CN1186870A - 低压电器用铜合金触头材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低压电器用铜合金触头材料,其主要技术特征是:它的成分及重量百分比为:镉0.1—5、碳0.1—5、碳化物0.1—10、硼0.1—3,余量为铜。本发明具有良好的导电性能、导热性能、耐电弧烧损、抗熔焊、同时抗氧化性能好,电触头的接触电阻降低,取代低压电器中的银合金触头,降低成本。

Description

低压电器用铜合金触头材料
本发明涉及一种合金材料，特别是一种低压电器用铜合金触头材料。
电工触头是低压电器的关键元件之一，其作用是接通和分断电流，因此电工触头材料必须具备良好的导电、导热性，还具备耐电弧烧损和抗熔焊等性能，为了满足上述性能要求，目前各类低压电器均采用银合金作为电工触头材料(例如Ag-cdo系列、Ag-Ni系列、Ag-C系列等合金)。所以传统的银合金触头对贵重金属银的消耗量非常大。多年来，科技工作者一直研究价格便宜、性能可靠的无银触头材料，铜及铜合金是比较理想的代银触头材料，铜的电阻率略高于银，铜作为电工触头材料的主要缺点是抗氧化性能较差，而且氧化铜不导电，一旦在铜触头表面生成氧化膜，会造成电工触头的表面电阻升高，进而造成电器的温升过高。
本发明的目的是提供一种低压电器用铜合金触头材料，具有良好的导电性能、导热性能、耐电弧烧损、抗熔焊、同时抗氧化性能优异，电工触头的接触电阻降低，取代低压电器中的银合金触头，降低成本。
本发明提出的低压电器用铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉0.1-5、碳0.1-5、碳化物0.1-10、硼0.1-3，余量为铜。
合金材料中加入镉可以增加铜合金触头的灭弧性和抗氧化性；合金材料中加入碳可以改善铜合金触头的灭弧性和抗熔焊性；合金材料中加入碳化物可以增加铜合金触头的抗熔焊性、耐电弧烧损及抗氧化性；合金材料中加入硼可以增加铜合金触头灭弧和抗氧化性。
本发明和现有技术相比较具有如下优点：具有良好的导电性能、导热性能、耐电弧烧损、抗熔焊，并且抗氧化性能好，电工触头的接触电阻降低，能取代低压电器中的银合金触头，成本较低。
下面给出本发明的具体实施例。
实施例1
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉0.1、碳0.1、碳化铌0.1、硼0.1.铜余量。
铜合金性能指标：密度8.85g/cm3
                电阻率1.7μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)37
实施例2
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉0.5、碳0.5、碳化钽0.5、硼0.5，铜余量。
铜合金性能指标；密度8.80g/cm3
                电阻率1.9μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)42
实施例3
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉1、碳1、碳化铌与碳化钽混合物1、硼1，铜余量。
铜合金性能指标：密度8.70g/cm3
                电阻率2.3μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)49
实施例4
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉1.5、碳1.5、碳化铌与碳化钽的混合物1.5、硼1.5，铜余量。
铜合金性能指标；密度8.65g/cm3
                电阻率2.5μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)54
实施例5
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉2、碳2、碳化铌和碳化钽的混合物2、硼2，铜余量。
铜合金性能指标：密度8.60g/cm3
                电阻率2.7μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)62
实施例6
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉5、碳5、碳化铌与或碳化钽5、硼5，铜余量。
铜合金性能指标：密度8.45g/cm3
                电阻率4.9μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)57
实施例7
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉3、碳3、碳化铌10、硼0.5，铜余量。
铜合金性能指标；密度8.60g/cm3
                电阻率3.2μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)63
实施例8
铜合金触头材料的成分及重量百分比为：镉5、碳4、碳化钽1、硼2，铜余量。
铜合金性能指标：密度8.60g/cm3
                电阻率3.6μΩ cm
                硬度H8(2.5/62.5)56
对本发明的铜—镉—碳化物—硼系列合金成分配成的铜合金电工触头安装在交流接触器、自动空气开关、断路器等低压电器上进行电器性能测试结果表明：电器的温升、接通、分断性能、热稳定性、电寿命等性能指标均满足相应的低压电器产品的国家标准要求。

Claims (2)

1、一种低压电器用铜合金触头材料，其特征是：它的成分及重量百分比为：镉0.1-5、碳0.1-5、碳化物0.1-10、硼0.1-3，余量为铜。
2、根据权利要求1所述的触头材料，其特征是：碳化物可选为碳化铌、碳化钽及两者的混合物。
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