تعارف
سلور کانٹیکٹ ریویٹ کم وولٹیج والے برقی آلات میں ایک کلیدی جز ہے، اور اس کی کارکردگی براہ راست برقی آلات کے آپریشن کے استحکام اور وشوسنییتا کو متاثر کرتی ہے۔ برقی رابطہ مصر کے مواد میں، چاندی کے مرکب مواد سب سے اہم برقی رابطہ مواد ہیں جس میں قیمتی دھاتیں سب سے زیادہ ہیں۔ برقی رابطوں کی کارکردگی کو بہتر بنانے اور چاندی کی بچت کے مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، چاندی پر مبنی برقی رابطہ مواد کی ایک سیریز تیار کی گئی ہے، جس میں AgCdO، AgSnO2، AgZnO، AgNi، AgW، AgC، وغیرہ شامل ہیں۔ رابطہ مواد، AgCdO رابطہ مواد ان کے بہت سے فوائد کی وجہ سے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں جیسے آرک مزاحمت، ویلڈنگ مزاحمت، برقی اور مکینیکل لباس مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اور کم اور مستحکم رابطہ مزاحمت۔ انہیں مختلف قسم کے کم وولٹیج والے برقی آلات میں استعمال کیا جا سکتا ہے جس میں چند ایمپیئر سے لے کر کئی ہزار ایمپیئر تک کرنٹ ہوتے ہیں، اور انہیں "عالمگیر رابطے" کہا جاتا ہے۔ تاہم، چونکہ Cd زہریلا ہے اور مینوفیکچرنگ اور استعمال کے دوران انسانی جسم کے لیے خطرہ ہے، EU مارکیٹ نے جون 2006 سے AgCdO رابطہ مواد کے استعمال پر پابندی لگا دی ہے۔
AgZnO الیکٹریکلسلور رابطہمواد AgCdO کے متبادل مواد میں سے ایک ہے۔ یہ ایک ماحول دوست برقی رابطہ مواد ہے جو 1960 کی دہائی کے آخر اور 1970 کی دہائی کے اوائل میں تیار کیا گیا تھا۔ AgZnO برقی رابطہ مواد میں جلنے، ویلڈنگ، برقی لباس، کم اور مستحکم رابطے کی مزاحمت، بڑے کرنٹ کے اثرات کے خلاف مزاحمت، اچھی بریکنگ پرفارمنس، مختصر آرکنگ ٹائم، برقی سنکنرن مزاحمت، اور غیر زہریلا کی خصوصیات ہیں۔ لہذا، یہ ایئر سرکٹ بریکرز، لیکیج سرکٹ بریکرز، چھوٹے سرکٹ بریکرز، کنٹیکٹرز، منقطع سوئچز، ٹرانسفر سوئچز اور پروٹیکشن سوئچز میں استعمال کیا گیا ہے۔ الائے پاؤڈر پری آکسیڈیشن طریقہ ماحول دوست سلور زنک آکسائیڈ رابطہ مواد تیار کرتا ہے۔ اس پر عملدرآمد کرنا آسان ہے اور اس میں بہترین برقی خصوصیات ہیں۔ یہ ایک نئی قسم کا رابطہ مواد ہے جس میں مارکیٹ کے وسیع امکانات ہیں۔
مختلف چاندی کے مواد کے ساتھ AgZnO الائے پاؤڈرز الائے پاؤڈر پری آکسیڈیشن کے عمل سے تیار کیے گئے تھے۔ اسی ریاستی تصریحات کے ساتھ تاروں کو isostatic دبانے، sintering، اخراج اور ڈرائنگ کے بعد حاصل کیا گیا تھا۔ مکینیکل اور فزیکل خصوصیات، میٹالوگرافک ڈھانچے وغیرہ کا موازنہ کیا گیا، اور میٹالوگرافک ڈھانچے میں فرق اور مختلف مواد کے ساتھ تاروں کی مکینیکل اور جسمانی خصوصیات کا تجزیہ کیا گیا۔ تار سے بنے انٹیگرل rivets کی برقی خصوصیات کی جانچ کی گئی، اور مختلف مواد کے ساتھ AgZnO رابطہ مواد کی برقی خصوصیات کا تجزیہ کیا گیا، جو اس نظام کے رابطہ مواد کی ترقی اور اطلاق کے لیے ایک حوالہ فراہم کرتا ہے۔
