Inngangur
Silver Contact Rivet er lykilþáttur í lágspennu rafmagnstækjum og frammistaða þess hefur bein áhrif á stöðugleika og áreiðanleika notkunar raftækja. Meðal rafmagnssnertiefna eru silfurblendiefni mikilvægustu rafmagnssnertiefnin með mesta magn af góðmálmum. Í því skyni að bæta frammistöðu rafsnertiefna og ná þeim tilgangi að spara silfur, hefur röð af silfri-undirstaða rafmagnssnertiefni verið þróuð, þar á meðal AgCdO, AgSnO2, AgZnO, AgNi, AgW, AgC, o.fl. Meðal margra silfur-undirstaða snertiefni, AgCdO snertiefni eru mikið notuð vegna margra kosta þeirra eins og ljósbogaþol, suðuþol, rafmagns- og vélrænt slitþol, tæringarþol og lágt og stöðugt snertiþol. Hægt er að nota þau í margs konar lágspennu rafmagnstæki með strauma á bilinu frá nokkrum amperum upp í nokkur þúsund amper og eru kallaðir „alhliða tengiliðir“. Hins vegar, þar sem Cd er eitrað og skapar hættu fyrir mannslíkamann við framleiðslu og notkun, hefur ESB-markaðurinn bannað notkun AgCdO snertiefna síðan í júní 2006.
AgZnO rafmagnsSilfur tengiliðurefni er eitt af valefnum fyrir AgCdO. Það er umhverfisvænt rafmagnssnertiefni sem þróað var seint á sjöunda áratugnum og snemma á áttunda áratugnum. AgZnO rafmagnssnertiefni hefur eiginleika viðnám gegn bruna, suðu, rafmagnssliti, lágt og stöðugt snertiviðnám, viðnám gegn miklum straumáhrifum, góð brotafköst, stuttur ljósbogatími, raftæringarþol og eiturhrif. Þess vegna hefur það verið notað í loftrofsrofum, lekarofum, litlum aflrofum, tengibúnaði, aftengingarrofum, flutningsrofum og verndarrofum. Foroxunaraðferðin fyrir álduft framleiðir umhverfisvæn silfur sinkoxíð snertiefni. Það er auðvelt í vinnslu og hefur framúrskarandi rafmagnseiginleika. Það er ný tegund snertiefnis með víðtækar markaðshorfur.
AgZnO álduft með mismunandi silfurinnihaldi var útbúið með foroxunarferli áldufts. Vír með sömu forskriftir fengust eftir jafnstöðupressu, sintrun, útpressun og teikningu. Bornir voru saman vélrænir og eðlisfræðilegir eiginleikar, málmfræðileg uppbygging o.fl. og greindur munur á málmfræðilegum byggingum og vélrænum og eðlisfræðilegum eiginleikum víra með mismunandi innihald. Rafmagnseiginleikar samþættu hnoðanna úr vír voru prófaðir og rafeiginleikar AgZnO snertiefna með mismunandi innihaldi voru greindir, sem gefur tilvísun fyrir þróun og beitingu snertiefna þessa kerfis.
1 Tilraunaaðferð
Prófið var útbúið með því að nota 99,99% silfurplötur og 99,99% Zn hleifar úr sömu lotu. Sýnin voru unnin með foroxunaraðferð áldufts og unnin í víra með atomization duft gerð, álduft for-oxun, isostatic pressing, sintrun, extrusion, teikning og önnur ferli. Vélrænir og eðlisfræðilegir eiginleikar víranna voru prófaðir og bornir saman; hnoðirnar voru gerðar í heildSilfur rafmagnstengiliðurframleiðanda, og forskriftir hnoðanna voru: kvikur punktur R3×0.5(0.25)+1.5×0.6SR10 kyrrstöðupunktur F3×0.6(0.25)+1.5×0.6E, settur saman í liða, og endingartími rafmagns var staðfestur undir AC 250 V/10 A.
Viðnám sýnanna var prófað af TH2512B greindur núverandi lágviðnám hópprófari; málmfræðileg uppbygging efnanna var greind með L150 málmsmásjá; hörku sýnanna var mæld með DHV-1000Z myndbands örhörkuprófara; togstyrkur sýnanna var mældur með rafrænni alhliða prófunarvél; formgerð smábyggingar sýnanna og yfirborðsformgerð hnoðsýnanna eftir prófunina var fylgst með með skanna rafeindasmásjá (SEM); rafmagnslífið var staðfest með AC viðnámsálagsprófunarkerfi.
