تهیه مواد تماس AgZnO بسیار پراکنده

رله یک دستگاه کنترل الکتریکی است که از جریان کمی برای کنترل جریان زیاد در مدار استفاده می کند. این یک "سوئیچ اتوماتیک" است که به طور خودکار مدار را تنظیم می کند، حفاظت ایمنی را فراهم می کند و مدار را سوئیچ می کند. مواد تماس معمولی رله شامل AgSnO2، AgNi، AgCdO، AgZnO و AgCuO هستند. در میان آنها، مواد AgCdO Copper Silver Contact Rivet مستعد ایجاد آلودگی سمی کادمیوم در طول فرآیند تولید هستند. اتحادیه اروپا محدودیت استفاده از محصولات حاوی کادمیوم را در 1 ژوئن 2006 آغاز کرد. مواد AgZnO دارای ویژگی های زمان کمان کوتاه، عملکرد شکستن بالا، مقاومت در برابر شوک جریان قوی و بی ضرر بودن برای محیط زیست در شرایط ولتاژ پایین هستند. مواد AgZnO به تدریج به عنوان جایگزینی برای مواد غیر دوستدار محیط زیست مانند AgCdO ظاهر می شوند. مواد AgZnO عمدتا در استارت موتور، رله LED، رله قدرت، قطع کننده مدار یونیورسال و غیره استفاده می شود. روش های معمول آماده سازی برای مواد تماس الکتریکی AgZnO شامل روش اختلاط مکانیکی پودر و روش اکسیداسیون آلیاژ است. در میان آنها، روش اختلاط مکانیکی پودر به دلیل مزایای آن در چرخه تولید کوتاه و عملیات فرآیند ساده، اغلب در تولید مواد AgZnO استفاده می شود. با این حال، به دلیل اندازه کوچک پودر ZnO، پراکندگی آن دشوار است و به راحتی انباشته می شود، در نتیجه خواص الکتریکی ناپایدار مواد AgZnO که با روش اختلاط مکانیکی پودر تهیه می شوند، ایجاد می شود. این مطالعه از روش پراکندگی اولتراسونیک برای تهیه مواد AgZnO و مقایسه آنها با فرآیند اختلاط مکانیکی پودر AgZnO استفاده می کند. تفاوت در سازمان و عملکرد آن تحت شرایط مختلف فرآیند آماده سازی برای به دست آوردن تجزیه و تحلیل می شودتماس با نقطه نقره ایمواد با عملکرد عالی، پایه و اساس توسعه مواد جدید تماس الکتریکی داخلی را ایجاد می کند.

1.1 روش اختلاط مکانیکی پودر
مواد اولیه آزمایشی پودر نقره 200 مش (خلوص بیشتر یا برابر 99.9٪) و پودر ZnO (خلوص بیشتر یا برابر 99.9٪) است. پس از اینکه پودر مخلوط به صورت ایزواستاتیک فشرده شد، در دمای 840 درجه ~ 860 درجه به مدت 3 ساعت در اتمسفر هوا پخته می شود و سپس مجدداً فشار داده می شود و به سیم ها اکسترود می شود. در نهایت محصول نهایی با نقشه کشی و بازرسی به دست می آید.

1.2 روش پراکندگی اولتراسونیک
روش پراکندگی اولتراسونیک از اصل اثر کاویتاسیون استفاده می کند. هنگامی که ارتعاش اولتراسونیک به مایع منتقل می شود، به دلیل شدت صدای بالا، یک اثر کاویتاسیون قوی در مایع را تحریک می کند و در نتیجه تعداد زیادی حباب کاویتاسیون در مایع ایجاد می شود. همانطور که این حباب‌های کاویتاسیون ایجاد و منفجر می‌شوند، تعداد زیادی میکروجت در مایع تولید می‌شود و ذرات پودر تجمع‌یافته‌تر در مایع را می‌شکند. در عین حال، به دلیل ارتعاش موج اولتراسونیک، جامد و مایع کاملاً با هم مخلوط می‌شوند و در نتیجه اختلاط یکنواخت پودر Ag و پودر ZnO را تقویت می‌کنند.

