在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2021小金属产业峰会，全国电工合金标准化技术委员会秘书长/中国电器工业协会电工合金分会副秘书长崔得锋介绍了小金属在电工合金行业的作用及用量。主要从行业整体发展情况、行业发展趋势、几类小金属的作用及小金属在行业的用量进行分析。
行业发展趋势
1.全球电触头产业竞争呈现新格局
中国已经成为全球制造业大国，是主要的电触头制造商，电触头实物产量已占全球总产量40%以上，在国际上具有一定的竞争实力，行业企业的产品能较好满足国外电器的要求，成为世界顶级电器巨头企业如施耐德、ABB、西门子、艾默生、伊顿、欧姆龙、泰科、富士电机、三菱、松下等合格供应商。对世界电工合金行业的发展也发挥越来越重要的作用。
外资电触头制造企业在科技研发和品牌渠道方面优势明显，他们也步入新一轮的调整：日本田中收购了瑞士美泰乐，其业务领域从弱电扩展到强电、从低压拓展到高压；德国的萨科索尼亚收购比利时优美科公司电触头事业部；大都克把美国的电触头制造公司出售给了美泰乐。
“十四五”期间，全球电触头产业格局将进一步调整，中国企业面临的竞争压力加大，结构调整和产业升级任务紧迫而艰巨。
2、国家新战略的实施蕴含新空间
“一带一路”、“新基建”、自贸区等国家战略的实施，将大力推进交通基础设施、能源基础设施等的建设，实施智能制造工程，发展智能装备和智能产品（包括信息通信技术、数控机床和机器人、航空航天装备、海洋船舶装备、轨道交通装备、电力装备、农机装备、生物医药、新材料等等产业），而作为电器电子产品中的关键电接触材料（元件）正是这些装备和产品在各种电力环境下高效稳定运转的重要保障。同时家电、办公设备、汽车等行业的稳步增长、电接触材料在航空、军工等新型领域的持续拓展，都为整个电接触材料行业的持续发展提供新的驱动力。
3、经济高质量发展提出新要求
随着我国经济的快速发展，我国电工合金企业也由高速增长阶段转向高质量发展阶段，用户对高品质产品的需求越来越强烈，倒逼国内行业企业加速自身战略调整、定位转变、技术创新、能力提升，以高端化、精品化产品加入到国内外高端产品市场的竞争中去。如加快研发为正泰电器配套的银石墨型材、通信业用微异形触头、安全环保的智能电网开关、高可靠性的新能源汽车、5G基站用触点材料等等，这些新技术、新要求需要行业企业加大研究，实现新的突破。
4、制造与信息技术融合催生新变革
“2025”、“互联网+”全面推进，信息技术在产品设计、生产制造、设备管理、工艺质量控制等环节深入应用，将推动生产模式向柔性化、智能化、精细化转变，由传统生产制造向服务型制造转変。大数据、云平台、云制造将催生新业态、新模式，触头制造与信息技术深度融合为创新发展提供了广阔空间也对传统生产经营方式提出挑战。
5、中美贸易战影响面临新挑战
虽然2020年1月中美达成了第一阶段贸易协议，但机电产品、电器开关和电触头及组件产品都不在被排除加征关税的产品清单里，可以预见在未来的2-5年时间内，此加征的25%关税很难被完全取消，中美贸易战具有长期性和很大的不确定性，这些都将导致电触头行业企业出口订单继续下滑、效益继续下降，使得制造企业生存和发展面临严峻挑战。
几类小金属的作用
电接触材料小金属的作用
铈：在银中添加微量的铈行成银合金材料，可明显提高材料的强度、硬度及抗熔焊、耐电弧侵蚀性能。一般铈的含量在0.5%左右。用作低压电触头材料的AgCe合金, Ce的添加量通常不超过1.0% ,优化成分是添加0.5%Ce的AgCe ( 0.5 )合金材料。加入过多的Ce ,将影响材料的导电性能和加工性能,导致材料的综合性能恶化。
