एजी-नी विद्युत संपर्कों के आर्क क्षरण अध्ययन से पता चलता है कि "मध्यम अवधि में घिसाव त्वरण चरम" है: निवारक रखरखाव के लिए एक महत्वपूर्ण विंडो प्रदान करना।

अध्ययन में पाया गया कि एजी-नीसिल्वर टिन ऑक्साइड संपर्क की चाप क्षरण प्रक्रिया एक रैखिक गिरावट नहीं है, बल्कि तीन अलग-अलग चरणों को प्रदर्शित करती है:

चरण 1 (0-3000 चक्र): प्रारंभिक स्थानीय कटाव चरण। चाप संपर्क के उच्च वोल्टेज कोर क्षेत्र में केंद्रित होता है, जिससे एक घंटे के चश्मे के आकार का घिसाव गड्ढा बनता है। सतह का खुरदरापन मूल 23.35 μm से थोड़ा बढ़कर 25.45 μm हो जाता है। इस स्तर पर, कार्बनयुक्त संदूषक जमा होने लगते हैं, लेकिन उपसतह संरचना कम सरंध्रता के साथ बरकरार रहती है। संपर्क प्रतिरोध धीरे-धीरे बढ़ता है, और समग्र प्रदर्शन स्थिर रहता है।

चरण 2 (3000-6000 चक्र): पुनर्निर्माण और त्वरित क्षति चरण। यह चरण एक महत्वपूर्ण मोड़ को चिह्नित करता है {{1}चाप ऊर्जा स्थानीय पिघलने को ट्रिगर करती है। पिघला हुआ पूल सतह तनाव और विद्युत चुम्बकीय बलों के प्रभाव में एक नाटकीय पुनर्वितरण से गुजरता है। मध्य क्षेत्र चपटा हो जाता है, जबकि किनारे सामग्री जमा होकर पुनः ठोस हो जाते हैं। इस बीच, 6000 चक्र सबसे गंभीर घिसाव के महत्वपूर्ण बिंदु को चिह्नित करते हैं: सतह खुरदरापन अपने चरम (26.06 μm) तक पहुंच जाता है, अवशिष्ट परत की मोटाई 25-35 μm तक बढ़ जाती है, सरंध्रता काफी बढ़ जाती है, और संदूषण के बिना प्रभावी संपर्क क्षेत्र प्रारंभिक चरण की तुलना में 36% से अधिक कम हो जाता है। रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी निकल ऑक्साइड (Ni-O) और अव्यवस्थित कार्बन (D बैंड) संकेतों में महत्वपूर्ण वृद्धि दिखाती है। यद्यपि संपर्क प्रतिरोध अस्थायी रूप से पठारी अवधि के अंत में है, आंतरिक संरचना गंभीर रूप से खराब हो गई है, और वेल्डिंग जोखिम तेजी से बढ़ गया है।

चरण 3 (6000-9000 चक्र): फिल्म जमाव और कार्यात्मक गिरावट
यद्यपि सतह कार्बन और ऑक्साइड कवरेज के कारण "चिकनी" दिखाई देती है (खुरदरापन 21.02 μm तक भी कम हो जाता है), यह एक प्रदर्शन पुनर्प्राप्ति नहीं है, बल्कि इन्सुलेटिंग फिल्म के संचय के कारण है। इस चरण में संपर्क प्रतिरोध तेजी से बढ़ता है, लगभग 0.8 Ω से 1.35 Ω तक, इंटरफेशियल मैकेनिकल बॉन्डिंग कम हो जाती है, और यद्यपि AgSnO2 आधारित संपर्क बरकरार दिखाई देते हैं, वे वास्तव में कार्यात्मक विफलता के कगार पर हैं।

यह अध्ययन विशेष रूप से चेतावनी देता है कि बाद के चरणों में वेल्डेड संपर्कों की एक समान आकृति विज्ञान एक "छद्म मरम्मत" घटना है, जो वास्तव में इन्सुलेशन फिल्म कवरिंग के कारण प्रभावी प्रवाहकीय क्षेत्र के संकुचन के कारण होती है। रखरखाव के समय का वास्तविक निर्धारक अंतिम विफलता नहीं है, बल्कि मध्यावधि घिसाव का चरम लगभग 6000 चक्रों का होता है, जिस बिंदु पर संरचनात्मक क्षति सबसे गंभीर होती है, जो स्थिति की निगरानी और निवारक प्रतिस्थापन के लिए इष्टतम विंडो का प्रतिनिधित्व करती है।

इस खोज का औद्योगिक अनुप्रयोगों पर सीधा प्रभाव पड़ता है। बिजली वितरण प्रणालियों, इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिंग मॉड्यूल, या स्मार्ट घरेलू उपकरणों में जो बड़े पैमाने पर कम वोल्टेज विद्युत संपर्कों का उपयोग करते हैं, प्रतिस्थापन चक्र निर्धारित करने के लिए केवल अंतिम कार्यात्मक विफलता पर निर्भर रहने से इष्टतम हस्तक्षेप विंडो छूट सकती है। नियमित रूप से संपर्क प्रतिरोध प्रवृत्तियों की निगरानी करना (विशेषकर 6000 चक्रों के आसपास त्वरित वृद्धि के लिए) या स्थानीय तापमान विसंगतियों का निरीक्षण करने के लिए इसे इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी के साथ संयोजित करने से सिस्टम की विश्वसनीयता में काफी सुधार हो सकता है।

यद्यपि छोटे, डिस्क संपर्क बिजली आपूर्ति के "तंत्रिका अंत" हैं। यह शोध न केवल Ag{1}}Ni सामग्रियों के आर्क क्षरण तंत्र के बारे में हमारी समझ को गहरा करता है, बल्कि विशिष्ट रखरखाव बिंदुओं पर "मरम्मत से बेहतर है रोकथाम" सिद्धांत को भी व्यवहार में लाता है। भविष्य में, वेल्डेड संपर्कों जैसी नई संरचनाओं को व्यापक रूप से अपनाने के साथ, इस तरह के यंत्रवत अनुसंधान के साथ, "अनुभव आधारित प्रतिस्थापन" से "सटीक भविष्यवाणी" तक छलांग लगाने की उम्मीद है, जो कम वोल्टेज वाले विद्युत उपकरणों के उच्च विश्वसनीयता संचालन के लिए एक ठोस बाधा का निर्माण करेगा।