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发布于 2026-05-28 / 0 阅读
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可3D打印真空开关触头,亚洲新材料发布高性能铜铬球形粉末CuCr25/50

导读:铜铬(CuCr)触头材料具有开断能力强、耐电弧烧蚀、截流水平低等优点,广泛应用于126kV以下的真空断路器、真空接触器中。其中,Cr的均匀性和晶粒细化程度一直是决定材料核心性能的关键,直接影响产品的导电导热效果、使用寿命与质量稳定性。然而,传统的粉末冶金法和熔铸工艺长期受限于Cr颗粒尺寸,普遍存在Cr相粗大、成分偏析、氧氮含量偏高等问题,在很大程度上制约了铜铬材料的性能上限,制备高质量CuCr25~50产品存在不小的技术瓶颈。

2026年5月28日,南极熊获悉,针对这一行业痛点,亚洲新材料正式推出高均匀性CuCr25~CuCr50球形粉末。该产品采用先进的真空气雾化制粉技术,为3D打印和热压、热等静压等新兴工艺提供理想的高铬铜合金原料,用粉末冶金的新路径重新定义铜铬材料的制备方式。

均匀性的突破:气雾化为核心优势

据悉,亚洲新材料推出的CuCr25~CuCr50球形粉末,采用高温高真空气雾化技术制备。能够在105~107 K/s的极高冷却速率下快速凝固合金熔体,实现了微观组织的细化和成分的均匀化,粉末球形度好,粉末形貌见图1。

图1 CuCr30粉末的形貌(左:15-53μm;右:53-150μm)


相较于传统的熔铸法和混粉烧结法,Cr颗粒在铜基体中分布更为均匀,Cr析出相细小,不存在明显的偏析现象。Cr颗粒尺寸不再受制于原料Cr粉颗粒度的限制,从源头上解决了传统粉末冶金工艺中Cr相偏析严重、致密度低等长期难以克服的工艺短板。粉末面扫照片(图2)显示,粉末具备良好的成分均匀性;同时,从粉末剖面图(图3)来看,Cr相被完全细化,尺寸在5μm以内。


图2 CuCr30粉末(53-150μm)面扫


图3  CuCr50粉末(15-53μm)析出相分布


此外,第三方测试报告也显示,粉末合金化状况良好,同时气体含量也得到了有效控制(图4)。高质量的原料粉末也为后续的3D打印和热压工艺奠定了品质基础。


图4 CuCr50粉末(15-53μm)成分测试报告


应用场景:从铸造到3D打印、粉末冶金的模式升级

亚洲新材料的目标是利用优质的球形粉末在激光/电子束粉末床熔融(SLM/EBM)和热等静压(HIP)等工艺中,制备出性能更优的铜铬触头、电阻焊电极、高强度导电连接件及其他特定需求的部件,从而轻松拓展原CuCr25~50的应用范围。

在SLM技术领域方面,通常认为,激光吸收率在35%以上即可稳定成型;粉末在1064nm、532nm段的激光吸收率见下表。数据表明,不论采用短波长的绿光,还是长波长的红激光,都可以轻松实现成型。在EBM的技术方面,本粉末产品适配度也极高。

  

材料

  

粒度分布

1064nm激光吸收率

532nm激光吸收率

CuCr30

15-53μm

38.40%

69.95%

CuCr50

15-53μm

50.70%

77.29%


在热等静压方面,热等静压(HIP)固相烧结法能够制备近乎完全致密、低氧氮含量的CuCr合金材料,烧结件的电击穿特性更为优异。高球形度的粉末在压制过程中流动性和填充性更佳,是实现高质量触头材料的重要原料基础。

结语

CuCr25~CuCr50球形粉末的问世,代表着从传统铸造到粉末冶金的一次范式升级,代表着在126kV高电压等级的真空开关领域内,材料性能有望迎来大幅提升。它以高均匀性、细晶组织和低气体含量三个核心优势,直击行业痛点——Cr相偏析导致的开断性能下降、致密度不足引发的产品寿命折损、氧含量偏高带来的设备可靠性隐患。当3D打印和热等静压正在重塑金属成形的边界,高性能铜铬球形粉末正是这一变革中最不可或缺的一环。

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