铜：在银中添加铜行成银铜合金材料，极大地提高了触头材料的力学性能、耐磨性以及抗熔焊性，并且节约了白银，降低了成本。但银铜合金也存在不少问题：①在高温、高湿和含硫气氛下，合金表面容易生成不导电的硫化物薄膜和氧化膜，使触头电阻增加，触头的可靠性降低；②在银铜合金中，铜一般低于20%，这两种元素均有良好的延展性，硬度较低，导致触头材料硬度低，耐磨损性差。这两种特性也极大限制了该材料的使用范围，行业中通常添加微量锂、嫁、铋、镁以及镧、铈等稀土元素，来改善其性能。
铁：银铁合金材料的特点为接触电阻稳定,有良好的抗烧损、抗熔焊和耐磨能力,使用寿命长并可在不同气候条件下可靠工作,易于与元件焊接并可获得很好的结合强度,适宜用作起动频繁的重负荷交流接触器中的电触头材料,其使用寿命比纯银高 80 倍 ~100 倍。银铁合金中的铁易于氧化,特别在使用过程中,弧区的铁经常呈氧化物状态存在,触头表面会生成完整致密的氧化物膜,因此不能满足大容量开关的电器性能要求。为克服银铁材料本身电性能的不足, 在银铁材料中添加了Mn、Cu、Zn、Bi2 O3、WO3中的一种或几种,它们占总量的0.2%~2% ,用此法制成的材料,具有负载电流范围广、接触电阻小、抗熔焊性能好、热影响小等优点。
锡：锡在电触头材料中是以氧化锡的形式存在的，氧化锡和氧化镉性能正好相反， 氧化锡的分解温度在 2370℃ 以上,具有很高的热稳定性,在电弧高温下不易分解,这样经过多次电弧作用, 仍能在触点表面保留,一方面保证了触点的抗熔焊性,另一方面也保持了银熔池的黏度,减少了液态银的喷溅损失。银氧化锡被认为是最有可能替代银氧化镉的环保材料，虽然银氧化锡具有加工性能差、电阻高的缺点，但专家仍然对其不断改性研究，于是有了很多不同添加剂的材料，常用的添加剂有WO3、Bi2 O3、In2 O3 、CuO、TiO2 、稀土元素 Re( La、Ce、Y)等。添加剂的助润湿性、添加剂对熔融液态银黏滞性的影响、添加剂的热稳定性等对AgSnO2触头材料的物理特性及电弧侵蚀特性将产生影响。
锌：AgZnO电接触材料最大的优点是耐烧损性能好、抗电弧烧蚀能力强，同时AgZnO电触头材料以抗大电流冲击(3000A~5000A ),分断性能好,燃弧时间短、耐电腐蚀性强、无毒害性等特点,逐渐在低压电器中得到应用,同时也是很经济的。
钨：钨是所有金属中熔点最高的元素,同时具有很高的硬度和强度。因此,作为电触头材料时,它有很好的抗机械磨损和抗电弧烧损性能。此外,它是除了银、铜、金、铝等元素外,具有较高导电性的金属,因而成为电触头优选的基体材料。当钨与高导性的铜、银组成铜钨、银钨等复合材料时,其导电导热性能又得到很大提高。它们的性能随材料中两种金属体积组成的改变而相应变化。因此,它们所组成的系列材料也可适应不同使用条件的电触头的需要。钨基电触头材料的一个主要缺点是抗氧化性差，钨基电触头在使用过程中由于表面氧化会形成钨的氧化物或钨酸盐的表面膜,从而升高电触头的接触电阻。
铬：20世纪70年代,人们研究发现CuCr材料具有短路电流开断能力强、介质强度高、耐烧蚀、截流水平低等优点,因此将CuCr材料应用于真空开关中。CuCr合金材料由于Cu和Cr之间具有很小的互溶度,形成两相“假合金”,Cu和Cr都充分保留各自良好的性能,具有较低的熔点、高导电率和热导率的Cu组元,有利于提高真空开关的分断能力;Cr组元具有较高的熔点、力学强度和较低的截留值,保证了真空开关具有良好的耐电压、抗烧蚀、抗熔焊和低截流等特性。
小金属在行业的用量
钨和铬也是行业用量比较大的金属元素，但因其参与产品过多，所以无法判断其具体用量，例如，含钨的产品有银钨、铜钨、银碳化钨、铜碳化钨、银碳化钨石墨、铜碳化钨石墨等；含铬的产品主要是铜铬，但铜铬从铜铬（1）到铜铬（50）不等，很难算出具体用量。
其他的金属元素均作为工业味精，用量十分稀少，行业对此也不做统计分析。
