一种新型金属材料及其制造方法和用途与流程

文档序号:15457731发布日期:2018-09-15 01:37
本申请涉及电器金属材料
技术领域
,尤其涉及一种新型金属材料及其制造方法和用途。
背景技术
:在各种电器、电路雷电防护设备中,如何安全使用压敏电阻非常重要,目前,公知的保护措施都是使用空气开关、低温焊锡、温度保险丝等,尤其在压敏电阻短路失效时,需要迅速与配电系统分断,避免起火燃烧引发火灾事故。技术实现要素:本申请提供了一种新型金属材料及其制造方法和用途,为了克服压敏电阻在各种电器、电路使用过程中遇到短路电流不能迅速有效的分断而经常引发火灾事故的隐患。为此,本发明提供了下述技术方案:一种新型金属材料,包括以下重量百分比的成分:Al1%~10%、Mg0.8%~8%、Ni0.8%~5%、Ti0.5%~4%、Mn0.02%~6%、Er0%~1%、Sc0.3%~1%,其余为Cu。进一步地,各成分的百分比分别为:Al6%~8%、Mg1%~5%、Ni2%~3%、Ti2%~4%、Mn1%~3%、Er0.5%~1%、Sc0.7%~1%,其余为Cu。进一步地,各成分的百分比分别为:Al7%、Mg3%、Ni2.5%、Ti3%、Mn2%、Er0.7%、Sc0.8%,其余为Cu。进一步地,上述的一种新型金属材料的制造方法,其特征在于,在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。进一步地,上述金属材料在各种电器、电路中的应用。本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果:本发明提供一种新型金属材料及其制造方法和用途,熔炼成一种新型的金属材料,用于保证在各种电器、电路中压敏电阻的安全使用,在压敏电阻短路失效时,能够迅速与配电系统分断,避免火灾事故,还可起到雷电电流泄流作用。通过采用特殊的配方,熔炼成合成金属材料作为导体,遇到短路电流时迅速分断(100A/1秒以内);遇到雷电电流时不分断(脉冲电流冲击16次以上不断)。本发明提供的这种金属材料保护压敏电阻的安全使用,当雷电电流通过时,是导通的,可将雷电电流顺利泄放至大地;当压敏电阻短路失效时,能迅速与配电系统分断,避免起火燃烧,保证人员和设备安全。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种新型金属材料作为熔断片时的结构示意图。图2为本申请实施例提供的一种新型金属材料作为熔断丝时的结构示意图。具体实施方式此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。实施例一一种新型金属材料,其特征在于,包括以下重量百分比的成分:Al1%、Mg0.8%、Ni0.8%、Ti0.5%、Mn6%、Er1%、Sc1%,其余为Cu。在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。实施例二一种新型金属材料,包括以下重量百分比的成分:Al10%、Mg8%、Ni5%、Ti4%、Mn0.02%、Sc0.3%,其余为Cu。在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。实施例三一种新型金属材料,包括以下重量百分比的成分:Al5%、Mg4%、Ni3%、Ti2%、Mn4%、Er0.5%、Sc0.7%,其余为Cu。在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。实施例四一种新型金属材料,包括以下重量百分比的成分:Al6%、Mg1%、Ni2%、Ti2%、Mn3%、Er1%、Sc1%,其余为Cu。在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。实施例五一种新型金属材料,包括以下重量百分比的成分:Al8%、Mg5%、Ni3%、Ti4%、Mn1%、Er0.5%、Sc0.7%,其余为Cu。在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。实施例六一种新型金属材料,包括以下重量百分比的成分:Al7%、Mg3%、Ni2.5%、Ti3%、Mn2%、Er0.7%、Sc0.8%,其余为Cu。在真空感应炉中加热上述金属材料的各成分,熔炼均匀之后,按照使用要求浇铸形成导电体。试验例将上述实施例制得的导体用于SPD专用安保器中进行检测,试验标准为IEC61643-11:2011《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分:性能要求和试验方法》;1、试验设备:工频短路耐受试验系统,型号GTGPX6000,设备编号SBZL-892、测试数据如下:2.1样品在(工频)100A/1200V工作模式下的分断能力和分断时间测试数据,见下表1:表1样品编号试验电压V试验电流A样品分断时间ms样品分断能力测试结果判定实施例一1208.1106.1689.1分断合格实施例二1216.1103.5674.5分断合格实施例三1296.9104.2604.7分断合格实施例四1289.9103.5689.1分断合格实施例五1240.9102.5656.2分断合格实施例六1214.5103.4699.1分断合格2.2样品在脉冲电流8/20μs、+40kA冲击下的工作状态,见下表2:表2样品编号峰值电流8/20μs(kA)样品工作状态测试结果判定实施例一10--40.17正常合格实施例二10--38.50正常合格实施例三10--35.82正常合格实施例四10--37.14正常合格实施例五10--38.23正常合格实施例六10--39.14正常合格3、测试结论3.1测试样品在在(工频)100A/1200V工作模式下的分断能力和分断时间特性如下:分断电流AC100A±5%;分断时间≤1.0s;3.2测试样品在脉冲电流8/20μs、+10--40kA冲击下的工作状态:样品在脉冲电流8/20μs、+10--40kA冲击下工作正常,无分断现象。判断结果为:符合IEC61643-11:2011《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分:性能要求和试验方法》中8.3.5.3.2章节“模拟SPD失效模式的附加试验”条款要求。需要说明的是,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的内容,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。当前第1页1 2 3 
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