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2025-09-29
电器中电接触材料的性能要求
【摘要】：根据触头的使用情况，电器对电接触材料的主要要求如下。③电接触材料的抗熔焊性能。包括2个方面：一是尽量降低熔焊倾向，主要是提高电接触材料的热物理性能；二是降低熔融金属焊接在一起后的熔焊力。因此，为降低熔焊力或提高电接触材料的抗熔焊性，常在电接触材料中加入与银化学亲和力小的成分。电接触材料应有良好的电弧运动特性，以降低电弧对触头过于集中的热流输入。
根据触头的使用情况，电器对电接触材料的主要要求如下。
（1）良好的导电性、较高的电导率、合适的硬度，以増大接触面积、降低接触电阻、降低静态接触时的触头发热和静熔焊倾向，并降低闭合过程中的动触头弹跳；材料应具有较低的二次发射和光发射，以降低电弧电流和燃弧时间，要具有较高的电子逸出功和游离电位。有合适的弹性模数，有利于降低表面膜电阻。
（2）材料具有良好的导热性，可快速将电弧或焦耳热源产生的热量传输至触头底座。高比热、高熔化、汽化和分解潜热、高的燃点和沸点，都能降低燃弧的趋势，低的蒸气压力可限制电弧中的金属蒸气密度。
（3）电接触材料应有较高的化学稳定性，即较强的抗腐蚀性气体对材料损耗的能力，应有较高的电化电位，与周围气体的化学亲和力要小，化学生成膜不但要能低温分解，还要求其机械强度和电强度较小。
（4）电接触性能。是物理和化学性能的综合体现，主要如下。
①接触电阻和表面状况。要求触头表面侵蚀较均匀，以保证触头表面状况平整、接触电阻低而稳定。(https://www.chuimin.cn)
②抗电弧侵蚀与材料转移性能。高的熔点、沸点、比热和熔化、汽化热及热传导性有利于提高触头耐电弧侵蚀能力，但这些物理参数只能改善触头间电弧的熄灭条件或大量消耗电弧输入触头的热流；一旦触头表面形成熔融的液池，触头抗电侵蚀性能将只能靠高温状态下触头材料所特有的冶金学特性来保证，如液态银对触头表面的润湿性、熔融态液池的黏性，以及材料第二、第三组分的热稳定性等。
③电接触材料的抗熔焊性能。包括2个方面：一是尽量降低熔焊倾向，主要是提高电接触材料的热物理性能；二是降低熔融金属焊接在一起后的熔焊力。熔焊力主要取决于熔焊截面积和电接触材料的抗拉强度，为了降低发生静熔焊的倾向，可増大触头的接触面积和导电面积。一旦发生熔焊，就会使熔焊力增加。因此，为降低熔焊力或提高电接触材料的抗熔焊性，常在电接触材料中加入与银化学亲和力小的成分。
④电弧特性。电接触材料应有良好的电弧运动特性，以降低电弧对触头过于集中的热流输入。应有较高的最小起弧电压和最小起弧电流。最小起弧电流很大程度上取决于电电接触材料的功函数及其蒸气的电离电压，同时其还与电极材料在变成散射的原子从接触面放出时所需要的结合能有关。触头间电弧可具有金属相和气体相两种形式，不同形式的电弧对电极有不同的作用机制，电接触材料应使触头间发生的电弧尽快地由金属相转换到气体相。
⑤其他性能。除上述要求外，电接触材料应尽可能易于加工，易于焊接到触头座，并有较高的性价比等。
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