Спечений матеріал для електричних контактів

Спечений матеріал для електричних контактів на основі срібла, що містить цирконій, оксид ітрію, 37420 Введення оксиду кальцію дозволила підвищити твердість контактного матеріалу, так як твердість оксиду кальцію складає 6045 МПа, що в 24 рази перевищує твердість срібла, що значно підвищило електроерозійну стійкість контактного матеріалу. Введення графіту дозволило зменшити окислення робочих поверхонь, так як графіт при високій температурі 3700°С сублімує і з'єднує з киснем утворюючи відновлюючий газ CO, СО2, що зменшує і стабілізує контактний опір. Також скорочується час горіння електричної дуги, внаслідок втрати кисню на створення газу CO, CO2 . Сумісне введення в матеріал електроду оксиду кальцію СаО, що має температуру плавлення 2400°С, оксиду ітрію Y2О3 - 2415°С, цирконію Zr 1859°С, графіту С з температурою сублімації 3700°С, та срібла Ag - 930,5°С знизило градієнт температур на границі розділу фаз, що зменшило перегрів срібла і привело до зменшення його випаровування та розбризкування, що підвищило електроерозійну стійкість матеріалу. Аналіз відомих спечених контактних матеріалів (1-2) показав, що деякі введені в матеріал, що заявляється, інгредієнти відомі, наприклад, цирконій, оксид ітрію. Так застосування цирконію, оксиду ітрію в спеченому матеріалі в даній процентній кількості в поєднанні з сріблом не забезпечує спеченому матеріалу такі властивості, які вони проявляють в матеріалі, а саме, підвищення електроерозійної стійкості, зниження контактного опору та збереження його стабільності. Таким чином, даний склад інгредієнтів надає матеріалу, який заявляється, нові властивості, що дозволяє зробити висновок про відповідність даного рішення критерію винаходу "суттєві відмінності". Для експериментальної перевірки складу інгредієнтів було підготовлено шість сумішів інгредієнтів (див. табл.) Матеріали отримували методами порошкової металургії, що включають приготування шихти із суміші срібла, цирконію, оксиду ітрію, графіту та оксиду кальцію. Величина зерна складових частин інгредієнтів контактного матеріалу не перевищувало 40 мм. Матеріал пресували в брикети з тиском 50 МПа, пресування брикетів при температурі 280300°С з тиском 800 МПа. Прокатка брикетів та волочіння їх в проволоку з проміжним відпалюванням при температурі 300°С протягом години в аргоні. Електроерозійні випробування проводилися при комутації струм у 2 А, напрузі 36 В, контактному тиску 0,2 Н, кількість циклів комутація 5×104. Контактний опір вимірювався методом вольтметра-амперметра з допомогою цифрового вольтметра В7-35. Вимірювання маси контактів визначалось шляхом зважування на аналітичній вазі ВЛА- 200М. Результати дослідів даного матеріалу, і прототипу наведені в таблиці. Таблиця Зміна маси контактів за 1 цикл х 10-8 Матеріал, склад, мас.% № зра зка срібло Цирконій оксид ітрію 1 2 3 4 5 6 7 96,5 4,78 5,3 5,87 6,54 7,2 7,85 3 2,6 2,8 3,0 3,3 3,5 3,7 0,5 0,43 0,5 0,57 0,64 0,7 0,75 оксид кальцію (прототип) 1,35 0,4 1,5 0,5 1,65 0,65 1,80 0,80 2 1 2,2 1,2 Контактний опір, мОм Анод Катод До випробувань 0,05 0,045 0,03 0,025 0,02 0,02 0,022 графіт -0,2 -0,18 -0,13 -0,14 -0,12 -0,13 -0,15 12 11 12 13 12 12 14 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 2 Після випробувань 25 23 18 15 14 13 18