Приготвяне на високо диспергирани AgZnO контактни материали

Релето е електрическо управляващо устройство, което използва малък ток, за да контролира голям ток във верига. Това е "автоматичен превключвател", който автоматично настройва веригата, осигурява защита за безопасност и превключва веригата. Общите материали за контакт на реле включват AgSnO2, AgNi, AgCdO, AgZnO и AgCuO. Сред тях материалите за контактни нитове AgCdO Copper Silver са склонни да причинят токсично замърсяване с кадмий по време на производствения процес. ЕС започна да ограничава употребата на продукти, съдържащи кадмий, на 1 юни 2006 г. AgZnO материалите имат характеристиките на кратко време на дъга, висока производителност на прекъсване, устойчивост на силен ток и безвредност за околната среда при условия на ниско напрежение. Материалите AgZnO постепенно се появяват като заместител на неблагоприятни за околната среда материали като AgCdO. AgZnO материалите се използват главно в моторни стартери, LED релета, силови релета, универсални прекъсвачи и др. Общите методи за подготовка за AgZnO електрически контактни материали включват механичен метод на смесване на прах и метод на окисляване на сплав. Сред тях методът на механично смесване на прах често се използва при производството на AgZnO материали поради предимствата му на кратък производствен цикъл и проста операция на процеса. Въпреки това, поради малкия размер на ZnO праха, той е труден за диспергиране и лесен за агломериране, което води до нестабилни електрически свойства на AgZnO материалите, приготвени чрез метода на механично смесване на прах. Това изследване използва метод на ултразвукова дисперсия за приготвяне на AgZnO материали и ги сравнява с процеса на механично смесване на прах AgZnO. Разликите в неговата организация и изпълнение при различни условия на процеса на подготовка се анализират, за да се получатСребърен точков контактматериали с отлично представяне, поставяйки основата за разработването на нови домашни електрически контактни материали.

1.1 Механичен метод за смесване на прах
Експерименталните суровини са 200 меша сребърен прах (чистота по-голяма или равна на 99,9%) и ZnO прах (чистота по-голяма или равна на 99,9%). След като смесеният прах е изостатично пресован, той се синтерова при 840 градуса ~ 860 градуса за 3 часа във въздушна атмосфера и след това се пресова отново и се екструдира в проводници. Накрая крайният продукт се получава чрез чертане и проверка.

1.2 Метод на ултразвукова дисперсия
Методът на ултразвукова дисперсия използва принципа на кавитационния ефект. Когато ултразвуковата вибрация се предава на течността, поради високия интензитет на звука, тя ще стимулира силен кавитационен ефект в течността, което води до голям брой кавитационни мехурчета в течността. Тъй като тези кавитационни мехурчета се генерират и експлодират, в течността ще се генерират голям брой микроструи, които разбиват по-големите агрегирани прахообразни частици в течността. В същото време, поради вибрациите на ултразвуковата вълна, твърдото и течното вещество се смесват по-добре, като по този начин се насърчава равномерното смесване на Ag прах и ZnO прах.

Тестовите материали са алкохолен разтвор, Ag прах и ZnO прах. Съотношението на Ag прах към ZnO прах е 7,5: 1, алкохолът е 5 L, времето за ултразвукова вибрация е 20 минути, разбъркването играе роля на спомагателно смесване и скоростта е 120 r/min. Под кавитационния ефект на ултразвуковата вълна прахът се раздробява на фини частици и се смесва равномерно. След това смесената течност се изсипва в тава и се поставя в пещ за сушене. След изсушаване, смесеният прах се пресова изостатично, синтерува се при 840 градуса -860 градуса във въздушна атмосфера в продължение на 3 часа и след това се пресова и екструдира в проводници. Накрая готовите продукти се чертаят и проверяват. Нашият контактор ЕлектрическиСребърни контактисе подлагат на множество нива на проверка, за да се гарантира, че всеки продукт е добър продукт.

1.3 Тестване и характеризиране
Методът на Архимед се използва за измерване на плътността на пробата; твърдомерът по Бринел се използва за измерване на твърдостта на пробата; мостовият метод се използва за откриване на съпротивлението на пробата; металографският микроскоп се използва за наблюдение на микроструктурата на пробата; сканиращият електронен микроскоп (SEM) се използва за наблюдение на морфологията на фрактурата на пробата.

