真空接触器AgWC60触头材料工艺研制总结
交流接触器触头材料
交流接触器触头材料交流接触器触头材料是指用于交流接触器内部的触头部分的材料。
触头是接触器中的关键部件，它负责在通电和断电过程中，完成电流的导通和切断。
触头材料的选择对接触器的性能及寿命至关重要。
常见的交流接触器触头材料有：银合金材料、铜及其合金材料、钨材料等。
下面我将详细介绍这几种触头材料的特点和应用。
首先是银合金材料。
银合金材料是最常见的交流接触器触头材料之一。
它具有良好的导电性和导热性能，且在通电和断电过程中能保持较低的接触电阻。
银合金材料还具有较强的耐氧化和耐腐蚀性能，能够在长期使用中保持较好的触头性能。
此外，银合金材料的熔点较低，能够适应高频率的通断操作，因此广泛应用于交流接触器中。
其次是铜及其合金材料。
铜及其合金材料具有较好的导电性能，能够在通电过程中形成稳定的导电通路。
铜触头材料的熔点较高，适用于大电流和高温环境下的应用。
此外，铜触头材料的耐磨损性能较好，能够在频繁接触和分离的过程中保持较长的使用寿命。
因此，在高负载和高温环境下，铜及其合金材料是常用的触头材料之一。
还有一种常见的触头材料是钨材料。
钨材料具有极高的熔点和硬度，能够在高温和高负载环境下保持较好的触头性能。
钨触头材料的导电性能较差，但在交流接触器中，其硬度和高熔点可以弥补其导电性能的不足。
因此，在高温和高负载环境下，钨材料是一种重要的触头材料选择。
除了上述三种常见的触头材料外，还有其他一些特殊材料，如钴合金、铜钯合金等，在特定的应用中也有一定的使用。
这些特殊材料具有一些特殊的性能，如耐磨性能、耐高温性能等，适用于特殊的工作环境。
总结起来，交流接触器触头材料的选择要根据具体的应用环境和要求来确定。
银合金材料具有良好的导电性和导热性能，适用于大部分的应用场景；铜及其合金材料适用于高负载和高温环境；钨材料适用于极端高温环境。
大家在选择时需要综合考虑材料的性能、成本和寿命等因素，以选择最合适的触头材料。
银钨触头材料的制备工艺及使用性能
ｍｇ ｍ２ 随着碾磨时 间的延长 ， ／ 其触头重量损失量不断减少 ， 机 械合金化 １ ｈ后其 电弧腐蚀 率 ， 少约 ２ ０ 。用混合 粉 制成 ５ 减 ０ 的触 头其腐蚀 率并不随开 闭次数 的增 加而 变化 ， 用机械 合金 但 化 粉制 成 的 触 头 ， 腐 蚀 率 则 随着 开 闭次 数 的增 加 而 减 少。 其 ＭＡ 制备的触头材料具有 较长 的使 用 寿命 ， 原 因在 于较 细小 其 的钨颗 粒均 匀分布在银的基体上［ １ 。
～
Ａ ｗ 触头材料才能获得最好 的电接触性 能 ， 而只有 ｗ 粉具有
一
定 粒度大小和粒度组成时 ， 才能形成理想 的骨 架结构 ， 即由牢 固相互 连接的 ｗ 粒子所 构成 的网络并 有光 滑表 面的开 口毛细
孔 。钨粉太细 ， 多孔 骨架 内部 闭塞孔 隙增 多 ， 响液 体金 属进 影 入。熔 渗温度影响到触头材料 的最终 质量 。温度偏低 ， 烧结后 ，
（ ） Ｖ为骨架体积 （ｍ３ ， ｇ， ｃ ）Ｓ为修 正值 取 ０ ８ ． 。 ． ～Ｏ ９
１２ 机 械 合金化 ．
机械合金化 （ ＭＡ） 为一种 新 兴的 材料 制备工 艺 ， 年来 作 近
已经得 到了广泛 的应用 和发 展。２ 纪 ６ Ｏ世 Ｏ年代 ， 国国际镍 美
公 司的 Ｊ Ｓ Ｂ ￣ａ ｉ ． ． ｅ ｒ ｎ首次提出此法 ， ｎ 并成功用 于制备 氧化物弥 散强化镍基 高温（ Ｓ 合金 。所谓 机械 合金化 ， 是两种 或多 ＯＤ ） 就 种元素混合 粉末 通过高能球磨长时间混合 ， 粉末吸收机械能 ， 承 受 冲击 、 切 、 擦和压缩 等多种力 的作用 ， 剪 摩 在球磨介 质的作用 下 经过 反复的挤压 、 焊合 、 破碎和断裂等相互结合 的过程并经过 扩散或 固态反应而实现合金化 的 目的Ｌ １ 。
