Rhagymadrodd
Mae Silver Contact Rivet yn elfen allweddol mewn offer trydanol foltedd isel, ac mae ei berfformiad yn effeithio'n uniongyrchol ar sefydlogrwydd a dibynadwyedd gweithrediad offer trydanol. Ymhlith deunyddiau aloi cyswllt trydanol, deunyddiau aloi arian yw'r deunyddiau cyswllt trydanol pwysicaf gyda'r swm mwyaf o fetelau gwerthfawr. Er mwyn gwella perfformiad cysylltiadau trydanol a chyflawni'r pwrpas o arbed arian, mae cyfres o ddeunyddiau cyswllt trydanol sy'n seiliedig ar arian wedi'u datblygu, gan gynnwys AgCdO, AgSnO2, AgZnO, AgNi, AgW, AgC, ac ati Ymhlith llawer o arian sy'n seiliedig ar arian. deunyddiau cyswllt, defnyddir deunyddiau cyswllt AgCdO yn eang oherwydd eu manteision niferus megis ymwrthedd arc, ymwrthedd weldio, ymwrthedd gwisgo trydanol a mecanyddol, ymwrthedd cyrydiad, a gwrthiant cyswllt isel a sefydlog. Gellir eu defnyddio mewn amrywiaeth o offer trydanol foltedd isel gyda cherhyntau yn amrywio o ychydig o amperau i filoedd o amperau, ac fe'u gelwir yn "gysylltiadau cyffredinol". Fodd bynnag, gan fod Cd yn wenwynig ac yn achosi perygl i'r corff dynol wrth weithgynhyrchu a defnyddio, mae marchnad yr UE wedi gwahardd defnyddio deunyddiau cyswllt AgCdO ers mis Mehefin 2006.
AgZnO TrydanolCyswllt Ariandeunydd yw un o'r deunyddiau amgen ar gyfer AgCdO. Mae'n ddeunydd cyswllt trydanol ecogyfeillgar a ddatblygwyd ddiwedd y 1960au a dechrau'r 1970au. Mae gan ddeunydd cyswllt trydanol AgZnO nodweddion ymwrthedd i losgi, weldio, gwisgo trydanol, ymwrthedd cyswllt isel a sefydlog, ymwrthedd i effaith gyfredol fawr, perfformiad torri da, amser bwa byr, ymwrthedd cyrydiad trydanol, a diwenwyndra. Felly, fe'i defnyddiwyd mewn torwyr cylched aer, torwyr cylched gollyngiadau, torwyr cylched bach, cysylltwyr, switshis datgysylltu, switshis trosglwyddo, a switshis amddiffyn. Mae'r dull cyn-ocsidiad powdr aloi yn cynhyrchu deunyddiau cyswllt arian sinc ocsid sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Mae'n hawdd ei brosesu ac mae ganddo briodweddau trydanol rhagorol. Mae'n fath newydd o ddeunydd cyswllt gyda rhagolygon marchnad eang.
Paratowyd powdrau aloi AgZnO gyda gwahanol gynnwys arian trwy broses cyn-ocsidiad powdr aloi. Cafwyd gwifrau gyda'r un manylebau cyflwr ar ôl gwasgu isostatig, sintro, allwthio a lluniadu. Cymharwyd priodweddau mecanyddol a ffisegol, strwythurau metallograffig, ac ati, a dadansoddwyd y gwahaniaethau mewn strwythurau metallograffig a phriodweddau mecanyddol a ffisegol gwifrau â chynnwys gwahanol. Profwyd priodweddau trydanol y rhybedion annatod a wnaed o wifren, a dadansoddwyd priodweddau trydanol deunyddiau cyswllt AgZnO â gwahanol gynnwys, gan ddarparu cyfeiriad ar gyfer datblygu a chymhwyso deunyddiau cyswllt y system hon.
1 Dull arbrofol
Paratowyd y prawf gan ddefnyddio platiau arian 99.99% a 99.99% ingot Zn o'r un swp. Paratowyd y samplau trwy ddull cyn-ocsidiad powdr aloi, a'u prosesu i mewn i wifrau trwy wneud powdr atomization, cyn-ocsidiad powdr aloi, gwasgu isostatig, sintering, allwthio, lluniadu a phrosesau eraill. Profwyd a chymharwyd priodweddau mecanyddol a ffisegol y gwifrau; gwnaed y rhybedion yn integrynCyswllt Trydanol Ariangwneuthurwr, a manylebau'r rhybedion oedd: pwynt deinamig R3×0.5(0.25)+1.5×0.6SR10 pwynt statig F3×0.6(0.25)+1.5×0.6E, wedi'i ymgynnull i mewn i releiau cyfnewid, a dilyswyd y bywyd trydanol o dan AC 250 V/10 A.
