Características y aplicación de los contactos de cobre y tungsteno

Como todos sabemos, pueden ocurrir diversas situaciones de falla en el uso de contactos. Del mismo modo, los factores que afectan el funcionamiento normal de los remaches eléctricos de contacto de tungsteno también son extremadamente complejos, pero se pueden resumir en dos tipos.

1. Factores externos. Es decir, están determinados por el entorno de trabajo y las características de trabajo de los contactos de tungsteno, incluidas las características actuales, los medios circundantes, la velocidad de cierre y ruptura de los contactos de tungsteno y la presión inicial.

2. Factores internos. Es decir, están determinados por las dimensiones estructurales, la composición del tamaño de las partículas, el proceso de fabricación y las ocasiones de aplicación de los propios contactos.

1) Dimensiones estructurales.

Teóricamente, debido a la energía relativamente dispersa, cuanto mayores sean las dimensiones estructurales de los contactos, mayor será su capacidad para resistir la combustión del arco durante el uso. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, debido a las limitaciones de toda la estructura del interruptor eléctrico, el tamaño delPequeños discos pulidos de metal de tungsteno con 99,95% de purezano puede ser muy grande. Recientemente, algunas personas han desarrollado contactos huecos, contactos enchufables o contactos con ángulos o anillos de inicio de arco. El propósito es disipar el calor más rápido después de que se genera el arco y mantener los contactos en buen contacto después de quemarse.

2) Proceso de fabricación.

En la actualidad, los fabricantes nacionales de materiales de contacto eléctrico de cobre y tungsteno generalmente utilizan métodos de mezcla, prensado, sinterización e infiltración (o métodos de impregnación). La diferencia es que algunos utilizan un proceso de impregnación de esqueleto de tungsteno prequemado para la extracción, mientras que otros no. En los últimos años, para mejorar la vida útil de los materiales de contacto eléctrico, los países extranjeros han adoptado procesos de fabricación más avanzados, como el refuerzo de fibra, el método de impregnación-prensado isostático, el proceso de sinterización y laminación, la implantación de iones, el método de fusión por arco, etc.

3) Tamaño de partícula de polvo de tungsteno.

Con respecto a la composición del tamaño de las partículas de polvo, es decir, el efecto del tamaño del polvo de tungsteno sobre el rendimiento de los materiales de contacto eléctrico de tungsteno-cobre, los estudios han demostrado que los contactos hechos de polvo de tungsteno más fino o más grueso tienen poca resistencia a la combustión por arco. La idea es mezclar polvo de tungsteno grueso y fino en una cierta proporción para la fabricación, pero cabe señalar que los materiales de contacto de diferentes componentes deben mezclarse en diferentes proporciones.

4) Ocasiones de aplicación.

Los experimentos han demostrado que los materiales de contacto de diferentes componentes tienen sus mejores ocasiones de aplicación. Por ejemplo, en disyuntores de hexafluoruro de azufre, Cu20~30/W80~70; en interruptores de aire o de vacío, Cu10/W90; En los disyuntores de aceite, Cu15~20/W85~80 son los más resistentes a la combustión.

Las investigaciones muestran que diferentes características actuales producen diferentes características durante el proceso de encendido y apagado, y también existen diferencias en la intensidad de combustión del contacto. Una vez seleccionado el contacto, su característica actual es un valor fijo y el medio circundante tiene un mayor impacto en la capacidad de extinción del arco del contacto eléctrico. Si la capacidad de extinción del arco del medio es fuerte, la quema del arco del material de contacto se puede reducir en gran medida (es una de las principales razones del fallo del contacto eléctrico). Además, factores como la velocidad de rotura y cierre del contacto y la presión de cierre inicial tienen un mayor impacto en el contacto. Debido a que la velocidad de ruptura determina el tiempo de combustión del arco, especialmente la velocidad de apertura inicial, aumentar la velocidad de apertura inicial acortará el tiempo de combustión del arco y reducirá la quema de contactos. Aumentar la presión inicial puede reducir la vibración mecánica causada por el impacto del contacto, reduciendo así el desgaste mecánico y las quemaduras por arco.

En la década de 1930 se empezaron a desarrollar aleaciones de alta densidad de tungsteno-cobre. Debido a su excelente rendimiento integral, se ha utilizado ampliamente en interruptores de potencia de alto voltaje. Y las aleaciones de tungsteno y cobre siempre han sido muy valoradas por países de todo el mundo y se han convertido en uno de los campos de investigación más activos en la comunidad científica de materiales. En los últimos años, debido al buen rendimiento y el bajo costo de los materiales compuestos de tungsteno-cobre, los materiales compuestos de tungsteno-cobre se consideran nuevos materiales funcionales con un gran potencial de desarrollo y perspectivas de aplicación.