מחקר על עמידות בפני קורוזיה של מגעים חשמליים מכסף טונגסטן וכסף טונגסטן קרביד

בין חומרי מגע חשמליים, מגעים חשמליים AgW ו-AgWC נמצאים בשימוש נרחב כמגעים נעים במפסקים שונים בגלל המוליכות החשמלית הטובה שלהם, התכונות האלקטרו-תרמיות והתנגדות הבלאי החשמלית הטובה שלהם. מגעים חשמליים של AgW מעובדים בקלות ויכולים לעמוד בשחיקת קשת זרם גדולה, כך שהם משמשים באופן משמעותי יותר במפסקים מאשר ב-AgWC. עם זאת, בשנים האחרונות, עם השיפור המתמיד של הדרישות לשימוש במפסקים, במיוחד בסביבות קשות יחסית, כגון ימית, טמפרטורה גבוהה ולחות גבוהה, הוצבו דרישות גבוהות יותר לעמידות בפני קורוזיה שלמסמרות טונגסטן מולחמותחומרים. על מנת למנוע מהמגעים החשמליים להיות קורוזיה לפני השימוש, וכתוצאה מכך התנגדות גבוהה יותר למגע או אפילו אי-הולכה, התעשייה מאמצת כיום בדרך כלל את השיטה של ​​ציפוי כסף לאחר ריתוך כדי לבודד טונגסטן או טונגסטן קרביד מהאוויר. עם זאת, מאחר ששכבת הכסף המצופה אלקטרו נשרפת במהלך בדיקת המפסק לפני יציאתו מהמפעל או בשלב מוקדם של השימוש, שכבת הכסף המצופה אלקטרו אינה יכולה לפתור את בעיית המגעים החשמליים שהושחתו במהלך השימוש. בנוסף לציפוי שכבת כסף על פני המגע החשמלי, חלחול ישיר של שכבת כסף על פני השטח במהלך תהליך הייצור של המגע היא גם שיטה. לאחרונה, היו מחקרים על שיפור עמידות בפני קורוזיה של AgW על ידי הוספת תוספים.

לשם כך, מחקר זה השווה את עמידותם בפני קורוזיה של מגעים חשמליים AgW ו-AgWC בסביבות חום רטוב מתחלפים ותרסיס מלח בטמפרטורה גבוהה ונמוכה על ידי תהליך חדירת מתכות אבקה כדי להבהיר את חוזק עמידותם בפני קורוזיה.

1.1 הכנת מגעים חשמליים AgW ו-AgWC
אבקת Ag, אבקת W ואבקת T (תוסף) מעורבבים באופן אחיד עם מערבל אבקה, האבקה המעורבת מגורנת, ולאחר מכן נלחצת תחילה לצורה, ולאחר מכן מכניסים את הסדין הירוק הדחוס וגיליון Ag החודרים לכבשן להסתננות להשיג מגעים חשמליים של AgW בעלי הרכבים שונים. ניתן להשיג מגעים חשמליים של AgWC בהרכבים שונים באמצעות אבקת WC במקום אבקת W ובאותה שיטה. זמן הערבוב הוא 2 שעות עד 6 שעות, וטמפרטורת החדירה היא 1000 מעלות עד 1300 מעלות.

לפי השיטה שלעיל, ארבעה מוצרים, AgW-1 (T: 0-0.5%), AgW-2 (T: 1%-1.5%), AgW -3 (T: 2%-2.5%) ו-AgWC (T: 1%-1.5%), הוכנו בהתאמה (ראה טבלה 1 לפרטים). נלקחו שמונה גרגירים מכל מוצר, ושכבת הכסף פני השטח הוסרה כדי לחשוף את חלקיקי הטונגסטן והטונגסטן קרביד. ארבעה מהם נלקחו לבדיקת חום לח לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, והארבעה הנותרים נלקחו לבדיקת ריסוס מלח.

1.2 בדיקת חום לחות לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה
הטונגסטןנקודות מגע חשמליותהונחו בתא בדיקת חום לח לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה. תנאי הבדיקה מוצגים באיור 1. הטמפרטורה הועלתה מ-25 מעלות ל-90 מעלות למשך שעה, נשמרה קבועה ב-90 מעלות למשך 9 שעות, ירדה מ-90 מעלות ל-25 מעלות למשך שעה, נשמרה קבועה ב-25 מעלות למשך שעה אחת, ירד מ-25 מעלות ל--25 מעלות למשך שעה אחת, נשמר קבוע ב--25 מעלות למשך 9 שעות, ועלה מ--25 מעלות ל-25 מעלות למשך שעה , השלמת מחזור אחד. הלחות הייתה 0% ב--25 מעלות, 50% ב-25 מעלות ו-90% ב-90 מעלות.

1.3 בדיקת ריסוס מלח
ארבעת הסוגים של מסמרת טונגסטן לקרן חשמלית הונחו בתא בדיקת קורוזיה בתרסיס מלח, ותנאי הבדיקה בוצעו לפי GB/T 6458-1986. פרמטרי בדיקה עיקריים: טמפרטורת בדיקה 35 מעלות; ריכוז תמיסת נתרן כלורי 5%; ערך pH 6.5-7.2; ריסוס מתמשך.