Profwyd ymwrthedd y samplau gan brofwr grŵp gwrthiant isel cyfredol deallus TH2512B; dadansoddwyd strwythur metallograffig y deunyddiau gan ficrosgop metallograffig L150; mesurwyd caledwch y samplau gan brofwr microhardness fideo DHV-1000Z; mesurwyd cryfder tynnol y samplau gan beiriant profi cyffredinol electronig; arsylwyd morffoleg microstrwythur y samplau a morffoleg wyneb y samplau rhybed ar ôl y prawf trwy sganio microsgop electron (SEM); gwiriwyd y bywyd trydanol gan system prawf llwyth gwrthiannol AC.
2 Canlyniadau a dadansoddiad
2.1 Dadansoddiad strwythur metallograffig
Mae Ffigur 1 yn dangos adeileddau metallograffig y trawstoriad a'r adrannau hydredol o wifrau gorffenedig AgZnO(8), AgZnO(10), ac AgZnO(12) gyda gwahanol gynnwys ZnO (a a b yw AgZnO(8), c a d yw AgZnO(10), ac e ac f yw AgZnO(12)). Mewn cymhariaeth, gellir gweld y gall y dull cyn-ocsidiad powdr aloi baratoi AgZnO (8-12) unffurf yn llwyddiannus. Mae ZnO wedi'i wasgaru a'i ddosbarthu'n gyfartal yn y matrics Ag, ond ychydig iawn o agregu ZnO sydd. Gyda chynnydd cynnwys ZnO, mae nifer y gronynnau ZnO fesul ardal uned yn cynyddu, ac mae'r ffenomen agregu gronynnau y tu mewn i'r deunydd yn tueddu i gynyddu, ond mae'r dosbarthiad meinwe cyffredinol yn dal yn gymharol unffurf.
2.2 Dadansoddiad o briodweddau mecanyddol a ffisegol
Mae Ffigur 2 yn dangos tebygolrwydd dosbarthiad priodweddau mecanyddol a ffisegol gwifrau â diamedr o 1.920 mm yn y cyflwr anelio. Mae Ffigur 2(a) yn dangos y tebygolrwydd dosraniad gwrthedd. Gellir gweld, gyda chynnydd cynnwys ZnO, fod gan ei wrthedd duedd gynyddol sylweddol. Gwrthedd ocsid metel arianPwyntiau Cyswllt Arianmae deunydd yn cael ei reoli gan baramedrau megis cyfansoddiad deunydd, ffracsiwn cyfaint ocsid, maint gronynnau a'i ddosbarthiad yn y matrics Ag [10]. Gyda chynnydd cynnwys ZnO, mae'r ffracsiwn cyfaint ZnO yn cynyddu, mae'r cynnydd mewn rhyngwynebau gronynnau yn arwain at fwy o wasgaru electronau y tu mewn i'r deunydd, ac mae gwrthiant y corff materol yn cynyddu'n raddol; Mae Ffigur 2(b) yn dangos y tebygolrwydd dosraniad caledwch. Gellir gweld, gyda chynnydd cynnwys ZnO, bod gan y caledwch duedd gynyddol sylweddol. Mae hyn oherwydd bod cynnwys ocsidau metel a ddosberthir yn y matrics Ag yn cynyddu, ac mae'r effaith cryfhau gwasgariad gronynnau yn cael ei wella. Yn yr un modd, mae cryfhau gwasgariad yn arwain at duedd gynyddol sylweddol mewn cryfder tynnol, fel y dangosir yn Ffigur 2(c). I grynhoi, gyda'r cynnydd o gynnwys ZnO mewn deunydd AgZnO, mae gan y resistivity, caledwch a chryfder tynnol y deunydd duedd gynyddol sylweddol.
