Úvod
Relé je elektrické ovládacie zariadenie, ktoré používa malý prúd na ovládanie veľkého prúdu v obvode. Je to "automatický spínač", ktorý automaticky nastavuje obvod, poskytuje bezpečnostnú ochranu a spína obvod. Bežné materiály reléových kontaktov zahŕňajú AgSnO2, AgNi, AgCdO, AgZnO a AgCuO. Medzi nimi sú materiály AgCdO Copper Silver Contact Rivet náchylné spôsobiť toxické znečistenie kadmiom počas výrobného procesu. EÚ začala obmedzovať používanie výrobkov obsahujúcich kadmium 1. júna 2006. Materiály AgZnO sa vyznačujú krátkym časom iskrenia, vysokým vypínacím výkonom, vysokou odolnosťou voči prúdovým šokom a neškodnosťou pre životné prostredie v podmienkach nízkeho napätia. AgZnO materiály sa postupne objavujú ako náhrada za neekologické materiály ako AgCdO. AgZnO materiály sa používajú hlavne v motorových štartéroch, LED relé, výkonových relé, univerzálnych ističoch atď. Bežné metódy prípravy AgZnO elektrických kontaktných materiálov zahŕňajú mechanickú metódu miešania prášku a metódu oxidácie zliatiny. Spomedzi nich sa metóda mechanického miešania prášku často používa pri výrobe materiálov AgZnO kvôli svojim výhodám krátkeho výrobného cyklu a jednoduchej prevádzke procesu. Avšak kvôli malej veľkosti prášku ZnO je ťažké ho dispergovať a ľahko aglomerovať, čo vedie k nestabilným elektrickým vlastnostiam materiálov AgZnO pripravených metódou mechanického miešania prášku. Táto štúdia využíva metódu ultrazvukovej disperzie na prípravu materiálov AgZnO a porovnáva ich s procesom mechanického miešania prášku AgZnO. Analyzujú sa rozdiely v jeho organizácii a výkone za rôznych podmienok procesu prípravyKontakt Silver Pointmateriály s vynikajúcim výkonom, ktoré položili základ pre vývoj nových domácich elektrických kontaktných materiálov.
1 Experiment
1.1 Mechanická metóda miešania prášku
Experimentálne suroviny sú 200 mesh strieborný prášok (čistota väčšia alebo rovná 99,9 %) a prášok ZnO (čistota väčšia alebo rovná 99,9 %). Potom, čo je zmiešaný prášok izostaticky lisovaný, je sintrovaný pri 840 stupňoch ~ 860 stupňoch počas 3 hodín vo vzduchovej atmosfére a potom znovu zlisovaný a vytlačený na drôty. Nakoniec sa ťahaním a kontrolou získa hotový výrobok.
1.2 Ultrazvuková disperzná metóda
Metóda ultrazvukovej disperzie využíva princíp kavitačného efektu . Keď sa ultrazvukové vibrácie prenesú do kvapaliny, v dôsledku vysokej intenzity zvuku to bude stimulovať silný kavitačný efekt v kvapaline, čo vedie k veľkému počtu kavitačných bublín v kvapaline. Keď sa tieto kavitačné bubliny vytvárajú a explodujú, v kvapaline sa vytvorí veľké množstvo mikrotryskov, ktoré rozbijú väčšie agregované častice prášku v kvapaline. Zároveň sa v dôsledku vibrácií ultrazvukovej vlny dôkladnejšie premieša pevná látka a kvapalina, čím sa podporuje rovnomerné premiešanie prášku Ag a prášku ZnO.
Testovanými materiálmi sú alkoholový roztok, Ag prášok a ZnO prášok. Pomer Ag prášku k prášku ZnO je 7,5:1, alkohol je 5 l, doba ultrazvukovej vibrácie je 20 minút, miešanie hrá pomocnú úlohu pri miešaní a rýchlosť je 120 ot./min. Pod kavitačným účinkom ultrazvukovej vlny sa prášok rozdrví na jemné častice a rovnomerne sa premieša. Potom sa zmiešaná kvapalina naleje do podnosu a umiestni sa do sušiarne na sušenie. Po vysušení sa zmiešaný prášok izostaticky lisuje, speká pri 840 stupňoch -860 stupňov v atmosfére vzduchu počas 3 hodín a potom sa lisuje a vytláča na drôty. Nakoniec sa hotové výrobky kreslia a kontrolujú. Náš elektrický stykačStrieborné kontaktyprejsť viacerými vrstvami kontroly, aby sa zabezpečilo, že každý výrobok je kvalitný výrobok.
