电触头的研究现状

电触头的研究现状

文献来源：李英民, 薛纪文, 王俊勃等.A gSnO2电触头材料的研究进展[J].电工材料，2003，（2）：20-27.

1972 年日本开始限制使用AgCdO 电触头材料并寻找代替品, 随后美国、法国、英国等也相继研制AgCdO 的代替品, 人们试图采用其它材料代替AgCdO 以弥补其不足,并使这种材料的综合性能高于AgCdO 材料。

A gSnO 2 电触头材料研究现状：始于1981年，在发达国家得到了迅速发展, 现已逐步应用于接触器(交流和直流)、功率继电器(交流和直流) 和某些低压断路器等领域。20 世纪80 年代,Degu ssa 公司宣称该公司以约十年时间、耗资上千万马克, 采用先进的粉末烧结挤压技术研制成功AgSnO 2 电触头材料。80 年代中期, 上海电器科学研究所等单位完成了内氧化A gSnO 2 电触头材料的试制工作。

文献来源：胡春文，鲁世强，贺跃辉等.CuCr 触头材料的制备方法[J].国外金属加工，2004，25（2）：58-63.

现状：美国用电器公司于上世纪六十年代率先提出了真空触头材料的设计判据，研制出了Cu-Bi ，Cu-Be-Bi等二元和三元触头合金材料。其中Cu一Bi 触头材料因有良好的通流能力、开断能力和抗熔焊性，曾在60 年代风行一时，获得广泛应用川。近二十年来，Cu一C: 合金的出现是真空开头触头材料的突破，使真空开关的开断能力、截流、耐压及抗熔焊性能都得到极大的改善，成为Cu一Bi 触头材料的有力竞争对手。目前，在中压特别是大功率真空开关领域，CuCr 触头材料占据了统治地位。

文献来源：骆瑞雪.耐负荷的Ag - Cu - C - SnO2触头材料的制备[J].研发与应用,2006,25(4):38.

80 年代末, 世界各国的研究人员均开始大力开发新型材料以代替AgCdO 合金, 如Ag- SnO2,Ag- ZnO, Ag-MnO2, Ag- InO2。其中Ag- SnO2, Ag- ZnO合金的研究取得了一定成效, Ag- SnO2 性能最好有望替代AgCdO。

文献来源:谢永忠，陈京生.欧盟二指令对我国电触头材料发展及出口影响分析[J].电工材料，2004，（2）：40-41.

国外发展现状：

在发达国家尤其是欧洲，国际上著名的电触头制造商AMI DODUCO公司、OMG公司以及METAII3R公司从20世纪70年代中期就开始研究开发AgCdO的替代产品。20世纪90年代中期以来，国外虽然在触头材料的开发方面并未出现更多的新型材料，但触头材料性能的改进和材料制造工艺技术的进步却令人瞩目。特别是银基触头材料领域，通过对AgSnO：和AgZnO性能和制造工艺的改进，实现了稳定的工业化生产、完全取代r含有害物质的AgCdO系触头材料。目前AMIDODUCO公司已使用银氧化锡等材料全面取代了AgCdO。Deguss,a公司(其触头材料分部已并入OMG公司)在德国本部的产品为AgSnO：、AgZnO和AgC等，不再生产银氧化镉材料。

国内发展现状：

20世纪80年代末90年代初，我国开始研制生产不含Cd的AgMeO电触头材料，这些材料包括AgSnO2、AgZnO、AgCuO、AgFe2O3 Zr O2和银稀土氧化物(AgREO)等。

文献来源：陈宏燕,谢明,王锦等.银氧化锡电触头材料研究现状及发展趋势[J],贵金属，2011，32（2）：77-81.

