導電滑環(huán)是實現(xiàn)兩個相對轉動結構的數(shù)據(jù)、信號及動力傳動的精密輸電裝置。常見的導電滑環(huán)可分為能通過軸承部件的過孔導電滑環(huán),法蘭安裝方式的帽式導電滑環(huán),狹小內部空間采用的微型導電滑環(huán)、傳輸網絡信號的以太網導電滑環(huán)、直插式導電滑環(huán)等。
導電滑環(huán)的組成:導電環(huán)和導電刷。銅環(huán)或鍍金銅環(huán)的導電環(huán),一般采用注塑工藝制成;銅絲或貴金屬合金的導電刷,導電刷一般分單絲與纖刷束式。導電滑環(huán)常見的金屬材質是銅。因為銅在導電性的同時,耐磨損性和耐電弧侵蝕性也很出色。 價格也比銀和金等金屬便宜。以銅為基礎的材料可以細分為銅基合金、銅基碳纖維復合材料、銅基碳納米管復合材料、銅基石墨烯復合材料。
導電滑環(huán)或滑環(huán)銅環(huán)中應用久的兩種復合金屬是銅基合金和銅基石墨烯復合材料。 兩者都是應用前景廣闊的新材料。銅基復合材料主要通過將高強度的第二相引入銅基體來提高銅的強度。銅基合金銅作為人類早開發(fā)使用的有色金屬,目前廣泛應用于電力、電子、機械等行業(yè)。銅具有良好的導電性、導熱性和延展性等物理特性,適用于導電滑環(huán)的制作。但是,純銅強度低,且在高溫下容易變形,因此銅金屬的使用范圍有限。
因此,通過在銅基體中添加合金元素,改善單質金屬的不足,充分發(fā)揮各自的優(yōu)點提高純銅的綜合性能。根據(jù)金屬的經典電子理論,在電場的作用下,金屬中大量的自由電子定向漂移形成電流。
在銅基體中添加合金元素會破壞銅金屬中的有序晶格,晶格變形,電子散射增強,導電性降低。由此可見,合金元素的加入會提高銅基體的強度,但會降低銅基合金的電導率。對于導電滑環(huán)來說,合金銅的綜合性能大于純銅。
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