Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 3 (3-е изд., 1988) (1152098), страница 102
Текст из файла (страница 102)
70 500 ... 700 200 ... 250 400 ... 500 20 55 32 40 коитактнровании в условиях повышенной влажности с материалами контактодержателя, припоя и зашитно-декоративного покрытия (с большими электрохимическнми потенцналамн). Вольфрамовые контакты не рекомендуется применять там, где может иметь место воздействие органических паров веществ, выделяющихся из изоляции, и там, где нет зашиты вольфрама от электрохимической коррозии. Лучшая защита против образования непроволяшнх пленок на вольфрамовых контактах— это высокий вакуум, чистый водород и чистый азот (рис.
(4.3.). При нагревании вольфрама интенсивное окисление начинается прн температуре выше 400 'С. Оксидная пленка на вольфрамовых контактах состоит преимущественно из промежуточного оксида ЮзОз серо-фиолетового цвета. При интенсивной дуге наблюдается также желтый налет 27Оз. Температура сублимации обоих оксидов равна 600...900 'С. Пленка оксидов вольфрама в отличие от рыхлых оксидов других металлов тонка и плотно прилегает к поверхности контакта, вследствие чеГо при контактировании она легко пробивается и устанавливается электрический контакт.
Материалы для злектрических коммутирующих контактов ]равд. 14] Таблица 14.4. Состав и сортамент биметаллических контактов Технические условия Сортамент Биметаллический контакт ТУ 48-1-42 — 74 ТУ 48-1-362 — 76 ТУ 48-1-292 — 82 ТУ 48-1-754 — 82 ТУ 48-1-206 — 79 ТУ 48-1-343 — 81 Полоса Заклепка Проволока Полоса Шайба ТУ 48-1-357 — 76 ТУ 48-1-254 — 75 ТУ 48-1-241 — 84 ТУ 48-1-331 — 84 Полоса Полоса пружинящая Полоса с частичным плакированием по- верхности Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав ТУ 48-1-292 — 82 ТУ 48-1-292 — 82 ТУ 48-1-188--77 ТУ 48-1-188 †Заклепка ТУ 48-1-292 — 82 Полоса ТУ 48-1-396 †ТУ 48-0714-102 †! ТУ 48-1-765 — 84 ТУ 48-1-292 — 82 ТУ 48-1-358 †ТУ 48-1-347 — 80 Заклепка Заклепка Сплав Сплав Сплав Сплав Сплав Поноса ТУ 48-! -349 — 80 Рис.
14.3. Переходное сопротивление вольфрамовых контактов после работы в разных средах 1 — высокий вакуум., 7 — чистый воларод; 3— чиспгй азот; 4 -- сероводород со следами влаги; б — водород с примесью да 90 чй азота к следов волы; б запоров с примесью воздуха (133 Па); 7 золсрод с примесью ло 90 Уь азота н воздуха (133 Па); 3 — азот со следами во»- лука: 9 — водоров с примесью во 90 чей азота н воздуха (2,7 «Па); 10 — азот с примесью воздуха (133 Пв); 11 — азот с примесью воздуха (2,7 кПа) Серебро Ср999+медь М! Серебро Ср999+ медь М! Серебро СР999+медь М! Серебро Ср999+медь М! Серебро Ср999+латунь ЛБВ Серебро Ср999+латунь Л68 Серебро Ср999+ нейзильбер МНЦ)5-20+ серебро Ср999 Сплав СрМ970+латунь Л68 Сплав СрМ970+бронза БрОФ6,5 — 0,15 Сплав СрМ970+бронза БРОФ6,5 — 0,15 СрМ970+ медь М! СРН01+медь М! СрНО!+медь М! СрМ02+медь М! СрН90+ медь М! СРМН98+ медь М! СрМгН99+ медь М! СрМгНЦР+медь М! СрМгНЦр99+ нейзнльбер МНЦ15-20 СрМН916-О! +серебро Ср999 ЗлН%-5-1-медь М! ЗлН95-5+ бронза БрОФ6,5 — 0,15 ЗлН95-5+ никель НП! ЗлПд-!6+никель НП! ЗлПд-!6+бронза БРОФ6.5 — 0,15 Вольфрамовые контакты штампуются из прокатного листа или нарезаются из проволоки.
