电接触与电接触材料(四)
粉末预氧化法AgSnO2In2O3电接触材料的制备及性能研究
郭玉石等：粉末预氧化法Ａ ｇ ｓ ｎ ｏ ： Ｉ Ｉ ｌ ２ ｏ ， 电接源自材料的制备及性能研究 ３
粉 末预氧化法 Ａ ｇ Ｓ ｎ Ｏ ２ Ｉ ｎ ２ Ｏ ３ 电接触 材料 的 制备及性 能研 究
郭玉石 ，姬婉婷 ，张晨 飞 ，安 国建 ，殷 聪朋 商雪妮 ，孟凡斌
ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｐ ｏ ｗｄ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｂ ｒ ｅ ａ ｋｉ ｎｇ ａ ｎｄ ｓ ｉ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ．Ｃｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｉｖ ｒ ｅ ｔ ｓ ａ ｒｅ ｍａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ｎｓ ａ ｏ ｆ ｃ ｏ ｌ ｄ ｉ ｓ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ，ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ，ｄ ｒ ａ ｗｉ ｎ ｇ ，ｅ ｔ ａ １ ．Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ａｃ ｔ ｔ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｒ ｅ ｐ ｒｅ ａ ｄ
Ｇ Ｕ Ｏ Ｙ ｕ — ｓ ｈ ｉ ， Ｊ Ｉ Ｗａ ｎ — ｔ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｃ ｈ ｅ ｎ － ｆ ｅ ｉ ， Ａ Ｎ Ｇ ｕ ｏ － ｊ ｉ ａ ｎ ，
ＹＩ Ｎ Ｃｏ ｎ ｇ － ｐｅ ｎ ｇ ￣ ，Ｓ ＨＡＮＧ Ｘｕ ｅ － ｎ ｉ ’ ，Ｍ Ｅ Ｎ Ｇ Ｆ ａ ｎ — ｂｉ ｎ
度、 抗拉强度 、 抗 电弧侵蚀和抗材料转移性能明显优于 Ａ Ｏ Ｍ制备的Ａ ｇ Ｓ ｎ Ｏ ： Ｉ ｎ ２ ０ ， 电接触材料。 关键词 ： 水雾化法 ； 粉末内氧化法 ； 合金 内氧化法
中图分类号 ： Ｔ Ｍ２ ０ ５ ． １ ； Ｔ Ｇ１ ４ ６ ． ３ ＋ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ ． ８ ８ ８ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ ． ０ ０ ０ ３ ． ０ ４
Ag-SnO_(2)电接触材料的研究进展及发展趋势
2021年8月 贵 金 属 Aug. 2021 第42卷第3期 Precious Metals Vol.42, No.3
收稿日期：2021-04-25 基金项目：大学生创新创业训练项目(S202010709022) 第一作者：王金龙，男，硕士研究生，研究方向：电工合金、金属基复合材料。E-mail：******************通信作者：付 翀，男，教授，研究方向：电工合金、金属基复合材料。E-mail：*****************
Ag-SnO2电接触材料的研究进展及发展趋势 王金龙，付 翀*，宁 静，李 旭，李清馨，路 杨 (西安工程大学 材料工程学院，西安 710048)
摘 要：Ag-SnO2电接触材料因具有优良的物理性能、抗熔焊性和耐电弧烧蚀性等特性，已经成为
最有可能代替传统有毒电接触材料Ag-CdO的一种新型环保电接触材料。基于40多篇文献的分析，归纳了包括合金内氧化法、粉末冶金法、喷涂法、模板法、磁控溅射法等制备工艺，增强相改性，增强相调控等方面对Ag-SnO2电接触材料组织性能的影响。提出设计研发新型Ag-SnO2电接触材料
的新思路，为Ag-SnO2电接触材料的进一步优化奠定了理论和实验基础。
关键词：电接触材料；Ag-SnO2；制备工艺；增强相改性；增强相调控
中图分类号：TM201.4；TG146.3 文献标识码：A 文章编号：1004-0676(2021)03-0085-08
