银合金特性
1、纯银、细晶银触点、触头、铆钉、接点
纯银触点纯银具有最高的导电性、导热性、可塑性和抗电弧腐蚀性,并有很低的接触电阻,易加工、易焊接,因此是制作持续闭合式电连接件的理想触头材料(电连接材料)。它是目前小容量低压电器中最普遍使用的材料之一。例如自控开关、恒温器、烘烤机、烘炉、计时器、热继电器、计算机等。细晶银是在银中添加微量元素,细化了晶粒,因此具有和银相似的导电导热性和稳定的接触电阻,并具有优于银的强度和硬度,电寿命高于纯银。
2、银/铜复合触头 Ag/Cu
银铜具有较高的硬度,较好的耐磨性,主要用于触头开闭时有滑动磨擦的电器中。
该触头导电性能好,表面不易氧化,当加入铜(3-28%)之后,可以使银的耐烧损能力显着提高,所以,掺入铜的触头材料可以应用于直至16A的电流强度。因为铜的加入,特别是含铜量较高(如10%)时,能使直流工作条件下的材料转移现象有所减少。在整个电器开关领域中获得广泛使用,如交流接触器、继电器、电动工具开关、按钮、定时器、家用电器等。
3、银镍/铜复合触头 AgNi5/Cu、AgNi10/Cu 、AgNi15/Cu 、AgNi20/Cu
银镍电触头具有良好的导电性。接触电阻小且稳定,直流电流下的材料转移小、耐磨损性能好,无毒等优点。银镍10采用共沉淀粉末烧结挤压法制造,银镍20、银镍30采用粉末烧结挤压法制造,该触头在低压技术中作为电触头广泛应用于交流开关中。其优点是不需附加可焊层就可以焊到触桥上,因而能使触头分件的制备工艺简便而经济。如继电器指令开关、凸轮开关、辅助接触器、仪器开关、恒温器洗衣机定时器、自动开关、继电器、汽车电器开关等。
在银中加入镍制成的银合金。加入少量镍可以细化晶粒,提高银的硬度、耐磨性和抗烧损能力,接触电阻也稍有增加。由于银和镍不能互溶,用粉末冶金法制备,一般镍含量5%~40%。银镍合金电接点材料具有良好的导电性和导热性,抗金属转移、电弧烧损、电侵蚀等能力较强,耐磨性好,强度高,并有良好的延展性及切削加工能力,接触电阻比银高,银镍合金的物理性能见表。制备银镍合金以往多采用化学共沉积法得到银、镍混合粉末,后又用化学法制成银、镍包覆粉末。化学制粉一般工序较复杂,成本也高,随着制粉技术的发展,近年多采用机械雾化法制得极细粉末,再混料、压制、烧结、挤压,制得性能同样可靠的银镍合金。最近又发展了银、镍共喷制粉及机械合金化技术,制得的材料性能更优。在银镍合金中可以加入少量稀土元素改善其性能。银镍合金多用在低压电器中。AgNi10多用于20A以下的交流接触器;AgNi(15~40)可以承受更大的负荷。银镍合金作为触头材料广泛用于各类开关、控制器、电压调节器、断路器、汽车用电器、磁力启动器等等。
4、银氧化镉/铜复合触头AgCdO10/Cu 、AgCdO12/Cu、 AgCdO15/Cu
银镉具有较好的导电性,具有一定灭弧能力。银镉合金触头常用于汽车喇叭电器及一些仪器仪表的接触电。银氧化镉耐电磨损、抗熔焊、接触电阻低而稳定。在银氧化镉中,氧化镉是以弥散分布在银基体中,因而增加材质硬度和耐磨性能。弥散的氧化镉粒子,在电弧作用下分解时,大量吸热,有利于冷却和熄灭电弧。分解时发生剧烈的蒸发吹散电弧,净化了触头表面,因而减少了电磨损、提高电寿命并保持低的接触电阻。银氧化镉丝材采用预氧化法制造;银氧化镉触片添加微量元素(T)采用合金内氧化法制造,其钎焊面有复银层。
该触头是银-金属氧化物触头材料中的一类最重要的材料。决定触头具有特殊性能的是银晶格点中的微细CdO。当温度高于900℃时,CdO升华,使触头表面冷却,并且减少电弧能量和熄弧,同时氧化镉的存在使触头抗焊性提高。典型应用范围:低压接触器、继电器、自动开关闪光继电器、辅助开关系列、定时器、起动器、断路器和漏电保护开关,如CJ10、CJ20系列、S060小开关和TH系列断路器。
5、银氧化锌/银氧化锡 AgZnO/AgSnO
银氧化锡采用特殊工艺制取粉体加工而成,具有优良的耐电弧侵蚀性、耐磨损性和抗熔焊性。是替代银氧化镉的理想环保电触点材料,已逐步应用于交直流接触器、继电器和低压断路器领域。该触头的氧化物比CdO具有更高的热稳定性。对于AgZnO触头材料来说,因为ZnO具有较高的稳定性,全使接触电阻升高,但是可以通过结构上的手段加以弥补。例如可以采用较高的接触力。
在AgSnO材料中,由于有微量的特殊金属氧化物添加剂,从而保证了它的接触电阻处于充许范围之内。当断开时,决定触头性能的是烧损、起弧及熄弧。在这方面,银-金属氧化物触头材料的特点主要是在耐烧性能。基中采取粉末冶金方法生产的AgCdO触头材料中要比内氧化法制备的材料更耐烧和不易起弧。在高负荷状态,AgSnO材料要比AgCdO的材料损耗显低。AgCdO13触头材料同样表现有类似的性能。AgZnO材料最适合应用于开关容量较大的接触器和空气开关。如DZ5、DZ12、DZ13和DZ15系列断路器,TCK7直流接触器和漏电开关等。AgSnO2触头材料环保无毒,具有优良的抗熔焊及耐电弧侵蚀性能。一般而言,在电流较大的条件下,AgSnO2比AgCdO具有更好的耐电弧侵蚀能力;在灯或容性负载下,AgSnO2比AgCdO、AgNi表现出更强的抗电流冲击能力;在交流阻性负载下,AgSnO2比AgCdO的接触电阻稍高,但在直流灯或电机负载下,却表现出低而稳定的接触电阻;在直流条件下,与AgCdO相比,AgSnO2材料转移更少。AgSnO2触头材料广泛应用于中大容量交直流接触器、交直流功率继电器、汽车电器及中小容量低压断路器。
6、银氧化锡氧化铟触点、触头、铆钉 AgSnO2In2O3
银氧化锡氧化铟(AgSnO2ln203)是目前最具有商业价值的银氧化镉(AgCdO)替代材料,由于是比银氧化镉有较好的稳定性和更高的硬度,因此具有更好的抗熔焊和耐烧损性,特别是内氧化过程中析出的针状氧化物定向垂直于触头表面,对触头的性能十分有利。该材料替代AgCdO材料用于低压电器领域如:断路器开关、继电器等,特别是用于汽车直流电器如:接触