Структура вольфрамовых зерен в листе и з проволоке — текстурованная .и имеет волокнистое строение. Зерна нарезанных из проволоки контактов вытянуты вдаль аси контакта, т. е. параллельно направлению така. В штампованных контактах волокна расположены поперек оси контакта. Зроэионная стойкость у нарезанных контактов заметно выше, чем у штампованных, которые расслаиваются и окисляются по границам верен, что способствует нестабильности переходного сопротивления. Крупнозернистые вольфрамовые контакты менее стойки к эрозии, чем мелкозернистые. Рентгенотрафически установлено, что искажения решетки в крупнозернистом вольфраме более значительны, чем в мелкозернистом.
Молибден и сплавы вольфрама с молибденом. Эрозия катода при дуге у молибденовых контактов больше, чем у вольфрамовых, что связано с меныпей твердостью и худшими термическими свойствами молибдена. Наоборот, эрозия анода в емкостной пепи у молибдена [$ 14.3) Материалы длл сильногочных контактов меньше. Молибденовые контакты имеют несколько меньший, чем вольфрамовые контакты,минимальный ток дугообраэоввния, но более высоное минимальное напряжение дуги.
Молибден, как и вольфрам, подвержен атмосферной коррозии. Заметное окисление молибдена при нагреве начинаетсн около 600 'С. В отличие от плотной пленки оксидов вольфрама молибден образует рыхлые оксиды, которые способны внезапно полностью нарушить контактную проводимость. Поэтому молибденовые контакты значительно менее надежны, чем вольфрамовые контакты при работе на воздухе. Легирование вольфрама молибденом увеличивает твердость вольфрама, его р и несколько снижает тугоплавкость.
Максимум твердости (число Бринелля 300) соответствует содержанию 35...40 ой Мо. Молибден полностью растворяется в вольфраме. Они образуют непрерывный ряд твердых растворов. Эрозия вольфрам-молибденовых контактов при их размыкании с образованием дуги изменяется по П-образной кривой. Минимум эрозии соответствует 34 огй Мо. При работе на воздухе наблюдается усиление окисления и нарушение проводимости контактов при повышении содержания молибдена.
Контакты из сплава вольфрам — молибден следует применять в вакуумных или наполненных инертным газом выключателях. Вольфрам и молибден широко применяют в качестве тугоплавкой составляющей в композициях, применяемых для сильноточных контактов. Биметаллические контакты. С целью экономии драгоценных металлов контакты некоторых марок выпускаются биметаллическими с нерабочей частью, выполненной нз неблагородного металла или сплава: меди, латуни, разных бронз. Наиболее массовыми являются биметаллические контакты заклепочного типа из серебра и его сплавов с медной нерабочей частью.
В этих контактах из меди выполнена ножка для заклепок и часть головки контакта. Некоторые типы контактов имеют плоскую нерабочую поверхность и штампуются нз прокатного биметаллического листа. Биметаллические контакты из благородных металлов и сплавов, выпускаемые в СССР, приведены в табл. 14.4. Биметаллы используются для контактов реле, радиотелевизионной аппаратуры, автомобильного электрооборудования. Конструкция н размеры.
Коммутирующие контакты из благородных металлов н сплавов изготовляют многообразной конфигурации и размеров в соответствии с ГОСТ 2!932 — 76. Типы биметаллических контактов тоже соот- ветегвуют этому стандарту, однако изготовляются по чертежам в соответствии с техническими условиями на биметаллические контакты, указанными выше.
14. 3. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СИЛЬНОТОЧНЫХ КОНТАКТОВ Медь, серебро и некоторые их сплавы с небольшими примесями других элементов широко применяются для сильноточных нонтактов, однако преимущественно они изготовляются из композиционных материалов, получаемых методами порошковой металлургии. Композиционяый материал состоит из компонентов, исключающих взаимную диффузию, и представляет собой смесь двух (или более) фав, из которых одна обладает значительно большей тугоплавкосгью, чем другая. При переходе в такой гетерогенной структуре одной из фаз в жидкое состояние, она силами поверхностного натяжения удерживается в порахтугоплавкой фазы.
