電接觸材料選用原則

電接觸材料的選定通常與工作特性及操作環境有密切的關係。為了確保 電器或電子產品使用的安全性、可靠性及穩定性，一般對電接觸材料的要求 為必須具備良好的導電性、導熱性、接觸電阻低、耐電弧燒損、耐機械磨損、

耐化學腐蝕、抗熔焊及抗環境污染等條件。在實際應用時則建議以下原則進

行選用[3, 22]：

(1) 電氣條件：根據所使用電器或電子產品開關及電路特性來選用，例如電 流種類和大小、電壓種類和高低、電弧大小和電壽命等電氣條件來選用。

(2) 機械條件：根據所使用電器或電子產品開關的動作原理、接觸力大小、

斷開與閉合頻率、磨耗性及機械壽命等相關機械條件進行選用。

(3) 環境條件：根據所使用電器或電子產品開關及電路所處的環境溫度和濕 度、壓力、粉塵、是否有輻射、易燃易爆氣體及腐蝕性氣體等使用環境 條件進行選用。

電接觸材料的選用原則受到很多因素的限制，一般以符合電氣條件、機 械條件和環境條件為基礎，並配合實際操作狀況加以修正。電接觸材料也可 依照使用目的、用途及材料特性加以搭配選用，材料選用參考如下[19, 22]：

(1) 用於弱電流(低能量回路)以高導電率為特色，可選用金(Au)基、銀(Ag)基 系合金。

(2) 用於弱電流以耐蝕性、耐氧化性為特色，可選用金(Au)基、鉑(Pt)基及鈀 (Pd)基系合金。

(3) 用於輕負載以耐弧性、高導電率為特性，可選用 Ag-W、Ag-CdO 等燒結 材料。

(4) 用於滑動接觸以耐磨耗性、低接觸電阻為特性，可選用 Ag-Cu 及鈀(Pd) 基、金(Au)基系多元貴金屬合金。

(5) 用於中負載以良導電性、導熱性、接觸電阻低、抗熔焊、耐電弧燒損、

極性轉移少及壽命長為特性，可選用銀-金屬(AgNi、AgFe、AgCu)和銀-金屬氧化物(AgCdO、AgZnO、AgSnO2、AgCuO)等。

(6) 用於重負載以在大電流下具有有良好的抗熔焊性和快速息弧性能，及長 期承受高熱負載的能力，可選用鎢(W)基和鉬(Mo)基系。

接觸材料的特性與母合金及所添加的元素有密切關係，如圖 2-12 所示 [22]。從圖 2-12 可以看出電接觸材料耐電弧特性隨元素原子序增加而逐漸提 高趨勢，其接觸電阻由上而下而逐漸增加趨勢。圖中I 組為銀基電接觸材料 其應用範圍很廣，包含從要求具有接觸穩定性的輕負載領域至中負載領域。

II 組則包含金基材料及輕鉑族，III 組包含重鉑族及輕鉑族。在輕負載電接 觸材料中，II 及 III 組材料被廣泛應用及重視。V 組主要為粉末冶金複合電 接觸材料，用於中負載及重負載領域。在圖中間部分由線所包圍不定形的區 域為IV 組，包含金基、銀基、鉑及銠等合金材料，多用於滑動電接觸。表 2-4、表 2-5、表 2-6 及表 2-7 分別為應用於輕負載、中負載、重負載及真空 等不同領域的電接觸材料其種類、性能及用途選用參考。

圖2-12 不同種類電接觸合金材料及其特性關係[22]。

表2-4 常用輕負載電接觸材料種類、性能及用途[22]

表2-4 常用輕負載電接觸材料種類、性能及用途[22] (續)

PdAg20Cu30 1150 10.6 27.0 190-320 700~1300 10 鈀銀銅

PdAg30Cu30 1065 10.O 34.8 200-450 700~1400

硬度極高,耐蝕性好耐

表2-5 常用中負載電接觸材料種類、性能及用途[22]

表2-5 常用中負載電接觸材料種類、性能及用途[22] (續)

Ag(CdO+SnO2+M eO)16

表2-6 常用重負載電接觸材料種類、性能及用途[22]

表2-6 常用重負載電接觸材料種類、性能及用途[22] (續)

表2-7 常用真空電接觸材料種類、性能及用途[22]