Контакт-деталь для герметизированногоКОНТАКТА C зАпОМиНАНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H01H1/66 

I

Изобретение относится к и-зготовлению элементов коммутационной техники, в частности касается выполнения контактной системы магнитоуправляемого контакта с памятью (гезакона), предназначенного для коммутации токов, например в системе телефонной связи.

Известны магнитоуправляемые герметизированные контакты (герконы), контактная система которых представляет собой две контакт-детали, заваренные консольно в герметизированную капсулу Контакт-детали выполнены в виде частично расплющенных отрезков проволоки из пермаллоя марки 47НД и 52Н. Рабочая поверхность расплющенной части контакт-детали покрыта слоем эрозионно-стойкого покрытия.

Геркон имеет контактную систему аналогичную геркону, но в качестве материала контакт-деталей использзтот среднекоэрционные сплавы, обла;р ающие свойствами магнитной памяти. В СССР используют желтезо-никель-кобальтовые

сплавы, легированные добавками ниобия церия и др., например марки 40КНБ.

.Известно использование в качестве эрозионно-стойкого контактного покрытия для герконов бинарного сплава на основе металла группы железа и тугоплавкого металла, например, сплав вольфрам-никель Q .

Однако такое покрытие не обеспечивает длительную работу контактной системы герконов, наблюдается изменение переходного сопротивления в процессе эксплуатации и вызванные этим сбои работы контактов по незамыканию, а в случае коммутирования значительных нагрузок - сбои по неразмыканию.

Поэтому «а практике в качестве самостоятельного контактного покрытия указанное покрытие не применяют, а , используют его как подслой под покрытие родием L2J.

Известна контактная система гезаконов, контакт-детали которых выполнены из сплава типа 4ХКНБ. В качестве эрозионностойкого покрытия рабочего конца контакт-детали использован родий, нанесенный через подслой золота 3j. Система эта характеризуется высокой эрозионной стойкостью и хорошими элек рическими параметрами. Гезакон с родиевым контактным покрытием имеет достаточно низкое значение сопротивления (не более 0,15 Ом) и большую износостойкость при работе в различных коммутационных режимах.

Недостатком контакт-детали известной контактной системы гезакойа с. золото-родиевым покрытием является то, что покрытие родием может быть нанесено только путем трудоемкой технологии. Для нанесения родиевого покрытия электролизом требуется повышенная температура (до 80°С), что приводит к сложному аппаратурному оформлению процесса, интенсивному испарению электролита в окружающую среду, и, как следствие, к постоянной корректировке концентрации электролита. В процессе электролиза. Приготовление родиевого электролита требует значительной закаты времени (48 ч), приче раствор очгамь чувствителен к загрязнениям, очистка от которых очень трудоемка, и ведет к потерям драгоценного металла - родия

К недостаткам этой известной контакт-детали следует также отнести и то, что покрытие родий по золоту содержит два драгоценных (дефицитных) металла.

Цель изобретения - снижение расхода драгоценного металла, а также упрощение технологии нанесения контактного покрытия.

Для достижения поставленной цели в контакт-детали гезакона, вьтолненной из сплава железо-никель-кобапьт и имеющей на рабочем конце слой эрозионно-стойкого контактного покрытия, нанесенного через подслой золота, прелагается в качестве указанного контактного покрытия использовать сплав рений-никель с содержанием рения . 15-88 мас.%. .

Таким образом, вместо.драгоценного металла родия предлагается использовать рений в сплаве с никелем, при этом значительно упрощается технология нанесения контактного покрытия.

а электрические параметры герметизированных контактов с контакт-деталя.ми, имеющш-га предлагаемое покрытие, не хуже, чем у контактов с родиевым покрытием.

Предлагаемая контакт-деталь гезакона выполнена е виде отрезка проволоки из сплава типа 40КНБ, содержащего, вес.%: кобальта 40, никеля 20, ниобия 3, церия 0,2-0,5, железо - остальное. Примерно половина указанного отрезка расплющена на плоском штампе и подлежит заварке в стеклянную капсулу. Половина расплющенной части контакт-детали представляет собой рабочую поверхность,и покрывается .слоем эрозионностойкого контактного цокрытия. На рабочий конец любым известным способом, например, электролитическим наносят слой золота. Толщина указанного слоя золота определяется из условий неухудшения магнитных свойств гезакона, чаще всего толщина слоя золота порядка 1 мкм. Поверх указанного слоя наносят эрозионностойкое покрытие из сплава рений-никель, например электролитическим способом. Толщина, этого слоя до 3 мкм. При этом диапазоне содержания рения в сплаве допустимо в пределах 15-88 масс.%.

