電觸頭材料

粉末冶金電觸頭材料

各種電器設備和儀表中通斷電流的接觸部件所用的粉末冶金材料。通過它傳遞、承受和斷開所規(guī)定的電流，保護和控制電器。因此，粉末冶金電觸頭材料(以下簡稱電觸頭材料)是電器設備和儀表中的關(guān)鍵材料。小型的電觸頭也叫電接點。

性能電觸頭材料一般要求以下性能:好的導電導熱性，高耐電壓特性，抗電弧燒蝕，抗熔焊，低截流，抗介質(zhì)腐蝕，一定的強度和易切削加工等。這些性能往往互相排斥，純金屬或一般合金很難全部滿足。利用粉末冶金方法制取的兩相結(jié)構(gòu)的復合材料則能較好地滿足上述綜合性能。它們以銅或銀為一相，提供高導電導熱、低接觸電阻、容易切削加工并具有電弧溫度下的發(fā)汗冷卻作用;另一相為較高熔點的金屬或金屬化合物，它們則保證高的耐電壓、抗電弧燒蝕、抗熔焊、耐磨損等性能。

分類電觸頭材料按使用條件分為高壓電觸頭材料、低壓電觸頭材料和真空電觸頭材料;按主要成分則可分為鎢基、銀基、銅基和其他材料。常用的粉末冶金電觸頭材料見表。

高壓電觸頭材料使用特點是工作電壓高，分斷容量大，要求耐高電壓和抗電弧燒蝕。常用多為鎢基材226料，如鎢銅、鎢銀、鎢鎳銅等，其中以鎢銅最重要。它們用熔滲法和混粉燒結(jié)法兩種方法制取。熔滲法是將熔融的銅或銀充填經(jīng)過壓制、燒結(jié)的多孔的鎢骨架中，用于高鎢含量的鎢銅和鎢銀材料;混粉燒結(jié)法即按成分混合所需金屬粉末經(jīng)壓制、燒結(jié)制成產(chǎn)品，多用于低鎢的鎢銅、鎢銀以及鎢鎳銅類材料。

低壓電觸頭材料使用特點是工作電壓和分斷容量較低，而操作比較頻繁，應用面廣量大，所以，此種觸頭材料的品種多。主要應用各種銀基材料，如銀鎳、銀氧化鎘、銀石墨、鎢銀、碳化鎢銀等，也少量應用銅石墨、碳化鎢銅等。它們可以同材料組成電觸頭對，也可用不同材料組成電觸頭對。銀中加入各種金屬和金屬化合物，可提高材料的強度和硬度，改進耐電壓、抗磨損、抗電弧和抗熔焊等性能。銀石墨材料摩擦系數(shù)低、不熔焊，雖抗磨損性較差，但與其他材料配對使用性能良好。這些電觸頭材料大多采用混粉燒結(jié)法，即粉末混合均勻、壓形、燒結(jié)、最后熱加工。熱加工可以提高粉末燒結(jié)材料的致密度、改善和提高性能，一般采用熱壓、熱擠壓、熱鍛和熱軋等。

真空電觸頭材料20世紀70年代真空開關(guān)電器得到迅速發(fā)展，它們需要真空電觸頭材料。真空電觸頭材料除前述要求性能外，還要求材料低的含氣量。因此，它們必須在高真空下進行熔滲或燒結(jié)。常用的真空材料有鎢銅、碳化鎢銅、鉻銅等，其中鉻銅是專門為真空開關(guān)電器而發(fā)展的新型電觸頭材料。