银基系列电接触复合材料的研发与应用
银基系列电接触复合材料的研发与应用郑旭阳;巫小飞;龙小庆;聂宝鑫;谢明;陈永泰;王松【摘要】银基电接触复合材料具有优异的电接触性能,在低压电器、汽车电器和家用电器等行业有广泛的应用.从银基系列电接触复合材料的物理、力学、电学及加工性能等应用要求出发,介绍了银基系列电接触复合材料的制备方法、种类、性能、特点及应用领域,阐述了在已有的银基电接触材料中添加第三组元,改善银基系列电接触复合材料性能的情况.同时介绍了Ag-碳纳米管、Ag-导电陶瓷、Ag-石墨烯等新型银基电接触复合材料的性能、特点及应用领域.【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2018(039)0z1【总页数】6页(P66-71)【关键词】银基电接触复合材料;制备方法;性能;特点;应用【作者】郑旭阳;巫小飞;龙小庆;聂宝鑫;谢明;陈永泰;王松【作者单位】贵研中希(上海)新材料科技有限公司,上海201603;贵研中希(上海)新材料科技有限公司,上海201603;贵研中希(上海)新材料科技有限公司,上海201603;贵研中希(上海)新材料科技有限公司,上海201603;贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106;贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明650106【正文语种】中文【中图分类】TB331;TG146.3+2银基系列电接触复合材料，不仅化学稳定性高，物理、力学及电学性能优良，而且还具有独特的抗熔焊性、耐电弧烧损性、抗氧化性，以及低成本等特点[1]，是各类高低压开关、电器、仪器仪表、电子元器件的核心部件，被广泛应用于现代工业领域中的各种交直流接触器、断路器、继电器、转换开关等，其性能的优劣直接决定整个电器产品的通断容量、使用寿命和运行可靠性等，是现代国民经济和社会发展的重要支撑材料之一。
随着科学技术和现代工业的发展，电力、电子、电器、通讯、运输、能源、机电、航空、航天、军工等有关行业对银基系列电接触复合材料的需求越来越大，特别是清洁能源电器、开关触子、电工触头、集成电路桥架、大型高速涡轮发电机转子、高铁断路器、精密仪器仪表、机器人、无人机控制器件等新兴工业的发展，使贵金属系列电接触复合材料成为21世纪有色金属新材料领域发展的主导产业之一，美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国等世界工业发达国家纷纷把它列为高新技术产业给予支持和发展[2]。
真空接触器的工作原理工程
真空接触器的工作原理工程
真空接触器通常由绝缘隔电框架、金属底座、传动拐臂、电磁系统、辅助开关和真空开关管等部件组成，
真空开关管是以上封盖、下封盖、金属波纹管和陶瓷管等组成，该真空开关管，外壳采用95瓷绝缘材料制成波纹式的瓷管，它具有爬电间隔大、机械强度高、耐热和耐冲击的特点。
真空开关管内封装一对动静触头，触头材料采用耐磨且低截流值的Cu－W－Wc，这样在满足开断性能的条件下，减小开断过程中由于截流引起的过电压，进步了真空开关管的使用电寿命，
电磁系统考虑实际吸力特性和反力特性良好配合，以及发挥接触器运行时噪音低、节电的优点，采用滞留双线圈由起动和维持两绕组组成，通过辅助开关切换，为了便于用户进展交流电源操作，接触器带有桥式整流装置。
机械锁扣：当闭合线圈通电时，接触器吸合，机械锁扣锁住：当脱扣线圈通电时，机械锁扣脱扣，接触器释放，脱扣线圈在热态时，其电压在Us85%－110%范围内使接触器可靠释放。
AgNi电触头材料制备工艺进展
电工 材料
２ ０ １ ３ Ｎｏ ． ４