مواد مورد آزمایش محلول الکل، پودر نقره و پودر ZnO هستند. نسبت پودر Ag به پودر ZnO 7.5:1، الکل 5 لیتر، زمان ارتعاش اولتراسونیک 20 دقیقه است، همزدن نقش اختلاط کمکی را ایفا می کند و سرعت 120 r/min است. تحت اثر کاویتاسیون موج اولتراسونیک، پودر به ذرات ریز خرد شده و به طور یکنواخت مخلوط می شود. سپس مایع مخلوط شده را در سینی ریخته و در فر قرار می دهیم تا خشک شود. پودر مخلوط پس از خشک شدن به صورت ایزواستاتیک پرس می شود و به مدت 3 ساعت در دمای 840 درجه -860 درجه در اتمسفر هوا پخته می شود و سپس فشار داده می شود و به سیم ها اکسترود می شود. در نهایت محصولات نهایی کشیده شده و مورد بررسی قرار می گیرند. کنتاکتور برق مامخاطبین نقره ایبرای اطمینان از اینکه هر محصول یک محصول خوب است، چندین لایه بازرسی را انجام دهید.

1.3 تست و خصوصیات
روش ارشمید برای اندازه گیری چگالی نمونه استفاده می شود. سختی سنج برینل برای اندازه گیری سختی نمونه استفاده می شود. روش پل برای تشخیص مقاومت نمونه استفاده می شود. میکروسکوپ متالوگرافی برای مشاهده ریزساختار نمونه استفاده می شود. میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) برای مشاهده مورفولوژی شکست نمونه استفاده می شود.

2.1 تجزیه و تحلیل ساختار متالوگرافی
شکل 1(a) و شکل 1(b) عکس های ساختار متالوگرافی محصولات AgZnO هستند که به ترتیب با روش اختلاط مکانیکی پودر و روش پراکندگی اولتراسونیک تهیه شده اند. از ساختار متالوگرافی می توان دریافت که هر دو روش می توانند مواد AgZnO را با موفقیت آماده کنند، اما ذرات ZnO در ماتریس نقره ماده AgZnO که با روش اختلاط مکانیکی پودر تهیه شده است، آگلومره شده و به طور ناهموار توزیع شده اند. این توزیع ناهموار فاز تقویت کننده مستقیماً بر عملکرد ماده تأثیر می گذارد و در نتیجه نوساناتی در خواص مکانیکی و الکتریکی مواد ایجاد می شود. در مواد AgZnO تهیه شده با روش پراکندگی اولتراسونیک، ذرات ZnO به طور مساوی روی ماتریس Ag پراکنده می شوند. این به این دلیل است که سیستم پراکندگی اولتراسونیک متعلق به یک سیستم پراکندگی جامد-مایع است. در مقایسه با سیستم پراکندگی جامد-جامد روش اختلاط پودر، ذرات پودر ZnO را می توان به طور کامل در Ag پراکنده کرد. پس از پرس، تف جوشی و آلیاژسازی، می توان آنها را به صورت ذرات کوچک در ماتریس Ag پراکنده کرد. بر اساس تئوری سیستم پراکندگی، یکنواختی سیستم پراکندگی جامد-مایع بسیار بیشتر از سیستم پراکندگی جامد-جامد است. بنابراین، در مقایسه با فرآیند اختلاط پودر، ماده AgZnO تهیه شده توسط پراکندگی اولتراسونیک دارای ویژگی های فاز تقویت کننده ریزتر، پراکندگی یکنواخت تر و کاهش تراکم است. ماتریس نقره ای مورد استفاده در پرچ نقره ای جامد ما کیفیت خوبی دارد و می تواند عملکرد نسبتاً پایداری را ارائه دهد.

