浸银石墨触头材料查看源代码讨论查看历史
浸银石墨触头材料配合中国高铁走出去的步伐,沈阳铁路信号有限责任公司研制了符合欧洲标准的S系列继电器[1],但是S系列继电器用浸银石墨复合材料电触头目前只能依靠国外(美国、英国)进口,进口触头的成本高、供货周期长、批量供应困难,特种材料有技术壁垒等,对企业的进一步发展及占领市场都是极大的制约因素。因此急需开展高端继电器用浸银石墨触头材料的研制,以提升我国电触头产品的水平,进而提升高端电器产品的品质。
技术原理/技术要点
中科院金属研究所通过优选石墨基体(控制石墨基体的密度、孔隙率和孔隙结构等),采用先进的热等静压浸银技术,在高温高压下将熔融的金属银压入石墨基体的孔隙中,形成金属银的三维网络状结构。由于石墨的电阻率[2]比金属银高2个数量级,因此金属银网络是主要的导电通路,而石墨以其熔点高、导热高的特性起到承载和灭弧的作用。同时银的三维网络结构能够显著提高石墨基体材料的强度。因此,金属银和石墨的性能协同作用,可以制备出满足高端继电器产品应用的银石墨触头材料。 D171G银石墨触头材料主要性能指标: 密度(g/cm3):>4.5; 银含量(wt%):70±5; 电阻率(μΩm):<0.2; 抗压强度(MPa):>100; 中国科学院金属研究所先进炭材料研究部成会明院士带领的特种炭材料研究与应用课题组,从上世纪九十年代初就开展浸银石墨阀座材料的研制工作,其中“一0九工程鱼雷发动机用浸银石墨配气阀座材料”分别获得中科院科技进步一等奖和国家科技进步三等奖,“鱼雷用浸银石墨阀座材料研制与应用”获得了原国防科工委科技进步二等奖,并装备海军部队。
金属所受沈阳铁路信号有限责任公司委托,于2017年开展浸银石墨触头材料的研制工作。通过控制孔隙率和孔隙结构,优选D171石墨基体,并采用先进的热等静压工艺制备出D171G浸银石墨触头材料,提供沈阳铁路信号有限责任公司进行电寿命、机械寿命、接触电阻等上机试验考核。
试验结果:
D171G浸银石墨触头材料通过了200万次电寿命和1000万次机械寿命考核,并且接触电阻不大于0.1Ω,达到甚至超过进口(英国摩根、美国公司)浸银石墨触头材料使用寿命和性能。 沈阳铁路信号有限责任公司于2019年开始小批量应用D171G浸银石墨触头材料进行正式装机。
参考文献
- ↑ 继电器的工作原理、分类、检验与测试(最全),搜狐,2018-01-08
- ↑ 电阻率与电阻阻值的大小有什么关系 ,搜狐,2020-03-25