Матеріал для електричних контактів на основі срібла
Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема спечених матеріалів на основі срібла, наприклад, для електричних контактів. Винахід створює технічний ефект, що полягає у збільшенні терміну служби контактів за рахунок підвищення зносостійкості комутаційного матеріалу і зниження падіння напруги на контактному переході. Запропоновано матеріал для електричних контактів на основі срібла, що має наступний склад (мас.%): нікель 9,0-24,8, ніобій 0,5-7,0, срібло інше. Запропонований матеріал має комутаційне зношування (4,50-4,85)10 -7 Г/цикл і контактне падіння напруги (13-200) при струмі 32А. 1 табл.
Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема спечених матеріалів на основі срібла, наприклад, для електричних контактів.
Електричні контакти, що застосовуються в однорідних парах в низьковольтній комутаційній апаратурі (НВА), яка працює на номінальні струми до 25 А, виготовляють з срібної комбінації-нікель, що містить від 10 до 40 мас. нікелю. Такі контакти мають досить низький контактний опір і відносно високу зносостійкість комутації. Збільшення терміну служби контактів срібло-нікель досягається введенням у їхній склад тугоплавких металів, оксидів або карбідів [1] Відомий спечений матеріал для електричних контактів, що містить 20 мас. нікелю, решта срібла [2] Електричні контакти з цього матеріалу знайшли застосування в магнітних пускачах марки ПМЛ-2000 (номінальний струм 25 А). Недоліком зазначеного матеріалу є недостатньо висока зносостійкість комутації і відносно високе контактне падіння напруги.
Найбільш близьким до заявляється технічним рішенням, обраним як прототип, є матеріал для електричних контактів на основісрібла [3] містить (мас.): нікель 0,1-0,5, ніобій 0,1-0,5, марганець 0,5-1,0, срібло інше. Недоліком цього матеріалу є невеликий термін служби через низьку зносостійкість комутації.
Метою винаходу є збільшення терміну служби контактів за рахунок підвищення зносостійкості комутації і зниження падіння напруги на контактному переході.
Мета досягається тим, що матеріал для електричних контактів на основі срібла, що містить нікель та ніобій, зазначені компоненти містить у наступному співвідношенні (мас.): нікель 9,0-24,8, ніобій 0,5-7,0, срібло інше.
Порівняльний аналіз заявляється з прототипом дозволяє зробити висновок, що заявляється склад матеріалу для електричних контактів на основі срібла відрізняється від відомого іншим, ніж у прототипі, співвідношенням компонентів. Заявляється рішення, таким чином, відповідає критерію "новизна".
При вивченні інших відомих технічних рішень в даній галузі техніки не було виявлено складів матеріалів на основі срібла, що містить одночасно нікель і ніобій. Отже, ознаки, що відрізняють заявляється матеріал від прототипу, забезпечують технічне рішення, що заявляється, відповідність критерію "винахідницький рівень".
Заявляється матеріал на основі срібла для електричних контактів виготовляють методом порошкової металургії. Вихідними матеріалами виготовлення шихти служать порошки срібла, нікелю і ніобію промислової чистоти фракції 56 мкм. Компоненти змішують при кімнатній температурі в змішувачі типу "п'яна бочка" протягом 8 годин. МПа та відпалюють при температурі450 o З атмосфері протягом 0,5 год.
Виготовлені контакти мають розміри: діаметр 6,0 мм, висота 2,0 мм та відповідають ГОСТ 3884-77 (типорозмір ПП0620).
Комутаційний знос і контактний опір визначають на стенді У-I, на якому контакти комутують ланцюг змінного струму 380, 32 А, 50 Гц, cos = 0,8. Розведення контактів здійснюється електромагнітом на відстань 7,0 мм із середньою швидкістю 0,3 м/с, а зведення за допомогою пружини, що забезпечує контактне натискання 5 Н. Тривалість випробувань кожної контактної пари однакового складу: (1-5)10 4 циклів.
Комутаційний знос визначають зменшення сумарної маси контактів за час випробувань і вимірюють в г/цикл. Контактний опір визначають у вигляді падіння напруги (мВ) на контактному переході при замкнутих контактах, по яких протікає струм 32 А при напрузі 200 В.
Результати визначення комутаційного зносу та контактного падіння напруги наведено у таблиці.
Як випливає з таблиці, контактні матеріали пропонованого складу (пп. 2-4, 7, 8) мають підвищену зносостійкість комутації (зниженим комутаційним зносом). При вмісті ніобію (п.1) і нікелю (п.6) за нижньою межею заявляється комутаційний знос збільшується до рівня зносу базових контактів КМК-А36 (п.11) і стає більше зносу контактів прототипу (п.10). При вмісті ніобію (п.5) і нікелю (п.9) за верхньою межею заявляється комутаційний знос також збільшується. При цьому контакти, що містять ніобій і нікель за верхньою межею, що заявляється (пп. 5, 9), мають максимальні показники контактного падіння напруги.
Таким чином, низький комутаційний знос і задовільний падіння напруги мають контактні матеріали, що містять 9-24,8 мас.нікелю, 0,5-7,0 мас. ніобію, срібло інше.
Джерела інформації 1. Т.Г.Куценок. Спечені електроконтактні матеріали на основі срібла.
Порошок. металургія, 1985, N 7, с.101-105.
Патент ФРН N 1279937, кл. 40, 5/00, 1968.
Матеріал дпя електричних контактів на основі срібла, що містить нікель і ніобій, відрізняється тим, що містить компоненти в наступному співвідношенні, мас.
Нікель 9,0 24,8 Ніобій 0,5 7,0 Срібло Останнє