2.2 تجزیه و تحلیل SEM شکست
شکل 2(الف) و شکل 2(ب) به ترتیب عکس های مورفولوژی SEM شکستگی 500 برابری محصولات AgZnO هستند که به روش اختلاط مکانیکی پودر و روش پراکندگی اولتراسونیک تهیه شده اند. در مقایسه، می توان مشاهده کرد که ماده AgZnO تهیه شده با روش اختلاط مکانیکی پودر، پیوند داخلی ضعیفی دارد و ذرات اکسید روی آگلومره شده دارای تعداد زیادی منافذ هستند. هنگام مقاومت در برابر نیروی خارجی، شکستگی شکننده آسان است و شکستگی ناهموار است. در حالی که ماده AgZnO تهیه شده با روش پراکندگی اولتراسونیک دارای پیوند داخلی محکم و شکستگی نسبتاً صاف است.
شکل 2(c) و شکل 2(d) به ترتیب عکس های مورفولوژی SEM شکستگی 5000 برابری محصولات AgZnO هستند که به روش اختلاط پودر و روش پراکندگی اولتراسونیک تهیه شده اند. در مقایسه، می توان مشاهده کرد که ذرات ZnO در ماده AgZnO تهیه شده با روش اختلاط مکانیکی پودر به طور ناهموار پراکنده و آگلومره شده اند. اندازه ذرات ثانویه پس از تجمع بسیار متفاوت است و گودی ها در شکستگی سیم دارای عمق های متفاوتی هستند. با این حال، ذرات فاز دوم ZnO با اندازه حدود 1 میکرومتر به طور مساوی بر روی ماتریس نقره در داخل ماده AgZnO تهیه شده با روش پراکندگی اولتراسونیک توزیع می شوند و مورفولوژی و اندازه گودی بسیار سازگار است. پس از آگلومره شدن ذرات ZnO در فرآیند اختلاط مکانیکی پودر، اندازه ذرات ثانویه بسیار متفاوت است که منجر به تفاوت‌های منطقه‌ای در شکل پذیری مواد می‌شود. هنگامی که تحت نیروهای خارجی قرار می گیرد، تمایل به شکستگی شکننده بیشتر می شود [5]. ذرات فاز دوم در مواد تهیه شده توسط فرآیند پراکندگی اولتراسونیک به وضوح ریز و یکنواخت هستند، شکستگی نسبتاً مسطح است، عمق فرورفتگی ها اساساً یکسان است، نیروی داخلی در هنگام شکست نسبتاً یکنواخت است و ماده همسانگرد است. . مواد مورد استفاده در ماکنتاکت های نقره ای جامدFor Electrical دارای استحکام و سختی بالایی است که می تواند از ساخت ابعاد دقیق اطمینان حاصل کند.

2.3 تجزیه و تحلیل خواص مکانیکی و فیزیکی
شکل 3(a) و شکل 3(c) نمودارهای مقایسه چگالی و مقاومت محصولات AgZnO هستند که به ترتیب با اختلاط مکانیکی پودر و پراکندگی اولتراسونیک تهیه شده اند. مقایسه نشان می دهد که چگالی محصولات AgZnO تهیه شده توسط پراکندگی اولتراسونیک بیشتر از محصولات AgZnO تهیه شده با مخلوط کردن پودر است. به این دلیل که پودر AgZnO در روش اختلاط مکانیکی پودر در حین اختلاط آگلومره می شود و منافذ موجود در آگلومراها در طول فرآیند تف جوشی نمی توانند متراکم شوند. بر اساس تئوری تف جوشی [6]، فرآیند چگالش تف جوشی فاز جامد، جریان ویسکوز و انتشار حجمی اتم ها است. در طی فرآیند تف جوشی، ZnO آگلومره شده دارای سیالیت ضعیفی است و سرعت خود انتشار Ag-Ag بسیار بیشتر از سرعت انتشار متقابل بین اجزای Ag-ZnO است و در نتیجه پس از متراکم شدن فاز جامد، میزان چگالش کم می شود. به نوبه خود منجر به چگالی کم می شود. روش پراکندگی اولتراسونیک می‌تواند ZnO را به ذرات کوچک یکنواخت شکسته و آنها را در ماتریس Ag پراکنده کند و سطح تماس Ag-ZnO را تا حد زیادی افزایش دهد و ناحیه شبکه رسانای Ag-Ag را گسترش دهد. چگالی پس از چگالش تف جوشی نسبتاً زیاد است. مقاومت به مساحت شبکه رسانای Ag-Ag در ماده مربوط می شود. از آنجایی که مساحت شبکه رسانای Ag-Ag تشکیل شده توسط روش پراکندگی اولتراسونیک افزایش یافته است، ماده AgZnO تهیه شده توسط این روش مقاومت کمتری از خود نشان می دهد. جامد مامخاطبین نقره ایچگالی بالاتر و رسانایی قوی تری دارند.