Research progress and development trend of Ag-SnO2 electrical contact materials WANG Jin-long, FU Chong*, NING Jing, LI Xu, LI Qing-xin, LU Yang (School of Materials Science & Engineering, Xi'an Polytechnic University, Xi'an 710048, China)
《2024年大电流下材料及结构对滑动电接触性能的影响》范文
《大电流下材料及结构对滑动电接触性能的影响》篇一一、引言在电力系统中，滑动电接触是电力传输和分配的关键部分。
随着电力系统的不断发展，大电流下的电接触性能变得尤为重要。
本文将探讨大电流下材料及结构对滑动电接触性能的影响，以期为相关研究和应用提供理论支持。
二、材料对滑动电接触性能的影响1. 导体材料导体材料是滑动电接触的核心部分，其导电性能和耐磨性能直接影响到电接触的稳定性和寿命。
在大电流下，导体材料需要具备高导电性、高熔点和良好的抗热性能。
铜、银等金属因其优良的导电性和耐磨性，常被用作电接触材料。
此外，合金材料如银合金、铜合金等也因其优异的综合性能在电接触领域得到广泛应用。
2. 触点材料触点材料是滑动电接触中直接参与电流传输的部分，其性能直接影响电接触的稳定性和可靠性。
在大电流下，触点材料需要具备高导电性、低电阻率、良好的耐磨性和抗熔焊性。
常用的触点材料包括金、银、铜等金属及其合金。
这些材料具有良好的导电性和耐磨性，能够在大电流下保持稳定的电接触性能。
三、结构对滑动电接触性能的影响1. 触点结构触点结构是影响滑动电接触性能的重要因素。
合理的触点结构能够提高电接触的稳定性和可靠性，降低接触电阻和磨损。
常见的触点结构包括点接触、线接触和面接触等。
在大电流下，面接触因其较大的接触面积和较低的接触电阻而具有较好的电接触性能。
此外，触点表面的形状和粗糙度也会影响电接触的性能。
2. 弹簧压力结构弹簧压力结构是保持触点稳定接触的重要手段。
合理的弹簧压力结构能够保证触点在滑动过程中始终保持稳定的接触力，降低接触电阻和磨损。
弹簧压力的大小和分布会直接影响电接触的稳定性和可靠性。
在大电流下，需要更大的弹簧压力来保证稳定的电接触性能。
四、实验与结果分析为了研究大电流下材料及结构对滑动电接触性能的影响，我们进行了一系列实验。
实验结果表明，高导电性、高熔点和良好抗热性能的导体材料以及低电阻率、良好耐磨性和抗熔焊性的触点材料在大电流下具有较好的电接触性能。
贵金属电接触材料的发展概况
256理论研究1 引言 在电器设备和电子仪器系统中，电能、电信号必须能从一个导体传向另一个导体，而导体之间的连接处经常是造成电信号或能量供给和传递的主要障碍。
电接触元件能够在不同环境担负着电器的接通、分断、导流和隔离的工作，由于接触点受到的接触压力、工作电压、电流大小以及分断次数的不同，这些电接触元件的性能直接影响电转换器件及整个仪器、仪表的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。
所以在不同的应用环境下，电接触材料需要满足的性能要求也不同。
现阶段应用最广泛的电接触材料是贵金属基合金。
贵金属基电接触材料具有较高的导电和导热性、高化学稳定性、低而稳定的接触电阻、高抗熔焊性和高抗电弧侵蚀等优良性能，一直被认为是最好的电接触材料，尤其在接通和断开装置中表现出优异的综合性能，因此在许多电接触应用领域都选择其作为触点材料[1]。
2 电接触材料的分类 目前广泛应用的贵金属电接触材料主要是银、金、铂、钯合金，以及这些合金的复合材料和贵金属镀层材料。
银合金大量用于中等负荷或重负荷电器，铂合金、钯合金、金合金较多使用于小负荷电接触。
电接触材料一般按用途分为：电接点材料，电刷材料，绕组材料，导电环、换向片或整流片材料，接插件材料。
按工作方式分为：固定接触，开闭接触，滑动接触材料[2]，如图1所示。
贵金属电接触材料的发展概况马晓东,余建军,赵 涛（西安诺博尔稀贵金属材料有限公司,西安 710065）摘 要：本文介绍了贵金属基电接触材料的特性、应用范围以及目前的发展现状，并对贵金属电接触材料以后的发展趋势提出展望。