王 珩等： Ａ ｇ Ｎ ｉ 电触头材料制备工艺进展
７
Ａｇ Ｎｉ 电触头材料制备工艺进展
王 珩 ，李 素华 ，翁 桅 ，柏小平 ，刘 立强，李 国伟
３ ２ ５ ０ ２ ５ ） （ 福达合金材料股份有限公司 ，浙江温州
电触头的研究现状
电触头的研究现状文献来源：李英民, 薛纪文, 王俊勃等.A gSnO2电触头材料的研究进展[J].电工材料，2003，（2）：20-27.1972 年日本开始限制使用AgCdO 电触头材料并寻找代替品, 随后美国、法国、英国等也相继研制AgCdO 的代替品, 人们试图采用其它材料代替AgCdO 以弥补其不足,并使这种材料的综合性能高于AgCdO 材料。
A gSnO 2 电触头材料研究现状：始于1981年，在发达国家得到了迅速发展, 现已逐步应用于接触器(交流和直流)、功率继电器(交流和直流) 和某些低压断路器等领域。
20 世纪80 年代,Degu ssa 公司宣称该公司以约十年时间、耗资上千万马克, 采用先进的粉末烧结挤压技术研制成功AgSnO 2 电触头材料。
80 年代中期, 上海电器科学研究所等单位完成了内氧化A gSnO 2 电触头材料的试制工作。
文献来源：胡春文，鲁世强，贺跃辉等.CuCr 触头材料的制备方法[J].国外金属加工，2004，25（2）：58-63.现状：美国用电器公司于上世纪六十年代率先提出了真空触头材料的设计判据，研制出了Cu-Bi ，Cu-Be-Bi等二元和三元触头合金材料。
其中Cu一Bi 触头材料因有良好的通流能力、开断能力和抗熔焊性，曾在60 年代风行一时，获得广泛应用川。
近二十年来，Cu一C: 合金的出现是真空开头触头材料的突破，使真空开关的开断能力、截流、耐压及抗熔焊性能都得到极大的改善，成为Cu一Bi 触头材料的有力竞争对手。
目前，在中压特别是大功率真空开关领域，CuCr 触头材料占据了统治地位。
文献来源：骆瑞雪.耐负荷的Ag - Cu - C - SnO2触头材料的制备[J].研发与应用,2006,25(4):38.80 年代末, 世界各国的研究人员均开始大力开发新型材料以代替AgCdO 合金, 如Ag- SnO2,Ag- ZnO, Ag-MnO2, Ag- InO2。
熔渗法AgW(50)触头表面渗Ag问题的工艺研究
薛博宇：熔渗法Ａ ｇ ｗ（ ５ ｏ ） 触头表面渗Ａ ｇ 问题的工艺研究
电工材 料 ２ ０ １ ５ Ｎｏ ． ４
熔渗法 Ａｇ Ｗ（ ５ Ｏ ） 触头表面渗 Ａ ｇ问科 电工材料有限公 司，上海 ２ ０ １ ４ ０ ０ ）
摘要 ： 电触头作为 电器设备的关键元件之一 ， 既是载流体 ， 又是机械零部件 ， 要求其具有 良好的导电导
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ａｇ Ｅｘ ｕｄａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ
Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ Ａｇ Ｗ（ Ｓ Ｏ ）Ｃｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｂ ｙ Ｆ ｉ ｌ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
ＸＵ Ｅ Ｂｏ — ｙ ｕ
（ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｄｉ ａ ｎ ｋ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ １ ４ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｓ ｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ，ｅ ｌ ｅ ｃ ｒｉ ｔ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｉ ｓ ｂ ｏ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ａ ｒ ｔ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ａ ｎ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ ，ａ ｒ ｃ ａ ｂｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，ｌ ｏ ｗ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ
真空灭弧室触头材料
真空灭弧室触头材料1. 引言真空灭弧室触头材料是一种在高压电力设备中起到灭弧和传导电流的重要元件。
它们在电力系统中的应用广泛，包括断路器、隔离开关、接地开关等。
触头材料的选择对设备的性能和可靠性有着重要影响，因此对触头材料的研究和开发具有重要意义。
本文将从触头材料的基本要求、常用材料、新型材料以及未来发展方向等方面进行探讨，以期对真空灭弧室触头材料有一个全面、详细且深入的了解。
2. 触头材料的基本要求真空灭弧室触头材料需要满足以下基本要求：2.1 高温性能触头材料在高压电力设备中会遭受到高温的影响，因此需要具有良好的高温性能，包括高温稳定性和耐热性。
触头材料应能在高温下保持稳定的物理和化学性质，不发生热膨胀、软化或氧化等现象。
2.2 电气性能触头材料需要具有良好的电气性能，包括低电阻、高绝缘性和良好的电弧灭除能力。
触头材料应具有较低的电阻，以降低电流通过时的能量损耗；同时，触头材料应具有较高的绝缘性，以防止电流外泄；此外，触头材料还需要具备良好的电弧灭除能力，以确保设备的安全运行。
2.3 机械性能触头材料需要具有良好的机械性能，包括高强度、耐磨性和耐冲击性。
触头材料应能够承受高压电力设备中的机械应力，不发生破裂、变形或磨损等现象。
2.4 热导性能触头材料需要具有良好的热导性能，以便将灭弧时产生的热量迅速散发，防止触头温度过高。
3. 常用触头材料目前，常用的真空灭弧室触头材料主要包括铜合金、银合金和铜铬合金等。
3.1 铜合金铜合金是一种常用的触头材料，具有较高的导电性能和机械强度。
铜合金触头材料通常含有添加剂，如锡、镍、锌等，以提高其硬度和耐磨性。
铜合金触头材料适用于中低压电力设备，但在高压环境下容易发生氧化和热膨胀等问题。
3.2 银合金银合金是一种具有良好电气和热导性能的触头材料。
银合金触头材料通常含有添加剂，如钯、铜等，以提高其硬度和耐磨性。
银合金触头材料适用于高压电力设备，但成本较高，因此在实际应用中常与其他材料进行复合。
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AgWC60触头材料及其工艺研究
陕西中天火箭技术有限责任公司高友谊曹兆红
摘要：本文对真空接触器用AgWC电触头材料进行了研究，通过对比实验，制备出了高性能的AgWC触头。
关键词：真空接触器银碳化钨电触头材料工艺
1前言
目前国内真空接触器触头材料主要有Cu-WC、CuW-WC、Cu-W系列，国外普遍采用AgWC触头，与其他触头相比，AgWC具有更好的导电性能，更低的截流值(0.7A)，是接触器理想的材料，但因其成本大，价格高，国内尚没有普及，应用限于要求较高的场合，如1.2KV/630A系列真空接触器。
应客户要求提供AgWC60触头材料，其性能指标要求如下表1：
