西安銅排廠家--銅排或鋁排等導(dǎo)體材料,它的用途就是導(dǎo)電,同時它必須具有一定的機械強度。例如母線,如果母線的溫升過高,母線材料的機械強度大幅度地降低,那么一旦出現(xiàn)短路事故,母線就會出問題。至于西安銅排廠家生產(chǎn)的銅排或者鋁排等導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性,我們可以通過在表面電鍍的方法加以改善。
也許,大家會認為在表面電鍍高導(dǎo)電材料并不能明顯地改善導(dǎo)電性,這對于直流電來說是正確的,但對于交流電流,由于存在集膚效應(yīng),電流大多都集中在導(dǎo)電材料的外表面,因此電鍍能明顯地改善導(dǎo)電性。不過,這種改善只是對比較薄的導(dǎo)電材料才有效。對于相對較厚的導(dǎo)電材料,例如母排,電鍍對于提高導(dǎo)電性幾乎沒有什么貢獻,倒是對提高母線的溫升有很明顯的效果。常見的導(dǎo)體材料是銅和鋁,方便起見,我們就從裸銅母線的電鍍說起吧。
1.發(fā)生在銅表面的電化學反
銅、錫和銀的化學特性,鐵(Fe)、銅(Cu)和錫(Sn)在水(H2O)的參與下發(fā)生如下反應(yīng):
在這個過程中伴隨著電子的轉(zhuǎn)移,所以此類反應(yīng)被稱為氧化還原反應(yīng)。
西安電鍍銅排--由于鐵、銅和錫都是弱堿,所以反應(yīng)生成物的.終產(chǎn)物金屬離子與該反應(yīng)的中間生成物金屬氧化物之間是可逆的,反應(yīng).終生成物金屬離子有可能返回到金屬氧化物狀態(tài)。
西安密集母線生產(chǎn)--鍍錫銅排廠家--因為氧化還原反應(yīng)伴隨著電子的轉(zhuǎn)移,因此金屬被水汽沾染后其表面所有的原子都有可能會形成原電池,原電池的正極就是該金屬的離子,而負極就是金屬本體。
從上圖中我們看到有3個原電池,其中2個是Sn2+和Sn構(gòu)成的原電池,另一個是Cu2+和Cu構(gòu)成的原電池。原電池的電壓被稱為電極電位。銀、錫和銅三種元素的電極電位數(shù)值如下:
可見銀的電極電位.高,銅次之,而錫.低。
將元素按電極電位從小到大排列后所形成的表被稱為金屬活動順序表,越往前的金屬越活潑,越往后的金屬越穩(wěn)定。金屬活動順序表如下:
鉀、鈣、鈉、鎂、鋰、鋁、錳、鋅、鐵、錫、鉛、銅、汞、銀、鉑、金
當兩種金屬同時存在時,不同金屬產(chǎn)生的原電池電極電位有高有低,于是不同金屬原電池之間會產(chǎn)生電子流的移動。電子流從電極電位較低的原電池流出注入電極電位較高的原電池中。在這個過程中,電極電位較高的金屬離子被還原為金屬氧化物或者金屬本體。
西安銅排--注意原電池中電子流的方向與電流的方向是相反的。我們看下圖:
西安銅排--圖中,若原電池ψ1的電極電位大于原電池ψ2,那么電子流是從ψ2的正極流向ψ1的正極,而電流卻從高電位ψ1的正極流向低電位ψ2的正極。我們來看看銅表面銅原電池和錫原電池中的電子轉(zhuǎn)移,見下圖:
西安鍍錫銅排--圖中錫的電極電位小于銅的電極電位,因此電子流將從錫原電池Sn2+/Sn流出注入到銅原電池Cu2+/Cu中。錫因為不斷地流出電子,因而錫原子被不斷地離子化而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象;相反,銅離子不斷得到電子因而被還原為銅原子,所以銅被還原因而不被腐蝕。
當兩種金屬同時存在時,排在金屬活動順序表后邊的金屬將得到電子,而排在前邊的金屬將失去電子。于是排在前邊的金屬將被腐蝕,而排在后邊的金屬卻能夠穩(wěn)定存在。這就是金屬表面電化學腐蝕的原理。所以說到底,金屬腐蝕屬于電化學的范疇。
銅鍍錫后,若表面鍍錫層出現(xiàn)破口,因為錫比銅活潑,破口處的錫將被腐蝕;銅鍍銀后,若表面鍍銀層出現(xiàn)破口,因為銅比銀活潑,破口處的銅將被腐蝕。
