Nel campo dei materiali elettrici e degli apparecchi elettrici a bassa-tensione, le prestazioni dei contatti in argento per gli interruttori determinano direttamente l'affidabilità e la durata dei prodotti. Recentemente, Foshan Tongbao Precision Alloy Co., Ltd. ha compiuto nuovi progressi nella ricerca e nello sviluppo di contatti in argento per materiali relè, con la sua domanda di brevetto per "Un materiale di ossido di stagno d'argento drogato con ossidi di terre rare e il suo metodo di preparazione e applicazione" pubblicata ufficialmente. Questa tecnologia ottimizza il sistema AgSnO₂, ottenendo un miglioramento sinergico nella microstruttura e nelle proprietà elettriche del materiale introducendo ossidi di terre rare, fornendo un nuovo percorso tecnico per lo sviluppo di contatti elettrici ad alte-prestazioni.
Dal punto di vista del settore, i materiali in ossido di stagno e argento, grazie alle loro caratteristiche prive di cadmio-e rispettosi dell'ambiente, hanno gradualmente sostituito i tradizionali materiali AgCdO, diventando la soluzione principale per i contatti elettrici in argento. Tuttavia, in condizioni di carico elevato e di commutazione frequente, i materiali AgSnO₂ devono ancora affrontare problemi come l’erosione dell’arco, la tendenza alla saldatura e un’insufficiente stabilità di lavorazione. Pertanto, come migliorare la resistenza all'arco e la durata garantendo al tempo stesso la conduttività è sempre stata una questione chiave nel campo dell'ingegneria dei materiali.
L'innovazione principale di questo brevetto risiede nel concetto di progettazione composita di "doping con ossidi di terre rare + dispersione uniforme". La macinazione a sfere fine della polvere di ossido di stagno ne ha controllato la dimensione delle particelle nell'intervallo D(0,5)=0.5–5 μm, migliorandone significativamente la disperdibilità e la reattività. Successivamente, i nitrati di terre rare sono stati sciolti per formare una soluzione acquosa omogenea, che è stata poi dispersa mediante ultrasuoni con il liquame di ossido di stagno, ottenendo una distribuzione uniforme su scala nanometrica dei precursori delle terre rare all'interno del sistema. In condizioni alcaline (pH maggiore o uguale a 10), i precursori si depositano e si legano alla superficie delle particelle di ossido di stagno. Dopo il lavaggio, l'essiccazione e la calcinazione, si è finalmente formata una struttura drogata stabile.
La chiave di questo percorso di processo risiede nella "deposizione in-situ dei precursori + successiva conversione del trattamento termico", evitando di fatto i problemi di distribuzione non uniforme causati dalla tradizionale miscelazione meccanica. In questo modo, gli ossidi delle terre rare possono formare una fase rinforzante dispersa all'interno della matrice d'argento, non solo migliorando la resistenza del materiale all'erosione da arco ma anche migliorando significativamente le sue prestazioni di saldatura anti-fusione. Ciò è particolarmente importante per i punti di contatto in argento e i contatti elettronici per la commutazione ad alta-frequenza.
In termini di prestazioni, il materiale AgSnO₂ drogato presenta vantaggi multi-dimensionali. Innanzitutto, sotto l'irradiazione dell'arco, gli ossidi di terre rare possono sopprimere l'ablazione del materiale causata da temperature elevate localizzate, riducendo il tasso di danneggiamento dei contatti d'argento per la superficie dell'interruttore. In secondo luogo, gli elementi delle terre rare migliorano l'energia interfacciale, riducendo l'adesione allo stato di metallo fuso, diminuendo così il rischio di saldatura per fusione nei contatti in argento per MCCB. Queste proprietà lo rendono più affidabile nelle applicazioni con contatti in lega d'argento e contatti in lega d'argento.
Inoltre questa tecnologia tiene conto anche delle prestazioni di lavorazione. I tradizionali materiali AgSnO₂, a causa della loro elevata durezza, sono soggetti a rotture o instabilità di lavorazione durante la trafilatura e la formatura del filo. Ottimizzando la struttura della polvere e la distribuzione del drogante, questo materiale presenta migliore plasticità e consistenza durante le successive lavorazioni, migliorando la resa dei fili finiti. Ciò è di grande importanza per la produzione su larga-scala di contatti in argento massiccio e rivetti a contatto in argento massiccio.
Dal punto di vista applicativo, questo materiale può essere ampiamente utilizzato in prodotti elettrici a bassa-tensione come relè, contattori, interruttori automatici e termostati, particolarmente adatto per scenari con elevati requisiti di durata e stabilità. In questi sistemi, i contatti elettrici a molla e i contatti-nelle-strutture elettriche spesso devono resistere a commutazioni frequenti e condizioni di carico complesse, richiedendo quindi prestazioni complessive estremamente elevate dai materiali. L'emergere di nuovi materiali drogati con AgSnO₂- migliorerà ulteriormente l'affidabilità di questi componenti critici.
È interessante notare che con lo sviluppo di nuova energia, veicoli elettrici e reti intelligenti, la domanda di contatti in argento ad alte-prestazioni è in rapido aumento. Nelle applicazioni che richiedono corrente elevata, alta frequenza e lunga durata, i materiali tradizionali si stanno gradualmente avvicinando ai colli di bottiglia prestazionali e il raggiungimento di innovazioni prestazionali attraverso il controllo della microstruttura sta diventando una direzione importante per lo sviluppo del settore. Il percorso tecnico proposto in questo brevetto fornisce un paradigma di riferimento per l'aggiornamento dei sistemi di materiali di contatto Solid.
Dal punto di vista dello sviluppo tecnologico, la futura ottimizzazione dei materiali di contatto si concentrerà maggiormente sulla "progettazione strutturale multi-scala" e sui "compositi funzionali". Ad esempio, attraverso il drogaggio su scala nanometrica, il controllo dell’interfaccia e il rinforzo composito, è possibile raggiungere un equilibrio tra conduttività, resistenza all’arco e proprietà meccaniche. Allo stesso tempo, i requisiti di produzione ecologica e di protezione ambientale continueranno a guidare lo sviluppo di sistemi di materiali privi di cadmio-, consentendo ai contatti in argento puro e ai nuovi materiali compositi di completarsi a vicenda in diversi scenari applicativi.
Nel complesso, questo brevetto non solo realizza innovazioni nei percorsi di processo, ma stabilisce anche un legame più stretto tra le prestazioni dei materiali e le applicazioni ingegneristiche. Controllando con precisione la struttura della polvere e la distribuzione del drogante, fornisce una soluzione efficace per migliorare le prestazioni complessive dei contatti elettrici in argento. Con l’ulteriore industrializzazione, si prevede che questa tecnologia verrà applicata in molteplici settori di nicchia e avrà un impatto positivo sugli aggiornamenti tecnologici del settore.
Per ulteriori informazioni suContatti d'argentosoluzioni, contattateci. Ti forniremo supporto tecnico professionale e servizi personalizzati.
Contattaci
