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能量集中释放在触头表面和近表面层中
杭州富阳立腾五金有限公司   2011-12-06 11:41:40 作者:SystemMaster 来源: 文字大小:[][][]
电弧放电过程中,电弧根部产生的热物理过程由于能量集中释放在触头表面和近表面层中,会引起银触头材料的熔化和蒸发,这就是银触头电烧蚀的原因[ 。在分断电流小和燃弧时间短的情况下,电蚀主要源于局部微小熔池中物质的蒸发。随着电流的增大和放电时间的延长,在电弧基部将形成熔化金属的熔池,并发生强烈的蒸发和熔化金属滴的溅射。此外,弧根的缩紧会引起电流密度的增大,弧根温度升高,从而导致触头材料蒸发加剧。温度对接触电阻的影响较为复杂。随着温度的升高使材料的电阻率增大,但同时随着温度的升高机械强度的下降会引起微观面形变,于是电阻会下降。此外,由于表面的薄膜层通常具有半导体的特性,因而随着温度升高膜电阻会下降,但是温度能急剧加速薄膜层在大气中的生长过程, 从而使接触电阻增大,银触头易烧损。在短时通电时,在接触面上温度急剧升高,另一方面由于束流区附近的电流线弯曲,会产生触头自发分断的电动作用力,引起短电弧,两种情况都会导致触头熔化,其结果是触头熔焊。当通过触头的电流接近于熔焊电流临界值时,整个触头在某种程度上发生熔焊。银触头材质和触头表面状态直接影响到触头的抗熔焊性能。不均一的接通和表面薄膜层的存在可以导致熔焊增强。银基触头材料以其较好的性能而受到电器行业的广泛重视,但是由于电弧的作用,不可避免会产生银触头的熔焊、电弧腐蚀甚至喷溅等失效行为,严重危害到电器元件的寿命。如何避免失效的发生将是银触头材料发展的一个重要方面,已有不少研究者从添加其他元素如稀土元素等入手来改善其性能,并取得一定成绩,今后应从原理着手来提高银基触头的性能,达到电器元件的要求。

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