2.1 Металографски структурен анализ
Фигура 1 (a) и фигура 1 (b) са снимки на металографска структура на AgZnO продукти, приготвени съответно чрез метод на механично смесване на прах и метод на ултразвукова дисперсия. От металографската структура може да се види, че и двата метода могат успешно да приготвят AgZnO материали, но ZnO ​​частиците в сребърната матрица на AgZnO материала, приготвен чрез механичен метод на смесване на прах, са агломерирани и неравномерно разпределени. Това неравномерно разпределение на усилващата фаза ще повлияе пряко на работата на материала, което ще доведе до колебания в механичните и електрически свойства на материала. В материала AgZnO, приготвен чрез метод на ултразвукова дисперсия, частиците ZnO са равномерно диспергирани върху Ag матрицата. Това е така, защото ултразвуковата дисперсионна система принадлежи към твърдо-течна дисперсионна система. В сравнение със системата за дисперсия твърдо-твърдо вещество на метода за смесване на прах, прахообразните частици ZnO могат да бъдат напълно диспергирани в Ag. След пресоване, синтероване и легиране, те могат да бъдат диспергирани в Ag матрицата като частици с малък размер. Според теорията на дисперсионната система еднородността на дисперсионната система твърдо-течно е много по-голяма от тази на дисперсионната система твърдо-твърдо вещество. Следователно, в сравнение с процеса на смесване на прах, материалът AgZnO, получен чрез ултразвукова дисперсия, има характеристиките на по-фина подсилена фаза, по-равномерна дисперсия и намалена агломерация. Сребърната матрица, използвана в нашия масивен сребърен контактен нит, има добро качество и може да осигури относително стабилна работа.

2.2 SEM анализ на фрактури
Фигура 2(a) и Фигура 2(b) са 500 пъти фрактурни SEM морфологични снимки на AgZnO продукти, приготвени съответно чрез метод на механично смесване на прах и метод на ултразвукова дисперсия. За сравнение може да се види, че материалът AgZnO, получен чрез механичен метод на смесване на прах, има лошо вътрешно свързване, а агломерираните ZnO частици имат голям брой пори. Лесно е да се счупи, когато се съпротивлява на външна сила и счупването е неравномерно; докато материалът AgZnO, приготвен чрез метода на ултразвукова дисперсия, има плътно вътрешно свързване и относително гладка фрактура.
Фигура 2(c) и Фигура 2(d) са 5000 пъти фрактурни SEM морфологични снимки на AgZnO продукти, приготвени съответно чрез метод на смесване на прах и метод на ултразвукова дисперсия. За сравнение може да се види, че частиците ZnO в материала AgZnO, получен чрез метода на механично смесване на прах, са неравномерно диспергирани и агломерирани. Вторичните размери на частиците след агломерация варират значително и вдлъбнатините при счупването на телта са с различна дълбочина. Въпреки това, ZnO частиците от втората фаза с размер около 1 μm са равномерно разпределени върху сребърната матрица вътре в AgZnO материала, приготвен чрез метода на ултразвукова дисперсия, а морфологията и размерът на трапчинките са силно последователни. След като ZnO ​​частиците в процеса на механично смесване на прах се агломерират, вторичните размери на частиците варират значително, което води до регионални различия в пластичността на материала. Когато са подложени на външни сили, тенденцията към крехко счупване се увеличава допълнително [5]. Частиците от втората фаза в материала, получен чрез процеса на ултразвукова дисперсия, са очевидно фини и еднородни, фрактурата е относително плоска, дълбочината на вдлъбнатините е основно същата, вътрешната сила е относително равномерна по време на фрактурата и материалът е изотропен . Материалът, използван в нашатаПлътни сребърни контактиFor Electrical има висока якост и твърдост, което може да осигури производството на точни размери.