关键词：电接触材料;电刷丝;导电滑环;贵金属合金DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.19.221图1 电接触材料的应用 目前，已研制出的贵金属基电接触材料有数百种，归纳起来，它们可以分为4个系列：银基、金基、铂基和钯基电接触材料。
本文主要介绍贵金属电接触材料的主要性能优点以及在航空航天及军工等精密领域的广泛应用。
银氧化锡电接触材料
实验方案
2.4、AgSnO2挤压丝材的拉拔
热拉拔温度：700－750℃ 拉拔速度：0.5m/s 道次变形量：10-12% 两次退火间的总加工变形量：可达35%
结果：经过3道次热拉拔后就显示出较好的 冷加工性能，之后即可进行冷加工。
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实验方案
2.5、AgSnO2铆打的制备
经过挤压拉拔后，加工成Φ1.36丝，经退火后， 在YFC-16冷镦复合触头机制备触头样品 样品尺寸：帽头：3X0.7(直径为3mm,厚度0.7 杆为:1.5X2
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组织性能分析
分析与表征
断
口
组
力
电
微
电
织
学
学
观
弧
分
性
性
形
腐
析
能
能
貌
蚀
分
分
分
分
析
析
析
析
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组织性能分析
一、AgSnO2丝材断口形貌
日立S-3400型扫描电镜
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组织性能分析
一、AgSnO2丝材断口形貌
混 粉 法 制 备
包 覆 法 制 备
断口出现明显裂纹,在韧 窝周围还分布有SnO2 颗粒
韧窝尺寸和深度均匀一致, 在局部区存在较深的孔洞
混 粉 法 制 备
包 覆 法 制 备
阳极静触头10000次分断后的烧蚀形貌（低倍）
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组织性能分析
五、AgSnO2静触头电弧侵蚀形貌（二）
混 粉 法 制 备
包 覆 法 制 备
存在大的孔 洞及微裂纹
只有小的微孔， 没有微裂纹
阳极静触头10000次分断后的烧蚀形貌（高倍）
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组织性能分析
电器学 第二章 电接触与电弧理论(第7-11节)课堂笔记及练习题
电器学 第二章 电接触与电弧理论（第7-11节）课堂笔记及练习题主 题： 第二章 电接触与电弧理论（第7-11节）学习时间： 2016年11月14日--11月20日内 容：一、本周知识点及重难点分布表7-1 本周知识点要求掌握程度一览表二、知识点详解☆【知识点1】触头的接触电阻两个导体接触时产生的附加电阻即为接触电阻。
导体在接触时，是由一些小点接触的，在这些点的电流要收缩，称之为收缩效应，并且会形成与接触压力反向的电动斥力。
束流现象引起的电阻增量称为束流电阻。
导体的接触面暴露在大气中会导致表面膜层产生。
它包含尘埃膜、化学吸附膜、无机膜和有机膜。
触头表面由于尘埃膜、化学吸附膜、无机膜和有机膜等原因，使得电子无法穿过这层来导电，但是由于电子本身存在波粒二相性，可以以波的形式来穿透这层膜而导电。
这种现象称为隧道效应。
因此，膜层导致的电阻增量称为膜层电阻。
可见，接触电阻的实质是收缩电阻和膜电阻。
接触电阻的经验计算公式：c (0.102)j mj K R F 其中：c K --与触头材料、接触面加工情况以及表面情况有关的系数；j F --接触压力；m --与接触形式有关的指数（点接触0.5m =，线接触0.50.7m =，面接触 1.0m =）影响接触电阻的因素有很多，接触形式、接触压力、表面状况、材料性质等都会影响接触电阻的大小。
【知识点2】闭合状态下的触头接触电阻：两个导体接触时的附加电阻。
1、触头的发热触点对周围介质的温升为：()()j T j j jm A pK R I R I τλλρτ++=2/8/2222 式中：p A 、---触头本体的截面积及其周长；T K ---综合散热系数；j τ---温升()pA K I T j /2ρτ=。
2、接触电阻与接触电压降由于存在软化点和熔化点，所以趋势见图7-1。
图7-1 触头的i i U R -特性接触电阻随时间有一定的变化。
与薄膜的形成有关。