英文：CHEN Hongyan，XIE Ming，WANG Jin，etal.The Advances and Developmental Trend of Ag /SnO2 Electrical Contact Material[J].Precious Metals，2011，32（2）：77-81. 触头材料的发展：国外在20 世纪二三十年代就开始研究并制造电触头材料及电接触元件。我国90%以上电触头材料生产企业为民营企业，普遍存在管理水平低下、生产设备陈旧、工艺手段落后、技术人员缺乏、研发能力不足以及产品种类单一等弱点。因而，我国的电触头材料行业水平，在生产规模、工艺水平、产品性能等方面离发达国家还有相当大的差距。

文献来源：张尧卿，郑冀.AgSnO2 电接触材料研究概述[J].材料导报，2006，20（4）：53-56. 国外发展状况：国外从20 世纪二三十年代就开始研究并制造电接触材料及电接触元件。目前,国际上主要生产触头材料的国家有美国、德国、法国、英国、日本、奥地利,制造技术都比较先进。在发达国家尤其是欧洲,国际上著名的电触头制造商AMI2DODUCO 公司、OMG 公司以及META-LOR 公司从70年代中期就开始研究开发AgCdO 的替代产品。90 年代中期以来,国外公司虽然在触头材料的开发方面并未推出更多的新型材料,但在触头材料性能的改进和推进工艺技术的进步方面取得的成绩却令人瞩目。

文献来源：柏小平, 林万焕, 张明江.低压电器用电触头材料[J].电工材料，2007，（3）：12-16.

研究现状：在20 世纪20～30年代, 人们开发出了AgMeO 电触头材料, 30 年代末F. R. Hensel 及其合作者制造出了最早的AgCdO 电触头材料并进行了电性能试验[2 ] ,但由于AgMeO 材料制造工艺的复杂性, 直到1950 年之后,AgCdO 材料才进行批量生产。

AgCdO自20 世纪30 年代由F. R. Hensel 及其合作者制造出以后, 一直凭借其优良的抗电弧侵蚀性、抗熔焊性、低而稳定的接触电阻的综合电性能, 在整个触头材料体系中占有重要的地位, 素有“万能触头”的美称。其材料成分(CdO) 的含量一般为8%～18 %; 加工工艺则有内氧化(单面内氧化和双面内氧化) 、粉末冶金法、预氧化法(雾化工艺) 。AgCdO 电触头

的使用范围非常广泛, 可用于继电器、控制器、旋转开关、小型断路器以及各种电流等级的接触器。。但随着欧盟《报废电子电气设备指令》(WEEE) 和《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS) 两指令的颁布, 规定了废旧电子电气产品的回收、处理、再利用以及禁止在电子电气产品中使用铅、汞、镉等6 种有害物质。AgCdO 由于Cd 有毒,已受到大多数企业的禁用,目前国外已采用其他材料替代,国内在不久的将来也会禁用。

20 世纪80 年代初, 我国从德国AEG公司引进ME - 1600 型框架式自动空气开关的制造技术, 引进的开关采用AgZnO 电触头材料。随后国内的DZ15系列塑壳式断路器、DZ15L 系列漏电断路器也采用了AgZnO 电触头材料。AgZnO 电触头材料的最大优点是耐烧损能力好, 接触电阻低, 因此在切断开关、转换开关、小型断路器、接触器、保护开关等方面也得到了应用。AgZnO 电触头材料的制造工艺由最早的共沉积粉末冶金法、合金内氧化法发展到了目前先进的预氧化法(雾化工艺) 。

在国外, 前苏联对AgCuO触头材料进行了大量研究, 并且已应用在中等和重负载低压配电设备上的接触器、磁性开关、继电器和控制器等中, 他们在重负荷交流接触器上采用AgCuO(20) 做主触头,获得了良好的效果[6 ]。但在国内, 有关AgCuO 触头材料的研究报道较少。目前主要研究的院校有昆明理工大学和中南大学等[7 ]。福达合金材料股份有限公司近两年相继开发出了AgCuOT(5) 、AgCuO(10) 、AgCuO(15) 电触头材料, 并在直流接触器上获得成功使用[7 ]。制备AgCuO 触头材料的主要工艺有合金内氧化法、粉末冶金法、共沉积法和预氧化法等。