Медни и месингови вътрешни и външни капачки на предпазители: свойства на материала, индустриални тенденции и технологични иновации

 

Като основен компонент на защитата на веригата, изборът на вътрешни и външни материали на предпазителите влияе пряко върху надеждността и живота на продукта. Медна капачка (чиста мед) и месингова вътрешна капачка (медно-цинкова сплав) са настоящите масови материали за вътрешна и външна капачка и има значителни разлики между двете по отношение на проводимост, механична якост, устойчивост на корозия и цена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предимства на медта:
Медта има отлична електрическа проводимост (електропроводимост от около 58 MS/m) и топлопроводимост (коефициент на топлопроводимост 386,4 W/m·K) и е добър проводник на второ място след среброто. Характеристиките му с висока чистота (съдържание на мед по-голямо или равно на 99,9%) го правят добър във високо-честотни вериги и има добра пластичност и е лесен за студено-пробиване и разтягане. Например при високоволтовите предпазители за превозни средства с нова енергия медните контакти могат ефективно да намалят повишаването на температурата и да подобрят безопасността. В допълнение, Copper Stop End има силна устойчивост на корозия, особено в суха среда, и не се окислява лесно, което го прави подходящ за прецизно електронно оборудване.

 

Характеристики на месинг:
Месингът се състои от мед и цинк (съдържанието на цинк обикновено е 30%-40%) и неговата механична якост (якост на опън около 300 MPa) и твърдост (твърдост по Бринел около 80 HB) са значително по-високи от медта и цената му е с 15% -20% по-ниска. Например, в предпазителите в областта на индустриалния контрол, намесингова външна капачкаможе да издържи на по-голямо механично натоварване и да избегне разхлабване поради вибрации. В допълнение, месингът има по-добра устойчивост на корозия в среда,-съдържаща сяра, и често се използва на открито или сценарии с висока-влажност.

 

Недостатъци в производителността:
Медта има ниска твърдост (около 35 HB), склонна е към износване след продължителна-продължителна употреба и има висока точка на топене (1083 градуса) и строги изисквания към процеса на заваряване. Проводимостта на месинговата крайна капачка на тръбата е само 1/5 от тази на медта (около 11 MS/m), което може да причини проблеми с нагряването при сценарии с висок-ток. Освен това, когато съдържанието на цинк в месинга надвишава 39%, той е предразположен към „сезонно напукване“, което трябва да се подобри чрез термична обработка или добавяне на микроелементи от сплави (като калай и алуминий).

 

 

 

Разпоредбите за опазване на околната среда насърчават материалните иновации:
С прилагането на директивата на ЕС RoHS и китайските „Мерки за управление за ограничаване на употребата на опасни вещества в електрически и електронни продукти“ индустрията за предпазители ускори елиминирането на материали,-съдържащи олово. Например безоловните крайни капачки от месинг (като алтернативни материали CuZn39Pb3) и покритието от никел-калай стават все по-популярни, докато прилагането на пластмасови обвивки на био- основа (съдържащи 30% растителни влакна) може да постигне 90% рециклиране на компонентите. В допълнение, високата степен на рециклиране на медната крайна капачка (около 95%) я прави по-изгодна в кръговата икономика.

 

Интелигентно и миниатюрно търсене:
Бързото развитие на нови енергийни превозни средства, фотоволтаично съхранение на енергия и други области постави по-високи изисквания за предпазителите. Например интелигентните предпазители интегрират температурни сензори и комуникационни модули, които могат да предават текущи данни в реално-време чрез Bluetooth за постигане на предсказуема поддръжка. По отношение на избора на материал, медната тръбна капачка е първият избор за високо-честотно предаване на сигнал поради високата си проводимост, докато месингът подобрява надеждността на контакта чрез процеси на повърхностно позлатяване (като химическо никелиране + потапяне в злато).

 

Проучване на нововъзникващи материали:
Индустрията разработва високо{0}}ефективни композитни материали, за да замени традиционните медни материали. В допълнение медно-графенова композитна стопилка може да повиши ефективността на прекъсване с 50%, докато времето за реакция на предпазителите от течен метал (като галиева -сплав) се съкращава до микросекунди.