Materialele electrotehnice din pulbere sunt utilizate în construcția de mașini electrice, radiotehnică și în alte industrii datorită proprietăților lor speciale. Cea mai extinsă utilizare pe care au găsit-o pentru fabricarea contactelor electrice și a produselor magnetice.
Materiale de contact electric
În prezent, există un număr mare de materiale dezvoltate pentru contacte electrice în diverse scopuri. Cu toate acestea, problema creării de contacte foarte fiabile nu este rezolvată complet, deoarece cerințele pentru materialul de contact sunt în continuă creștere și schimbare.
Materialele trebuie să fie suportul de vedere termic, chimic și mecanic, au o rezistivitate scăzută, conductivitate termică ridicată și rezistență la eroziune atunci când sunt expuse la o rezistență la arc și sudabilitatea mostikoobrazovaniyu electrice sau după închiderea și deschiderea contactelor.
Există diverse moduri de a produce contacte electrice prin metoda metalurgiei pulberilor, care fac posibilă obținerea de produse nu numai dintr-o compoziție chimică dată, ci și cu o structură predeterminată care determină combinația optimă a proprietăților.
Schema de producție contacte este de a pregăti amestecuri în proporții adecvate, presarea produselor preforme și sinterizarea lor la temperaturi ridicate într-o atmosferă reducătoare sau de oxidare sau în vid.
Pentru a obține proprietățile necesare ale materialului, sunt adesea introduse în această schemă diverse metode de reglare a distribuției componentelor, inclusiv în direcțiile specificate, care asigură o anumită întărire și anizotropie a proprietăților.
În industria electrică există în principal două tipuri de contacte:
Întreruperea contactelor
Razboșile electrice de tip Razryvnye sunt utilizate pentru a închide circuitele electrice în diferite comutatoare electrice și dispozitive. Materialele cele mai potrivite pentru acestea sunt tungsten, molibden, tantal, reniu. Acestea au un punct de topire ridicat și rezistență la electroeroziune, caracteristici de rezistență ridicate și lipsa de înclinație spre punte.
Proprietăți valoroase ca componente ale materialelor de contact sunt argintul, cuprul, aurul, platina. Ele au conductivitate electrică și termică ridicată, rezistență la coroziune, rezistență redusă la contact.
Compoziția și proprietățile unor materiale de contact sunt prezentate în tabelul 1.
Proprietățile materialelor sunt afectate de dispersia structurii, care la rândul ei este determinată de dispersia materiilor prime. Dispersia constituenților inițiali este controlată prin amestecarea încărcăturii în moara vibratoarelor sau prin amestecarea chimică a componentelor. Pentru aceasta, hidrații, carbonații sau oxalații de argint, cupru sau nichel sunt co-precipitați din soluții apoase. Precipitatul se filtrează, se spală, se usucă și se calcinează într-o atmosferă de reducere la o temperatură care asigură un amestec de dispersie dorită și compoziție chimică.
Tabelul 1 - Compoziția și proprietățile unor materiale de contact
Realizarea contactelor din materialele structurii cadru se realizează prin metoda infiltrării capilare a unei carcase poroase dintr-o componentă refractară cu o componentă cu punct de topire scăzut. Infiltrarea poate fi efectuată prin metoda de impunere sau de imersie.
În cazul infiltrării prin metoda de aplicare, cadrul poros sinterizat al componentei refractare, împreună cu materialul infiltraat solid plasat pe el, este încărcat într-un cuptor cu o atmosferă protectoare și o temperatură adecvată.
În infiltrarea prin imersiune, cadrul poros este introdus într-o componentă pre-topită, cu punct de topire scăzut. Materialul obținut este practic lipsit de pori.
Proprietățile mecanice îmbunătățite pot fi asigurate dacă rama pentru infiltrare nu este preparată dintr-o pulbere specială, ci din fibre sau fire din metal refractar. Aceasta crește nu numai rezistența, ci și rezistența la eroziune, ceea ce duce la o creștere a rezistenței la uzură a contactelor.
Pentru a îmbunătăți antifricțiune și oferă un raport de duritatea materialului este introdus ca un lubrifiant solid de bisulfura de molibden, sulfură de zinc, grafit și alți aditivi. Uneori sunt introduse metale cu topire scăzută, care devin lichide când perechea de contacte funcționează.
Baza materialului contactului de alunecare este cel mai adesea cupru sau argint.
Contacte culisante
Contactele culisante pe bază de cupru sunt fiabile în funcționare și sunt utilizate pentru fabricarea pantografelor, colectoarele de curent. Reprezentanți ai acestui tip de contacte sunt contactele de bronz din grafit conținând 70-80% cupru, staniu, fier, nichel și 2-5% grafit. Ele sunt utilizate pentru fabricarea plăcilor colectoare pentru motoarele electrice, pantografele trenurilor electrice.
Pentru a îmbunătăți proprietățile materialelor din cupru și grafit, se utilizează grafit placat cu cupru. Aceasta conduce la o creștere a durității, rezistenței, conductivității electrice și scăderii coeficientului de frecare.
Uneori, când realizăm contacte culisante din cupru și grafit, este necesar să creați un cadru de cupru, care să ofere materialului o conductivitate maximă. În acest scop, cuprul topit este introdus în grafitul poros prin infiltrare.
Contactele culisante pe bază de argint sunt preparate dintr-un amestec de pulberi ale componentelor respective. Ca aditivi de aliere, pot fi utilizate staniu, nichel, cadmiu, cobalt și alte elemente. În plus, pot fi adăugați aditivi sub formă de disulfură de molibden (MoS2) de sulfuri de wolfram (WS) și de zinc (ZnS) pentru a crește proprietățile antifricțiune.
Contactele pe bază de argint pot funcționa la valori curente de la microampere la amperi în diferite condiții climatice.
În prezent, un număr de materiale pe bază de fier și nichel au fost propuse ca materiale pentru contactele electrice glisante. Astfel, plăcile de contact ale colectorilor de curent și ale plăcilor de colectori sunt fabricate din aliaje pe bază de fier, conținând (în procente):
- nichel - 1 - 10;
- cupru - 5 - 10;
- staniu - 1 - 5;
- plumb - 8 - 20;
- nitrura de tungsten - 1 - 10.
Semifabricatele sunt impregnate cu un aliaj de cupru și plumb după sinterizare. Pentru colectorii de curent de transport electric de mare viteză, 0,5 - 5,0% Ni este introdus în aliajul de fier; 0,1-0,2% C; 0,5 - 5,0% Cu și impregnată cu plumb.
Trimiteți-le prietenilor: