粉末冶金電觸頭材料

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。利用粉末冶金方法製取的兩相結構的複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、容易切削加工並具有電弧溫度下的發汗冷卻作用；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。

	主要成分	性能
材料	應用
	/%	密度/g·cm	硬度HB	電阻率/u·cm
鎢銅	50～90W，其餘Cu	12．2～16．O	130～250	3．O～5．5	高壓斷路器、真空開關、電火花電極等
鎢銀	50～80W，其餘Ag	13．2～15．6	80～180	2．6～4．5	高壓斷路器、低壓自動開關等
鎢鎳銅	86～96W，其餘Ni和Cu	16．3～17．5	270～280	15．0～18．O	高壓斷路器、電極材料等
鎢鎳鐵	90～95W，其餘Ni和Fe	17．O～18．O	280～360	16．O～19．O	點火器、電極材料等
碳化鎢銀	35～65WC，其餘Ag	11．3～13．1	80～115	2．5～5．7	低壓接觸器、低壓自動開關等
銀鎳	10～30Ni，其餘Ag	9．7～10．1	50～70	1．8～2．7	低壓接觸器、繼電器、自動開關、儀表等
銀鐵	7Fe，其餘Ag	10	60	2．O	低壓接觸器、自動開關等
銀氧化鎘	10～15CdO，其餘Ag	9．7～10．2	55～80	2．3～2．6	低壓接觸器、繼電器、自動開關等
銀石墨	2～10c，其餘Ag	7．3～9．3	15～50	2．O～3．8	自動開關、信號繼電器等
銅石墨	3～6c，其餘Cu	6．6～7．5	25～60	2．8～3．8	低壓調整器、自動開關等
鉻銅	25～50(：r，其餘Cu	7．8～8．4	70～130	4．0～6．5	真空斷路器、真空接觸器等
純鎢	>99W	19．3	350		信號繼電器、儀表、電極材料等

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法兩種方法製取。熔滲法是將熔融的銅或銀充填經過壓制、燒結的多孔的鎢骨架中，用於高鎢含量的鎢銅和鎢銀材料；混粉燒結法即按成分混合所需金屬粉末經壓制、燒結製成產品，多用於低鎢的鎢銅、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，套用面廣量大，所以，此種觸頭材料的品種多。主要套用各種銀基材料，如銀鎳、銀氧化鎘、銀石墨、鎢銀、碳化鎢銀等，也少量套用銅石墨、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。銀石墨材料摩擦係數低、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採用混粉燒結法，即粉末混合均勻、壓形、燒結、最後熱加工。熱加工可以提高粉末燒結材料的緻密度、改善和提高性能，一般採用熱壓、熱擠壓、熱鍛和熱軋等。

真空電觸頭材料20世紀70年代真空開關電器得到迅速發展，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。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電器而發展的新型電觸頭材料。

粉末冶金電觸頭材料

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