2.3 Gwirio bywyd trydanol
Gwnaethpwyd rhybedion o wifren anelio â diamedr 1.920 mm, gyda manylebauCysylltiadau trydanol arian: pwynt deinamig (R3×0.5(0.25)+1.5×0.6SR10) a phwynt statig (F3×{ {13}}.6(0.25)+1.5×0.6E). Cafodd y rhybedi eu hôl-brosesu a'u rhoi at ei gilydd mewn rasys cyfnewid ar gyfer gwirio bywyd trydanol. Dangosir amodau'r prawf yn Nhabl 1. Mae Ffigur 3 yn dangos data bywyd trydanol y trosglwyddiadau cyfnewid a wnaed o AgZnO(8), AgZnO(10), ac AgZnO(12). Gellir gweld, o dan amodau 250 V a 10 A, o fewn y cyfwng hyder 95%, mai bywyd trydanol deunydd AgZnO(8) yw'r hiraf, gyda bywyd trydanol cyfartalog o 202,029 o weithiau; mae bywyd trydanol deunydd AgZnO(10) rhwng AgZnO(8) ac AgZnO(12), gyda bywyd trydanol cyfartalog o 149,941 o weithiau; nifer y bywyd trydanol a werthuswyd o ddeunydd AgZnO(12) yw'r lleiaf, sef 98,665 o weithiau.
Mae cymhariaeth gynhwysfawr yn dangos, o dan gyflwr cerrynt bach o fewn 20 A, y gall y tri deunydd fodloni'r gofyniad bywyd trydanol o 100,000 gwaith, ond gyda'r cynnydd o gynnwys ZnO mewn deunydd cyswllt AgZnO, ei gysylltiadau Arian ar gyfer Relay bywyd trydanol yn dangos tuedd ar i lawr.
2.4 Dadansoddiad o ymddangosiad cysylltiadau a fethwyd
Yn ystod y broses cau a datgysylltu cyswllt, oherwydd dylanwad rhyddhau arc a gwres Joule, mae'r arwyneb cyswllt yn mynd trwy broses doddi a chaledu rhannol, gan arwain at fethiant y cyswllt i ddatgysylltu fel arfer, a elwir yn weldio cyswllt [10]. Mae Ffigur 4 yn dangos ymddangosiad ac elfennau sbectrwm egni cysylltiadau a fethwyd o dan amodau 250 V/10 A. Mae ffigurau 4 (a, d, g) yn ffotograffau SEM o forffoleg ymddangosiad cyswllt AgZnO (8), AgZnO (10) ac AgZnO (12) ar ddiwedd eu hoes. Ffigurau 4 (b, e, h) yw'r safleoedd methiant cyfatebol, a Ffigurau 4 (c, f, i) yw data cydran sbectrwm ynni'r ardal fethiant. Mewn cymhariaeth, gellir gweld bod sefyllfa fethiant y cyswllt AgZnO (8) ar ymyl y cyswllt, sy'n cynnwys cynnwys uchel o Cu. Ar ddiwedd y bywyd cyswllt, mae'r haen arian wedi'i dreulio'n llwyr, ac mae'r haen gopr yn cymryd rhan yn y cyswllt, sy'n arwain at fethiant weldio cyswllt yn y pen draw. Mae sefyllfa fethiant y cyswllt AgZnO (10) yn agos at ymyl y cyswllt, sy'n cynnwys cynnwys uchel o Cu. Mae sefyllfa fethiant AgZnO (12) wedi'i leoli y tu mewn i'r wyneb gweithio, ac mae'r sefyllfa bondio yn cynnwys cynnwys uchel o Cu. Wrth i'r cynnwys ZnO yn y deunydd cyswllt gynyddu, mae gludedd y pwll tawdd yn cynyddu, nad yw'n ffafriol i lif. Mae'r sefyllfa fethiant yn tueddu i symud o'r tu allan i'r arwyneb gweithio cyswllt i'r tu mewn.
Mae erydiad arc yn digwydd ar wyneb y cyswllt yn ystod y broses cau ac agor, hynny yw, y golled ddeunydd a achosir gan anweddiad a sblasio'r deunydd oherwydd gorgynhesu lleol y cyswllt o dan weithred yr arc. Yn y bôn, mae erydiad arc yn broses fetelegol ffisegol fel gwresogi cyflym, toddi, anweddu, llif, a solidification ar yr wyneb cyswllt, gan arwain at feddalu, tasgu, llif, craciau, ac ati ar yr wyneb cyswllt [10-12]. Mae erydiad arc cyswllt yn cael ei effeithio'n bennaf gan y prosesau toddi, anweddu a solidoli. Yn y broses doddi, mae micro-ardal yr arwyneb cyswllt yn toddi ac yn newid y strwythur gwreiddiol. Wedi'i yrru gan y grym arc a'r grym mecanyddol, mae'r metel tawdd yn llifo ar gyfradd llif benodol, gan achosi tasgu ac achosi colled materol.