Пример. Подслой золота наносят из любого известного электролита, например из железистосинеродистого или щелочного.

Слой, из сплава рений-никель в диапазоне концентраций рения 15-88 масс.% может быть получен электролизом раствора соответствующих солей, при этом достигается высокая скорость осаждения покрытия. Так покрытие толщиной до 3 мкм можно получить за 25 мин..

Различное содержания рения в сплаве 15-88 масс.% может быть получено или путем изменения состава электролита ИЛИ путем изменения режима электролиза например, меняя плотность тока, рН электролита и температуру). Для этой цели применяются сульфаматньй и сульфаматно-цитритный электролиты. Например , для осаждения блестящих компактных осадков .сплава рений-никель, содержащий 18,76 и 88% рения, рекомендуются следующие составы электролитов и режимы электролиза.

.Данные, полученные при температуре 20 С, рН среды 3, приведены в табл. 1.

Таблица f

Для получения сплавов других состаВОВ используются электролиты с проме жуточным содёржанием их составнЬпс частей. Во всех электролитах присутствует борная кислота, концентрация которой постоянна и равна 0,32 моль/л. Температура электролита комнатная. Аноды нерастворимые.

Покрытие, вьшолненнре из электролитического бинарного сплава рений-ни0,05-0,13 77-84 32-40 0,7-2,75 2

0,03-0,06 75-90 ЗЗг-40 3,0

0,05-0., 09 62-84 33-49 2,0

0,06-0,10 64,94 26-37 Отказов

0,05-0,08 62,86 33-42 Отказов

РеНИИ-никель,

0,04-0,10 72-92 24-33 0,72 (15%) ,

кель, имеет высокие электрические характеристики и при наработке технического ресурса (З10 срабатьшаний при нагрузке 12 Вт) сохраняет низким и стабильным переходное сопротивление.

В табл. 2 приведены результаты испытаний опытШ)Гх партий гезаконов с рений-никелевым покрытием и для сравнения приведены характеристики гезаконов с родиевым покрытием.

Таблица 2

нет

нет 78347 Испытания проводятся в режиме 60 В, 200 мА. Родий в партии 1 и 2 получен соответственно из аминхлоридного и сернокислого электролитов. Прив.еденные испытания показывают, 5 что гезаконы с покрытием из рений-никелевого сплава обладают такими же . высокими электрическими и эксплуатационными характеристиками, как и гезаконы с родиевым покрытиемю Необходимо отметить, что приэлектролитическом нанесении покрытия электроперенос материалов происходит с образовакием ровной контактной площадки типа плато, что свидетельствует об is однородности покрытия. Это обстоятель- ство, а также то, что температура плавления сплава рений-никель достаточно велика, например, для сплава с содержанием рения 75-98%, она составляет 20 2700-3IQO C в .отличие от родия, у которого она 1960С в значительной степени обуславливает высокий срок службы и отсутствие ранних отказов при коммутации мощности 12 Вт.25 Технология нанесения рений-никелевых сплавод на золото значительно проще, по сравнению с осаждением родия на золото. Электролиты рения нетоксичны, просты в приготовлении, во время зо электролиза не требуется подогрева и корректировки уровня. Кроме того, элекэлектролит для получения рений-никелевых сплавов имеет высокую рассеивающую способность, большой срок службы, 35 898 слабо чувствителен к загрязнению. Поэтому процесс этот легко управляем и может быть легко автоматизирован. Например, рений-никелевые покрытия можно получить не только в стационарной в; не, но и в колокольной, что значительно повышает производительность труда. Формула изобретения Контакт-деталь для герметизированного контакта с запоминанием (гезакона) , вьшолненная из железо-никель-кобальтового сплава типа .40 КНБ, имеющая на рабочем конце эрозионностойкое покрытие, нанесенное через подслой золота, отличающаяся тем, что, с целью снижения расходов драгоценного металла и повышения технологичности при сохранении электричес-ких характеристик гезаконов, в качестве эрозионностойкого покрытия использован сплав рений-никель с содержанием рения 15-88 масс.%. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 396734, кл. Н 01 Н 1/66, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 513398, кл. Н 01 Н 1/66, 1974. 3. Отчет предприятия-заявителя по теме № 26-76-6 Разработка и исследование гезаконов, 1978.