شکل های 3(b) و 3(d) نمودارهای مقایسه سختی و ازدیاد طول محصولات AgZnO هستند که به ترتیب با روش های اختلاط مکانیکی پودر و پراکندگی اولتراسونیک تهیه شده اند. از شکل می توان دریافت که سختی AgZnO تهیه شده به روش پراکندگی اولتراسونیک به طور قابل توجهی بالاتر است. این به این دلیل است که ویژگی‌های سختی مواد کامپوزیت زمینه فلزی که از فاز تقویت‌کننده و ماده ماتریس تشکیل شده‌اند، عمدتاً با ویژگی‌های اجزای ماده کامپوزیت و عملکرد پیوند بین اجزا و فاز تقویت‌کننده تعیین می‌شوند. هنگامی که فاز دوم به صورت یکنواخت در فاز ماتریس به صورت ذرات پراکنده ریز توزیع می شود، هرچه اندازه ذرات فاز دوم کوچکتر باشد، اثر تقویتی قابل توجهی ایجاد می شود که باعث افزایش سختی مواد می شود. این تقویت را تقویت فاز دوم می نامند. ازدیاد طول ماده با انعطاف پذیری مواد همبستگی مثبت دارد. ذرات ریز پراکنده فاز دوم می توانند به طور قابل توجهی انعطاف پذیری مواد را بهبود بخشند و انعطاف پذیری بهتری را نشان دهند.

مواد تماس الکتریکی AgZnO با اختلاط مکانیکی پودر و پراکندگی اولتراسونیک تهیه شد و اثرات فرآیندهای مختلف بر روی خواص مواد مقایسه شد. نتیجه گیری به شرح زیر است:

(1) در مقایسه با فرآیند اختلاط مکانیکی پودر، عملکرد جامع مواد AgZnOSilver Electrical For Contactor تهیه شده توسط پراکندگی اولتراسونیک بهتر است. ذرات ریز فاز دوم ZnO به طور مساوی در ماتریس نقره پراکنده می شوند و خواص مکانیکی بهتری به دست می آیند.

(2) فرآیند پراکندگی اولتراسونیک به طور موثر پدیده تجمع ZnO را در داخل سازمان بهبود می بخشد. از ساختار شکست میکروسکوپی، می توان دریافت که پیوند داخلی خوب است، یک سیستم نسبتا متراکم به دست می آید و پایداری خواص مختلف مواد بهبود می یابد.

 

شریک تعاونی

کنتاکتور برق مامخاطبین نقره ایاز مواد نقره ای با خلوص بالا با رسانایی عالی و مقاومت در برابر خوردگی ساخته شده اند و عملکرد پایدار در تجهیزات الکتریکی مختلف را تضمین می کنند. با فناوری پردازش دقیق و کنترل کیفیت دقیق، کنتاکت‌های نقره‌ای ما نه تنها می‌توانند عمر مفید لوازم الکتریکی را تا حد زیادی افزایش دهند، بلکه به طور قابل توجهی از دست دادن برق و هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهند. چه در کلیدهای فرکانس بالا، رله ها یا کنتاکتورها، Solid Silver Contact Rivet یک انتخاب قابل اعتماد است. انتخاب کنتاکت‌های نقره‌ای ما به معنای انتخاب راه‌حل‌های الکتریکی کارآمد، بادوام و باکیفیت است تا به تجهیزات شما کمک کند تا برای مدت طولانی پایدار عمل کنند.