การศึกษาความต้านทานการกัดกร่อนของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของทังสเตนเงินและทังสเตนคาร์ไบด์

Oct 17, 2024 ฝากข้อความ

0 บทนำ


ในบรรดาวัสดุหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW และ AgWC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นหน้าสัมผัสแบบเคลื่อนที่ในเซอร์กิตเบรกเกอร์ต่างๆ เนื่องจากมีการนำไฟฟ้าที่ดี คุณสมบัติทางไฟฟ้า และความต้านทานการสึกหรอทางไฟฟ้าที่ดี หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW ได้รับการประมวลผลได้ง่ายและสามารถทนต่อการกัดเซาะของอาร์คกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นจึงใช้ในเซอร์กิตเบรกเกอร์มากกว่า AgWC อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ในปีที่ผ่านมา ด้วยการปรับปรุงข้อกำหนดสำหรับการใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์อย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างรุนแรง เช่น นอกชายฝั่ง อุณหภูมิสูง และความชื้นสูง จึงมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านความต้านทานการกัดกร่อนของหมุดย้ำทังสเตนวัสดุ. เพื่อป้องกันไม่ให้หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าถูกสึกกร่อนก่อนใช้งาน ส่งผลให้มีความต้านทานต่อการสัมผัสสูงขึ้นหรือแม้กระทั่งไม่นำไฟฟ้า โดยทั่วไปอุตสาหกรรมในปัจจุบันจึงใช้วิธีการชุบเงินด้วยไฟฟ้าหลังการเชื่อมเพื่อแยกทังสเตนหรือทังสเตนคาร์ไบด์ออกจากอากาศ อย่างไรก็ตามเนื่องจากชั้นเงินที่ชุบด้วยไฟฟ้าจะถูกไฟไหม้ในระหว่างการตรวจสอบเซอร์กิตเบรกเกอร์ก่อนออกจากโรงงานหรือในช่วงแรกของการใช้งาน ชั้นที่ชุบเงินด้วยไฟฟ้าจึงไม่สามารถแก้ปัญหาหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าสึกกร่อนระหว่างการใช้งานได้ นอกเหนือจากการชุบชั้นเงินบนพื้นผิวหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าแล้ว การแทรกซึมชั้นเงินโดยตรงบนพื้นผิวในระหว่างกระบวนการผลิตหน้าสัมผัสก็เป็นวิธีการหนึ่งเช่นกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการศึกษาเกี่ยวกับการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของ AgW โดยการเติมสารเติมแต่ง

 

Tungsten Contact Rivets

 

ด้วยเหตุนี้ การศึกษานี้จึงเปรียบเทียบความต้านทานการกัดกร่อนของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW และ AgWC ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำสลับความร้อนเปียกและสเปรย์เกลือโดยกระบวนการแทรกซึมของผงโลหะวิทยา เพื่อชี้แจงความแข็งแกร่งของความต้านทานการกัดกร่อนของพวกมัน

 

1 การทดลอง


1.1 การเตรียมหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า AgW และ AgWC
ผง Ag, ผง W และผง T (สารเติมแต่ง) ผสมเท่าๆ กันด้วยเครื่องผสมผง ผงผสมจะถูกบดเป็นเม็ด จากนั้นจึงอัดเป็นรูปร่างในขั้นต้น จากนั้นนำแผ่นสีเขียวที่กดแล้วและแผ่น Ag ที่แทรกซึมเข้าไปในเตาเผาเพื่อแทรกซึม เพื่อให้ได้หน้าสัมผัสทางไฟฟ้า AgW ที่มีองค์ประกอบต่างกัน สามารถรับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgWC ที่มีองค์ประกอบต่างกันได้โดยใช้ผง WC แทนผง W และใช้วิธีการเดียวกัน เวลาในการผสมคือ 2 ชั่วโมงถึง 6 ชั่วโมง และอุณหภูมิการแทรกซึมคือ 1,000 องศาถึง 1300 องศา

 