Fel y gwelir o Ffigur 4 (a, d, g), ar ôl y prawf AgZnO (8), roedd yr arwyneb cyswllt wedi'i abladu'n gymharol wastad ac unffurf, gydag ychydig o fandyllau, ac roedd llawer o dasgau o amgylch yr arwyneb gweithio, sy'n cronni o amgylch y cysylltiadau. Oherwydd mai nifer y profion oedd y mwyaf, roedd y sblasio yn ddifrifol, gan arwain at golli'r haen arian yn llwyr ar wyneb gweithio'r cysylltiadau Arian ar gyfer Relay, a methodd yr haen gopr ar ôl y cyswllt. Ar ôl y prawf AgZnO (10), roedd mandyllau amlwg ar yr wyneb cyswllt, ac roedd llai o dasgau o gwmpas y cysylltiadau; ar ôl y prawf AgZnO (12), roedd yr arwyneb gweithio cyswllt wedi'i gracio'n ddifrifol, a'r matrics copr wedi'i doddi yn tasgu i'r wyneb gweithio, gan achosi'r methiant weldio. O gymharu Ffigurau 4 (a, d, g), gellir gweld, gyda chynnydd cynnwys ZnO, bod tueddiad cracio'r wyneb methiant cyswllt yn cynyddu, sy'n cael ei achosi gan oeri a chrebachu'r cyswllt. Ar ôl i'r arc gael ei ddiffodd, mae'r arwyneb cyswllt yn oeri'n gyflym, mae'r pwll tawdd arwyneb yn cadarnhau, ac mae'r cyfnod hylif yn cael ei drawsnewid yn gyfnod solet, ac mae'r wyneb yn caledu ac yn crebachu. Mae astudiaethau wedi dangos y bydd craciau a thyllau a ffurfiwyd ar wyneb cysylltiadau arian metel ocsid yn anochel yn achosi i'r strwythur arwynebedd ddod yn rhydd, sydd yn ei dro yn cynyddu faint o erydiad arc a'r ymwrthedd cyswllt. Gyda chynnydd cynnwys ZnO, mae tueddiad craciau a mandyllau yn cynyddu, mae maint yr erydiad arc yn cynyddu, mae'r ymwrthedd cyswllt yn dod yn uwch, mae'r cynnydd tymheredd yn annormal, ac mae'r strwythur mewnol rhydd yn arwain at fethiant cyswllt.
Mae cymhariaeth gynhwysfawr yn dangos, gyda chynnydd cynnwys ZnO, pan fydd deunydd cyswllt AgZnO (8-12) yn methu, mae'r sefyllfa gyswllt yn symud o'r tu allan i'r tu mewn i'r arwyneb gweithio, a thueddiad craciau a mandyllau ar y cyswllt cynnydd arwyneb, gan arwain at ostyngiad ym mywyd trydanol y cyswllt.
3 Casgliadau
Gall y dull cyn-ocsidiad powdr aloi baratoi deunyddiau cyswllt trydanol yn llwyddiannus gyda chynnwys ZnO o 8% i 12%. Gyda'r cynnydd mewn cynnwys ZnO, mae'r gwrthedd, y caledwch a'r cryfder tynnol yn tueddu i gynyddu, ac mae agregiad gronynnau ZnO y tu mewn i'r deunydd yn tueddu i gynyddu; o dan gyflwr cerrynt bach o fewn 20 A, gyda chynnydd mewn cynnwys ZnO, mae'r bywyd trydanol yn tueddu i ostwng, a pherfformiad gwirio bywyd trydanol cysylltiadau deunydd AgZnO(8) yw'r gorau, a all gyrraedd mwy na 200,{{ 6}} o weithiau; gyda chynnydd cynnwys ZnO, o dan weithred arc, mae cracio wyneb a mandylledd cysylltiadau trydanol Arian yn cynyddu, ac mae'r bywyd trydanol yn tueddu i leihau.
EinCysylltiadau trydanol arianyn gynhyrchion o ansawdd uchel wedi'u crefftio'n ofalus. Maent wedi'u gwneud o arian purdeb uchel ac mae ganddynt ddargludedd trydanol rhagorol, sy'n caniatáu trosglwyddo cerrynt llyfn ac yn lleihau colled ynni yn fawr. Mae'r broses weithgynhyrchu cain yn gwneud y cysylltiadau wedi'u cyfuno'n agos â'r deunydd sylfaen, yn gadarn ac yn ddibynadwy, yn gallu gwrthsefyll gweithrediadau agor a chau aml ac nad ydynt yn hawdd eu dadffurfio na'u difrodi. Mewn amrywiol amgylcheddau trydanol cymhleth, gallant weithredu'n sefydlog, boed mewn amodau tymheredd uchel, lleithder uchel neu ddirgryniad, gallant sicrhau gweithrediad diogel a sefydlog offer trydanol.
