در زمینه مواد الکتریکی و وسایل برقی{0} ولتاژ پایین، عملکرد کنتاکتهای نقرهای کلیدها به طور مستقیم قابلیت اطمینان و طول عمر محصولات را تعیین میکند. اخیراً شرکت Foshan Tongbao Precision Alloy Co. Ltd. با انتشار رسمی درخواست ثبت اختراع خود برای "مواد اکسید قلع نقره دوپ شده با اکسیدهای خاکی کمیاب و روش تهیه و کاربرد آن" پیشرفت جدیدی در تحقیق و توسعه کنتاکت های نقره برای مواد رله داشته است. این فناوری سیستم AgSnO2 را بهینه میکند و با معرفی اکسیدهای خاکی کمیاب به بهبود هم افزایی در ریزساختار و خواص الکتریکی مواد دست مییابد، و یک مسیر فنی جدید برای توسعه تماسهای الکتریکی با کارایی بالا فراهم میکند.
از منظر صنعت، مواد اکسید قلع نقره، به دلیل ویژگیهای بدون کادمیوم{0}و سازگار با محیط زیست، به تدریج جایگزین مواد سنتی AgCdO شدهاند و به راهحل اصلی تماس الکتریکی نقره تبدیل شدهاند. با این حال، تحت بار زیاد و شرایط سوئیچینگ مکرر، مواد AgSnO2 هنوز با مشکلاتی مانند فرسایش قوس الکتریکی، تمایل به جوشکاری و پایداری پردازش ناکافی مواجه هستند. بنابراین، چگونگی بهبود مقاومت قوس و طول عمر با حصول اطمینان از رسانایی همیشه یک موضوع کلیدی در زمینه مهندسی مواد بوده است.
نوآوری اصلی این حق ثبت اختراع در مفهوم طراحی ترکیبی "دپینگ اکسید خاکی کمیاب + پراکندگی یکنواخت" نهفته است. آسیاب گلوله ای ریز پودر اکسید قلع، اندازه ذرات آن را در محدوده D(0.5)=0.5-5 میکرومتر کنترل کرد، که به طور قابل توجهی پراکندگی و واکنش پذیری آن را بهبود بخشید. متعاقباً، نیتراتهای خاکی کمیاب برای تشکیل یک محلول آبی همگن حل شدند، که سپس به صورت اولتراسونیک با دوغاب اکسید قلع پراکنده شد و به توزیع یکنواخت در مقیاس نانو از پیشسازهای خاکی کمیاب در داخل سیستم رسید. در شرایط قلیایی (PH بیشتر یا مساوی 10)، پیش سازها رسوب کرده و به سطح ذرات اکسید قلع متصل می شوند. پس از شستشو، خشک کردن و تکلیس، در نهایت یک ساختار دوپینگ پایدار تشکیل شد.
کلید این مسیر فرآیند در «-رسوب درجا پیش سازها + تبدیل عملیات حرارتی بعدی» است، که به طور موثر از مشکلات توزیع ناهموار ناشی از اختلاط مکانیکی سنتی جلوگیری می کند. به این ترتیب، اکسیدهای خاکی کمیاب میتوانند یک فاز تقویتکننده پراکنده را در ماتریس نقره تشکیل دهند که نه تنها مقاومت ماده در برابر فرسایش قوس الکتریکی را بهبود میبخشد، بلکه به طور قابلتوجهی عملکرد ضد جوشکاری آن را افزایش میدهد. این به ویژه برای نقاط تماس نقره ای و مخاطبین الکترونیکی برای سوئیچینگ فرکانس بالا اهمیت دارد.
از نظر عملکرد، مواد AgSnO2 دوپ شده دارای مزایای چند بعدی-می باشد. اولاً، تحت تابش قوس، اکسیدهای خاکی کمیاب می توانند فرسایش مواد ناشی از دماهای بالای موضعی را سرکوب کنند و میزان آسیب تماس های نقره را برای سطح شکن کاهش دهند. دوم، عناصر خاکی کمیاب انرژی سطحی را بهبود میبخشند، چسبندگی را در حالت فلز مذاب کاهش میدهند، در نتیجه خطر جوشکاری فیوژن در کنتاکتهای نقره برای MCCB را کاهش میدهند. این ویژگی ها آن را در برنامه های تماس با آلیاژ نقره و تماس با آلیاژ نقره قابل اعتمادتر می کند.
