СМАЗКА ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩАЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК H01B3/20 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электропроводящим смазкам, используемым при эксплуатации высокоточных электрических контактов.

Известна электропроводящая смазка «суперконт», содержащая следующие компоненты, мас.%: высокомолекулярное органическое мыло 11-30, минеральное масло 4-15, пластификатор 0,5-5,0, порошок меди 50-80 (п. РФ №2046412, 1995).

Недостатком известного продукта является высокая вязкость, что приводит к снижению электропроводности контактного соединения, т.к. увеличивается зазор в контактном соединении.

Задачей заявляемого изобретения является повышение технологических свойств смазки.

Технический результат, получаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении электропроводности контактного соединения и повышении срока эксплуатации соединения.

Указанный технический результат достигается заявляемой смазкой, содержащей органическое связующее, присадку и медный порошок, причем органическое связующее представляет из себя раствор высокомолекулярного мыла в консервационном масле К-17, в качестве присадки используют антиоксидант при следующем содержании компонентов, мас.%: порошок меди 60-65; антиоксидант 0,5-1,0, остальное - 6±1% раствор органического связующего, в качестве антиоксиданта используют неозон Д или фентиазин, диафен ФП, диафен ФФ и их аналоги.

Для получения заявляемой смазки предлагается способ, уровень техники которого известен из заявки на изобретение RU №2002131157. Известный способ предназначен для получения контактной массы и включает две стадии: (1) образование массы путем смешивания кремния и источника меди и (2) тепловую обработку указанной массы при температуре выше приблизительно 500°С.

Указанный источник информации не является ближайшим аналогом к заявляемому способу, поэтому указывать его недостатки нецелесообразно.

Заявляемый способ предназначен для повышения технологических свойств заявляемой смазки.

Указанный технический результат достигается заявляемым способом, включающим следующие стадии: (1) приготовление органического связующего при применении тепла в течение определенного периода времени, (2) введение в связующее антиоксиданта и (3) смешивание полученной массы с порошком меди, при этом органическое связующее получают растворением высокомолекулярного мыла в консервационном масле К-17 в три этапа, включающих выдержку мелкоизмельченного высокомолекулярного мыла в консервационном масле не менее двух суток, нагрев полученной массы в течение 6 часов при температуре приблизительно 125°С с периодическим перемешиванием, нагрев до температуры приблизительно 220°С в течение времени, обеспечивающего полное растворение высокомолекулярного мыла в масле, охлаждение полученного органического связующего осуществляют естественным путем до температуры приблизительно 25°С, измельчение высокомолекулярного мыла производят до частиц размером 0,5-1 мм, введение антиоксиданта в органическое связующее осуществляют при постоянном перемешивании.

Способ реализуется следующим образом.

На первом этапе изготовления электропроводящей смазки изготавливают органическое связующее. Для этого предварительно измельченное высокомолекулярное мыло (ВММ) до частиц размером 0,5-1 мм выдерживают в консервационном масле К-17 в течение двух суток при периодическом перемешивании. Далее процесс растворения проводят при нагревании до температуры 100-125°С в течение 6 часов. Для окончательного растворения полученную смесь нагревают до температуры приблизительно 220°С в течение времени, обеспечивающего полное растворение. Полученный раствор охлаждают естественным путем до 20-25°С.

Следующий этап включает введение антиоксиданта в количестве 0,5-1% в полученную смесь при постоянном перемешивании. На последнем этапе полученную гомогенную смесь смешивают с порошком меди в количестве 60-65%.

Выбор консервационного масла К-17 в качестве основы органического связующего обусловлен лучшей растворимостью в нем высокомолекулярного мыла, чем в других маслах, что было определено экспериментальным путем при растворении высокомолекулярного мыла в трансформаторном, индустриальном и консервационном маслах. Также экспериментально было установлено, что при использовании 3% и 5% растворов высокомолекулярного мыла в масле К-17 наблюдается расслоение и осаждение порошка меди, а растворы высокомолекулярного мыла в масле с концентрацией выше 6,1% не удовлетворяет технологическим требованиям к среде из-за высокой вязкости. Заявляемое содержание порошка меди оптимально удовлетворяет технологические требования, предъявляемые к электропроводящим смазкам. Введение антиоксиданта в указанном количестве, с одной стороны, препятствует развитию окислительной деструкции и коррозии контактных элементов, с другой стороны, введение антиоксиданта направлено на снижение вязкости смазки.