表1 国内外AgWC性能指标
2原料
Ag粉采用的是上海化学试剂厂的化学试剂，200目、纯度99.90%、Q/CYDZ-187-2003、批号F20070219。
由于AgWC60杂质含量要求<0.05%，市场上没有一级Ag粉（纯度99.99%）或二级Ag粉（纯度99.95%）。
熔渗使用的Ag片性能指标与上相同。
WC粉使用的是株洲硬质合金集团的WC粉，根据杂质和导电性能要求，试验中不能引入任何杂质，如加入成形剂。
3工艺流程
由于WC塑性差，与Ag浸润性不好，参照Cu-WC工艺，采取少量Ag粉和WC粉混合后压制成形再熔渗的工艺。
具体工艺如下：
Ag粉和WC粉混粉→压制成型→H2条件下还原烧结→真空条件下熔渗Ag
在AgWC60中，Ag和WC两者体积比为1。
不可能通过传统的工艺，WC粉→压制成型→还原烧结→熔渗Ag，因为AgWC两组分均形成不了骨架，需要在压制毛坯中加入诱导银。
3.1压坯原料配比及压制
在压坯原料配比中，若Ag含量少，则成形性差，易裂；若Ag含量大，成形压力大，可能形成闭孔，渗不透。
通过多次试验不同配方，试验中采用三种不同的比例，确定压坯具有良好的成形性和渗透性。
压坯配比及压制工艺参数见表2。
表2 压坯配比及压制工艺参数
注：Ag密度10.5 g/cm3，WC密度15.6 g/cm3。
3.2熔渗工艺
经多次实验对比，两种配比均宏观上能满足要求：
表2中（1）（2）熔渗工艺:1090℃x300min冷却300℃以下通N2
表2中（3）熔渗工艺:1100℃x2400min冷却300℃以下通N2
在1200℃时Φ14mm的压坯烧结熔渗完试样保持完好外形，其内部肉眼看不出缺陷，但Φ35mm的压坯开裂，界面有黑斑，据分析黑斑可能是WC，究其原因，Ag的熔点低，962℃，压坯在熔渗过程中，Ag含量多，WC与Ag不能形成完整的骨架，靠塑性变形而形成的机械连接，强度低，在1200℃时熔化而开裂，由于表面张力，液体Ag流失。
而在1100℃，Φ35mm 的压坯不开裂，表明在1100℃~1200℃区间，是该AgWC组分银熔化临界点。
800℃保温是考虑H2还原Ag粉吸附的气体，据资料，Ag2O加热到300℃完全分解为金属Ag和氧。
熔渗时Ag片放在压坯上面，压坯用Al2O3粉填埋，若不用Al2O3粉，熔渗完毛坯底部基准面以及毛坯边缘处留有少量Ag，造成机加困难或留有机加余量多。
3.3 性能检测
最终性能检测结果见表3。
表3 最终试验测试结果
注：表2和此表相对应。
3.4 金相组织
最终产品内部组织的均匀性见金相组织图1，Ag和WC两相组织均匀，颗粒细小，没有明显的聚集区，达到电触头行业的要求。
图1 AgWC60金相组织
4结论
采取少量Ag粉和WC粉混合后压制成形再熔渗的工艺，试制出一批AgWC60样品，除Ag粉杂质、H2含量没有测试以外，其余性能合格。
基本满足客户提出的要求，已提供给客户，客户反映良好，在批量生产时还应考虑如下两方面的工作：
（1）Ag粉采用工业粉而不是化学试剂一级粉，据资料，欧洲电触头生产厂商对采购
Ag重熔处理提高纯度，使用光谱仪、原子吸收分光光度计对Ag杂质进行测量和控制。
国内Ag中杂质元素的控制完全依赖原材料的质量保证。
微量杂质对低压触头材料AgSnO2的使用性能影响大，所以要严格控制杂质，尚不清楚微量杂质对AgWC的使用性能的影响程度。
（2）样品中H2含量尚不清楚，若含量高，控制WC粉及Ag粉少与空气接触。
资料介绍还可以用露点高的氢气还原、真空脱气方法除气。
5参照标准； GB/T 4135-2002《银Silver》
GB/T 1773-1995《片状银粉Flake silver powders》
GB/T 1774-1995《超细银粉Superfine silver powders》。