كيف يؤثر تكوين مواد التلامس الكهربائية على سبيكة على الموصلية وارتداء المقاومة؟

مواد التلامس الكهربائية سبيكة هي مكون مفتاح لا غنى عنه في المعدات الكهربائية الحديثة ويتم استخدامه على نطاق واسع في أجهزة مثل المفاتيح والمرحلات وقواطع الدوائر. يؤثر أداء هذه المواد بشكل مباشر على كفاءة التشغيل وعمر الخدمة للمعدات الكهربائية. من بينها ، الموصلية ومقاومة التآكل هما مؤشران أساسيان لقياس أداء مواد التلامس الكهربائية من سبائك. يتم تحديد هاتين الخصائص بشكل رئيسي من خلال تكوين المادة. سيناقش ما يلي بالتفصيل آثار العناصر المعدنية المختلفة ونسبها على الموصلية ومقاومة التآكل.

الفضة (AG): تحسين الموصلية ومقاومة التآكل
Silver هي واحدة من أكثر المعادن الأساسية استخدامًا في مواد التلامس الكهربائية من سبائك بسبب الموصلية الكهربائية والحرارية العالية للغاية. لدى Silver أيضًا مقاومة جيدة للتآكل ويمكن أن تحافظ على أداء مستقر في البيئات الرطبة أو الملوثة.

التأثير على الموصلية: يتمتع الفضة بتوصيل كهربائي مرتفع للغاية (حوالي 63 ٪ من IACs) ، لذلك عادة ما تظهر السبائك الفضية الموصلية الكهربائية الممتازة.

التأثير على مقاومة التآكل: الفضة النقية لها قوة ميكانيكية منخفضة ويمكن ارتداؤها بسهولة بسبب الاحتكاك. من أجل تعزيز مقاومة التآكل ، تتم إضافة المعادن الصلبة الأخرى (مثل التنغستن ، النيكل ، النحاس ، إلخ) لتشكيل مادة مركبة.
النحاس (CU): تحسين الموصلية وتكاليف مخفضة
النحاس هو معدن منخفض التكلفة نسبيًا مع توصيل كهربائي ممتاز وغالبًا ما يستخدم كبديل أو مكمل للفضة.
التأثير على الموصلية: الموصلية الكهربائية للنحاس هي الثانية فقط إلى الفضة (حوالي 59 ٪ من IACs) ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من تكاليف المواد مع الحفاظ على الموصلية الكهربائية العالية.
التأثير على مقاومة التآكل: صلابة النحاس ومقاومة التآكل أفضل من الفضة ، ولكنها لا تزال غير كافية لتلبية احتياجات التطبيقات عالية التحميل وحدها. لذلك ، غالبًا ما يستخدم النحاس مع المعادن الصلبة لتعزيز مقاومة التآكل.
التنغستن (W): مقاومة التآكل المحسنة ومقاومة درجة الحرارة العالية
التنغستن هو نقطة عالية من الجبال ، وعالية القوة تستخدم غالبًا لتحسين مقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية للسبائك.
التأثير على الموصلية: التنغستن لديه توصيل كهربائي ضعيف ، لذلك فإن إضافة التنغستن إلى السبائك سيقلل قليلاً من الموصلية الكلية. ومع ذلك ، من خلال تحسين النسبة ، يمكن موازنة العلاقة بين الموصلية ومقاومة التآكل.
التأثير على مقاومة التآكل: تجعل صلابة التنغستن عالية ومقاومة الاجتثاث مادة تعزيز مثالية. على سبيل المثال ، في سبائك الفضة-تونغستن (AG-W) ، يمكن لجزيئات التنغستن أن تقاوم بشكل فعال تآكل القوس والارتداء الميكانيكي.
النيكل (NI): تحسين القوة ومقاومة الأكسدة هو المعدن الصلب مع مقاومة الأكسدة الجيدة ومقاومة التآكل ، وغالبا ما تستخدم لتحسين القوة الميكانيكية وارتداء مقاومة السبائك.
التأثير على الموصلية: يتمتع النيكل بتوصيل منخفض ، لذا فإن إضافة النيكل إلى السبائك سيقلل من الموصلية الكلية. ولكن ضمن نطاق معقول ، يمكن التحكم في هذا التأثير عن طريق تحسين الصيغة.
التأثير على مقاومة التآكل: يؤدي إضافة النيكل إلى تحسين صلابة وارتداء السبائك بشكل كبير ، وخاصة في التبديل عالي التردد أو البيئات عالية الدقة.
القصدير (SN) والرصاص (PB): تحسين قصدير أداء اللحام والرصاص في كثير من الأحيان في مواد التلامس منخفضة الجهد لتحسين أداء اللحام وتقليل مقاومة التلامس.
التأثير على الموصلية: القصدير والرصاص لهما توصيل كبير ، مما يساعد على الحفاظ على أداء اتصال جيد.
التأثير على مقاومة التآكل: القصدير والرصاص لهما صلابة منخفضة ومقاومة للارتداء السيئة نسبيًا ، لذلك عادة ما تستخدم فقط كمكونات مساعدة.
الموصلية وارتداء مقاومة مواد التلامس الكهربائية من سبائك هي نتيجة للتأثير المشترك لعناصر معدنية متعددة. فيما يلي بعض استراتيجيات التحسين الشائعة:
السبائك الفضية (مثل AG-W ، AG-CU ، AG-NI):
يوفر الفضة الموصلية العالية ، التنغستن ، النحاس أو النيكل يعزز مقاومة التآكل ومقاومة درجة الحرارة العالية.
ينطبق على الجهد العالي والبيئات الحالية العالية.
السبائك القائمة على النحاس (مثل Cu-W ، Cu-Ni):
النحاس يقلل من التكاليف ويحافظ على حسن التوصيل ، ويحسن التنغستن أو النيكل مقاومة التآكل.
ينطبق على سيناريوهات تطبيق الجهد المتوسطة والمنخفضة.
المواد المركبة (مثل AG-W-C ، AG-NI-CE):
الجمع بين مزايا عناصر متعددة لتحقيق أفضل توازن في الموصلية ، وارتداء المقاومة ومقاومة الاجتثاث.
ينطبق على الحقول الخاصة مع متطلبات الأداء العالي.

من خلال التحكم بدقة في نسبة كل مكون ، يمكن تصميم مواد التلامس الكهربائية التي تلبي متطلبات تطبيق محددة. في المستقبل ، مع تطوير تكنولوجيا المواد الجديدة ، سيستمر الباحثون في استكشاف صيغ وعمليات أكثر كفاءة لتعزيز تطوير مواد الاتصال الكهربائية نحو الأداء العالي. .