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触头材料是什么?它有什么用途?触头材料市场发展前景如何?

2019-12-25 12:26:52639

触头材料是用于开关、继电器、电气连接及电气接插元件的电接触材料,又称电触头材料,一般分强电用触头材料和弱电用触头材料两种。在开关电器中,电触头直接承担分断和接通电路并承载正常工作电流或在一定的时间内承载过载电流的功能,各类电器的关键功能,如配电电器的通断能力,控制电器的电气寿命,继电器的可靠性,都取决于触头的工作性能和质量。同时触头也是开关电器中最薄弱的环节和容易出故障的部分:一旦触头系统不能正常工作,如电力系统发生短路寸,高压断路器触头拒绝断开,将引起极为严重的后果。

触头材料的用途

在开关电器中,电触头直接承担分断和接通电路并承载正常工作电流或在一定的时间内承载过载电流的功能,各类电器的关键功能,如配电电器的通断能力,控制电器的电气寿命,继电器的可靠性,都取决于触头的工作性能和质量。

开关电器中触头接触电阻的增值机制与弱电领域电接触材料接触电阻的增值机制有所不同,除了各种环境应力,如氧化、硫化、吸附等作用外,主要还存在因分断、接通电路过程中触头(电极)间产生的电弧放电作用。

分断电路是开关电器的另一主要功能,这也要电触头直接承担、分断电路时,由于触头之间会发生电弧放电,使问题变得更加棘手。电弧放电时触头不仅存在热的作用,还存在力的效应,最终会在触头表面发生复杂的物理化学过程,诸如材料相变、材料侵蚀、材料转移、熔融液池中的冶金学过程。

接通电路也是电触头直接执行的重要功能之一,除了触头闭合过程中因间隙气体击穿发生短时电弧放电外,主要问题是由于动静触头机械冲击或由于电触头机构机械冲击引起的动触头弹跳,尤其是感性负载电路,在触头闭合时会产生较大的冲击电流,会造成电弧放电在较短的时间内对电极的连续、多次作用。

触头材料分类

Cu是应用最广的导电材料和触头材料。铝虽然也是一种应用最广的导电材料,但它的导电、导热、熔点、沸点及硬度等都不如铜,铜的导电、导热性仅次于银(Ag),在复合材料未发展前,铜是主要的触头材料。

银的导电率和导热率堪称金属之最,但产量有限且价格贵,因而使用量受到限制。

钨和钼

钨和钼的最大特点是熔化、气化温度高,质坚硬,因而耐磨、抗熔焊;但导电、导热性差,开断能力不强。空气中的钨可生成5nm厚的表面膜,在电弧作用下易生成钨的粉末状物,故常与高导电金属一起制成复合触头材料用于大电流。

金、铂、钯等

此类金属不易氧化,但价格昂贵,多用于精密、灵敏度要求高的弱电触头或插接件镀层。钛(Ti)、锆(Zr)、铟(In)等常作为满足触头某些特殊要求的添加剂。

触头材料上市公司

福达合金2019年半年报,上半年公司实现营业收入67,339.68万元,较上年度同期增长8.83%;实现营业利润2,722.86万元,较上年度同期增长2.02%;实现归属于上市公司股东的净利润3,420.13万元,较上年度同期增长34.52%。符合预期。

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