علاوه بر این، این فناوری عملکرد پردازش را نیز در نظر می گیرد. مواد سنتی AgSnO2، به دلیل سختی بالا، مستعد شکستگی یا ناپایداری پردازش در طول کشش و شکلدهی سیم هستند. با بهینه سازی ساختار پودر و توزیع دوپینگ، این ماده انعطاف پذیری و قوام بهتری را در طول پردازش بعدی نشان می دهد و عملکرد سیم های تمام شده را بهبود می بخشد. این موضوع برای تولید-در مقیاس بزرگ کنتاکتهای نقرهای جامد و پرچهای تماس جامد نقرهای اهمیت زیادی دارد.
از منظر کاربرد، این ماده را می توان به طور گسترده در محصولات الکتریکی با ولتاژ پایین مانند رله ها، کنتاکتورها، قطع کننده های مدار و ترموستات ها استفاده کرد، به ویژه برای سناریوهایی با نیازهای بالا برای طول عمر و پایداری مناسب است. در این سیستمها، کنتاکتهای فنری الکتریکی و کنتاکتهای-در{3}}ساختارهای الکتریکی اغلب نیاز به مقاومت در برابر سوئیچینگ مکرر و شرایط بار پیچیده دارند، بنابراین عملکرد کلی بسیار بالایی را از مواد میخواهند. ظهور مواد جدید دوپ شده AgSnO2{5}} قابلیت اطمینان این اجزای حیاتی را بیشتر افزایش می دهد.
قابل توجه است که با توسعه انرژی های جدید، وسایل نقلیه الکتریکی و شبکه های هوشمند، تقاضا برای مخاطبین نقره ای با کارایی بالا به سرعت در حال افزایش است. در کاربردهایی که نیاز به جریان بالا، فرکانس بالا و طول عمر طولانی دارند، مواد سنتی به تدریج به گلوگاه های عملکرد خود نزدیک می شوند و دستیابی به پیشرفت های عملکردی از طریق کنترل ریزساختار در حال تبدیل شدن به یک جهت مهم برای توسعه صنعت است. مسیر فنی پیشنهاد شده در این پتنت یک الگوی قابل ارجاع برای ارتقاء سیستم های مواد تماس جامد ارائه می دهد.
از دیدگاه توسعه فناوری، بهینهسازی آتی مواد تماس بیشتر بر روی "طراحی ساختاری در مقیاس چندگانه" و "کامپوزیتهای کاربردی" تمرکز خواهد کرد. به عنوان مثال، از طریق دوپینگ در مقیاس نانو، کنترل رابط، و تقویت کامپوزیت، می توان تعادلی بین رسانایی، مقاومت قوس الکتریکی و خواص مکانیکی به دست آورد. به طور همزمان، تولید سبز و الزامات حفاظت از محیط زیست همچنان به توسعه سیستمهای مواد بدون کادمیوم{3}} ادامه میدهند، و این امکان را فراهم میسازد که کنتاکتهای نقره خالص و مواد کامپوزیتی جدید یکدیگر را در سناریوهای کاربردی مختلف تکمیل کنند.
به طور کلی، این پتنت نه تنها به نوآوری در مسیرهای فرآیندی دست می یابد، بلکه ارتباط نزدیک تری بین عملکرد مواد و کاربردهای مهندسی ایجاد می کند. با کنترل دقیق ساختار پودر و توزیع دوپینگ، راه حل موثری برای بهبود عملکرد کلی کنتاکت های الکتریکی نقره ای ارائه می دهد. با صنعتی شدن بیشتر، انتظار میرود این فناوری در بخشهای مختلف به کار گرفته شود و بر ارتقای فناوری صنعت تأثیر مثبت بگذارد.
برای اطلاعات بیشتر درمخاطبین نقره ایراه حل ها، لطفا با ما تماس بگیرید. ما پشتیبانی فنی حرفه ای و خدمات سفارشی را به شما ارائه خواهیم داد.
تماس با ما
