Materiais usados ​​para fazer contatos elétricos

A vida útil e a confiabilidade do contato dependem em grande parte do material do contato.

Requisitos de material de contato:

1. Alta condutividade elétrica e condutividade térmica.

2. Resistente à corrosão.

3. Resistência à formação de filmes de alto r.

4. Baixa dureza do material, para reduzir a força de pressão.

5. Alta dureza para reduzir o desgaste mecânico durante o ligar e desligar frequente.

6. Baixa erosão.

7. Alta resistência ao arco (ponto de fusão).

8. Corrente e tensão elevadas necessárias para o arco.

9. Fácil manuseio e baixo custo.

Os requisitos listados são contraditórios e é quase impossível encontrar um material que atenda a todos esses requisitos.

Os seguintes materiais são usados ​​para conexões de contato:

Med. Atende a quase todos os requisitos acima, exceto a resistência à corrosão. Os óxidos de cobre têm baixa condutividade. O cobre é o material de contato mais comum e é usado para contatos destacáveis ​​e de comutação.Nas juntas destacáveis, são utilizados revestimentos anticorrosivos nas superfícies de trabalho.

Nos contatos de comutação, o cobre é usado ao pressionar acima de 3 N para todos os modos de operação, exceto a longo prazo. Para operação contínua, o cobre não é recomendado, mas se for usado, devem ser tomadas medidas para combater a oxidação das superfícies de trabalho. O cobre também pode ser usado para contatos de arco. Em baixa pressão de contato (P < 3 N), o uso de contatos de cobre não é recomendado.

Prata. Material de contato muito bom que atende a todos os requisitos, exceto resistência ao arco em altas correntes. Tem boa resistência ao desgaste em baixas correntes. Os óxidos de prata têm quase a mesma condutividade que a prata pura. A prata é usada para contatos principais em dispositivos de alta corrente, para todos os contatos com operação contínua. Nos contatos para baixas correntes a baixa pressão (contatos de relé, contatos de circuitos auxiliares).

A prata é geralmente usada na forma de sobreposições - toda a peça é feita de cobre ou outro material no qual um revestimento de prata é soldado (soldado) para formar uma superfície de trabalho.

Alumínio. Comparado ao cobre, tem condutividade e resistência mecânica significativamente mais baixas. Forma um filme de óxido sólido pouco condutor, o que limita muito seu uso. Pode ser usado em conexões de contato retráteis (barramentos, fios de campo). Para isso, as superfícies de trabalho de contato são prateadas, revestidas com cobre ou reforçadas com cobre.

No entanto, deve-se levar em consideração a baixa resistência mecânica do alumínio, pelo que as juntas podem enfraquecer com o tempo e o contato pode quebrar (a pressão de contato não deve ser superestimada).O alumínio não é adequado para contatos de comutação.

Platina, ouro, molibdênio. Eles são usados ​​para contatos de comutação para correntes muito baixas a baixa pressão. A platina e o ouro não formam películas de óxido. Contatos feitos desses metais têm baixa resistência transitória.

Tungstênio e ligas de tungstênio. Com alta dureza e alto ponto de fusão, possuem alta resistência ao desgaste elétrico.As ligas de tungstênio e tungstênio-molibdênio, tungstênio-platina e outras são utilizadas em correntes baixas para contatos com alta frequência de ruptura. Em correntes médias e altas, eles são usados ​​como contatos de arco para interromper correntes de até 100 kA e mais.

Pontos de fusão de vários materiais condutores

Metal sinterizado - uma mistura mecânica de dois metais praticamente não ligados, obtida pela sinterização de uma mistura de seus pós ou impregnação de um com a fusão do outro. Nesse caso, um dos metais tem boa condutividade, enquanto o outro tem alta resistência mecânica, é refratário e resistente ao arco. Desta forma, a metalocerâmica combina alta resistência ao arco com condutividade relativamente boa.

As composições metalocerâmicas mais comuns são: prata - tungstênio, prata - molibdênio, prata - níquel, óxido de prata e cádmio, prata - grafite, prata - grafite - níquel, cobre - tungstênio, cobre - molibdênio, etc. Prata, principalmente para corrente alternada) para correntes intermitentes médias e grandes, bem como para contatos principais para correntes nominais de até 600 A.