Materialen die worden gebruikt om elektrische contacten te maken

De levensduur en betrouwbaarheid van het contact hangen grotendeels af van het materiaal van het contact.

Vereisten voor contactmateriaal:

1. Hoge elektrische geleidbaarheid en thermische geleidbaarheid.

2. Corrosiebestendig.

3. Weerstand tegen hoge filmvorming.

4. Lage hardheid van het materiaal, om de perskracht te verminderen.

5. Hoge hardheid om mechanische slijtage te verminderen tijdens veelvuldig in- en uitschakelen.

6. Lage erosie.

7. Hoge boogweerstand (smeltpunt).

8. Hoge stroom en spanning vereist voor boogvorming.

9. Eenvoudige bediening en lage kosten.

De opgesomde eisen zijn tegenstrijdig en het is bijna onmogelijk om een ​​materiaal te vinden dat aan al deze eisen voldoet.

De volgende materialen worden gebruikt voor contactverbindingen:

Med. Voldoet aan bijna alle bovenstaande eisen, behalve corrosiebestendigheid. Koperoxiden hebben een lage geleidbaarheid. Koper is het meest voorkomende contactmateriaal en wordt gebruikt voor zowel afneembare als schakelende contacten.Bij verwijderbare verbindingen worden anticorrosiecoatings op de werkoppervlakken gebruikt.

Bij schakelcontacten wordt koper gebruikt bij drukken boven 3 N voor alle werkingsmodi behalve langdurig. Voor continu gebruik wordt koper niet aanbevolen, maar indien gebruikt, moeten maatregelen worden genomen om oxidatie van de werkoppervlakken tegen te gaan. Koper kan ook worden gebruikt voor boogcontacten. Bij lage contactdruk (P < 3 N) wordt het gebruik van koperen contacten afgeraden.

Zilver. Zeer goed contactmateriaal dat aan alle eisen voldoet behalve boogweerstand bij hoge stromen. Het heeft een goede slijtvastheid bij lage stromen. Zilveroxiden hebben bijna dezelfde geleidbaarheid als puur zilver. Zilver wordt gebruikt voor hoofdcontacten in hoogstroomapparaten, voor alle contacten met continu bedrijf. In-contacten voor lage stromen bij lage druk (relaiscontacten, hulpcircuitcontacten).

Zilver wordt meestal gebruikt in de vorm van overlays - het hele onderdeel is gemaakt van koper of een ander materiaal waarop een zilveren coating is gelast (gesoldeerd) om een ​​werkoppervlak te vormen.

Aluminium. In vergelijking met koper heeft het een aanzienlijk lagere geleidbaarheid en mechanische sterkte. Het vormt een slecht geleidende vaste oxidefilm, wat het gebruik ervan sterk beperkt. Kan worden gebruikt in inklapbare contactverbindingen (rails, velddraden). Hiervoor zijn de contactwerkvlakken verzilverd, verkoperd of koperversterkt.

Wel moet rekening worden gehouden met de lage mechanische sterkte van aluminium, waardoor de verbindingen na verloop van tijd kunnen verzwakken en het contact kan breken (de contactdruk moet niet worden overschat).Aluminium is niet geschikt voor het schakelen van contacten.

Platina, goud, molybdeen. Ze worden gebruikt voor het schakelen van contacten voor zeer lage stromen bij lage druk. Platina en goud vormen geen oxidefilms. Contacten gemaakt van deze metalen hebben een lage tijdelijke weerstand.

Wolfraam en wolfraamlegeringen. Met een hoge hardheid en een hoog smeltpunt hebben ze een hoge elektrische slijtvastheid Wolfraam en wolfraam-molybdeenlegeringen, wolfraam-platina en andere worden gebruikt bij lage stromen voor contacten met een hoge breekfrequentie. Bij gemiddelde en hoge stromen worden ze gebruikt als boogcontacten om stromen tot 100 kA en meer te onderbreken.

Smeltpunten van verschillende geleidende materialen

Gesinterd metaal - een mechanisch mengsel van twee praktisch ongelegeerde metalen verkregen door een mengsel van hun poeders te sinteren of de ene te impregneren met een smelt van de andere. In dit geval heeft een van de metalen een goede geleidbaarheid, terwijl de andere een hoge mechanische sterkte heeft, vuurvast is en vlamboogbestendig. Op deze manier combineert metaalkeramiek een hoge vlamboogweerstand met een relatief goed geleidingsvermogen.

De meest voorkomende metaal-keramische samenstellingen zijn: zilver - wolfraam, zilver - molybdeen, zilver - nikkel, zilver-cadmiumoxide, zilver - grafiet, zilver - grafiet - nikkel, koper - wolfraam, koper - molybdeen, etc. zilver, voornamelijk voor wisselstroom) voor middelgrote en grote intermitterende stromen, evenals voor hoofdcontacten voor nominale stromen tot 600 A.