Модифікація електроконтактного матеріалу на основі міді

Реферат: Винахід належить до порошкової металургії, а саме до спечених матеріалів на основі міді для електричних контактів, використовуваних у комутаційних апаратах. Матеріал містить, мас. %: борид титану 0,5-5,0, графіт 1,0-2,0, діоксид цирконію 0,5-0,8, окис титану 0,1-1,0, мідь - решта. Технічний результат: збільшення електроерозійної стійкості та зниження питомого й контактного опору. UA 107172 C2 (12) UA 107172 C2 UA 107172 C2 5 10 15 20 25 30 35 Винахід належить до порошкової металургії, а саме до спечених матеріалів иа основі міді для електричних контактів, використовуваних у комутаційних апаратах, наприклад реле, автоматичні вимикачі, автомати захисту та ін. Близьким за сукупністю ознак до способу, який заявляється, є відомий спосіб виготовлення спеченого матеріалу на основі міді для електричних контактів, що містить ніобій та додатково включає введення цирконію та окису ітрію для забезпечення електроерозійної стійкості й зниження контактного опору. (Спеченный материал на основе меди для электрических контактов, авторов Т.А. Донцова, Г.Н Братерская, С.П. Кохановский, В.А. Наливайко, В.В. Коробский, А.А. Григорьев SU 1677723А1, МПК: С 22С 9/00, опубл. 15.09.1991. Бюл. №34) Основним недоліком даного способу є використання дорогих матеріалів, які забезпечують заявлені властивості. Найбільш близьким за сукупністю ознак є спосіб виготовлення електроконтактного матеріалу на основі міді, який полягає: в тому, що у відомий псевдосплав на основі міді, який містить борид титану та графіт, додатково вводять окиси алюмінію й титану. Це дозволяє зменшити швидкість окислу мідної матриці й тим самим підвищити корозійну стійкість псевдосплаву, збільшити термін служби контактів. (Електроконтактний матеріал на основі міді, авторів Т.1. Вайнблат, Д.Б, Глушкова, О.С. Дзюба, В.І. Кібець, Л.А. Тимофеєва, В.Б. Бойчук UA 31619 А, МПК: С 22С 9/00, опубл. 15.12.2000. Бюл. №7-11) Основним недоліком даного способу є неможливість забезпечення достатньої електроерозійної стійкості та низького питомого й контактного опору матеріалу. В основу винаходу поставлено задачу підвищення електроерозійної стійкості та низького питомого й контактного опору сплаву на основі міді, розширити область його застосування та збільшити термін служби контактів, а також відмовитись від використання дорогих компонентів. Поставлена задача вирішується за рахунок введення у відомий сплав на основі міді, який містить борид титану та графіт, додатково діоксид цирконію й окис титану. Зведення нових відмінних ознак при взаємодії з відомими ознаками забезпечує виявлення нових технічних властивостей винаходу. Псевдосплав отримують методом порошкової металургії, який включає виготовлення шихти з суміші компонентів бориду титану, графіту, окису цирконію, окису титану, а також міді - до 100 %. 2 З одержаної шихти пресують зразки контактів при тиску 2-3 т/см , спікають при t=950-970 °C 2 протягом 1-2 годин в атмосфері осушеного водороду та калібрують при тиску 6-8 т/см . Корозійний відпал контактів проводять на повітрі при температурі 800 °C протягом 1-ї години. Зміну маси контактів визначають шляхом важення на аналітичних вагах типу ВЛА-200М. Матеріал псевдосплаву на основі міді, який містить борид титану та графіт, додатково включає діоксид цирконію й окис титану при таких співвідношеннях компонентів, мас. %: борид титану графіт діоксид цирконію окис титану мідь 0,5-5,0 1,0-2,0 0,5-0,8 0,1-1,0 решта. Характеристика властивостей матеріалу на основі міді для електричних контактів, в залежності від співвідношення компонентів, мас. %, наведена у таблиці 1. 40 1 UA 107172 C2 Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 Електроерозійна Контактн Питомий стійкість (зміна ий опір, електричний маси за 1 цикл), -6 -3 10 г Ом10 опір, мкОмм анод катод Склад компонентів, мас. % ТіВ2 = 0,5; графіт = 1,0; ZrO2=0,5; ТiО2=0,1; Cu=решта ТіВ2=1,5; графіт = 1,3; ZrO2=0,55; ТiО2=0,3; Cu=решта ТіВ2=2,5; графіт = 1,6; ZrO2=0,65; ТiО2=0,5; Cu=решта ТіВ2=3,5; графіт = 1,9; ZrO2=0,75; ТiО2=0,7; Cu=решта ТіВ2=4,5; графіт = 2,0; ZrO2=0,8; ТiО2=0,9; Cu=решта 22,5 0,04 -2,18 -2,3 22,0 0,037 -2,05 2,12 21,5 0,035 -1,9 -2,0 21,5 0,038 -1,95 -2,04 21,0 0,04 -2,0 -2,17 Порівняльна характеристика властивостей матеріалу на основі міді для електричних контактів, що пропонується, та матеріалу прототипу, наведена у таблиці 2. 5 Таблиця 2 Найменування матеріалу Прототип Запропонований матеріал 10 Контактний опір, Ом10 3 22,5 21,5 Електроерозійна Питомий електричний стійкість (зміна маси за -6 1 цикл), 10 г опір, мкОмм анод катод 0,38 -2,1 2,24 0,035 -1,9 -2,0 Технічний результат винаходу полягає в забезпеченні новим матеріалом на основі міді, який містить борид титану та графіт, збільшення електроерозійної стійкості та зниження питомого й контактного опору, за рахунок використання додатково діоксиду цирконію й окису титану. Заявлений спосіб дозволяє відмовитись від використання дорогих компонентів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Електроконтактний матеріал на основі міді, що містить борид титану та графіт, який відрізняється тим, що в сплав додатково введено діоксид цирконію й окис титану при таких співвідношеннях компонентів, мас. %: борид титану 0,5-5,0 графіт 1,0-2,0 діоксид цирконію 0,5-0,8 окис титану 0,1-1,0 мідь решта. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2