱电接点及小功率滑动电接触材料,在电话机和电讯系统用途最大。(1)钯基接点材料主要是钯银合金。用作弱电接点具有耐腐蚀性强、电接触可靠等优点。(2)滑动电接触材料:PdRuM(M为Ga、Mn、Ge、Si)、PdAgM和PdAgCuM(M是很多种元素,主要作用是润滑、耐磨、降低接触电阻、抗电火花烧损及抗粘接等)。

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