Silber-Zinnoxid WERKSTOFF INFORMATION. (Ag/SnO²)

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1 Siler-Zinnoxid (Ag/SnO²)! und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ Siler-Zinnoxid (Ag/SnO² )-Werkstoffe Aufgrund der Toxizität des Cdmiums wurden in den letzten Jhren in vielen Anwendungsfällen die Ag/CdO-Werkstoffe durch Ag/SnO-Werkstoffe mit -4 Mssen-% SnO ersetzt. Diese Sustitution wurde noch ddurch egünstigt, dss Ag/SnO-Werkstoffe häufig essere Kontkt- und Schlteigenschften, wie höhere Arndfestigkeit, erhöhte Verschweißresistenz und eine deutlich geringere Neigung zur Mterilwnderung ei Gleichstrometrie ufweisen. Durch spezielle Metlloxid-Zusätze und Fertigungsverfhren wurden Ag/SnO -Werkstoffe für unterschiedliche Anwendungsfälle optimiert. Die Herstellung von Siler-Zinnoxid uf dem Wege der inneren Oxidtion ist mit höheren Oxidgehlten durch den Zustz von Indium möglich. Solche nch dem klssischen Verfhren der inneren Oxidtion hergestellten Ag/SnOWerkstoffe sind spröde und weisen höhere Kontktwiderstände uf, ws z.b. ei Duerstromführung in Motorschltern zu hohen Üertemperturen führen knn. Ihr Einstz eschränkt sich dher weitgehend uf Relis. Für diesen Anwendungsfll ist es erforderlich, einen hinreichend duktilen Werkstoff mit feinkörnigen SnO-Einlgerungen herzustellen (Ag/SnO² TOS F). Dies gelingt durch Optimierung des Prozessverlufs ei der inneren Oxidtion und wiederholte Areitsschritte eim Strngpressen. Durch Anringen einer Silerschicht lssen sich uch Bänder und Profile mit einer löt- und schweißren Unterschicht herstellen (Ag/SnO²WTOS F). Aufgrund ihrer geringen Neigung zur Mterilwnderung in Gleichstromkreisen und ihrer erhöhten Arndfestigkeit kommen diese Werkstoffe z.b. in Kfz-Relis zum Einstz. Bei der Herstellung von Siler-Zinnoxid (Ag/SnO )-Werk² stoffen spielt die eine wesentliche Rolle. Neen SnO wird meist noch ein geringer Anteil (< Mssen-%) eines oder mehrerer Metlloxide z.b. Wo3,MoO3, CuO und/oder BiO3 zugemischt, die im Schltetrie n der Grenzfläche zwischen Silerschmelze und Oxidprtikel wirksm sind. Diese Additive fördern einerseits die Benetzung und erhöhen die Viskosität der Silerschmelze, ndererseits eeinflussen sie wesentlich die mechnischen und elektrischen Schlteigenschften der Ag/SnOWerkstoffe. Für die Herstellung der Pulvermischung werden verschiedene Verfhren ngewndt, us denen sich spezifische Vorteile im Schltverhlten ergeen. Einige dieser Verfhren werden im Folgenden kurz eschrieen. Ag/SnO² - (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) ) Pulvermischung us Einzelpulvern Bei diesem klssischen Verfhren der werden lle, in den Werkstoff eingerchten Komponenten, einschließlich der Zusätze, ls Einzelpulver miteinnder vermischt. Ds Mischen der Pulver erfolgt ülicherweise trocken in Mischern unterschiedlicher Burt. ) Pulvermischung uf Bsis dotierter Oxide Für den Einu von Zustzoxiden in ds Zinnoxid ht sich ds Rektionssprühverfhren (RSV) ls vorteilhft erwiesen. Bei diesem Verfhren wird von einer wässrigen Lösung usgegngen, in der Zinn sowie die ls Zusätze verwendeten Metlle in Form chemischer Verindungen vorliegen. Diese wässrige Lösung wird unter hohem Druck in einer heißen Rektionskmmer verdüst. Durch die schlgrtige Verdmpfung des Wssers entsteht us jedem einzelnen Tröpfchen zunächst ein Slzkristll und hierus durch Oxidtion ein Zinnoxid-Prtikel, in dem die Zustzmetlle in oxidierter Form gleichmäßig verteilt vorliegen. Ds so erhltene dotierte Zinnoxidpulver wird nschließend mit Silerpulver vermischt. c) Pulvermischung uf Bsis eschichteter Oxidpulver Nch diesem Verfhren wird Zinnoxidpulver mit niedrigschmelzenden Zusätzen, z.b. AgMoO4, vermischt und nschließend einer Glühehndlung usgesetzt. Dei üerzieht sich die ZinnoxidOerfläche mit einer dünnen Schicht. Die Weiterverreitung der nch den verschiedenen Verfhren hergestellten Pulvermischungen erfolgt uf üliche Art durch Sintern und Strngpressen. Aus den so erhltenen Hlzeugen wie Bändern, Profilen und Drähten werden dnn Kontktuflgen oder -niete gefertigt. Große, speziell geformte oder runde Ag/SnO-Kontktuflgen können us wirtschftlichen Gründen, nch dem Verfhren der Einzelpresstechnik hergestellt werden. Die Benennung der Werkstoffe ist wie folgt ufgeut: Ag/SnO² W P W4/ Kurzzeichen für Zusätze & Herstellverfhren Pulvermetllurgisch hergestellt Mit löt- und schweißrer Ag-Unterschicht Gesmt Oxidnteil (Gew.-%) Huptkomponente (SnO ) neen Ag ²

