铬铜触头
简介
目前用于不同规格的真空开关触头材料大致可分成三类:半难熔金属加良导体,典型的如铬铜触头;难熔金属加良导体,典型的如钨铜合金;铜合金,如铜铋等。这三类材料的定性比较结果表明铜铋合金为代表的材料除了在气体含量方面较优外,其余性能均低于第一类以铬铜触头为代表的材料。因此,目前第三类材料仅用于一些老式低性能产品上,而铬铜触头正全面取代铜铋合金,成为换代产品。到目前为止,尚未发现有新的电触头材料的性能在中压大功率真空开关应用方面优于铬铜触头。
应用
尽管铬铜触头早在上世纪年60代末就已研制成功,并在1972年产业化用于真空开关。但认识到它的优越性能,并认为它可以全面替代当时流行的铜铋合金的过程却十分漫长。1980年以后,铬铜触头的优点才广泛得以承认,1992年以后,这种新材料已大规模地应用于中压大电流真空开关,并全面淘汰了第一代真空触头材料铜铋合金。
生产工艺
铬铜触头的主要制备工艺包括粉末烧结法、粉末烧结熔渗法以及自耗电极法等。
铬铜触头中铬的含量达到25%左右就可以保证很好的触头电性能,高的铜含量可以使触头材料具有高的电导率和热导率,有利于增加触头分断电流的能力,因此合金中过高的铬含量既无必要,亦不合理,对合金中铬含量影响的最新研究结果表明,当铬含量在25%~75%范围变化时,无论是单一阴极材料电弧烧蚀速率还是总电弧烧蚀速率均基本不变,合金的平均截断电流亦与合金中铬含量无关,但无论是触头的本体电阻还是表面接触电阻均随合金中铬含量的上升而上升。目前粉末烧结法和自耗电极法制备的铜铬合金中铬含量在25%~40%范围以内,而熔渗法则根据工艺的特殊需要,采用含铬量为50%的合金。