电触点用贵金属合金

贺利氏

贵金属合金是由银、金、铂、钯、铱、锇、铑和钌这两种或两种以上元素组成的合金。偶尔也使用非贵金属合金元素。它们是特别有用的电触点材料,因为它们具有非常高的导电性,高度耐腐蚀,具有良好的机械性能,可加工。

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图1所示。开关接触。来源:贺利氏。

为什么要用贵金属合金做电触点?

银、金和铂族金属常被用作电触点,因为它们的高导电性.然而,在电触点中使用这些金属有一些缺点,包括机械性能差,导致耐磨性差。一些贵金属,如银,也容易发生化学降解,这降低了它们的导电性。

为了克服使用纯贵金属所面临的问题,他们经常合金化的:与其他金属合金化的,包括其他贵金属和非贵金属。这解决了使用贵金属作为电触点的一些限制。通过合金化,可以增强贵金属的机械性能和耐腐蚀性,使它们更适合于广泛的电接触应用。

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图2。多丝雨刷。来源:贺利氏。

电触点用贵金属合金的性能

电触点一般要求导电率高、耐腐蚀,在开关、电刷或滑环等运动触点情况下,要求具有良好的机械性能和耐磨性。

贵金属合金作为金属触点优于非合金贵金属的特性包括:

  • 高耐腐蚀性
  • 高导电性
  • 低接触电阻率
  • 良好的加工性能
  • 高再现性的材料性能
  • 高延性
  • 高耐磨性
  • 使用寿命长

电触点用贵金属合金的例子

有三组常用的贵金属合金用于电触点。它们是银基、金基和铂基合金,后者最常见的是铂基和钯基合金。

银基合金

银是一种很有吸引力的接触材料,因为它表现出最高的电和热导率任何金属。它还具有很强的抗氧化性。但它的缺点是耐磨性低,软化温度低,对硫的亲和力强。在银的表面形成硫化银层导致其电阻增加。

通过合金化,可以提高硬度和抗拉强度等力学性能,以增强耐磨性和抗冲蚀性。然而,这是以降低整体电阻率和耐腐蚀性为代价的。

最常用的合金元素是Cu,但也使用Ni。

银基合金的一个例子是AgCu20,由80 wt.% Ag和20 wt.% Cu组成。

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图3。银基触点材料。来源:贺利氏。

在于合金

黄金是化学上最稳定的金属;然而,它的纯形式并不是一种合适的接触材料。这是因为它倾向于粘和冷焊接,即使在低接触力。硬度低,耐磨性低。在其纯形式下,金触点仅限于电镀或真空沉积涂层。

在大多数情况下,金电触点存在,金合金使用。二元金合金是最常见的,通常表现出增加的机械强度和电气开关性能,然而,显示出降低的导电性。为了降低含金量,可以加入第三种元素,形成三元合金。它们表现出良好的机械稳定性和耐腐蚀性。

在二元和三元金基合金中常见的合金元素包括贵金属Pt, Pd, Ag和非贵金属Ni, Co和Cu。

金基合金的例子有AuAg25Cu5(由70 wt.% Au, 25 wt.% Ag和5 wt.% Cu组成),赫拉238(AuAgCu)和赫拉277(AuPdAg)。

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图4。滑环。来源:贺利氏。

铂基合金

这些合金以铂族金属(Pt, Pd, Rh, Ru, Ir和Os)中的一种作为基本金属,最常见的两种是铂和钯。铂和钯对金具有同样高的耐腐蚀性。然而,它们纯形式的缺点来自于它们作为化学催化剂的特性。有机化合物沉积在金属表面容易聚合,形成棕色粉末。这导致接触电阻增加。

在Pt和Pd中加入合金元素,与其他贵金属合金类似,可以提高机械性能和耐腐蚀性。在这两种合金中,pd基合金更为常见。例如,PdAg合金表现出抗硫化物形成的能力。pd基合金经历硬化过程的能力使它们在耐磨滑动触点中特别有用。

铂族金属通常与同族的其他金属以及Au, Ag, Cu, W, Ni, Co和Zn合金化。

合金的例子包括赫拉649(PdAgCu合金)时效硬化赫拉648(PdAgCuPtAu合金)时效硬化。

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图5。收集器刷子。来源:贺利氏。

电触点类型

用于触点的贵金属合金形式多种多样。这些包括:

  • 贵金属条,用于电池触点、密封条、滑动触点、半导体晶圆测试探针针等接触部件的原料。
  • 接触针,用于装配连接技术和传感器技术中的信号和功率传输。
  • 滑动接触,如换向器刷和换向器角,例如用于直流电机。
  • 开关接触,通常用于信息和数据技术中的接触系统。
  • 滑环,用于在静止和旋转部件之间传递电力和信息。
  • 多丝雨刷,用于高电流传输质量的接触系统。

贵金属合金触点用于哪些应用?

在各种各样的行业中,贵金属被用于电接触应用。这些行业包括汽车、半导体、能源、电子元件和医疗行业等。

贵金属用于电触点的一些具体应用包括:

  • 开关接触
  • 电机和发电机,特别是电刷和精密直流电机
  • 信号传输
  • 电力传输
  • 装配与连接技术
  • 传感器技术
  • 医疗技术
  • 电子或机电系统
  • 雷达设备
  • 机器人
  • 助听器电池的触点
  • 半导体晶圆测试用探针
  • 用于汽车工业和白色家电等工业应用的安全部件的插件连接器
  • 汽车工业中lambda探针的密封元件
  • 在测量和控制技术中,如旋转、滑动和微调电位器
  • 作为线性或角位置变送器的位置指示器
  • 在汽车技术中,作为燃料表、油压指示器的接触元件,以及蝶阀、方向盘、油门踏板和齿轮杠杆的位置变送器
  • 救援服务技术、通信技术和防御技术的编码开关
  • 作为信息电子学中的滑动开关
  • 用于滑环系统或小型直流电机中运动部件之间的信号或电流传输
  • 低压能源技术领域的开关设备
  • 起重机
  • 旋转生产机
  • 医疗设备

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图6。多线雨刷使用。来源:贺利氏。

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本文由贺利氏

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