1 تجرباتی طریقہ
ٹیسٹ اسی بیچ سے 99.99% سلور پلیٹوں اور 99.99% Zn انگوٹوں کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا گیا تھا۔ نمونے ایلائے پاؤڈر پری آکسیڈیشن طریقہ سے تیار کیے گئے تھے، اور ایٹمائزیشن پاؤڈر بنانے، الائے پاؤڈر پری آکسیڈیشن، آئسوسٹیٹک پریسنگ، سنٹرنگ، اخراج، ڈرائنگ اور دیگر عمل کے ذریعے تاروں میں پروسیس کیے گئے تھے۔ تاروں کی مکینیکل اور جسمانی خصوصیات کو جانچا اور موازنہ کیا گیا۔ rivets ایک لازمی میں بنایا گیا تھاسلور الیکٹریکل رابطہمینوفیکچرر، اور rivets کی وضاحتیں یہ تھیں: متحرک پوائنٹ R3×0.5(0.25)+1.5×0.6SR10 جامد پوائنٹ F3×0.6(0.25)+1.5×0.6E، ریلے میں جمع، اور برقی زندگی کی تصدیق AC 250 V/10 A کے تحت کی گئی۔
نمونوں کی مزاحمت کا تجربہ TH2512B ذہین موجودہ کم مزاحمتی گروپ ٹیسٹر کے ذریعے کیا گیا۔ L150 میٹالوگرافک مائکروسکوپ کے ذریعہ مواد کی میٹالوگرافک ساخت کا تجزیہ کیا گیا تھا۔ نمونوں کی سختی DHV{{2}Z ویڈیو مائیکرو ہارڈنیس ٹیسٹر سے ماپا گیا تھا۔ نمونوں کی تناؤ کی طاقت کو ایک الیکٹرانک یونیورسل ٹیسٹنگ مشین سے ماپا گیا تھا۔ ٹیسٹ کے بعد نمونوں کی مائیکرو اسٹرکچر مورفولوجی اور ریوٹ کے نمونوں کی سطحی شکل کو الیکٹران مائیکروسکوپ (SEM) کی اسکیننگ کے ذریعے دیکھا گیا۔ برقی زندگی کی تصدیق AC مزاحم لوڈ ٹیسٹ سسٹم کے ذریعے کی گئی۔
2 نتائج اور تجزیہ
2.1 میٹالوگرافک ساخت کا تجزیہ
شکل 1 مختلف ZnO مواد کے ساتھ AgZnO(8)، AgZnO(10)، اور AgZnO(12) کے تیار شدہ تاروں کے کراس سیکشن اور طول البلد حصوں کے میٹالوگرافک ڈھانچے کو دکھاتا ہے (a اور b AgZnO(8)، c اور d ہیں AgZnO(10)، اور e اور f ہیں AgZnO(12))۔ مقابلے کے لحاظ سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ الائے پاؤڈر پری آکسیڈیشن طریقہ کامیابی سے یکساں AgZnO(8-12) تیار کر سکتا ہے۔ ZnO کو منتشر اور یکساں طور پر Ag میٹرکس میں تقسیم کیا جاتا ہے، لیکن ZnO کی جمع بہت کم ہے۔ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، فی یونٹ رقبہ پر ZnO ذرات کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے، اور مواد کے اندر ذرہ جمع ہونے کے رجحان میں اضافہ ہوتا ہے، لیکن بافتوں کی مجموعی تقسیم اب بھی نسبتاً یکساں ہے۔
2.2 مکینیکل اور جسمانی خصوصیات کا تجزیہ
شکل 2 انیل شدہ حالت میں 1.920 ملی میٹر کے قطر کے ساتھ تاروں کی مکینیکل اور جسمانی خصوصیات کی تقسیم کے امکان کو ظاہر کرتی ہے۔ شکل 2(a) مزاحمتی تقسیم کے امکان کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، اس کی مزاحمتی صلاحیت میں نمایاں اضافہ کا رجحان ہے۔ سلور میٹل آکسائیڈ کی مزاحمتی صلاحیتسلور رابطہ پوائنٹسمواد کو پیرامیٹرز کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے جیسے کہ مادی ساخت، آکسائیڈ والیوم فریکشن، پارٹیکل سائز اور Ag میٹرکس میں اس کی تقسیم [10]۔ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، ZnO حجم کا حصہ بڑھتا ہے، ذرہ انٹرفیس میں اضافہ مواد کے اندر الیکٹران کے بکھرنے میں اضافہ کا باعث بنتا ہے، اور مادی جسم کی مزاحمت بتدریج بڑھ جاتی ہے۔ شکل 2(b) سختی کی تقسیم کا امکان ظاہر کرتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، سختی میں نمایاں اضافہ کا رجحان ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ Ag میٹرکس میں تقسیم شدہ دھاتی آکسائیڈز کا مواد بڑھتا ہے، اور ذرہ بازی کو مضبوط بنانے کے اثر کو بڑھایا جاتا ہے۔ اسی طرح، بازی کی مضبوطی تناؤ کی طاقت میں نمایاں طور پر بڑھتے ہوئے رجحان کا باعث بنتی ہے، جیسا کہ شکل 2(c) میں دکھایا گیا ہے۔ خلاصہ یہ کہ AgZnO مواد میں ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، مواد کی مزاحمت، سختی اور تناؤ کی طاقت میں نمایاں اضافہ کا رجحان ہے۔
2.3 برقی زندگی کی تصدیق
ریوٹس 1.920 ملی میٹر قطر کے اینیلڈ تار سے بنائے گئے تھے، جن کی خصوصیاتچاندی کے برقی رابطے: متحرک نقطہ (R3×0.5(0.25)+1.5×0.6SR10) اور جامد نقطہ (F3×{ {13}}.6(0.25)+1.5×0.6E)۔ rivets کو بعد میں پروسیس کیا گیا تھا اور برقی زندگی کی تصدیق کے لیے ریلے میں جمع کیا گیا تھا۔ ٹیسٹ کے حالات ٹیبل 1 میں دکھائے گئے ہیں۔ شکل 3 AgZnO(8)، AgZnO(10)، اور AgZnO(12) سے بنے ریلے کے برقی زندگی کا ڈیٹا دکھاتا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ 250 V اور 10 A کی شرائط کے تحت، 95 فیصد اعتماد کے وقفے کے اندر، AgZnO(8) مواد کی برقی زندگی سب سے لمبی ہے، جس کی اوسط برقی زندگی 202,029 گنا ہے۔ AgZnO(10) مواد کی برقی زندگی AgZnO(8) اور AgZnO(12) کے درمیان ہے، جس کی اوسط برقی زندگی 149,941 گنا ہے۔ AgZnO(12) مواد کی الیکٹریکل لائف کی جانچ کی گئی تعداد سب سے کم ہے، 98,665 گنا۔
جامع موازنہ سے پتہ چلتا ہے کہ 20 A کے اندر چھوٹے کرنٹ کی حالت میں، تینوں مواد 100،000 گنا برقی زندگی کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں، لیکن AgZnO رابطہ مواد میں ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، اس کے سلور رابطے ریلے کے لیے برقی زندگی میں کمی کا رجحان ظاہر ہوتا ہے۔
2.4 ناکام رابطوں کی ظاہری شکل کا تجزیہ
رابطہ بند ہونے اور منقطع ہونے کے عمل کے دوران، آرک ڈسچارج اور جول ہیٹ کے اثر کی وجہ سے، رابطے کی سطح جزوی طور پر پگھلنے اور مضبوطی کے عمل سے گزرتی ہے، جس کے نتیجے میں رابطہ عام طور پر منقطع ہونے میں ناکام ہوتا ہے، جسے کانٹیکٹ ویلڈنگ [10] کہا جاتا ہے۔ شکل 4 250 V/10 A حالات کے تحت ناکام رابطوں کی ظاہری شکل اور توانائی کے سپیکٹرم اجزاء کو دکھاتا ہے۔ اعداد و شمار 4 (a, d, g) AgZnO (8)، AgZnO (10) اور AgZnO (12) کی زندگی کے اختتام پر رابطہ ظاہری شکل کی SEM تصاویر ہیں۔ اعداد و شمار 4 (b, e, h) ناکامی کے متعلقہ مقامات ہیں، اور اعداد و شمار 4 (c, f, i) ناکامی کے علاقے کے توانائی کے اسپیکٹرم جزو ڈیٹا ہیں۔ مقابلے کے لحاظ سے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ AgZnO (8) رابطے کی ناکامی کی پوزیشن رابطے کے کنارے پر ہے، جس میں Cu کا اعلیٰ مواد ہوتا ہے۔ رابطے کی زندگی کے اختتام پر، چاندی کی پرت کو مکمل طور پر استعمال کیا گیا ہے، اور تانبے کی پرت رابطے میں حصہ لیتی ہے، جو بالآخر رابطہ ویلڈنگ کی ناکامی کی طرف جاتا ہے۔ AgZnO (10) رابطے کی ناکامی کی پوزیشن رابطے کے کنارے کے قریب ہے، جس میں Cu کا اعلیٰ مواد ہوتا ہے۔ AgZnO (12) کی ناکامی کی پوزیشن کام کرنے والی سطح کے اندر واقع ہے، اور بانڈنگ پوزیشن میں Cu کا اعلی مواد ہوتا ہے۔ جیسے جیسے رابطہ مواد میں ZnO مواد بڑھتا ہے، پگھلے ہوئے تالاب کی چپکنے والی صلاحیت بڑھ جاتی ہے، جو بہاؤ کے لیے موزوں نہیں ہے۔ ناکامی کی پوزیشن رابطے کی کام کرنے والی سطح کے باہر سے اندر کی طرف جاتی ہے۔
بند ہونے اور کھولنے کے عمل کے دوران رابطے کی سطح پر قوس کا کٹاؤ ہوتا ہے، یعنی آرک کے عمل کے تحت رابطے کے مقامی حد سے زیادہ گرم ہونے کی وجہ سے مواد کے بخارات اور چھڑکنے سے ہونے والا مادی نقصان۔ قوس کا کٹاؤ بنیادی طور پر ایک جسمانی میٹالرجیکل عمل ہے جیسے کہ رابطے کی سطح پر تیزی سے گرم ہونا، پگھلنا، بخارات بننا، بہاؤ اور ٹھوس ہونا، جس کے نتیجے میں رابطے کی سطح پر نرمی، چھڑکاؤ، بہاؤ، دراڑیں وغیرہ پڑتی ہیں [10-12]۔ رابطہ آرک کا کٹاؤ بنیادی طور پر پگھلنے، بخارات اور ٹھوس بنانے کے عمل سے متاثر ہوتا ہے۔ پگھلنے کے عمل میں، رابطے کی سطح کا مائیکرو ایریا پگھل جاتا ہے اور اصل ڈھانچہ بدل جاتا ہے۔ آرک فورس اور مکینیکل قوت سے کارفرما، پگھلی ہوئی دھات ایک خاص بہاؤ کی شرح سے بہتی ہے، جس سے چھڑکاؤ ہوتا ہے اور مادی نقصان ہوتا ہے۔
جیسا کہ شکل 4 (a, d, g) سے دیکھا جا سکتا ہے، AgZnO (8) ٹیسٹ کے بعد، رابطے کی سطح نسبتاً چپٹی اور یکساں تھی، چند سوراخوں کے ساتھ، اور کام کرنے والی سطح کے اردگرد بہت سی چھڑکیں تھیں، جو رابطوں کے اردگرد جمع ہو گیا۔ چونکہ ٹیسٹوں کی تعداد سب سے زیادہ تھی، اس لیے چھڑکاؤ سنگین تھا، جس کے نتیجے میں ریلے کے لیے سلور رابطوں کی کام کرنے والی سطح پر چاندی کی تہہ مکمل طور پر ختم ہوگئی، اور رابطے کے بعد تانبے کی تہہ ناکام ہوگئی۔ AgZnO (10) ٹیسٹ کے بعد، رابطے کی سطح پر واضح سوراخ تھے، اور رابطوں کے ارد گرد کم چھڑکیں تھیں۔ AgZnO (12) ٹیسٹ کے بعد، رابطے کی کام کرنے والی سطح میں شدید شگاف پڑ گیا، اور پگھلا ہوا تانبے کا میٹرکس کام کرنے والی سطح پر چھڑک گیا، جس سے ویلڈنگ کی ناکامی ہوئی۔ اعداد و شمار 4 (a, d, g) کا موازنہ کرتے ہوئے، یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، رابطے کی ناکامی کی سطح کے کریکنگ کا رجحان بڑھ جاتا ہے، جو رابطے کے ٹھنڈک اور سکڑنے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ قوس کے بجھ جانے کے بعد، رابطے کی سطح تیزی سے ٹھنڈی ہو جاتی ہے، سطح کا پگھلا ہوا پول مضبوط ہو جاتا ہے، اور مائع مرحلہ ایک ٹھوس مرحلے میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور سطح مضبوط اور سکڑ جاتی ہے۔ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ چاندی کے دھاتی آکسائیڈ رابطوں کی سطح پر پیدا ہونے والی دراڑیں اور سوراخ لامحالہ سطح کے رقبے کی ساخت کو ڈھیلا کرنے کا سبب بنیں گے، جس کے نتیجے میں قوس کے کٹاؤ کی مقدار اور رابطے کی مزاحمت بڑھ جاتی ہے۔ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، دراڑیں اور چھیدوں کا رجحان بڑھتا ہے، قوس کے کٹاؤ کی مقدار بڑھ جاتی ہے، رابطے کی مزاحمت زیادہ ہو جاتی ہے، درجہ حرارت میں اضافہ غیر معمولی ہوتا ہے، اور ڈھیلا اندرونی ڈھانچہ رابطے کی ناکامی کا باعث بنتا ہے۔
جامع موازنہ سے پتہ چلتا ہے کہ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، جب AgZnO (8-12) رابطہ مواد ناکام ہو جاتا ہے، تو رابطے کی پوزیشن باہر سے کام کرنے والی سطح کے اندر کی طرف بڑھ جاتی ہے، اور رابطے پر دراڑیں اور سوراخوں کا رجحان بڑھ جاتا ہے۔ سطح بڑھ جاتی ہے، جس کے نتیجے میں رابطے کی برقی زندگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔
3 نتیجہ
الائے پاؤڈر پری آکسیڈیشن طریقہ 8% سے 12% کے ZnO مواد کے ساتھ برقی رابطہ مواد کو کامیابی سے تیار کر سکتا ہے۔ ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، مزاحمت، سختی اور تناؤ کی طاقت میں اضافہ ہوتا ہے، اور مواد کے اندر ZnO کے ذرات کی جمع میں اضافہ ہوتا ہے۔ 20 A کے اندر چھوٹے کرنٹ کی حالت میں، ZnO مواد میں اضافے کے ساتھ، برقی زندگی میں کمی واقع ہوتی ہے، اور AgZnO(8) مادی رابطوں کی برقی زندگی کی تصدیق کی کارکردگی بہترین ہے، جو 200 سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے،{{ 6} بار؛ ZnO مواد کے بڑھنے کے ساتھ، آرک کے عمل کے تحت، چاندی کے برقی رابطوں کی سطح کی کریکنگ اور پوروسیٹی بڑھ جاتی ہے، اور برقی زندگی میں کمی واقع ہوتی ہے۔
ہماریچاندی کے برقی رابطےاعلی معیار کی مصنوعات کو احتیاط سے تیار کیا گیا ہے۔ وہ اعلی خالص چاندی سے بنے ہیں اور ان میں بہترین برقی چالکتا ہے، جو ہموار کرنٹ کی ترسیل کی اجازت دیتا ہے اور توانائی کے ضیاع کو بہت کم کرتا ہے۔ شاندار مینوفیکچرنگ کا عمل روابط کو بیس میٹریل کے ساتھ مل کر مضبوط اور قابل اعتماد بناتا ہے، بار بار کھلنے اور بند ہونے والی کارروائیوں کو برداشت کرنے کے قابل بناتا ہے اور آسانی سے خراب یا خراب نہیں ہوتا ہے۔ مختلف پیچیدہ برقی ماحول میں، وہ مستحکم طور پر کام کر سکتے ہیں، چاہے وہ اعلی درجہ حرارت، زیادہ نمی یا کمپن کے حالات میں، وہ برقی آلات کے محفوظ اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنا سکتے ہیں۔