В настоящее время наиболее широко используются следующие электроконтактные композиции; серебро — окснд кадмия, серебро — никель, серебро -- графит, серебро-- никель — графит, серебро — вольфрам, серебро — оксид меди, медь -- вольфрам, медь— графит и др. Серебряная или медная фазы обеспечивают высокую проводимость и теплопроводность контактов. а тугоплавкая фаза в виде равномерных включений или непрерывногоскелета оксида кадмия, оксида меди. никеля, вольфрама, графита н других материалов повышает их износостойкость, термическую стойкость и сопротивление свариванию контактов друг с другом.
Тугоплавкая и низкоплавкая фазы должны выбираться так, чтобы они почти ие взаимодействовали (не сплавлялнсь) между собой в интервале температуры возможного нагрева контактных точек при работе. Вследствие того, что композиционный материал представляет собой механическую смесгч физические свойства фаз (плотность, твердость, электро- н теплопроводность, температурный коэффициент линейного расширения) суммируются в общем аддитивно. Однако экспериментальные зависимости параметров от состава в большинстве случаев несколько отклоняются оттеоретических. Это может быть связано с наличием пор, частичной растворимостью компонентов, их чистотой, технологией изготовления. Для ориентировочного расчета свойств вакон аддитивности применим.
По сравнению с контактами из обычных металлургических материалов порошковые размыкающие контакты из композиционных Материалы длл электрических каммутируюи/их контактов (равд. 14) ',-„АБИЕ Рис. 14.4. Микроструктура композиционных контактов 1...//. 15 и /7 — без травления, 12...15 . травление з 10,4-иом НзОм /б — травление в 10 /юном растворе персухьфатз зимания в воде; /9 — травление в 20 юная РасзваРе пеРсУльфата аммониЯ в вахе, 20 — травление з растворе 1ОО мл Ге01з, 20 мл НС1, 1...2 мз 11ЫОз Увеличение в 100 рвз лля /...1б и !9 э з 250 рэз лля 17, /б и 20 ! — КМК-А10м; 2 — КМК-А20м, 3 — КМК-АЗО; 4 .
КМК-АЗОм; б — КМК-А31; б — КМК-А31м; 7 — КМК-А41; б — КМК-А40! 9 — КМК-А32, /Π— КМК-АЗЗмл, !/ — КМК-510: !2 — КМК-А25; 13 — КМК-А45; /4 —. КМК-Б25; /б — КМК-Б45: !б — КП-МДЗ/; /7 — КП-)КДВи; /а — ХДЗОВ-МП; 19 — МВНБ; 20 — ДЗО-1-МП материалов обладают более высокими износастойиостью и стойкостью к свариванию и оплавлению. В условиях высоких тоновых н механических нагрузок, когда материал контактов из чистых металлов илн Сплавов расплавляется, разбрызгивается и интенсивно испаряется в зоне контактирования ат термического действия дуги и се электродинамических сил, композиципнные контакты незаменимы. При умеренных нагрузках, когда использование серебряных контактов технически возможно, замена их композиционными позволяет, как правило, Значительно увеличить срок службы контактов, повысить надежность и долговечность аппаратов н уменьшить расходы на их эксплуатацию.
При этом получается экономия металлического серебра (3...70 а/9 в зависимости от типа кантакгов) вследствие уменьшения его содержания в материале контактов. Еще в большей степени экономится серебро при эксплуатации благодаря повышенной нзносастойкости номпозиционных контактов, являющейся одной из наиболее важных техни- ческих характеристик при оценке их свойств. В этом случае одины из средств зкономии серебра может быть уменьшение размеров (массы) контактов.
Важным параметром контактного материала является микросгруктура. Образцы микроструктуры композиционных контактов разных марок, выпускаемых в СССР, показаны на рис. 14зй Контакты со структурами, в которых частицы более "гугоплавкой фазы образуют непрерывный равномерный скелет, особенно износостойки. Такой скелет придает контакту прочность при высоких температурах, а при местных оплавлениях его под действием электрической дуги предохраняет более легкоплавкую фазу от вытекания или разбрызгивания вследствие сил капиллярного сцепления в его порах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