2 Niðurstöður og greining
2.1 Málmfræðileg uppbyggingargreining
Mynd 1 sýnir málmfræðilega uppbyggingu þverskurðar og lengdarhluta fullunnar víra AgZnO(8), AgZnO(10) og AgZnO(12) með mismunandi ZnO innihald (a og b eru AgZnO(8), c og d eru AgZnO(10), og e og f eru AgZnO(12)). Til samanburðar má sjá að foroxunaraðferð áldufts getur með góðum árangri undirbúið samræmda AgZnO(8-12). ZnO er dreift og jafnt dreift í Ag fylkinu, en það er mjög lítil ZnO samsöfnun. Með aukningu á ZnO innihaldi eykst fjöldi ZnO agna á hverja flatarmálseiningu og agnasamsöfnun fyrirbæri inni í efninu hefur tilhneigingu til að aukast, en heildardreifing vefja er enn tiltölulega jöfn.
2.2 Vélrænni og eðliseiginleikagreining
Mynd 2 sýnir dreifingarlíkur á vélrænum og eðlisfræðilegum eiginleikum víra með þvermál 1.920 mm í glæðu ástandi. Mynd 2(a) sýnir viðnámsdreifingarlíkur. Það má sjá að með aukningu á ZnO innihaldi hefur viðnám þess verulega vaxandi þróun. Viðnám silfurmálmoxíðsSilfur tengiliðirefni er stjórnað af breytum eins og efnissamsetningu, oxíðrúmmálshlutfalli, kornastærð og dreifingu þess í Ag fylkinu [10]. Með aukningu á ZnO innihaldi eykst ZnO rúmmálshlutfallið, aukning agnaskila leiðir til aukinnar rafeindadreifingar inni í efninu og viðnám efnislíkamans eykst smám saman; Mynd 2(b) sýnir líkur á hörkudreifingu. Það má sjá að með aukningu á ZnO innihaldi hefur hörku veruleg aukning. Þetta er vegna þess að innihald málmoxíða sem dreift er í Ag fylkinu eykst og styrkjandi áhrif agnadreifingar aukast. Á sama hátt leiðir dreifingarstyrking til verulegrar aukningar í togstyrk, eins og sýnt er á mynd 2(c). Í stuttu máli, með aukningu á ZnO innihaldi í AgZnO efni, hefur viðnám, hörku og togstyrkur efnisins verulega aukningu.
2.3 Sannprófun á endingartíma rafmagns
Hnoð voru framleidd úr 1.920 mm þvermál glæðum vír, með forskriftir umSilfur rafmagnstenglar: kvikur punktur (R3×0.5(0.25)+1.5×0.6SR10) og kyrrstöðupunktur (F3×{ {13}}.6(0.25)+1.5×0.6E). Hnoðin voru eftirunnin og sett saman í liða til að sannprófa rafmagnslíf. Prófunarskilyrðin eru sýnd í töflu 1. Mynd 3 sýnir raflífsgögn liða úr AgZnO(8), AgZnO(10) og AgZnO(12). Það má sjá að við aðstæður 250 V og 10 A, innan 95% öryggisbilsins, er raflífi AgZnO(8) efnis lengst, með meðalraftíma 202.029 sinnum; raflífi AgZnO(10) efnis er á milli AgZnO(8) og AgZnO(12), með meðal raflíftíma 149.941 sinnum; fjöldi metinna endingartíma AgZnO(12) efnis er minnstur, 98.665 sinnum.
Alhliða samanburður sýnir að við ástand lítillar straums innan 20 A, geta öll þrjú efnin uppfyllt 100,000 raflífskröfur, en með aukningu ZnO innihalds í AgZnO snertiefni, eru silfurtenglar þess fyrir Relay rafmagnslíf sýnir lækkun.
2.4 Greining á útliti misheppnaðra tengiliða
Við lokun og aftengingu snertiferlis, vegna áhrifa frá ljósbogaútskrift og Joule-hita, fer snertiflöturinn í gegnum bræðslu- og storknunarferli að hluta, sem leiðir til þess að snertingin aftengist ekki eðlilega, sem kallast snertisuðu [10]. Mynd 4 sýnir útlit og orkurófshluti bilaðra tengiliða við 250 V/10 A aðstæður. Myndir 4 (a, d, g) eru SEM myndir af formgerð snertiútlits AgZnO (8), AgZnO (10) og AgZnO (12) við lok lífs þeirra. Myndir 4 (b, e, h) eru samsvarandi bilunarstöður og myndir 4 (c, f, i) eru orkurófshlutagögn bilunarsvæðisins. Til samanburðar má sjá að bilunarstaða AgZnO (8) snertingarinnar er við jaðar snertingarinnar, sem inniheldur hátt innihald af Cu. Í lok snertilífsins hefur silfurlagið verið alveg uppurið og koparlagið tekur þátt í snertingunni, sem að lokum leiðir til bilunar í snertisuðu. Bilunarstaða AgZnO (10) snertingarinnar er nálægt brún snertingarinnar, sem inniheldur hátt innihald af Cu. Bilunarstaða AgZnO (12) er staðsett inni í vinnufletinum og tengistaðan inniheldur hátt innihald af Cu. Þegar ZnO innihald í snertiefninu eykst, eykst seigja bráðnu laugarinnar, sem er ekki til þess fallið að flæða. Bilunarstaðan hefur tilhneigingu til að færast utan frá snertiflöturinn og inn.
