Внутрішні та зовнішні ковпачки запобіжників із міді та латуні: властивості матеріалу, галузеві тенденції та технологічні інновації

 

Як основний компонент захисту ланцюга, вибір матеріалів внутрішньої та зовнішньої кришки запобіжників безпосередньо впливає на надійність і термін служби виробу. Мідний ковпачок (чиста мідь) і латунний внутрішній ковпачок (сплав міді-цинку) є основними матеріалами внутрішніх і зовнішніх ковпачків, і між ними існують значні відмінності щодо провідності, механічної міцності, стійкості до корозії та вартості.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переваги міді:
Мідь має відмінну електропровідність (електропровідність близько 58 MS/m) і теплопровідність (коефіцієнт теплопровідності 386,4 Вт/м·K), і є хорошим провідником, поступаючись лише сріблу. Його характеристики високої чистоти (вміст міді більше або дорівнює 99,9%) забезпечують його ефективну роботу в -високочастотних ланцюгах, він має гарну пластичність і легко холодно-штампувати та розтягувати. Наприклад, у високовольтних-запобіжниках для транспортних засобів з новою енергією мідні контакти можуть ефективно зменшити підвищення температури та підвищити безпеку. Крім того, мідний стоп-кінець має високу стійкість до корозії, особливо в сухому середовищі, і не легко окислюється, що робить його придатним для точного електронного обладнання.

 

Особливості латуні:
Латунь складається з міді та цинку (вміст цинку зазвичай становить 30%-40%), а її механічна міцність (межа міцності на розрив близько 300 МПа) і твердість (твердість за Брінеллем близько 80 HB) значно вищі, ніж у міді, а її вартість на 15%-20% нижча. Наприклад, у запобіжниках у сфері промислового контролю,латунна зовнішня кришкаможе витримувати більші механічні навантаження та уникати ослаблення через вібрацію. Крім того, латунь має кращу стійкість до корозії в середовищах,-які містять сірку, і часто використовується поза приміщенням або в умовах високої-вологості.

 

Недоліки продуктивності:
Мідь має низьку твердість (приблизно 35 HB), схильна до зношування після тривалого -користування, має високу температуру плавлення (1083 градуси) і суворі вимоги до процесу зварювання. Провідність латунної торцевої кришки труби становить лише 1/5 провідності міді (приблизно 11 MS/m), що може спричинити проблеми з нагріванням у -сильних сценаріях струму. Крім того, коли вміст цинку в латуні перевищує 39%, вона схильна до «сезонного розтріскування», яке потрібно покращити термічною обробкою або додаванням мікроелементів сплаву (таких як олово та алюміній).

 

 

 

Правила охорони навколишнього середовища сприяють інноваціям у матеріалах:
Завдяки впровадженню Директиви ЄС щодо обмеження вмісту шкідливих речовин (RoHS) і китайських «Контрольних заходів щодо обмеження використання небезпечних речовин в електричних і електронних виробах» промисловість запобіжників прискорила усунення матеріалів, що містять свинець-. Наприклад, безсвинцеві торцеві кришки з латуні (наприклад, альтернативні матеріали CuZn39Pb3) і нікель-олов’яне покриття стають дедалі популярнішими, тоді як застосування пластикових оболонок із біо-біопластику (з вмістом 30% рослинних волокон) може досягти 90% переробки компонентів. Крім того, високий рівень переробки мідної торцевої кришки (близько 95%) робить її більш вигідною в циклічній економіці.

 

Розумний і мініатюрний попит:
Швидкий розвиток нових енергетичних транспортних засобів, фотоелектричних накопичувачів енергії та інших галузей висуває підвищені вимоги до запобіжників. Наприклад, розумні запобіжники об’єднують датчики температури та комунікаційні модулі, які можуть передавати-поточні дані в реальному часі через Bluetooth для забезпечення прогнозованого обслуговування. З точки зору вибору матеріалу, мідний трубчастий ковпачок є першим вибором для високо-передавання сигналу через його високу провідність, тоді як латунь покращує надійність контакту завдяки процесам поверхневого золотистого покриття (наприклад, хімічне нікелювання + іммерсійне золото).

 

Дослідження нових матеріалів:
Промисловість розробляє високо-композитні матеріали, щоб замінити традиційні мідні матеріали. Крім того, композиційний розплав міді-графену може підвищити ефективність відключення на 50%, тоді як час відгуку плавких запобіжників з рідкого металу (наприклад, сплаву-на основі галію) скорочується до мікросекунд.