Kobber og messing indre og ydre hætter af sikringer: materialeegenskaber, industritendenser og teknologisk innovation

 

Som kernekomponenten i kredsløbsbeskyttelse påvirker valget af indre og ydre hættematerialer til sikringer direkte produktets pålidelighed og levetid. Kobberhætte (ren kobber) og indvendig messinghætte (kobber-zinklegering) er de nuværende almindelige indre og ydre hættematerialer, og der er betydelige forskelle mellem de to med hensyn til ledningsevne, mekanisk styrke, korrosionsbestandighed og omkostninger.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fordele ved kobber:
Kobber har fremragende elektrisk ledningsevne (elektrisk ledningsevne på ca. 58 MS/m) og termisk ledningsevne (termisk ledningsevne koefficient på 386,4 W/m·K), og er en god leder kun næst efter sølv. Dens høje renhedsegenskaber (kobberindhold større end eller lig med 99,9 %) gør, at den klarer sig godt i højfrekvente kredsløb, og den har god duktilitet og er nem at kold-stanse og strække. For eksempel i højspændingssikringer til nye energikøretøjer kan kobberkontakter effektivt reducere temperaturstigninger og forbedre sikkerheden. Derudover har Copper Stop End stærk korrosionsbestandighed, især i tørre miljøer, og er ikke let at oxidere, hvilket gør den velegnet til præcisions elektronisk udstyr.

 

Funktioner af messing:
Messing er sammensat af kobber og zink (zinkindholdet er normalt 30%-40%), og dets mekaniske styrke (trækstyrke på omkring 300 MPa) og hårdhed (Brinell hårdhed på omkring 80 HB) er væsentligt højere end kobber, og dets omkostninger er 15% -20% lavere. For eksempel i sikringer inden for industriel kontrol, denydre kappe af messingkan modstå større mekanisk belastning og undgå at løsne sig på grund af vibrationer. Derudover har messing bedre korrosionsbestandighed i miljøer indeholdende svovl- og bruges ofte i scenarier udendørs eller med høj-fugtighed.

 

Ydeevne mangler:
Kobber har en lav hårdhed (ca. 35 HB), er tilbøjelig til at blive slidt efter lang tids-brug og har et højt smeltepunkt (1083 grader) og strenge krav til svejseprocessen. Ledningsevnen af ​​messingrørets endehætte er kun 1/5 af kobbers (ca. 11 MS/m), hvilket kan forårsage opvarmningsproblemer i høje-scenarier. Når zinkindholdet i messing overstiger 39%, er det desuden tilbøjeligt til at "årstidsrevne", som skal forbedres ved varmebehandling eller tilføjelse af sporlegeringselementer (såsom tin og aluminium).

 

 

 

Miljøbeskyttelsesbestemmelser fremmer materiel innovation:
Med implementeringen af ​​EU's RoHS-direktiv og Kinas "Management Measures for the Restriction of the Use of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Products" har sikringsindustrien fremskyndet elimineringen af ​​bly-holdige materialer. F.eks. bliver bly-endekappe af messing (såsom CuZn39Pb3 alternative materialer) og nikkel-blikbelægning stadig mere populære, mens anvendelsen af ​​bio-baserede plastikskaller (indeholder 30 % plantefibre) kan opnå 90 % genanvendelse af komponenter. Derudover gør den høje genanvendelsesgrad af kobberendekappe (ca. 95%) det mere fordelagtigt i den cirkulære økonomi.

 

Intelligent og miniaturiseret efterspørgsel:
Den hurtige udvikling af nye energikøretøjer, fotovoltaisk energilagring og andre områder har stillet højere krav til sikringer. For eksempel integrerer smarte sikringer temperatursensorer og kommunikationsmoduler, som kan transmittere aktuelle-realtidsdata via Bluetooth for at opnå forudsigelig vedligeholdelse. Med hensyn til materialevalg er kobberrørshætten det første valg til høj-signaltransmission på grund af dens høje ledningsevne, mens messing forbedrer kontaktpålidelighed gennem overfladeforgyldningsprocesser (såsom kemisk nikkelbelægning + nedsænkningsguld).

 

Udforskning af nye materialer:
Industrien udvikler højtydende-kompositmaterialer til at erstatte traditionelle kobbermaterialer. Derudover kan kobber-grafen-kompositsmelten øge brydningseffektiviteten med 50 %, mens reaktionstiden for flydende metal (såsom gallium-baseret legering) sikringer forkortes til mikrosekunder.