Bogaveðrun á sér stað á yfirborði snertingarinnar meðan á lokunar- og opnunarferlinu stendur, það er efnistapið sem stafar af uppgufun og skvettu efnisins vegna staðbundinnar ofhitnunar á snertingunni undir áhrifum ljósbogans. Bogavef er í meginatriðum líkamlegt málmvinnsluferli eins og hröð upphitun, bráðnun, uppgufun, flæði og storknun á snertiflötinum, sem leiðir til mýkingar, skvettunar, flæðis, sprungna osfrv. á snertiflötinum [10-12]. Rof í snertiboga verður aðallega fyrir áhrifum af bráðnunar-, uppgufunar- og storknunarferlum. Í bræðsluferlinu bráðnar örsvæði snertiflötsins og breytir upprunalegri uppbyggingu. Knúinn af bogakrafti og vélrænni krafti flæðir bráðinn málmur með ákveðnum flæðishraða, sem veldur skvettum og veldur efnistapi.
Eins og sést á mynd 4 (a, d, g), eftir AgZnO (8) prófið, var snertiflöturinn fjarlægður tiltölulega flatur og einsleitur, með nokkrum svitaholum, og það var mikið af skvettum í kringum vinnuflötinn, sem safnaðist í kringum tengiliðina. Vegna þess að fjöldi prófana var stærstur var skvettingin alvarleg, sem leiddi til þess að silfurlagið tapaðist algjörlega á vinnuyfirborði Silfursnertimanna fyrir Relay, og koparlagið bilaði eftir snertinguna. Eftir AgZnO (10) prófið voru augljósar svitaholur á snertiflötinum og það voru færri skvettur í kringum tengiliðina; eftir AgZnO (12) prófið var snertiflöturinn alvarlega sprunginn og bráðið kopargrunnið skvettist á vinnuflötinn sem olli suðubiluninni. Með samanburði á myndum 4 (a, d, g) má sjá að með aukningu á ZnO innihaldi eykst sprunguþróun snertibilunaryfirborðsins, sem stafar af kælingu og rýrnun snertiefnisins. Eftir að ljósboginn er slökktur kólnar snertiflöturinn hratt, yfirborðsbráðan laug storknar og vökvafasinn er umbreyttur í fastan fasa og yfirborðið storknar og minnkar. Rannsóknir hafa sýnt að sprungur og göt sem myndast á yfirborði silfurmálmoxíðsnertiefna munu óhjákvæmilega valda því að yfirborðsbyggingin losnar, sem aftur eykur magn rofs og snertiþols. Með aukningu á ZnO innihaldi eykst tilhneiging sprungna og svitahola, magn rofboga eykst, snertiviðnámið verður hærra, hitastigshækkunin er óeðlileg og laus innri uppbyggingin leiðir til snertibilunar.
Alhliða samanburður sýnir að með aukningu á ZnO innihaldi, þegar AgZnO ({0}}) snertiefnið bilar, færist snertistaðan utan frá og inn á vinnuflötinn og tilhneiging til sprungna og svitahola á snertingunni. yfirborðið eykst, sem leiðir til lækkunar á raflífi snertingarinnar.
3 Niðurstöður
Foroxunaraðferðin fyrir álduft getur með góðum árangri undirbúið rafmagnssnertiefni með ZnO innihald 8% til 12%. Með aukningu á ZnO innihaldi hefur viðnám, hörku og togstyrkur tilhneigingu til að aukast og samsöfnun ZnO agna inni í efninu hefur tilhneigingu til að aukast; við ástand lítillar straums innan 20 A, með aukningu á ZnO innihaldi, hefur rafmagnslífið tilhneigingu til að minnka og rafmagnslífssannprófun AgZnO(8) efnissnertinga er best, sem getur náð meira en 200,{{ 6}} sinnum; með aukningu á ZnO innihaldi, undir áhrifum ljósboga, eykst yfirborðssprunga og porosity silfurrafsnertiefna, og rafmagnslífið hefur tilhneigingu til að minnka.
OkkarSilfur rafmagnstenglareru vandaðar hágæða vörur. Þeir eru gerðir úr silfri með miklum hreinleika og hafa frábæra rafleiðni, sem gerir sléttan straumflutning kleift og dregur verulega úr orkutapi. Stórkostlega framleiðsluferlið gerir tengiliðina nátengda við grunnefnið, þétt og áreiðanlegt, þolir tíðar opnunar- og lokunaraðgerðir og afmyndast ekki auðveldlega eða skemmist. Í ýmsum flóknum rafmagnsumhverfi geta þau virkað stöðugt, hvort sem er við háan hita, mikla raka eða titring, geta þau tryggt örugga og stöðuga notkun rafbúnaðar.
