郭先生
181 2433 8518
在大電流撥動開關(guān)中,電弧侵蝕是影響觸點壽命和可靠性的核心問題。銀基復(fù)合觸點材料憑借其優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性及抗電弧性能,成為高壓直流快充等場景下的關(guān)鍵材料。其抗電弧侵蝕機制主要體現(xiàn)在以下三方面:
一、材料組分協(xié)同作用
銀基復(fù)合材料通過添加金屬氧化物(如AgSnO?、AgZnO)或難熔相(如Ti?SnC、WC),形成多相結(jié)構(gòu)。例如,Ag-Ti?SnC復(fù)合材料中,Ti?SnC在電弧高溫下分解為Ti/Sn氧化物,但氧化程度受材料轉(zhuǎn)移控制。當(dāng)Ti?SnC含量為4%時,富Ti/Sn相氧化程度降低,同時高含量Ti?SnC可縮短斷弧持續(xù)時間,抑制電弧持續(xù)侵蝕。
二、電弧遷移與能量分散
銀基復(fù)合材料的界面電子結(jié)構(gòu)影響電弧遷移路徑。第一性原理計算表明,Ag/Ti和Ag/Sn界面電子發(fā)射傾向更強,而Ag/C界面因電子轉(zhuǎn)移至C原子,電弧跳躍概率降低。通過增加Ti?SnC含量,電弧遷移點增多、速度提升,能量分散至更廣區(qū)域,避免局部過熱導(dǎo)致的材料熔化噴濺。
三、冶金學(xué)效應(yīng)與穩(wěn)定態(tài)形成
電弧作用下,銀基復(fù)合材料經(jīng)歷動態(tài)冶金過程。以AgNi為例,鎳顆粒在電弧高溫下溶解于銀熔體,冷卻后彌散析出,形成細化的Ni/Ag組織結(jié)構(gòu)。這種穩(wěn)定態(tài)結(jié)構(gòu)可降低接觸電阻波動,減少電弧重燃概率。類似地,AgC材料通過碳粒氧化生成CO氣體逸出,在觸頭表面形成多孔富銀層,始終保持低接觸電阻與抗熔焊性。