ตามวิธีการข้างต้น ผลิตภัณฑ์สี่รายการ AgW-1 (T: 0-0.5%), AgW-2 (T: 1%-1.5%), AgW -3 (T: 2%-2.5%) และ AgWC (T: 1%-1.5%) ได้รับการจัดเตรียมตามลำดับ (ดูตารางที่ 1 สำหรับรายละเอียด) นำผลิตภัณฑ์แต่ละชนิดมาแปดเกรน และชั้นเงินบนพื้นผิวถูกเอาออกเพื่อเผยให้เห็นอนุภาคทังสเตนและทังสเตนคาร์ไบด์ สี่รายการถูกนำไปทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ และอีกสี่รายการที่เหลือถูกนำไปทดสอบสเปรย์เกลือ

 

Test Material Composition

 

1.2 การทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ
ทังสเตนจุดสัมผัสทางไฟฟ้าถูกวางไว้ในห้องทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ เงื่อนไขการทดสอบดังแสดงในรูปที่ 1 อุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 25 องศา เป็น 90 องศา เป็นเวลา 1 ชั่วโมง คงไว้ที่ 90 องศา เป็นเวลา 9 ชั่วโมง ลดลงจาก 90 องศา เป็น 25 องศา เป็นเวลา 1 ชั่วโมง คงเดิม ที่ 25 องศา เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ลดลงจาก 25 องศา เป็น -25 องศา เป็นเวลา 1 ชั่วโมง คงไว้ที่ -25 องศา เป็นเวลา 9 ชั่วโมง และเพิ่มขึ้นจาก -25 องศา เป็น 25 องศา เป็นเวลา 1 ชั่วโมง จบหนึ่งรอบ ความชื้นอยู่ที่ 0% ที่ -25 องศา , 50% ที่ 25 องศา และ 90% ที่ 90 องศา

 

High And Low Temperature Alternating Damp Heat Test Conditions

 

1.3 การทดสอบสเปรย์เกลือ
หมุดย้ำทังสเตนสำหรับแตรไฟฟ้าสี่ประเภทถูกวางไว้ในห้องทดสอบการกัดกร่อนด้วยสเปรย์เกลือ และดำเนินการเงื่อนไขการทดสอบตาม GB/T 6458-1986 พารามิเตอร์การทดสอบหลัก: ทดสอบอุณหภูมิ 35 องศา; ความเข้มข้นของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 5%; ค่า pH 6.5-7.2; สเปรย์อย่างต่อเนื่อง

 

2 การวิเคราะห์ผลลัพธ์และการอภิปราย


ออกซิเดชันที่พื้นผิวของหน้าสัมผัสทังสเตนสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าสังเกตได้หลังจากรอบที่ 6 และ 14 ของการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ (ปลายทดสอบ) และการทดสอบสเปรย์เกลือเป็นเวลา 72 ชั่วโมงและ 240 ชั่วโมง (สิ้นสุดการทดสอบ) ผลลัพธ์เฉพาะแสดงอยู่ในตารางที่ 2 และลักษณะที่ปรากฏแสดงในตารางที่ 3

 

The Degree Of Oxidation Of The Product Appearance Aft-0698 From 533-Dsa Forum Spray Test Visual Judgment

 

Product Appearance Photos After The Test

 

พื้นผิวของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าหลังการทดสอบถูกตรวจพบโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดเพื่อวิเคราะห์ระดับออกซิเดชัน (ตัดสินโดยการเปลี่ยนแปลงในปริมาณ Ag, O และ W บนพื้นผิว) รูปที่ 2 ถึง 5 แสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพื้นผิวของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าสี่ประเภทหลังจากรอบที่ 14 ของการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ

 

1- AgW-1

 

1-AgW-2

 

1-AgW-3

 

1-AgWC

 

 

จากการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดในตารางที่ 2 และรูปที่ 2 ถึง 5 จะเห็นได้ว่าในการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ ความต้านทานต่อออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ AgW จะเพิ่มขึ้นตามปริมาณสารเติมแต่งที่เพิ่มขึ้น ผลิตภัณฑ์ AgWC ไม่ได้รับผลกระทบจากความร้อนชื้นสลับ และพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากผ่านไป 14 รอบ


รูปที่ 6 ถึง 9 แสดงลักษณะทางสัณฐานวิทยาของพื้นผิวทั้งสี่หน้าสัมผัสทังสเตนคะแนนหลังจากการทดสอบสเปรย์เกลือเป็นเวลา 240 ชั่วโมง

 

2- AgW-1

 

2-AgW-2

 

2-AgW-3

 

2-AgWC

 

จากการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดในตารางที่ 2 และรูปที่ 6 ถึง 9 จะเห็นได้ว่าในการทดสอบสเปรย์เกลือ หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW และหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgWC ไม่ได้รับการออกซิเดชันที่ชัดเจนหลังจากการทดสอบ 240 ชั่วโมง

 

แก่นแท้ของการกัดกร่อนของโลหะคือกระบวนการสูญเสียที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันระหว่างโลหะหรือโลหะผสมกับก๊าซหรือของเหลวโดยรอบที่สัมผัสกัน ในการศึกษานี้ อุณหภูมิทดสอบของการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำและการทดสอบสเปรย์เกลือต่ำกว่าอุณหภูมิออกซิเดชันของทังสเตนหรือทังสเตนคาร์ไบด์ในอากาศมาก ภายใต้สภาพแวดล้อมการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ การควบแน่นจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวสัมผัส และก๊าซ เช่น CO2 และ SO2 ในอากาศจะละลายในน้ำเพื่อสร้างอิเล็กโทรไลต์ ยิ่งทังสเตนโลหะที่ใช้งานมากจะสูญเสียอิเล็กตรอนและถูกออกซิไดซ์ ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า การเติมสารเติมแต่งที่ทำงานมากกว่าทังสเตนลงในหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW เพื่อให้สารออกซิไดซ์ก่อนสามารถชะลอการเกิดออกซิเดชันของทังสเตนได้ หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgWC มีการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าช้ามาก เนื่องจากกิจกรรมที่ไม่ดีของ WC ซึ่งใกล้กับกิจกรรมของ Ag มากขึ้น ในการทดสอบสเปรย์เกลือ แม้ว่าจะใช้สารละลาย NaCl เป็นอิเล็กโทรไลต์ แต่การกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน แต่เนื่องจากอุณหภูมิทดสอบต่ำ อัตราการกัดกร่อนจึงช้ามาก

 

Pure Tungsten Contact

 

3 บทสรุป


(1) ในการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ อัตราการเกิดออกซิเดชันของหมุดย้ำสัมผัสทังสเตนไฟฟ้า AgW ที่ไม่มีสารเติมแต่งจะเร็วที่สุด และอัตราออกซิเดชันของหน้าสัมผัสไฟฟ้า AgW กับสารเติมแต่งจะลดลง เมื่อเนื้อหาของสารเติมแต่งเพิ่มขึ้น อัตราการเกิดออกซิเดชันจะช้าลง
(2) ในการทดสอบความร้อนชื้นสลับอุณหภูมิสูงและต่ำ ไม่พบสัญญาณของการเกิดออกซิเดชันในหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgWC หลังจากรอบการทดสอบ 14 รอบ ความต้านทานการกัดกร่อนของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgWC นั้นดีกว่าหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW อย่างมาก
(3) ในการทดสอบสเปรย์เกลือ ไม่มีการเกิดออกซิเดชันที่ชัดเจนในหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgW และหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าของ AgWC หลังจากการทดสอบเป็นเวลา 240 ชั่วโมง

 

Tungsten Contacts for Electrical Appliances

ผลิตภัณฑ์ของเรา

ทังสเตนไฟฟ้าของเราจุดติดต่อเป็นผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงที่สร้างขึ้นอย่างพิถีพิถันพร้อมคุณสมบัติที่โดดเด่นมากมาย ประการแรก การใช้วัสดุทังสเตนที่มีความบริสุทธิ์สูงมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและทนต่ออุณหภูมิสูง และสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมวงจรที่ซับซ้อน มีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอได้ดีสามารถรักษาประสิทธิภาพการสัมผัสที่ดีได้เป็นเวลานาน และลดความล้มเหลวที่เกิดจากการสึกหรอ นอกจากนี้ หน้าสัมผัสทังสเตนของเรายังได้รับการประมวลผลอย่างประณีตด้วยความแม่นยำด้านมิติสูงและรูปทรงปกติ ซึ่งเข้ากันกับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ได้อย่างสมบูรณ์แบบเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งกระแสไฟฟ้ามีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพ นอกจากนี้ การตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวดช่วยให้มั่นใจได้ว่าหน้าสัมผัสทังสเตนแต่ละอันตรงตามมาตรฐานระดับสูง ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องกังวล

 

Terry from Xiamen Apollo