2 und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ Telle.6: Physiklische- und Festigkeitseigenschften sowie Herstellungsverfhren und Lieferformen von strnggepressten Siler-Zinnoxid-Werkstoffen Werkstoff/ DODUCOBezeichnung Ag/SnO 9/8PW4 [Mssen-%] 9-93 Ag/SnO 9/PW Ag/SnO 88/P Silernteil Zusätze Dichte [g/cm³] [% IACS] 86 [MS/m] Vickershärte HV WO³ _ 9, Ag/SnO 9/8PW 9-93 x WO³ 86 Ag/SnO 9/PW 89-9 x WO³ Ag/SnO 88/PW x WO³ 9, Ag/SnO 9/8PE 9-93 BiO3 u.cuo 9 Ag/SnO 9/PE 89-9 BiO3 u. CuO Ag/SnO 88/PE BiO3 u. CuO 9, Ag/SnO 98/PX 97, - 98, BiO3 u. CuO 9 Ag/SnO 9/8PX 9-93 BiO3 u. CuO 88 Ag/SnO 94/PC 97, - 98, x BiO3 u. CuO 9 Ag/SnO 98/8PC 9-93 x BiO3 u. CuO 88 Ag/SnO 9/8TOS F Ag/SnO 9/TOS F Ag/SnO 88/TOS F 78 Ag/SnO 9/8WPX 9-93 BiO3 u. CuO 88 Ag/SnO 9/WPX 89-9 BiO3 u.cuo Ag/SnO 88/WPX BiO3 u.cuo 78 6 Ag/SnO 86/4WPX 8-87 BiO3 u.cuo Ag/SnO 9/8WPC 9-93 BiO3 u.cuo 88 Ag/SnO 9/WPC 89-9 BiO3 u.cuo Ag/SnO 88/WPC BiO3 u.cuo 78 6 Ag/SnO 86/4WPC 8-87 BiO3 u.cuo Ag/SnO 96/WPD 89-9 Ag²MoO Ag/SnO 88/WPD Ag²MoO Ag/SnO 86/4WPD 8-87 Ag²MoO4 9, Ag/SnO 9/8WTOS F Ag/SnO 9/WTOS F Ag/SnO 88/WTOS F WO³ ) Drähte, Stngen, Niete; ) Streifen, Bänder, Profile, Plättchen Ag/SnO² - (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) Elektrische Leitfähigkeit Herstellungsverfhren Lieferform ) dotiert ) dotiert ) dotiert ) dotiert Schmelzmetllurgisch innere Oxidtion Schmelzmetllurgisch innere Oxidtion Schmelzmetllurgisch innere Oxidtion c) dotiert mit Ag-Rücken c) dotiert mit Ag-Rücken ) eschichtet (mit Ag-Rücken) ) eschichtet (mit Ag-Rücken) ) eschichtet (mit Ag-Rücken) Schmelzmetllurgisch innere Oxidtion (mit Ag-Rücken) Schmelzmetllurgisch innere Oxidtion (mit Ag-Rücken) Schmelzmetllurgisch innere Oxidtion (mit Ag-Rücken)