1.3 Testovanie a charakterizácia
Na meranie hustoty vzorky sa používa Archimedova metóda; tvrdomer podľa Brinella sa používa na meranie tvrdosti vzorky; mostíková metóda sa používa na detekciu rezistivity vzorky; metalografický mikroskop sa používa na pozorovanie mikroštruktúry vzorky; rastrovací elektrónový mikroskop (SEM) sa používa na pozorovanie morfológie lomu vzorky.
2 Výsledky a analýza
2.1 Analýza metalografickej štruktúry
Obrázok 1(a) a obrázok 1(b) sú fotografie metalografickej štruktúry produktov AgZnO pripravených metódou mechanického miešania prášku a metódou ultrazvukovej disperzie. Z metalografickej štruktúry je zrejmé, že oboma metódami je možné úspešne pripraviť materiály AgZnO, avšak častice ZnO v striebornej matrici materiálu AgZnO pripraveného metódou mechanického miešania prášku sú aglomerované a nerovnomerne rozdelené. Toto nerovnomerné rozloženie výstužnej fázy priamo ovplyvní výkon materiálu, čo má za následok kolísanie mechanických a elektrických vlastností materiálu. V materiáli AgZnO pripravenom metódou ultrazvukovej disperzie sú častice ZnO rovnomerne rozptýlené na Ag matrici. Ultrazvukový disperzný systém totiž patrí k disperznému systému tuhá látka-kvapalina. V porovnaní so systémom disperzie tuhá látka-tuhá látka pri metóde miešania prášku môžu byť práškové častice ZnO úplne dispergované v Ag. Po lisovaní, spekaní a legovaní môžu byť rozptýlené v Ag matrici ako malé častice. Podľa teórie disperzných systémov je rovnomernosť disperzného systému tuhá látka-kvapalina oveľa väčšia ako v prípade disperzného systému tuhá látka-tuhá látka. Preto v porovnaní s procesom miešania prášku má materiál AgZnO pripravený ultrazvukovou disperziou charakteristiky jemnejšej výstužnej fázy, rovnomernejšej disperzie a zníženej aglomerácie. Strieborná matrica použitá v našich kontaktných nitoch Solid Silver má dobrú kvalitu a môže poskytnúť relatívne stabilný výkon.
2.2 Analýza lomu SEM
Obrázok 2(a) a obrázok 2(b) sú 500-násobné lomové SEM morfologické fotografie produktov AgZnO pripravených metódou mechanického miešania prášku a metódou ultrazvukovej disperzie. Pri porovnaní je možné vidieť, že materiál AgZnO pripravený metódou mechanického miešania prášku má slabú vnútornú väzbu a aglomerované častice ZnO majú veľký počet pórov. Pri odolávaní vonkajšej sile je ľahké lámať sa a lom je nerovnomerný; zatiaľ čo materiál AgZnO pripravený metódou ultrazvukovej disperzie má pevnú vnútornú väzbu a relatívne hladký lom.
Obrázok 2(c) a obrázok 2(d) sú 5000-násobné lomové SEM morfologické fotografie produktov AgZnO pripravených metódou miešania prášku a metódou ultrazvukovej disperzie. Pri porovnaní je možné vidieť, že častice ZnO v materiáli AgZnO pripravenom metódou mechanického miešania prášku sú nerovnomerne rozptýlené a aglomerované. Veľkosti sekundárnych častíc po aglomerácii sa značne líšia a jamky na lomoch drôtu majú rôznu hĺbku. Druhofázové častice ZnO s veľkosťou asi 1 μm sú však rovnomerne rozložené na striebornej matrici vo vnútri materiálu AgZnO pripraveného metódou ultrazvukovej disperzie a morfológia a veľkosť jamiek sú vysoko konzistentné. Potom, čo sa častice ZnO v procese mechanického miešania prášku aglomerujú, veľkosť sekundárnych častíc sa veľmi mení, čo vedie k regionálnym rozdielom v plasticite materiálu. Pri pôsobení vonkajších síl sa tendencia ku krehkému lomu ďalej zvyšuje [5]. Častice druhej fázy v materiáli pripravenom procesom ultrazvukovej disperzie sú zjavne jemné a rovnomerné, lom je relatívne plochý, hĺbka jamiek je v podstate rovnaká, vnútorná sila je počas lomu relatívne rovnomerná a materiál je izotropný. . Materiál použitý v našomPevné strieborné kontaktyPre Electrical má vysokú pevnosť a tvrdosť, čo dokáže zabezpečiť výrobu presných rozmerov.
