Унутрашњи и спољашњи поклопци осигурача од бакра и месинга: својства материјала, трендови у индустрији и технолошке иновације

 

Као основна компонента заштите кола, избор унутрашњег и спољашњег материјала поклопца осигурача директно утиче на поузданост и животни век производа. Бакарна капица (чисти бакар) и месингана унутрашња капица (легура бакра-цинка) су актуелни главни материјали унутрашњег и спољашњег поклопца и постоје значајне разлике између њих у погледу проводљивости, механичке чврстоће, отпорности на корозију и цене.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предности бакра:
Бакар има одличну електричну проводљивост (електрична проводљивост од око 58 МС/м) и топлотну проводљивост (коефицијент топлотне проводљивости од 386,4 В/м·К), и добар је проводник после сребра. Његове високе карактеристике чистоће (садржај бакра већи од или једнак 99,9%) чине га добрим перформансама у високо{4}}колама високе фреквенције, има добру дуктилност и лако се хлади-убија и растеже. На пример, у високонапонским-осигурачима за возила нове енергије, бакарни контакти могу ефикасно да смање пораст температуре и побољшају безбедност. Поред тога, Цоппер Стоп Енд има јаку отпорност на корозију, посебно у сувим срединама, и није га лако оксидирати, што га чини погодним за прецизну електронску опрему.

 

Карактеристике месинга:
Месинг се састоји од бакра и цинка (садржај цинка је обично 30%-40%), а његова механичка чврстоћа (затезна чврстоћа од око 300 МПа) и тврдоћа (тврдоћа по Бринелу око 80 ХБ) су знатно веће од бакра, а цена му је 15%-20% нижа. На пример, у осигурачима у области индустријске контроле,месингана спољна капаможе да издржи веће механичко напрезање и избегне отпуштање услед вибрација. Поред тога, месинг има бољу отпорност на корозију у окружењима која-садрже сумпор и често се користи на отвореном или у условима високе{2}}влаже.

 

Недостаци перформанси:
Бакар има ниску тврдоћу (око 35 ХБ), склон је хабању након дуготрајне-употребе, има високу тачку топљења (1083 степена) и строге захтеве процеса заваривања. Проводљивост завршног поклопца месингане цеви је само 1/5 од бакра (око 11 МС/м), што може да изазове проблеме са грејањем у сценаријима јаке струје. Поред тога, када садржај цинка у месингу прелази 39%, он је склон „пуцању сезоне“, што треба побољшати топлотном обрадом или додавањем легура у траговима (као што су калај и алуминијум).

 

 

 

Прописи о заштити животне средине промовишу материјалне иновације:
Применом директиве ЕУ РоХС и кинеских „Мере управљања за ограничење употребе опасних супстанци у електричним и електронским производима“, индустрија осигурача је убрзала елиминацију{0}}материјала који садрже олово. На пример, завршни поклопац од месинга-без олова (као што су алтернативни материјали ЦуЗн39Пб3) и никловани-калај постају све популарнији, док примена пластичних шкољки на бази био- (које садрже 30% биљних влакана) може да постигне 90% рециклирања компоненти. Поред тога, висока стопа рециклаже бакарних завршних поклопаца (око 95%) чини га повољнијим у кружној економији.

 

Интелигентна и минијатурна потражња:
Брз развој нових енергетских возила, фотонапонских складишта енергије и других области поставио је веће захтеве за осигураче. На пример, паметни осигурачи интегришу сензоре температуре и комуникационе модуле, који могу да преносе тренутне-податке у реалном времену путем Блуетоотх-а да би се постигло предиктивно одржавање. У погледу избора материјала, поклопац од бакарне цеви је први избор за високо-пренос сигнала због своје високе проводљивости, док месинг побољшава поузданост контакта кроз процесе површинског позлаћења (као што је хемијско никловање + потапање злата).

 

Истраживање нових материјала:
Индустрија развија композитне материјале{0}}високих перформанси који ће заменити традиционалне бакарне материјале. Поред тога, топљење композита бакра-графена може повећати ефикасност ломљења за 50%, док је време одзива осигурача течних метала (као што је легуре на бази галијума{4}}) скраћено на микросекунде.