Контактные материалы

Сплавы с повышенным электрическим сопротивлением

ЛЕКЦИЯ № 15

Тема: «ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ» (продолжение)

Резистивные сплавы применяются для изготовления:

§ проволочных сопротивлений;

§ элементов измерительных приборов – реостатов, датчиков давления и др.

Жаростойкие сплавы применяются для изготовления нагревательных элементов электрических печей и приборов.

К сплавам предъявляются следующие требования:

§ высокая технологичность при изготовлении тонкой гибкой проволоки;

§ cтабильность сопротивления во времени;

§ низкий ТК_ρ;

§ высокая нагревостойкость – способность длительное время работать на воздухе при t ≈ 1000ºC без ухудшения свойств.

Таблица 28.1

Свойства сплавов с повышенным электрическим сопротивлением

Название сплава	Марка сплава	Состав, %	Максимальная рабочая температура, ºC	Примечание
Резистивные сплавы
Манганин	МНМц-3-12	Ni – 3%, Mn – 12%, Cu -остальное		Для увеличения стабильности ρ и уменьшения ТКρ применяют технологию отстаривания^1
Константан	МНМц-40-1,5	Ni – 40%, Mn – 1,5%, Cu -остальное		ТКρ ≈ 0К^-1
Жаростойкие сплавы
Нихромы^2	Х20Н80	Cr – 20%, Ni – 80%
Нейзельбер (имитатор серебра)	МНЦ-15-20	Ni – 15%, Zn – 20%, Cu -остальное
Фехрали и хромали	Х13Ю4 Х23Ю5	Cr – 13 и 23% Al – 4 и 5% Fe - остальное		Низкая стоимость, низкая технологичность при изготовлении тонкой проволоки

Примечание:

¹ Технология отстаривания включает следующие операции:

- отжиг при t ≈ 400ºC в вакууме или инертном газе с последующем медленном охлаждении;

- выдержка в течение 10 час. при температуре 140 ºC;

- выдержка в течение одного года при комнатной температуре.

² Высокая нагревостойкость сплава обусловлена образованием на поверхности проволоки оксидной пленки с ТК _l равном ТК _l сплава. Равенство температурных коэффициентов расширения сплава и оксидной пленки обеспечивает сплошность оксидной пленки при термоударах, что предохраняет сплав от окисления кислородом воздуха.

Электрический контакт – поверхность соприкосновения токоведущих частей электротехнических устройств и соответствующие конструктивные приспособления.

Различают разрывные и скользящие контакты.

Разрывные контакты

Разрывные контактыобеспечивают периодическое замыкание и размыкание электрической цепи в реле, выключателях, коммутаторах и других устройствах.

К материалам разрывных контактов предъявляются следующие требования:

§ высокие тепло- и электропроводность;

§ стойкость к свариванию – материалы не должны свариваться под действием электрической дуги, возникающей при размыкании контактов;

§ стойкость к электрической эрозии - материалы не должны разрушаться под действием электрической дуги;

§ стойкость к действию ударных и сжимающих нагрузок.

Материалы для слаботочных разрывных контактов (I < 10 А):

§ тугоплавкие металлы – W, Mo;

§ благородные металлы – Pt, Au, Ag;

§ сплавы благородные металлы – Au - Ag, Pt – Ru, Pt – Rh;

§ металлокерамические материалы - Ag – CdO и др;

§ твердая медь - МТ;

§ сплавы на основе меди – бронзы и латуни.

Материалы для сильноточных разрывных контактов (I > 10 А):

§ металлокерамические материалы - Ag – CdO, Ag – CuO, Cu – графит и др; Ag – Ni, Ag – Ni - графит, Ag – W - Ni, Cu – W – Ni;

§ твердая медь - МТ;

§ сплавы на основе меди – бронзы и латуни.

В металлокерамических материалах Ag и Cu обеспечивают высокую электропроводность, а W, Ni и графит – стойкость к механическому износу, электрической эрозии и свариваемости.

Скользящие контакты

Скользящие контакты обеспечивают переход электрического тока от неподвижной части электрического устройства к подвижной его части (например: контакт между контактными пластинами и щетками электрических двигателей, контакт между контактным проводом и токосъемником в электрическом транспорте).

К материалам скользящих контактов предъявляется дополнительное требование:

§ стойкость к истирающим нагрузкам в режиме сухого трения.

Материалы для скользящих контактов:

§ твердая медь - МТ;

§ медь легированная серебром;

§ бронзы и латуни (БрК1, БрБ2, ЛС 59 – 1, ЛМц 58 – 2 и др.);

§ металлокерамика;

§ графит и графитосодержащие материалы – имеют наиболее высокую стойкость к истиранию и окислению, высокое напряжение дугообразования.

Дата добавления: 2017-01-13