环保型氧化物增强银基电接触功能复合材料研究进展
2021-07-26吴新合祁更新穆成法
吴新合,沈 涛,杨 辉, ,祁更新,穆成法,陈 晓
(1. 温州宏丰电工合金股份有限公司,浙江 温州 325603;2. 浙江大学 材料科学与工程学院,杭州 310027;3. 浙江大学 台州研究院,浙江 台州 318000)
电接触材料是电气化设备中通断控制及负载电流的关键材料,其性能的好坏直接影响电器的可靠性、稳定性和使用寿命,被称为电器的“心脏”。基于断路继电器、智能终端设备、移动终端等在生产服役过程中出现的大量技术问题持续不断地推动电接触学科的研究与开发,电接触学科的开创者Ragnar Holm博士于1953年在宾州州立大学举办了为期3天的关于电接触现象的讲座,这个讲座后来发展为每年一次的电接触年会(即 IEEE Holm电接触会议)。Ragnar Holm博士于 1957年出版了电接触专著(Electrical Contacts)[1],至此电接触(或电接触材料)领域应运而生。电接触材料已有近百年的发展历程,最初使用纯银、纯金、纯铂等纯金属,1940年代开始采用 AgCd、AuAg、PdAg等合金,1960~1970年代以来发展了多元贵金属、各种贵金属复合,直至万能触点 Ag/CdO材料[2]的出现使得银基电接触功能复合材料达到了一个新的里程碑,其发展历程如图1所示。

图1 银基电接触功能复合材料发展历程 Fig.1 The evolution of silver based electrical contact materials
作为一种重要的电接触复合材料,Ag/MeO(银金属氧化物)广泛地应用于航空继电器、汽车继电器和低压电器等。在Ag/MeO材料体系中,Ag/ZnO、Ag/SnO2与Ag/CuO属于最有希望替代Ag/CdO的环保型银基电接触材料而被国内外研究学者进行了大量研究。围绕传统Ag/SnO2、Ag/CuO与Ag/ZnO三种银基电接触材料体系,本文主要从制备技术、增强相结构改性、元素掺杂改性等层面展开分析,简述了诸如 Zn2SnO4、LaSrCuO4、Ti2AlN、La2Sn2O7等新型银基电接触材料体系;……