3 Rp, HV Mitte 8 Rp, Bild.89: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 88/ PE durch Kltumformung Ag/SnO² - 3 (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) HV Rnd 4 A 6 Rp, A HV Mitte Bild.88: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 9/8 PE nch h Glühduer und einer Kltumformung von 4% HV Rnd 3 A Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] 44 Bild.87: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 9/8 PE durch Kltumformung und Bruchdehnung A [%] und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ 3 und Bruchdehnung A [%] 7 36 und Bruchdehnung A [%] 8 HV Mitte Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] und Bruchdehnung A [%] 9 HV Rnd Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] 44 HV Rnd HV Mitte Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [Mp] 3 8 Rp, A Bild.9: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 88/ PE nch h Glühduer und einer Kltumformung von 4%

4 Rp, Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] Bruchdehnung A [%] 4 HV 3 3 Rp, A Bild.93: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 98/ PX durch Kltumformung Rp, 3 Ag/SnO² A Bild.9: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 9/8 PX durch Kltumformung Ag/SnO² - 4 (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) 8 4 A A HV Rp, Bild.94: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 98/ PX nch h Glühduer und einer Kltumformung von 8% HV Rp, 4 Bild.9: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 88/ PW nch h Glühduer und einer Kltumformung von 3% Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] 8 6 HV Mitte HV Rnd 36 9 A Bild.9: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 88/ Pw durch Kltumformung 4 4 Bruchdehnung A [%] und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ HV Mitte Bruchdehnung A [%] 8 36 Bruchdehnung A [%] 9 44 Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] 4 Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] HV Rnd Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] und Bruchdehnung A [%] Zugfestigkeit und,% Dehngrenze Rp, [MP] und Bruchdehnung A [%] HV Rp, A Bild.96: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 9/8 PX nch h Glühduer und einer Kltumformung von 4%

5 3 4 3 Bruchdehnung A [%] und Zugfestigkeit [MP] Bruchdehnung A [%] 3 A 3 3 HV Bild.98: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 88/ TOS F nch h Glühduer und einer Kltumformung von 3% Kltumformung %, 4%, 8% 8% 3 HV Bild.97: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 88/ TOS F durch Kltumformung % % Bild.: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 88/ WPC durch Kltumformung Bild.3: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 86/4 WPC durch Kltumformung Bild.: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 88/ WPC nch h Glühduer und unterschiedlicher Kltumformung Kltumformung %, 4% 3 3 4% 9 % Bild.4: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 86/4 WPC nch h Glühduer und unterschiedlicher Kltumformung Bild.: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 88/ WPD durch Kltumformung Ag/SnO² - (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) Kltumformung %, 4%, 8% 7 8 % 9 8 8% und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ 3 A und Zugfestigkeit [MP] 4 4% Bild.6: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 88/ WPD nch h Glühduer und unterschiedlicher Kltumformung

