Een gids voor AgNi-contactmaterialen en -toepassingen

Als kerncategorie van op zilver-gebaseerde elektrische contactmaterialen zijn AgNi-contacten de 'zenuwuiteinden' die ervoor zorgen dat elektrische apparatuur stroom schakelt en signalen overdraagt, waardoor ze een onvervangbare positie innemen in de sector van elektrische laag-spanningsapparatuur. Door de uitstekende geleidbaarheid van zilver aan te vullen met de versterkende eigenschappen van nikkel, worden ze vervaardigd via processen zoals poedermetallurgie. Ze overwinnen de tekortkomingen van puur zilveren contacten, zoals slechte lasweerstand en gemakkelijke slijtage, terwijl ze ook zorgen voor een lage contactweerstand en stabiele serviceprestaties. Ze zijn een kerncomponent geworden van belangrijke elektrische componenten zoals relais, schakelaars en contactors.

Elektrische contacten van zilverlegeringen bestaan ​​doorgaans uit twee metalen: zilver (Ag) en nikkel (Ni). Zilver, als de primaire geleidende matrix, bezit een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid, evenals een goede ductiliteit en oxidatieweerstand. Nikkel dient als versterkende fase- of overgangslaag, waardoor de mechanische sterkte van de contacten, de boogerosieweerstand en de weerstand tegen lassen worden verbeterd. Gebruikelijke verhoudingen van zilver-nikkellegeringen omvatten AgNi10 (10% nikkel), AgNi15 (15% nikkel) en AgNi20 (20% nikkel). Verschillende verhoudingen hebben rechtstreeks invloed op de hardheid, weerstand en levensduur van het materiaal. AgNi90:10 heeft bijvoorbeeld een dichtheid van 10,2 g/cc en een geleidbaarheid van 50 m/Ω・mm², terwijl AgNi80:20 een dichtheid heeft van 10,0 g/cc en een geleidbaarheid van 46 m/Ω・mm².

Over het algemeen hebben zilvernikkelcontacten een lage en stabiele contactweerstand, minimale doorbranding en uniforme elektrische slijtage. Elektrische contacten van zilver-nikkellegeringen hebben echter vaak oxiden die de contactweerstand tijdens het schakelen verhogen, zijn gevoelig voor zwavel en vertonen een slechte weerstand tegen lassen onder hoge stromen. Daarom worden ze vaak gecombineerd met zilver-grafietcontacten (AgC) om deze tekortkomingen te compenseren.

Zilvercadmiumoxide-contacten en componenten worden doorgaans geproduceerd met behulp van poedermetallurgie of composietwalstechnieken. Poedermetallurgie omvat het proportioneel mengen van zilver- en nikkelpoeders, het persen en vormen ervan, en het vervolgens sinteren bij hoge temperaturen. Dit maakt een uniforme controle van de samenstellingsverdeling mogelijk. Sporenadditieven, zoals zeldzame aardelementen of oxiden, kunnen indien nodig worden toegevoegd om de elektrische slijtvastheid verder te verbeteren. Composietwalsen wordt vaak gebruikt om gelaagde contacten te creëren, zoals een zilverlaag gecoat op een nikkelsubstraat, om een ​​evenwicht tussen geleidbaarheid en sterkte te bereiken. De daaropvolgende verwerking omvat stampen, oppervlaktebehandeling (zoals vertinnen of vergulden) en precisielassen om betrouwbare verbindingen en prestaties op de lange termijn- bij de daadwerkelijke montage te garanderen.

Agcdo-contacten worden veel gebruikt in verschillende elektrische apparaten, zoals relais, schakelaars, contactors (100A), veiligheidsapparaten en drukknopschakelaars. Zilver-nikkelcontacten met een hoger nikkelgehalte (zoals AgNi70:30 en AgNi60:40) worden vaak gebruikt in stroomschakelaars vanwege hun hoge boogerosieweerstand. In de automobielsector kunnen zilver-nikkelcontacten worden gebruikt in startrelais voor voertuigen en hoog-DC-relais voor elektrische voertuigen. Bij industriële besturing kunnen ze worden gebruikt in verschillende bedieningsschakelaars en magneetschakelaars. Ze worden ook gebruikt in de besturingscircuits van huishoudelijke apparaten zoals koelkasten, airconditioners en wasmachines.

Nu de Chinese maakindustrie overgaat naar hoogwaardige en intelligente productie, en de snelle ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen en de fotovoltaïsche industrie, maakt de contact- en onderdelenindustrie een aanhoudende groei door. De marktomvang van de Chinese industrie voor elektrische contacten en componenten met zilverlegeringen zal naar verwachting in 2024 RMB 8,63 miljard bereiken, een stijging van 8,1% op jaarbasis-op- jaar ten opzichte van RMB 7,98 miljard in 2023.

Op de binnenlandse markt wordt de AgNi Contact-industrie gekenmerkt door oligopolistische concurrentie, waarbij toonaangevende bedrijven de markt domineren via hun opgebouwde technologische expertise en klantenbestand. Technisch gezien evolueert de industrie richting miniaturisatie, hoge spanningsweerstand en lage contactweerstand. Reguliere producten zijn geüpgraded van traditioneel AgNi30/70 naar AgNi0,15 (nikkeldispersie op nano-niveau). Sommige high-modellen maken gebruik van een meer-laagse composietstructuur, waardoor de levensduur van de boog wordt verlengd tot meer dan 100.000 cycli. Recycling- en hergebruiktechnologieën hebben ook aanzienlijke vooruitgang geboekt, waarbij toonaangevende bedrijven zilverterugwinningspercentages van meer dan 98% behaalden, waardoor de afhankelijkheid van grondstoffen effectief werd verminderd.