2.3 Анализ на механични и физични свойства
Фигура 3(a) и Фигура 3(c) са сравнителни диаграми на плътност и съпротивление на AgZnO продукти, приготвени съответно чрез механично смесване на прах и ултразвукова дисперсия. Сравнението показва, че плътността на AgZnO продукти, получени чрез ултразвукова дисперсия, е по-висока от тази на AgZnO продукти, получени чрез смесване на прах. Това е така, защото прахът AgZnO при метода на механично смесване на прах се агломерира по време на смесването и порите в агломератите не могат да бъдат уплътнени по време на процеса на синтероване. Според теорията на синтероването [6], процесът на уплътняване при синтероване в твърда фаза е вискозен поток и обемна дифузия на атоми. По време на процеса на синтероване агломерираният ZnO има слаба течливост и скоростта на самодифузия на Ag-Ag е много по-голяма от скоростта на взаимна дифузия между Ag-ZnO компонентите, което води до ниска степен на уплътняване след уплътняване на твърдата фаза, което от своя страна води до ниска плътност. Методът на ултразвукова дисперсия може да разбие ZnO на еднакви малки частици и да ги диспергира в Ag матрицата, като значително увеличава контактната площ на Ag-ZnO и разширява проводящата мрежова площ на Ag-Ag. Плътността е относително висока след уплътняване чрез синтероване. Съпротивлението е свързано с площта на проводящата мрежа Ag-Ag в материала. Тъй като площта на проводящата мрежа Ag-Ag, образувана чрез метода на ултразвукова дисперсия, се увеличава, материалът AgZnO, получен по метода, показва по-ниско съпротивление. Нашият СолидСребърни контактиимат по-висока плътност и по-силна проводимост.

Фигури 3(b) и 3(d) са сравнителните диаграми на твърдостта и удължението на AgZnO продукти, приготвени съответно чрез механично смесване на прах и методи на ултразвукова дисперсия. От фигурата може да се види, че твърдостта на AgZnO, получена чрез метода на ултразвукова дисперсия, е значително по-висока. Това е така, защото характеристиките на твърдостта на композитния материал с метална матрица, съставен от усилващата фаза и матричния материал, се определят главно от характеристиките на компонента на композитния материал и ефективността на свързване между компонентите и усилващата фаза. Когато втората фаза е равномерно разпределена в матричната фаза под формата на фини диспергирани частици, колкото по-малък е размерът на частиците на втората фаза, толкова по-значителен укрепващ ефект ще се получи, което ще увеличи твърдостта на материала. Това укрепване се нарича укрепване от втора фаза. Удължението на материала е в положителна връзка с пластичността на материала. Фино диспергираните частици от втора фаза могат значително да подобрят пластичността на материала, показвайки по-добра пластичност.

Електрическият контактен материал AgZnO се приготвя чрез механично смесване на прах и ултразвукова дисперсия и се сравняват ефектите на различни процеси върху свойствата на материала. Изводите са следните:

(1) В сравнение с процеса на механично смесване на прах, цялостната производителност на материала AgZnOSilver Electrical For Contactor, приготвен чрез ултразвукова дисперсия, е по-добра. Фините частици ZnO от втората фаза са равномерно диспергирани в сребърната матрица и се получават по-добри механични свойства;

(2) Процесът на ултразвукова дисперсия ефективно подобрява феномена на агломерация на ZnO вътре в организацията. От структурата на микроскопичната фрактура може да се види, че вътрешното свързване е добро, получава се сравнително плътна система и стабилността на различните свойства на материала е подобрена.

 

Съдружник-кооператор

Нашият контактор ЕлектрическиСребърни контактиса изработени от сребърен материал с висока чистота с отлична проводимост и устойчивост на корозия, осигуряващи стабилна работа в различни електрически съоръжения. С прецизна технология на обработка и строг контрол на качеството, нашите сребърни контакти могат не само значително да увеличат експлоатационния живот на електрическите уреди, но и значително да намалят загубата на мощност и разходите за поддръжка. Независимо дали във високочестотни превключватели, релета или контактори, Solid Silver Contact Rivet е надежден избор. Изборът на нашите сребърни контакти означава избор на ефективни, издръжливи и висококачествени електрически решения, които да помогнат на вашето оборудване да работи стабилно за дълго време.