2.3 Analýza mechanických a fyzikálnych vlastností
Obrázok 3(a) a obrázok 3(c) sú diagramy na porovnanie hustoty a odporu produktov AgZnO pripravených mechanickým miešaním prášku a ultrazvukovou disperziou. Z porovnania vyplýva, že hustota produktov AgZnO pripravených ultrazvukovou disperziou je vyššia ako hustota produktov AgZnO pripravených zmiešaním práškov. Je to preto, že prášok AgZnO pri mechanickom spôsobe miešania prášku sa počas miešania aglomeruje a póry v aglomerátoch sa počas procesu spekania nedajú zahustiť. Podľa teórie spekania [6] je procesom zahusťovania spekania v tuhej fáze viskózny tok a objemová difúzia atómov. Počas procesu spekania má aglomerovaný ZnO zlú tekutosť a rýchlosť samodifúzie Ag-Ag je oveľa väčšia ako rýchlosť vzájomnej difúzie medzi zložkami Ag-ZnO, čo vedie k nízkemu stupňu zahustenia po zahustení tuhej fázy, čo následne vedie k nízkej hustote. Metóda ultrazvukovej disperzie môže rozbiť ZnO na rovnomerné malé častice a rozptýliť ich v matrici Ag, čím sa výrazne zväčší kontaktná plocha Ag-ZnO a rozšíri sa oblasť vodivej siete Ag-Ag. Hustota je po spekaní zahustenia relatívne vysoká. Odpor súvisí s oblasťou vodivej siete Ag-Ag v materiáli. Keďže plocha vodivej siete Ag-Ag vytvorenej metódou ultrazvukovej disperzie je zväčšená, materiál AgZnO pripravený touto metódou vykazuje nižší odpor. Naša pevná látkaStrieborné kontaktymajú vyššiu hustotu a silnejšiu vodivosť.
Obrázky 3(b) a 3(d) sú porovnávacie diagramy tvrdosti a predĺženia produktov AgZnO pripravených mechanickým miešaním prášku a metódami ultrazvukovej disperzie. Z obrázku je vidieť, že tvrdosť AgZnO pripraveného metódou ultrazvukovej disperzie je výrazne vyššia. Je to preto, že charakteristiky tvrdosti kompozitného materiálu s kovovou matricou zloženého z fázy vystuženia a materiálu matrice sú určené hlavne charakteristikami komponentov kompozitného materiálu a väzbovým výkonom medzi komponentmi a fázou vystuženia. Keď je druhá fáza rovnomerne rozložená vo fáze matrice vo forme jemných dispergovaných častíc, čím menšia je veľkosť častíc druhej fázy, tým výraznejší spevňovací efekt sa dosiahne, čím sa zvýši tvrdosť materiálu. Toto posilňovanie sa nazýva posilňovanie druhej fázy . Predĺženie materiálu pozitívne koreluje s plasticitou materiálu. Jemne rozptýlené častice druhej fázy môžu výrazne zlepšiť plasticitu materiálu a vykazujú lepšiu plasticitu.
3 Závery
Materiál elektrického kontaktu AgZnO bol pripravený mechanickým miešaním prášku a ultrazvukovou disperziou a porovnávali sa účinky rôznych procesov na vlastnosti materiálu. Závery sú nasledovné:
(1) V porovnaní s procesom mechanického miešania prášku je komplexný výkon materiálu AgZnOSilver Electrical For Contactor pripraveného ultrazvukovou disperziou lepší. Jemné častice ZnO druhej fázy sú rovnomerne dispergované v striebornej matrici a získajú sa lepšie mechanické vlastnosti;
(2) Proces ultrazvukovej disperzie účinne zlepšuje fenomén aglomerácie ZnO vo vnútri organizácie. Z mikroskopickej štruktúry lomu možno vidieť, že vnútorná väzba je dobrá, získa sa relatívne hustý systém a zlepší sa stabilita rôznych vlastností materiálu.
Náš elektrický stykačStrieborné kontaktysú vyrobené z vysoko čistého strieborného materiálu s vynikajúcou vodivosťou a odolnosťou proti korózii, zaisťujú stabilnú prevádzku v rôznych elektrických zariadeniach. Vďaka presnej technológii spracovania a prísnej kontrole kvality môžu naše strieborné kontakty nielen výrazne zvýšiť životnosť elektrických spotrebičov, ale aj výrazne znížiť stratu energie a náklady na údržbu. Či už ide o vysokofrekvenčné spínače, relé alebo stykače, Solid Silver Contact Rivet je spoľahlivou voľbou. Výber našich strieborných kontaktov znamená výber efektívnych, odolných a vysokokvalitných elektrických riešení, ktoré pomôžu vášmu zariadeniu pracovať stabilne po dlhú dobu.
