Электрический биметаллический контакт Советский патент 1981 года по МПК H01H1/02 

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОНТАКТ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим контактам из биметаллов, используемым в реле и других переключателях.

Известен электрический биметаллический контакт, содержащий рабочий слой, из серебра и несущий слой, выполненный из меди 1.

Однако эти контакты из чистого серебра могут свариваться с образованием токонепроводящих сульфидных пленок. Чистое серебро имеет низкую эрозионную стойкость при коммутировании электрических нагрузок средней мощности,В связи с этим приходится увеличивать толщину серебряного слоя, а Б ряде случаев становится экономически нецелесообразным использование таких биметаллических контактов. В биметал-. лических контактах серебро-медь заклепочного типа, которые изготавливаются методом горячей сварки, а также Р цилиндрических изгол-авливаемых сочетанием деформации и высокотемпературных отжигов, в результате взаимной диффузии при повышенной температуре на границе серебра с медью обра-, зуется большое количество пор, наличие которых резко снижает сцепление слоев, В связи с этим биметаллические контакты серебро-медь и.меют следующие недостатки. Образование пор нарушает прочность и надежность сцепления, причем количество пор в процессе работы контактов значительно возрастает, так как их наличие приводит к местному перегреву за счет повыщения плотности тока, а это, в свою очередь, способствует образованию новых пор и дальнейшему разрушению биметалла. Наличие пор не позволяет использовать плакирующий серебряный слой биметаллического контакта на всю толщину, так как после достижения определенной критической величины износа контакта (30-60%) серебряный слой самопроизвольно в процессе работы контакта отделяется от несущего.

Известен также электрический би.металлический контакт, содержащий несущий слой и рабочий слой, вьЕполненнйй из сплава на основе серебра с 0,05-0,4% магния, 0,01-0,4% никеля и 0,01-0,1 циркония 2,

Этот биметаллический контакт за счет использования в качестве рабочего слоя сплава серебро-магний-никель-цирконий имеет повышенную износоустойчивость контактов по сравнению с контактами из чистого

серебра. Однако из этой биметаллической композиции удается иолучать только плоские и цилиндрические контакты. Контакты заклепочного типа пе удается изготовить изза резкого возрастания упругих характеристик сплава типа нейзильбер в процессе холодной деформации. В деформированном состоянии снлав типа нейз ильбер имеет предел текучести вдвое выше по сравнению с .медью. Одновременно следует отметить, что композиция серебрянный снлав - сплав тина нейзильбер обладает более высоким удельны.м электросопротивлением, чем серебро и серебряные сплавы. В связи с этям такую биметаллическую композицию нельзя использовать для изготовления контактов, от которых требуется высокая электропроводность.

Цель изобретения - повыц ение электропроводности, срока службы и надежности соединения несущего и рабочего слоев.

Поставленная цель достигается тем, что в биметаллическом контакте, рабочий слой которого выполнен из сплава на основе серебра с 0,05-0,4% магния, 0.01--0,40/о никеля и 0,01 - ,0°/о циркония, несущий слой выполнен из меди.

Для исследования возможности устранения нор на границе раздела биметалла серебро-медь проведены специальные исследования с использованием в качестве плакирующего слоя различных малолегированных электропроводных сплавов на основе серебра и несущего слоя - меди. Установлено, что при использовании в качестве плакирующего слоя сплава па основе системы серебро-магний-никель-цирконий при нагреве до 700°С на границе медь-сплав не образуется пор. Это, очевидно, связано с тем, что добавки циркония и никеля тор.мозят процессы взаимной диффузии меди и серебра, или механизм диффузии изменяется. Исследование образцов предлагаемой биметаллической композиции и композиции серебро-.медь, выдержанных при 500°С в течение 100 ч, показывают, что на границе раздела серебряный сплав-медь не образуются лоры, в то время как в биметаллической композиции серебро-медь образуется такое большое число пор, что происходит отделение серебряного слоя от меди. Исследование диффузии меди (подложки) через серебряный сплав проводят на поперечных образцах, предварительно выдержанных при 300 в течение 100 ч (среднее время работы прибора). Микрорентгеноспектральны.м анализом не обнаружена диффузия меди через сплав серебро-магний-никель-цирконий.

Испытания показывают, что предлагае.мый биметаллический контакт имеет стабильное контактное сопротивление, величину эрозии в 2-3 раза меньщую по сравнению с контактами из композиции серебро-медь. На границе раздела биметалла не образуются поры и не наблюдается местный перегрев. Применение предлагаемых биметаллических контактов позволяет в 2-5 раз повысить срок службы и надежность работы реле, устраняя отказы контактирования. Из данной биметаллической композиции .можно изготавливать контакты любой сложной конфигурации. Соотношение слоев может быть

любым в зависи.мости от условий работы.

Формула изобретения

Электрический биметаллический контакт, содержащий несущий слой и рабочий слой, выполненный из сплава на основе серебра с 0,05-0,4% магния, 0,01-0,4% никеля и 0,01 -1,0% циркрния, отличающийся тем, что, с целью повышения электропроводности, срока службы и надежности соединения несущего и рабочего слоев, несущий слой выполнен из .меди.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.. Стандарт ГДР, T6L 20697. 2. Авторское свидетельство СССР Л 517949, кл. Н 01 Н 1/02, 1974.