图7-2 接触电阻随时间的变化3、触头间的电动斥力2120ln π4d r r i F F y y ⎰==μ 式中：21r r 、---导体粗处和细处的半径；21A A 、---导体粗处和细处的截面积。
第一章 电接触考题
第一章0001：按照导体连接方式的不同，电接触可以分为三大类，它们是Ａ、点接触，线接触，面接触。
★Ｂ、固定接触，滑动接触，可分接触。
Ｃ、单断点接触，双断点接触，桥式触点接触。
Ｄ、常开接触，常闭接触，转换接触。
0002：可分接触的触点在电路中所起的作用是（一）接通电路（二）开断电路（三）控制电路的通断（四）防止产生电弧放电。
其中最正确的答案是Ａ、（一）Ｂ、（二）★Ｃ、（三）Ｄ、（四）0003：在触点的工作过程中会发生触点弹跳的工作阶段是Ａ、闭合状态Ｂ、断开状态★Ｃ、闭合过程Ｄ、断开过程0004：相互接触的导体在接触层之间产生接触电阻的原因是（一）接触导体本身的电阻；（二）流过接触面处的电流线发生收缩；（三）接触面上形成表面膜；（四）接触表面承受压力。
试判断Ａ、只有（一）（二）正确★Ｂ、只有（二）（三）正确Ｃ、只有（三）（四）正确Ｄ、只有（一）（四）正确0005：接触电阻中形成收缩电阻的物理本质是★Ａ、相互接触导体的实际接触面积减小了Ｂ、相互接触导体的电阻率增大了Ｃ、相互接触导体表面温度升高而使电阻增大Ｄ、加在相互接触导体上的压力增大0006：用银制成的触点表面被氧化后Ａ、收缩电阻增大Ｂ、膜电阻增大Ｃ、收缩电阻和膜电阻都增大★Ｄ、对接触电阻影响不大0007：电流流过闭合的触点时会使触点温度上升，这是由于★Ａ、导体电阻和接触电阻上的电能损耗Ｂ、动静触点发生弹跳引起能量损耗Ｃ、动静触点相互摩擦引起发热Ｄ、加在触点上的电压太高0008：接触电阻的两个组成部分是Ａ、导体电阻和触点电阻Ｂ、触点电阻和膜电阻★Ｃ、膜电阻和收缩电阻Ｄ、收缩电阻和导体电阻0009：研究电接触理论所涉及的三类问题是Ａ、接触形式，触点结构，接触电阻Ｂ、接触形式，接触压力，接触电阻Ｃ、接触材料，气体放电，触点磨损★Ｄ、接触电阻，气体放电，触点磨损0010：当相互接触的两触点上的压力增大时，会使Ａ、收缩电阻减小，膜电阻增大Ｂ、膜电阻减小，收缩电阻增大Ｃ、收缩电阻和膜电阻都增大★Ｄ、收缩电阻和膜电阻都减小0011：触点在闭合过程中常常会发生弹跳现象，其原因是★Ａ、动静触点的相互碰撞和电动力的推斥Ｂ、动触点运动太快，动能太大Ｃ、返回弹簧的推斥作用Ｄ、静触点对动触点的反作用力0012：触点的接触形式对接触电阻有很大影响，在一定压力的条件下，对点接触和面接触两种形式的比较可知（一）点接触的膜电阻小（二）面接触的膜电阻小（三）点接触的膜电阻大（四）面接触的膜电阻大，上述四个结论中只有Ａ、（一）（二）正确Ｂ、（二）（三）正确Ｃ、（三）（四）正确★Ｄ、（一）（四）正确0013：继电器的触点压力很小，为了获得低值而稳定的接触电阻，其触点多数采用★Ａ、点接触Ｂ、线接触Ｃ、面接触Ｄ、三种形式都可以0014：加在闭合触点上的压力很小时，面接触的接触电阻要比点接触的接触电阻Ａ、小★Ｂ、大Ｃ、时大时小Ｄ、大小一样0015：接触电阻的存在是触点发生故障的重要因素，为了提高电接触的可靠性，可以采取相应措施以便（一）完全消除接触电阻（二）减小接触电阻（三）提高接触电阻的稳定性。
电接触与电接触材料(三)
三： 一是降低表面硬度以增加接触面积； 二是选用导 电性优于基体材质的涂层降低接触电阻；三是消除 原金属表面存在的绝缘氧化膜。同时导电涂层还起 着抗污染、 抗氧化、 抗腐蚀、 抗机械磨损等作用。 在铜基连接器表面镀金是提高电接触可靠性的 重要手段， 然而环境 （包括高湿度、 苛刻的污染环境、 户外环境等） 试验结果表明， 即使采用镀金涂层也不 能避免腐蚀，其原因在于镀金层含有气孔等缺陷。 因此， 镀金层必须要有足够的厚度， 无气孔， 才能使 连接器接触可靠。由于镀金成本太高，也曾试验用 其它材料替代， 但效果不够理想， 如镀钯层易晦暗并 形成金属有机化合物。钯 - 银、 锡 - 铅、 锡 - 镍、 钴 - 金等复合镀层则具有较好效果。在铝基连接器表 面镀锡 - 镍被认为是减缓表面腐蚀及氧化的较好工 艺。 有导电膜层时， 为了建立接触电阻数学模型， 需 要应用数值分析方法来获得接触电阻与镀层材料电 阻率、接触斑点尺寸与镀层厚度的比值等影响因素 之间的关系。图 l 是有镀层时的电流分布状况示意 图。假设镀层材料的电阻率大于基材，斑点半径接 近镀层厚度，电流从斑点扩散流向镀层基材 （图 基材中斑点的电压降与膜 / 基材界 la ） , 在此情形下， 面垂直方向的电压降相比可忽略不计， 所以镀层 / 金 属界面可以认为是一等位面， 镀层中电流密度均匀， 扩散电阻由下式给出 [l ]： ! S =! / 4 $ 式中 ,! 为基体材料的电阻率。 （ l）
