金属材料的物理特性ppt(材料物理性能及表征)

在初的推文中，女士参与了大家关于保险丝和常用熔化材料的谈论。无论是对于熔断器制造商还是用户，都需要了解熔体材料的特性，以保证制造和使用过程的安全。

熔体材料的选择主要取决于电导率、热导率、熔点、仪表电阻差、电阻温度系数、蠕变极限和疲劳强度、标准电极电位、可制造性等能否满足设计产品的性能指标。

1熔体材料的电导率和热导率

良好的导电性和导热性是熔化材料的主要条件。在电路中，保险丝是一个高发热元件，整个电路和电气设备都要求它在正常情况下将电能损耗降到低。通过选择具有良好导电性和导热性的材料，很容易实现这些要求。同时，这种熔体单位体积的载流能力大，一旦熔体的形状和尺寸发生变化，就更容易设计出具有不同熔化特性的熔断器。而且这种熔体的保险丝中断短路电流时，金属蒸汽较少，有利于灭弧。因此，使用高导电性和导热性的材料作为熔体有利于提高熔断器的性能指标。

2熔体材料的熔点

熔点应根据产品的功能来确定。一般来说，为了防止熔断器熔体在长期额定电流下熔断，需要保证熔断器熔体在额定电流下的稳定工作温度和熔化温度有一定的差别。如果熔体材料的熔点较低，则在额定电流下的熔化温度更接近稳定工作程度，其熔化系数会更小。相反，如果材料的熔点较高，达到熔化温度所需的熔化电流必然会增加，其熔化系数也会提高。为了保护保险丝免受小过载，其熔化系数将尽可能小。

显然，低熔点材料很容易满足上述要求，但低熔点金属或合金的电导率往往较低。当熔体的电阻恒定时，由低熔点金属制成的熔体具有大的横截面积。在短路电流的作用下，这种熔体会产生更多的金属蒸汽，对灭弧极为不利。因此，使用低熔点材料作为熔化物会降低保险丝切断短路电流的能力。一般使用场合不需要熔断器时，采用低熔点金属或合金作为熔体。高性能保险丝大多由高熔点金属制成。通常，一些冶金效果材料被添加到该熔体中，这也将具有防止过载的能力。

3熔体材料的米电阻值允差

熔体材料的仪表电阻值稳定，熔断器的时间——电流特性的分散度小。国外铜熔体材料的表阻公差控制在3.5%以内，其产品的时间3354电流特性在电流方向的公差可控制在10%以内。虽然我国用于熔体的T2铜带已经完成，但用其制造的产品很难将电流方向的电流特性公差控制在15%以内。目前符合IEC和新国标的新产品均采用新铜带，表阻公差为3.5%。人们会用仪表电阻容差来衡量类似熔体材料的质量。

4熔体材料的电阻温度系数、蠕变极限和疲劳强度

熔断器的动作特性与熔体电阻值的变化密切相关。如果熔体材料的电阻温度系数比较大，一旦环境温度发生变化，熔体的电阻就会发生比较大的变化，这肯定会影响熔断器特性的稳定性。因此，在选择材料时，通常希望具有较小的电阻温度系数。熔断器在工作过程中会受到反复的热应力，而那些蠕变极限和疲劳强度较好的材料在高温下具有较好的强度，因此在循环载荷下不易老化。

5熔体材料的工艺性

熔体材料的机械加工性能和可焊性，在选用时也是值得考虑的问题之一。熔体的尺寸精度将直接影响熔断器熔化时间——电流特性的精度。为改善熔断器的熔化特性或提高它分断短路电流的能力，往往在熔体的某些部分要加工出小孔或狭颈，而且对其尺寸精度要求很高，关键尺寸的公差都控制在±0.01mm以内，所以高性能熔断器都要求其熔体材料能进行精密加工。

无论哪种结构型式的熔断器，其熔体均要和触刀或端帽焊接在一起。据统计，熔断器的质量在很大程度上取决于接触电阻值。当熔体与熔断器的触头接触连接不良时，接触电阻可达熔体电阻的50%，此时，熔断器在额定工作状态下就要过热，并因之缩短了它的使用期限。除此之外，当接触连接不良时，各试品试验结果的重复性也就被破坏了。所以大额定电流熔断器的熔体是以焊接方式同熔断器触头连接的，以保证接触连接的良好质量。对于小额定电流熔断器，有时也采用软焊料进行钎焊，但更多的是采用机械紧压。在可更换熔体熔断器中，熔体是以螺栓紧固方式同熔断器的触头连接。

6熔体材料的标准电极电位

要保证接触电阻长期使用的稳定性，熔体和触刀或端帽材料的标准电极电位要相近，否则在两材料接触处容易产生电化腐蚀，此时接触处电阻将要产生意外变化，甚至两元件发生松脱现象。

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