חמצון פני השטח שלאנשי קשר של טונגסטןעבור מכשירי חשמל נצפתה לאחר המחזורים ה-6 וה-14 של בדיקת חום לחות לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה (סוף הבדיקה) ובדיקת ריסוס המלח למשך 72 שעות ו-240 שעות (סוף הבדיקה). התוצאות הספציפיות מוצגות בטבלה 2, והמראה מוצג בטבלה 3.

פני השטח של המגע החשמלי לאחר הבדיקה זוהה על ידי סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים כדי לנתח את דרגת החמצון שלו (לפי השינויים בתכולת Ag, O ו-W על פני השטח). איורים 2 עד 5 מציגים את מורפולוגיות פני השטח של ארבעת סוגי המגעים החשמליים לאחר המחזור ה-14 של בדיקת חום לחות בטמפרטורה גבוהה ונמוכה לסירוגין.

מניתוח מיקרוסקופ האלקטרונים הסורק בטבלה 2 ובאיורים 2 עד 5, ניתן לראות שבמבחן חום לח לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, עמידות החמצון של המוצר AgW עולה עם העלייה בתכולת התוספים; המוצר AgWC אינו מושפע מהחום הלח לסירוגין, ומשטח המוצר נשאר ללא שינוי לאחר 14 מחזורים.

איורים 6 עד 9 מציגים את המורפולוגיה של פני השטח של הארבעהקשר טונגסטןנקודות לאחר 240 שעות של בדיקת ריסוס מלח.

מניתוח מיקרוסקופ אלקטרוני סורק בטבלה 2 ובאיורים 6 עד 9, ניתן לראות שבבדיקת ריסוס מלח, המגעים החשמליים AgW והמגעים החשמליים של AgWC לא עברו חמצון ברור לאחר בדיקת 240 שעות.

המהות של קורוזיה מתכת היא תהליך האובדן הנגרם מתגובת החמצון-הפחתת בין המתכת או הסגסוגת לבין הגז או הנוזל שמסביב במגע. במחקר זה, טמפרטורת הבדיקה של בדיקת חום לח לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה ובדיקת ריסוס מלח הייתה נמוכה בהרבה מטמפרטורת החמצון של טונגסטן או טונגסטן קרביד באוויר. תחת סביבת בדיקת החום הלח לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, מתרחש עיבוי על משטח המגע, וגזים כמו CO2 ו-SO2 באוויר מתמוססים במים ויוצרים אלקטרוליט. המתכת הפעילה יותר טונגסטן מאבדת אלקטרונים ומתחמצנת, וכתוצאה מכך קורוזיה אלקטרוכימית. הוספת תוספים פעילים יותר מטונגסטן למגע החשמלי AgW כך שהתוספים יתחמצנו תחילה יכולה לעכב את החמצון של טונגסטן. למגעים חשמליים של AgWC יש קורוזיה אלקטרוכימית איטית מאוד עקב פעילות ירודה של WC, הקרובה יותר לפעילות של Ag. בבדיקת ריסוס מלח, למרות שתמיסת NaCl משמשת כאלקטרוליט, תתרחש גם קורוזיה אלקטרוכימית, אך בשל טמפרטורת הבדיקה הנמוכה, קצב הקורוזיה איטי מאוד.

(1) במבחן חום לחות מתחלפים בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, קצב החמצון של מסמרות המגע החשמליות של AgW Tungsten Contact ללא תוספים הוא המהיר ביותר, וקצב החמצון של המגעים החשמליים AgW עם תוספים מואט. ככל שתכולת התוספים עולה, קצב החמצון מואט.
(2) בבדיקת חום לחות לסירוגין בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, לא נמצאו סימני חמצון במגעים החשמליים של AgWC לאחר 14 מחזורי בדיקה. עמידות הקורוזיה של המגעים החשמליים של AgWC טובה משמעותית מזו של המגעים החשמליים של AgW.
(3) בבדיקת ריסוס המלח, לא התרחש חמצון ברור במגעים החשמליים של AgW ובמגעים החשמליים של AgWC לאחר 240 שעות של בדיקה.

המוצרים שלנו

טונגסטן החשמל שלנונקודות יצירת קשרהם מוצרים באיכות גבוהה המעוצבים בקפידה עם תכונות יוצאות דופן רבות. ראשית, לשימוש בחומרי טונגסטן בטוהר גבוה יש מוליכות מצוינת ועמידות בטמפרטורה גבוהה, והוא יכול לעבוד ביציבות בסביבות מעגל מורכבות. הקשיות הגבוהה ועמידות הבלאי החזקה שלו יכולים לשמור על ביצועי מגע טובים לאורך זמן ולהפחית כשלים שנגרמים מבלאי. יתרה מכך, מגעי הטונגסטן שלנו מעובדים עדין עם דיוק ממדי גבוה וצורות קבועות, התואמים בצורה מושלמת ציוד חשמלי שונים כדי להבטיח העברת זרם יעילה ויציבה. בנוסף, בדיקת איכות קפדנית מבטיחה שכל מגע טונגסטן עומד בסטנדרטים גבוהים, כך שאין לכם דאגות.