6 Kltumformung %, 4%, 8% 8% 4% 9 % Bild.7: Verfestigungsverhlten von Ag/SnO² 88/ WPX durch Kltumformung und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ Bild.8: Erweichungsverhlten von Ag/SnO² 88/ WPX nch h Glühduer und unterschiedlicher Kltumformung 6µm 6µm Bild.9: Gefüge von Ag/SnO² 9/8 PE ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung 6µm Bild.: Gefüge von Ag/SnO 88/ PE ² ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung 6µm 6µm Ag/SnO² - 7 (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) 6µm Bild.: Gefüge von Ag/SnO² 88/ PW ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung

7 und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ µm µm µm µm µm µm Bild.: Gefüge von Ag/SnO² 98/ PX ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung Bild.3: Gefüge von Ag/SnO 9/8 PX ² ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung Bild.4: Gefüge von Ag/SnO² 88/ TOS F ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung Bild.7 links: Gefüge von Ag/SnO² 88/ WPD prllel zur Strngpressrichtung, ) Ag/SnO² -Schicht ) Ag-Unterschicht µm Ag/SnO² - 8 (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.) µm Bild.8 rechts: Gefüge von Ag/SnO² 88/ WPX prllel zur Strngpressrichtung, ) Ag/SnO²-Schicht ) Ag-Unterschicht

8 und Aildungen wird keine Gewähr ezüglich der Freiheit von Rechten Dritter üernommen. Mit den Angen werde Werkstoffe spezifiziert, nicht Eigenschften zugesichert. Stnd 4/ µm µm Bild.9: Gefüge von Ag/SnO² 86/4 WPX ) senkrecht zur Strngpressrichtung ) prllel zur Strngpressrichtung, ) Ag/SnO² -Schicht ) Ag-Unterschicht Telle.9: Optimierung der Siler-Zinnoxid-Werkstoffe hinsichtlich Schlteigenschften und Umformungsverhlten Werkstoff/ Spezielle Eigenschften Werkstoffgruppe Ag/SnO PE Besonders geeignet für Kfz-Relis gute Umformrkeit (Niete) (Lmpenlst) Besonders günstiges Ag/SnO 98/ PX sehr gut nietr, direkt schweißr Erwärmungsverhlten Ag/SnO TOS F Besonders geeignet für hohe induktive sehr gute Umformrkeit (Niete) Gleichstromlst Für AC3- und AC4- Anwendungen Ag/SnO WPC in Motorschltern Ag/SnO WPD Besonders geeignet für Schwerlstetrie (AC4) und hohe Schltströme Für normle Motorlst (AC3) Ag/SnO WPX Ohmsche Lst (AC) Gleichstromlst (DC) Telle.3: Kontkt- und Schlteigenschften von Siler-Metlloxid-Werkstoffen Werkstoff/ DODUCO-Bezeichnung Ag/SnO Eigenschften Umweltfreundliche Werkstoffe, sehr hohe Sicherheit gegenüer Einschltverschweißungen, Sicherheit gegenüer Verschweißungen mit steigendem Oxidgehlt zunehmend, niedriger und üer die Geräteleensduer weitgehend stiler Kontktwiderstnd und günstiges Üertemperturverhlten durch spezielle Oxidzusätze, hohe Arndfestigkeit und Schltstückleensduer, sehr geringe, flächenhfte Mterilwnderung ei Gleichstromlst, günstige Lichtogenlufeigenschften, sehr gutes Lichtogenlöschverhlten Telle.3: Anwendungseispiele von Siler-Metlloxid-Werkstoffen Werkstoff Anwendungseispiele Ag/SnO Mikroschlter, Netzrelis, Kfz-Relis, Schlter für Husgeräte, Huptschlter, Motorschlter (Schütze), Fehlerstromschutzschlter (geprt mit Ag/C), Leistungsschlter. DODUCO GmH Im Altgefäll 78 Pforzheim Germny Phone +49 () Fx +49 () Mil: kontktwerkstoffe@doduco.net Ag/SnO² - 9 (siehe DODUCO DATENBUCH S. 79 ff.)