بررسی اجمالی کاربرد آلیاژ برلیوم-مس در کانکتورهای الکتریکی
بررسی اجمالی کاربرد آلیاژ برلیوم-مس در کانکتورهای الکتریکی
چکیده: این مقاله به معرفی دسته‌بندی آلیاژهای برلیوم-مس، گریدهای متداول در کانکتورهای الکتریکی، ترکیب شیمیایی، خواص و وضعیت توسعه در داخل و خارج کشور می‌پردازد. همچنین چشم‌انداز کاربرد این آلیاژ در صنعت کانکتورهای الکتریکی بررسی می‌شود.
واژگان کلیدی: برلیوم-مس؛ کانکتور الکتریکی.
۱. مقدمه
مواد الاستیک پایه مس به دلیل رسانایی بالا و خواص مکانیکی مناسب، در ساخت قطعات تماسی در کانکتورهای الکتریکی کاربرد فراوانی دارند. یکی از آلیاژهای مهم در این حوزه، آلیاژ برلیوم-مس است که دارای استحکام و خاصیت فنری بسیار خوبی می‌باشد.
۲. مروری بر آلیاژ برلیوم-مس
۲.۱ دسته‌بندی
آلیاژ برلیوم-مس به دو گروه اصلی تقسیم می‌شود:
- آلیاژهای با استحکام و خاصیت فنری بالا (۱.۶٪ ~ ۲.۱٪ برلیوم)
- آلیاژهای با رسانایی بالا (۰.۲٪ ~ ۰.۷٪ برلیوم)
همچنین بر اساس روش شکل‌دهی به صورت آلیاژهای نوردی (مانند ورق، مفتول، لوله، میله) و ریختگی (در صنایع هوافضا و الکترونیک) طبقه‌بندی می‌شود.
۲.۲ گریدها و ترکیب شیمیایی
| گرید | کشور | Be | Ni | Co | Si | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|
| QBe2 | چین | ۱.۹ ~ ۲.۲ | ۰.۲ ~ ۰.۵ | - | - | مقدار باقی‌مانده |
| C1720 | ژاپن | ۱.۹ ~ ۲.۱۵ | ۰.۲ ~ ۰.۲۵ | ۰.۳۵ ~ ۰.۶۵ | < ۰.۱۵ | مقدار باقی‌مانده |
| C17200 | آمریکا | ۱.۸ ~ ۲.۰ | ≥ ۰.۲ | ≥ ۰.۶ | - | مقدار باقی‌مانده |
۲.۳ قابلیت ماشین‌کاری
جهت بهبود ماشین‌کاری آلیاژ QBe2، عنصر سرب (Pb) به ترکیب افزوده شده است. گریدهای QBe1.9-0.4 و C17300 دارای ترکیب مشابه بوده و برای ماشین‌کاری آسان‌تر طراحی شده‌اند.
| گرید | Be | Ni+Co | Ni+Co+Fe | Pb | Al | Si | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| QBe1.9-0.4 | ۱.۸ ~ ۲.۰ | ≥ ۰.۲ | ≤ ۰.۶ | ۰.۲ ~ ۰.۶ | ≤ ۰.۲ | ≤ ۰.۲ | مقدار باقی‌مانده |
| C17300 | مشابه با QBe1.9-0.4 | ||||||
۲.۴ وضعیت توسعه داخلی و خارجی
دو تولیدکننده پیشرو در جهان شرکت‌های Brush Wellman (آمریکا) و NGK (ژاپن) هستند. در حالی‌که چین در سال‌های اخیر با بهبود فرآیندهای تولید و اتوماسیون، موفق به ارتقای کیفیت محصولات و رقابت با نمونه‌های خارجی شده است.
۳. چشم‌انداز کاربرد در کانکتورهای الکتریکی
در طراحی کانکتورهای الکتریکی، انتخاب مواد تماسی بسیار مهم است. این مواد باید خاصیت ارتجاعی بالا، پایداری مکانیکی و مقاومت در برابر خستگی داشته باشند. آلیاژ QBe2 به طور گسترده در این زمینه استفاده می‌شود و پیش‌بینی می‌شود آلیاژ QBe1.9-0.4 جایگزین آن گردد.
با این حال، به دلیل سمیت عناصر Be و Pb و همچنین هزینه بالا، استفاده از این آلیاژ در محصولات مصرفی عمومی با محدودیت مواجه است.
۴. نتیجه‌گیری
آلیاژ برلیوم-مس در محصولات نظامی کاربرد گسترده‌ای دارد. آینده پژوهش‌ها باید بر یافتن مواد جایگزین غیر سمی و مقرون به صرفه برای استفاده در کانکتورهای الکتریکی غیرنظامی متمرکز شود.
نویسندگان: هُو جینچیو، وانگ یینگ‌لین، سون های‌هانگ، هان جی‌شیان، جیانگ روی‌چی، هاو جیان‌نان
شرکت Shenyang Xinghua Electrical Aviation Co., Ltd
دفتر نمایندگی سوم منطقه‌ای بخش تجهیزات نیروی هوایی ارتش چین