鉻銅觸頭
簡介
目前用於不同規格的真空開關觸頭材料大致可分成三類:半難熔金屬加良導體,典型的如鉻銅觸頭;難熔金屬加良導體,典型的如鎢銅合金;銅合金,如銅鉍等。這三類材料的定性比較結果表明銅鉍合金為代表的材料除了在氣體含量方面較優外,其餘性能均低於第一類以鉻銅觸頭為代表的材料。因此,目前第三類材料僅用於一些老式低性能產品上,而鉻銅觸頭正全面取代銅鉍合金,成為換代產品。到目前為止,尚未發現有新的電觸頭材料的性能在中壓大功率真空開關應用方面優於鉻銅觸頭。
應用
儘管鉻銅觸頭早在上世紀年60代末就已研製成功,並在1972年產業化用於真空開關。但認識到它的優越性能,並認為它可以全面替代當時流行的銅鉍合金的過程卻十分漫長。1980年以後,鉻銅觸頭的優點才廣泛得以承認,1992年以後,這種新材料已大規模地應用於中壓大電流真空開關,並全面淘汰了第一代真空觸頭材料銅鉍合金。
生產工藝
鉻銅觸頭的主要製備工藝包括粉末燒結法、粉末燒結熔滲法以及自耗電極法等。
鉻銅觸頭中鉻的含量達到25%左右就可以保證很好的觸頭電性能,高的銅含量可以使觸頭材料具有高的電導率和熱導率,有利於增加觸頭分斷電流的能力,因此合金中過高的鉻含量既無必要,亦不合理,對合金中鉻含量影響的最新研究結果表明,當鉻含量在25%~75%範圍變化時,無論是單一陰極材料電弧燒蝕速率還是總電弧燒蝕速率均基本不變,合金的平均截斷電流亦與合金中鉻含量無關,但無論是觸頭的本體電阻還是表面接觸電阻均隨合金中鉻含量的上升而上升。目前粉末燒結法和自耗電極法製備的銅鉻合金中鉻含量在25%~40%範圍以內,而熔滲法則根據工藝的特殊需要,採用含鉻量為50%的合金。