作者简介： 堵永国 （ 1958 - ） ， 男， 教授， 主要研究方向为电工电子 材 料，获新型银基电接触材料授权中国发明专利 4 项，发表相关论文 20 余篇。电话： 0731 - 4574791 ， E-m aiI ： D udt dy g @ 126 . com 收稿日期： 2005 - 11 - 20
电接触与电接触材料(五)
当有电流通过时，! - 斑点将 迅 速 建立 近 平 衡
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堵永国等 : 电接触与电接触材料 （五）
电工材料 2006 N O . 2
的热只能通过导体本身传导并轴向散逸。在此假设 条件下，电流及热流的途径相同，导体内电位及等 温面亦应一致。由电流及热流之间的关系推导出通 过接触面的电压降与接触界面温度最高值之间的 关系为： V = 2
电接触的温升是影响电接触材料熔焊、接触电
温度场， 讨论两个半径无限大导体间圆形接触情形， 设接触半径为 a ， 材料电阻率为!， 热导率为 "。 假设 描述温升的微分方程为 （球坐 ! 及 " 不随温度变化， 标） ：
2 2 2 2 2 "{" T /"r + ( 1 / r )"T /"r + ( 1 / r Sin #) " T /" #} 2 T /"t 2 +! 2 = c"
式中， 为坐标 （ r， 处的电流密度 ; c 为材料体积 #） 比热。 该方程的解非常复杂。 有人将其简化为影响因
3/ 2 得出在 子叠加， 即 A exp ( - cr 2 / ( 4 "t ) ) / c ( 4# "t / c ) ， 收缩区内（ r ~ a ）温升达至稳态的时间常数为 ca2 /
2 2 2 （ 4） !d T ( x ) / d x = -"j 若! 和 式中， ! 和" 分别是材料的热导率和电阻率。
率及电阻率的影响用 ! =!0 ( l -#T ) 和 " ="0 ( l + $T ) 表示。式中下标 0 表示温度为 0 C 时的相应参 常用金 数， $ 分别为热导率和电阻率的温度系数。 #、 属及合金的这些参数均可查得。将 ! 和 " 的关系式 代入式 （ l） 得：
2023年电接触材料行业市场环境分析
2023年电接触材料行业市场环境分析一、行业背景电接触材料，是指用于制造电器元件、电子元器件、电力设备等的导电材料和接触材料。
主要有铜材、铁材、钴材、铬材、镍材、钨材、锡材、铝材等材料组合，常使用的有银合金、铜合金和钨铜合金等。
二、市场状况1.市场规模国内电接触材料市场规模不断扩大，预计到2022年，中国电接触材料市场的总市场规模将达到210亿元，平均年增长率约为9.5%。
2.市场机遇随着我国电力、电子、通讯等行业的不断发展，对电接触材料的需求量持续增加。
尤其是随着我国基础设施建设的加快，电力设备的需求量也在逐年攀升，所以未来电接触材料市场前景广阔。
3.市场竞争国内电接触材料市场主要处于分散状态，产品、质量及技术等方面都存在差异。
市场竞争主要集中在价格和质量上，优质产品价格偏高，但客户对质量要求较高，中低端产品价格较低，但产品质量不稳定，市场需求量较小。
三、发展趋势1.多元化发展趋势随着社会科技进步和市场需求的变化，电接触材料企业必须顺应市场和技术的更新迭代，发展出更多样化的产品系列，以适应客户的不同需求。
2.电气自动化电气自动化在发展中越来越成熟，这也为电接触材料的发展带来了机遇。
如自动化机器人用的接触器等电接触材料产品，要求具有高度的热稳定性和耐磨损性能。
3.品牌化趋势为了提高市场竞争力，电接触材料企业要积极推进品牌化发展，加强品牌形象和品牌价值的打造，进而提升产品的市场竞争力和品牌影响力。
4.环保发展在国家对环保政策加强的情况下，电接触材料企业必须就企业的生产流程和产品质量进行全方位升级，实现对环境的保护，同时能让企业有更多的发展机遇。
四、结论电接触材料行业市场前景较为广阔，未来发展主要趋势在于多元化、自动化、品牌化和环保化，电接触材料企业需要根据市场的变化和需求，不断创新，以更好的产品、更优质的服务来满足市场需求。