钨铜合金的卓越性能 | 高压下的钨铜合金触头
钨铜合金材料常用于制造适合超高压、高压和中压条件下的 SF6 断路器中的弧触头。在开关灭弧室内的中心部位,钨铜触头须耐受极端的机械应力和热应力:当电路断开和闭合时,在开关触头表面将产生电弧,温度可高达2000°C 。
钨铜材料融合了多种独特的材料性能,因此得到了广泛应用。其中,良好的耐高温性是钨所具备的最重要优势之一,而合金中所含的铜则提高了导电率和热导率。
钨铜复合材料应用十分广泛,其中主要集中在以下方面:
电触头材料
电触头材料亦称触点或接点,是高、低压电器的关键元件,担负着接通和分断电流的作用,直接影响着开关、电器的可靠性和使用寿命。钨铜合金触头在燃弧过程中,表层低熔点的铜首先熔化,由于毛细管作用被吸附在钨骨架毛细管孔中,在电弧高温作用下蒸发并带走大量热量,使钨骨架冷却,从而使触头具有良好的开断性能。钨骨架由于熔点很高,在电弧中的烧蚀极小,即使局部温度过高也不会发生熔焊,从而保证了开关性能的稳定性、可靠性和长寿命。而且钨含量越高,抗烧损的性能越好,但电导率低,具体的使用要进行具体的选择。目前,电触头用钨铜材料除了常规的高压电器开关外,其主要的发展是:一是超高压用的钨铜电触头,即由50万伏为主向75万伏甚至200万伏以上发展;二是中等电压用的真空钨铜材料。
电子封装及热沉材料
近年来,随着微电子信息技术的发展,对电子封装材料的要求越来越高。由于钨铜合金的热膨胀系数同硅片、BeO、GaAs等材料的热膨胀系数非常接近,热传导系数高,并且可通过调整钨铜含量调整上述两个系数,所以钨铜合金成为在特殊领域电子元件的理想封装材料,作为基片、连接件和散热组件广泛应用于计算机中央处理系统、大规模集成电路和大功率微波器件中。