要防止某種金屬被腐蝕,首先要避免該金屬表面存在其它種類的金屬;其次,若某金屬的表面電鍍覆蓋了它種金屬的鍍層,則要特別注意避免出現(xiàn)破口。
西安鍍銀銅排廠家--現(xiàn)在我們可以總結(jié)出如下結(jié)論:
銅比銀活潑,所以銀的電極電位.........,銀相對銅更具有氧化性,而銅相對于銀更具有還原性,因此銅與銀放在一起時,銀更穩(wěn)定而銅則易腐蝕。
西安鍍錫銅排--同理,錫比銅活潑,所以銅和錫放在一起時銅更穩(wěn)定,錫相對于銅更易受到腐蝕。
對于裸銅,雖然銅的表面會形成無數(shù)的銅離子原電池,但所有原電池的電極電位數(shù)值均相等,故裸銅不會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移和電化學腐蝕,由此可知裸銅的抗腐蝕性.好。
西安銅排--結(jié)論:所有單質(zhì)構(gòu)成的純金屬,其表面電極電位一致,因此單質(zhì)純金屬的抗腐蝕性一定好于含雜質(zhì)的金屬和多金屬混合體。這是透明的微型斷路器,我們可以看到它的內(nèi)部,可見它的內(nèi)部是以裸銅為主的。
2.銅鍍銀和銅鍍錫能提高主母線銅排溫升的原因
我們已經(jīng)知道,銀的導(dǎo)電率高于銅,因此銅鍍銀主要是提高材料的表面導(dǎo)電率,一般用于可能出現(xiàn)頻繁接插的地方。
其次,由于銀的柔韌性非常好,鍍銀的表面不容易劃傷,因此鍍銀的銅排搭接面具有良好的緊密性和導(dǎo)電水平,所以銅鍍銀具有.高的溫升水平;對于錫,我們知道錫的柔韌性不如銀但優(yōu)于銅,雖然錫的導(dǎo)電性不如銀,但因為銅鍍錫后母線搭接面的緊密性能得到極大的改善,因此銅鍍錫后也能提高搭接面的溫升。
雖然銅鍍銀和銅鍍錫能提高母線搭接面的溫升水平,但搭接面的鍍層不能出現(xiàn)破口。若銅鍍銀的表面出現(xiàn)破口后,銅將首先被腐蝕,使得母線的搭接面內(nèi)部會出現(xiàn)凹坑,由此將破壞母線的搭接效果;若銅鍍錫的表面出現(xiàn)破口后,錫層將被出現(xiàn)腐蝕麻點,這將嚴重影響母線的搭接效果和載流能力。
西安電鍍銅排--從母線的搭接溫升來看,由于錫和銀均具有柔韌性,因此銅鍍銀后的搭接效果.好,銅鍍錫次之,裸銅.低。正是因為這個原因,我們在IEC60947.1:2001和GB14048.1-2012(8.4.2.2節(jié))中看到裸銅母線的溫升為60度,銅鍍錫的母線其允許溫升為65度,而銅鍍銀的母線其允許溫升為70度。
3.母線采用銅鍍銀、銅鍍錫或者裸銅的技術(shù)要求
(1)與母線相連的各種導(dǎo)電附件必須采用相同的表面處理方法
為了避免產(chǎn)生次生的電化學腐蝕,所有與母線相連接的母線附件,例如銅柱、分支母線、加強銅排等等都必須采用同種表面處理方法。例如母線采用裸銅,則包括銅柱、分支母線、加強排、轉(zhuǎn)接母線等全母線系統(tǒng)均要采用裸銅。類似地,母線采用銅鍍錫和銅鍍銀,則全母線系統(tǒng)都必須采用與母線相同的表面處理措施。下圖是鍍錫連接銅排及它的附件:
西安銅母線廠家--我們可以明確地看出,銅母線是全部鍍錫的。注意到后面有一塊長方形的物體,它是加熱器。確保開關(guān)柜在儲存狀態(tài)下能有一定的溫度,以驅(qū)..氣,防止母線出現(xiàn)電化學腐蝕。
西安電鍍銅廠家--從上述討論看出導(dǎo)電母排鍍錫鍍銀都能提高銅排的抗氧化性及耐溫性。但是現(xiàn)實工程施工中不可能是理想狀況,表面非常容易發(fā)生磕碰破損,除了自然環(huán)境對鍍錫及鍍銀的表層也有較強的腐蝕作用外,二次電偶腐蝕也特別容易發(fā)生。因此,非常有必要在導(dǎo)電母排連接部位涂敷..電力復(fù)合脂,在不降低導(dǎo)電性能的前提下,對接觸面進行密封保護,即使在惡劣腐蝕環(huán)境下,或者發(fā)生了鍍層破損,接觸部位也會受到較好的保護,能夠長時間穩(wěn)定可靠運行。