Приготовление смазки в заявляемой последовательности и параметрах проведения операций способствует получению однородного со стабильными свойствами состава, без посторонних примесей, что направлено на повышение технологических свойств заявляемой смазки.

Электропроводность заявляемой смазки оценивалась по коэффициентам К₁ и К₂, где U_Z - падение напряжения в зазоре, мВ, U_M - падение напряжения на металле, мВ, U_CM - напряжения на смазке, мВ, U_Z - падение напряжения в зазоре, мВ.

Физический смысл коэффициента K₁ заключается в стремлении смазки приблизить падение напряжения к падению напряжения на чистом металле, то есть металле без смазки. Таким образом, чем меньше значение коэффициента K₁, тем более эффективна смазка. Данный коэффициент не может быть меньше 1.

Физический смысл коэффициента К₂ заключается в стремлении смазки уменьшить падение напряжения в зазоре. Чем меньше его значение, тем более эффективна смазка.

Результаты испытаний заявляемой смазки, в сравнении с известной смазкой «Суперконт», которая подверглась идентичным испытаниям, приведены в таблице.

В качестве образца испытывалась заявляемая смазка, содержащая 6% раствор органического связующего, 0,6% антиоксиданта, медь в заявляемом диапазоне.

№U_CM, среднее, мВI, AR_CMК₁К₂1. Cu 60%20021002,360,482. Cu 65%21021052,480,503. Cu 70%22021102,590,53«Суперконт»266,672133,333,140,64

Как следует из результатов эксперимента, заявляемая смазка обладает лучшим электросопротивлением по сравнению с известной смазкой. Вязкость, которой обладает заявляемая смазка, позволяет нанести на контактирующие поверхности смазку более тонким слоем, обеспечивая меньший зазор, что направлено на повышение электросопротивления контактного соединения.

Повышение срока эксплуатации соединения достигается за счет заявляемого содержания высокомолекулярного мыла в консервационном масле К-17, которое повышает термическую устойчивость.

Заявляемое соотношение компонентов и способ приготовления смазки обеспечивают нанесение покрытия в несколько микрон, гарантируя долговременную защиту места стыка электрического контакта от различных физико-химических процессов, происходящих в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электропроводящим смазкам, используемым при эксплуатации высокоточных электрических контактов. Техническим результатом изобретения является повышение технологических свойств смазки, повышение электропроводности контактного соединения с предложенной смазкой и срока эксплуатации соединения. Указанный технический результат достигается за счет того, что смазка содержит в качестве органического связующего раствор высокомолекулярного мыла в консервационном масле К-17, в качестве присадки - антиоксидант: неозон Д или фентиазин, диафен ФП, диафен ФФ или их аналог, и медный порошок, при следующем содержании компонентов, %: порошок меди 60-65; антиоксидант 0,5-1,0, остальное - 6±1% раствор органического связующего. Смазку получают способом, включающим следующие стадии: (1) приготовление органического связующего при применении тепла в течение определенного периода времени, (2) введение в связующее антиоксиданта и (3) смешивание полученной массы с порошком меди. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Смазка электропроводящая, содержащая органическое связующее, присадку и медный порошок, отличающаяся тем, что в качестве органического связующего используют 6±1%-ный раствор высокомолекулярного мыла в консервационном масле К-17, в качестве присадки используют антиоксидант, выбранный из группы, содержащей неозон Д, фентиазин, диафен ФФ, и их аналоги при следующем содержании компонентов, в %:

порошок меди60-65антиоксидант, выбранный из группы содержащей неозон Д, фентиазин, диафен ФП, диафен ФФ, и их аналоги0,5-1,06±1%-ный раствор высокомолекулярного мыла в консервационном маслеостальное