Materiāli, ko izmanto elektrisko kontaktu izveidošanai

Kontakta kalpošanas laiks un uzticamība lielā mērā ir atkarīga no kontakta materiāla.

Kontaktmateriālu prasības:

1. Augsta elektrovadītspēja un siltumvadītspēja.

2. Izturīgs pret koroziju.

3. Izturība pret augstas r plēves veidošanos.

4. Materiāla zema cietība, lai samazinātu presēšanas spēku.

5. Augsta cietība, lai samazinātu mehānisko nodilumu biežas ieslēgšanas un izslēgšanas laikā.

6. Zema erozija.

7. Augsta loka pretestība (kušanas temperatūra).

8. Loka izslēgšanai nepieciešama liela strāva un spriegums.

9. Vienkārša apstrāde un zemas izmaksas.

Uzskaitītās prasības ir pretrunīgas, un ir gandrīz neiespējami atrast materiālu, kas atbilstu visām šīm prasībām.

Kontaktu savienojumiem tiek izmantoti šādi materiāli:

Med. Atbilst gandrīz visām iepriekš minētajām prasībām, izņemot izturību pret koroziju. Vara oksīdiem ir zema vadītspēja. Varš ir visizplatītākais kontaktu materiāls, un to izmanto gan noņemamiem, gan komutācijas kontaktiem.Noņemamajos savienojumos uz darba virsmām tiek izmantoti pretkorozijas pārklājumi.

Pārslēdzot kontaktus, varu izmanto, nospiežot virs 3 N visiem darbības režīmiem, izņemot ilgtermiņa. Nepārtrauktai darbībai varš nav ieteicams, taču, ja to izmanto, jāveic pasākumi, lai apkarotu darba virsmu oksidāciju. Vara var izmantot arī loka kontaktiem. Pie zema kontaktspiediena (P < 3 N) nav ieteicams izmantot vara kontaktus.

Sudrabs. Ļoti labs kontaktu materiāls, kas atbilst visām prasībām, izņemot loka pretestību pie lielām strāvām. Tam ir laba nodilumizturība pie zemām strāvām. Sudraba oksīdiem ir gandrīz tāda pati vadītspēja kā tīram sudrabam. Sudrabs tiek izmantots galvenajiem kontaktiem lielas strāvas ierīcēs, visiem kontaktiem ar nepārtrauktu darbību. Kontaktos zemām strāvām pie zema spiediena (releja kontakti, palīgķēžu kontakti).

Sudrabs parasti tiek izmantots pārklājumu veidā — visa daļa ir izgatavota no vara vai cita materiāla, uz kura tiek metināts (lodēts) sudraba pārklājums, veidojot darba virsmu.

Alumīnijs. Salīdzinot ar varu, tam ir ievērojami zemāka vadītspēja un mehāniskā izturība. Tas veido vāji vadošu cieto oksīda plēvi, kas ievērojami ierobežo tā izmantošanu. Var izmantot saliekamos kontaktu savienojumos (kopnes, lauka vadi). Šim nolūkam kontaktu darba virsmas ir sudrabotas, pārklātas ar varu vai armētas ar varu.

Taču jāņem vērā alumīnija zemā mehāniskā izturība, kā rezultātā šuves laika gaitā var vājināties un kontakts pārtrūkt (kontakta spiedienu nedrīkst pārvērtēt).Alumīnijs nav piemērots kontaktu pārslēgšanai.

Platīns, zelts, molibdēns. Tos izmanto kontaktu pārslēgšanai ļoti zemām strāvām zemā spiedienā. Platīns un zelts neveido oksīda plēves. No šiem metāliem izgatavotajiem kontaktiem ir zema pārejoša pretestība.

Volframs un volframa sakausējumi. Ar augstu cietību un augstu kušanas temperatūru tiem ir augsta elektriskā nodilumizturība.Volframa un volframa-molibdēna sakausējumi, volframa-platīna un citi tiek izmantoti zemā strāvā kontaktiem ar augstu pārrāvuma frekvenci. Pie vidējām un lielām strāvām tos izmanto kā loka kontaktus, lai pārtrauktu strāvu līdz 100 kA un vairāk.

Dažādu vadošu materiālu kušanas punkti

Saķepināts metāls — divu praktiski neleģētu metālu mehānisks maisījums, ko iegūst, saķepinot to pulveru maisījumu vai piesūcinot vienu ar otra kausējumu. Šajā gadījumā vienam no metāliem ir laba vadītspēja, bet otram ir augsta mehāniskā izturība, tas ir ugunsizturīgs un izturīgs pret loku. Tādā veidā metālkeramika apvieno augstu loka pretestību ar salīdzinoši labu vadītspēju.

Visizplatītākās metālkeramikas kompozīcijas ir: sudrabs – volframs, sudrabs – molibdēns, sudrabs – niķelis, sudraba kadmija oksīds, sudrabs – grafīts, sudrabs – grafīts – niķelis, varš – volframs, varš – molibdēns u.c. Sudrabs, galvenokārt maiņstrāvai) vidējām un lielām neregulārām strāvām, kā arī galvenajiem kontaktiem nominālajai strāvai līdz 600 A.