【正文】 些品種的低壓電觸頭材料性能已接近或達到國際先進水平，但是在生產工藝研究和產品可靠性方面與國外先進水平相比存在明顯差距，特別是不含有害物質的銀金屬氧化物電觸頭材料的差距更大。我國對銀氧化鎘替代品的研究較少，基礎研究近乎空白，技術儲備嚴重不足。 167。 6－ 9 電接觸材料 81 四、 歐洲綠色指令及我們的對策。 什么是兩指令？ 2022年 2月，歐盟議會及理事會通過兩項被稱為“雙綠指令”的新環(huán)保指令： 《 關于報廢電子電氣設備指令 》 (WEEE)和 《 關于在電氣電子設備中禁止使用某些有害物質指令 》 (RoHS)。 前者要求 2022年 8月 13日以后，歐盟市場上流通的電氣電子設備的生產商必須在法律意義上承擔支付自己報廢產品回收費用的責任。對2022年 8月 13日前投放市場所產生的電氣電子廢棄物的管理費用，將由市場上所有的生產者按其產品所占市場份額的比例承擔； 167。 6－ 9 電接觸材料 82 后者要求從 2022年 7月 1日以后投放歐盟市場的電氣和電子產品不得含有鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴聯苯醚等 6種有害物質。 據國務院發(fā)展研究中心市場經濟研究所市場咨詢中心副主任陸刃波介紹，目前歐盟約占我國家電出口市場的 1/4。兩項指令付諸實施后，中國受到直接影響的電器產品出口額將達 317億美元，占到中國出口歐盟機電產品總值的 71%。歐盟綠色指令生效后，將導致我國家電出口成本將增 10%，家電出口價格至少上漲 10%。 167。 6－ 9 電接觸材料 83 歐盟兩指令涉及的十大電子電氣產品 (1) 大型家用器具，如冰箱、洗衣機、微波爐； (2) 小型家用器具，如吸塵器、熨斗、鐘表； (3) 信息技術和遠程通訊設備，如電腦、復印機、打印機； (4) 用戶設備，如電視機； (5) 照明設備，如熒光燈； (6) 電氣和電子工具，如電鋸、縫紉機； (7) 玩具、休閑和運動設備； (8) 醫(yī)用設備； (9) 監(jiān)視和控制裝置； (10) 自動售貨機等。 167。 6－ 9 電接觸材料 84 “ RoHS” 指令規(guī)定的與電器行業(yè)有關的禁用物質存在形式 因為歐盟兩個指令禁用物質是指“用電、傳輸電或者利用電磁定律”的這樣一些設備，從而產生了一系列問題：首先，你要用電就必須解決導電與絕緣材料的問題。開關、繼電器可能用的是含鎘的銀基觸頭材料、絕緣材料里面它要用很多熱穩(wěn)定劑、要用阻燃劑，還有制造過程當中的脫膜劑、油漆使用平流劑等等，都與鉛、鎘、鋇等重金屬類關系密切。 167。 6－ 9 電接觸材料 85 以我國電觸頭材料中產量最大、應用面最廣的銀氧化鎘為例，它被廣泛地使用在交流接觸器、直流接觸器、空氣斷路器、限流及漏電開關、框架式斷路器、一般繼電器、過流繼電器、按紐開關及家電方面。在日本，使用這種觸頭材料的家用電器有：冰箱冷藏裝置、洗滌器、烤面包器、電飯煲、電風機、空調器、電熱毯、電位計、攪拌器、水泵、定時器、果汁機、干燥器、電剃刀、電視機、收音擴音等音像設備、汽車開關、穩(wěn)壓器等等。它用到的具體方面除了 10類 102種設備之外很多我們日常民用的耗電設備，幾乎都包括在里面。 167。 6－ 9 電接觸材料 86 歐盟限制銀氧化鎘的應用，原因之一是銀氧化鎘最好的替代物是銀氧化錫（ AgSnO2 In2O3），而世界上銀氧化錫技術最先突破、最為成熟的是歐洲的 Degussa公司（德國）。 與此同時，目前在我國解決這個問題的只有一二個科研單位，產量也只有一二噸，與我國每年幾百噸的需求量兩相比，還有很大的差距。 167。 6－ 9 電接觸材料 87 我們應采取的對策 尋找新技術、新材料，提高環(huán)保標準，并增加回收的成本。 《 在電子電氣設備中禁止使用某些有害物質指令 》 要求我國企業(yè)尋找替代產品，替代材料的研發(fā)成本也將削弱中國機電產品的價格競爭力。該指令中的一些要求涉及到電器原材料的技術，這要求企業(yè)有很強的研發(fā)能力，對于企業(yè)來說難度相當大。 167。 6－ 9 電接觸材料 88 比如，聚溴二苯醚是在電器開關節(jié)點上大量使用的一種阻燃劑，現在幾乎沒有可以替代的產品。而在某些電器元件中，只有使用鉛才能達到技術標準，才能保證電器的性能良好，目前國內很難找到替代品。這些將給中國機電產品帶來致命打擊。 167。 6－ 9 電接觸材料 89 需要政府及相關部門、企業(yè)等多方努力。 首先，有關部門應加深對指令的研究。企業(yè)及有關行業(yè)協會、政府部門要加強對兩個指令的研究，認真研究歐盟等一些發(fā)達國家綠色消費浪潮的基本趨勢，大力推進清潔生產，發(fā)展無污染和少污染產品。 其次，企業(yè)應積極加大對產品的研究。對自身產品中哪些原材料和生產工藝存在被禁物質要做到心中有數，這是積極應對的基礎。同時，要組織技術攻關，在產品設計、工藝改進上下功夫。 167。 6－ 9 電接觸材料 90 再次，有關部門和企業(yè)要加強國際交流，借鑒國際知名企業(yè)應對兩個指令的措施及經驗。針對兩項指令涉及的范圍，開展調查研究、分析兩指令對我國電子電氣產品出口影響程度，研究針對措施，把工作做在前頭，避免屆時措手不及。 此外，建議政府及早出臺支持出口機電產品的技術改造和產品研發(fā)措施，如設立專項資金，加大技改項目獎勵力度，引導企業(yè)建立綠色產業(yè)鏈條和綠色生產體系。 167。 6－ 9 電接觸材料 91 自歐盟二指令出臺后，行業(yè)反應強烈，企業(yè)感受到了前所未有的壓力。近年來國內部分院校的研究者已開始了這方面的研究，提出了諸如用“銀基導電陶瓷觸點材料”作觸點材料的新思路，替代品已部分替代了銀氧化鎘材料，但從性能看，與發(fā)達國家仍有較大差距 。 167。 6－ 9 電接觸材料 92 小 結 ◎ 電接觸分為固定接觸、滑動接觸和可分合接觸三類?？煞趾辖佑|又稱觸頭，是三類接觸型式中工作任務最重的一類。 ◎ 名義上光滑的金屬表面實際上都是凹凸不平的，并常覆蓋有一層不導電的表面膜。這樣的金屬表面互相接觸時，實際上只有極少的點 (面 )發(fā)生了真正的接觸，在這些實際接觸的 面中又只有少部分膜被壓破了面能夠導電。 93 ◎ 接觸電阻為收縮電阻和膜電阻之和。收縮電阻與接觸元件材料的電阻率成正比，與導電斑點的直徑成反比。金屬表面的表面膜有絕緣膜和導電膜兩類。導電膜由“隧道效應”導電；絕緣膜靠施加一定的電壓或機械壓力使膜破壞而導電。對電接觸的基本要求是接觸電阻小而穩(wěn)定，實現的方法是選用合適的接觸材料和接觸型式，保持一定的接觸壓力，防止表面膜的生長和接觸面的污染。 小 結 94 ◎ 電流通過接觸面而發(fā)熱，其中導電斑點的溫度最高。斑點溫升超出導體的溫升與接觸電壓成簡單的函數關系。斑點周圍的溫升分布為拋物線。導電斑點總溫升為斑點超溫、接觸電阻損耗溫升和導體溫升三項之和。 ◎ 觸頭閉合過程中常產生機械振動，供觸頭磨損增大和發(fā)生熔焊。根據式 (660)，減小振動的方法是：采用一定的觸頭預壓力，選用一定剛度的觸頭彈簧，減小動觸頭閉合速度和減輕動觸頭質量。 小 結 95 ◎ 電流通過觸頭，因電流線收縮而產生觸頭電動斥力，它正比于電流的平方，并與觸頭的最大導電截面和最小導電截面有關。 ◎ 觸頭熔焊有靜熔焊和動熔焊之分。觸頭焊接后拉開觸頭的力稱為焊接力。減輕觸頭熔焊的方法是選用抗熔焊性能好的材料，采取一切有效措施減小接觸電阻和觸頭振動。 小 結 96 ◎ 觸頭磨損有機械的、電的 (熱的 )和化學的三方面原因，電的原因是主要的。觸頭電磨損有金屬橋和電弧磨損之分。金屬橋和小電流電弧磨損的特點是材料定向的轉移，而強電流電弧磨損常因觸頭強烈氣化和噴濺造成凈損失。消除橋磨損的主要方法是材料配對，減輕電弧磨損的主要方法是選用復合材料，加磁場使弧根運動和使電弧迅速熄滅。 小 結 97 ◎ 觸頭材科對觸頭工作的可靠性和壽命起重要作用。觸頭材料有純金、合金和金屬陶瓷之分?，F代電器一般較少采用純金屬。 ◎ 觸頭的溫升、熔焊和磨損等熱過程可用數學模型進行定量分析。 小 結