DE2149770A1 - Elektrischer kontakt und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Elektrischer kontakt und verfahren zu seiner herstellung

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DE2149770A1
DE2149770A1 DE19712149770 DE2149770A DE2149770A1 DE 2149770 A1 DE2149770 A1 DE 2149770A1 DE 19712149770 DE19712149770 DE 19712149770 DE 2149770 A DE2149770 A DE 2149770A DE 2149770 A1 DE2149770 A1 DE 2149770A1
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Description

  • Elektrischer Kontakt und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Kontakte mit Kontaktflächen, die für niedrige Spannungen, z.B. bei der Verwendung von Schwachstrom, benutzt werden auf Anschlußklemmen, die mit Verbindern für gedruckte Schaltungen verwendet werden, auf Schaltschieber mit aus Nickel und Berylliumkupfer bestehenden Kontaktflächen und auf Stift-Buchsen-Verbindor, wie sie in Vielfachsteckverbindern Verwendung finden. Der Ausdruck t?Nie derspannungs-Niederstrotn-Bedingiing" (dry circuit conditions) wird in den Vereinigten Staaten in der elektronischen Industrie üblicherweise zur Definition der Leistungsanforderungen derartiger Kontakte benutzt, welche für extrem niedrige Spannungen konstruiert sind, nämlich für die Verwendung mit Schwachstrom, wobei eine hohe Zuverlässigkeit gefordert wird und nur ein sehr begrenzter Millivoltabfall an der elektrischen Grenzfläche in Kauf genommen werden kann. Häufig wird der hohe Standard erreicht durch Plattieren der Kontaktflächen mit Gold oder einem anderen Edelmetall. Gold wird bevorzugt wegen seiner Korrosionsfestigkeit und seiner ausgezeichneten elektrischen Leitfähigkeit. Reines (unlegiertes) Gold ist ein ideales Plattiermetall, da es eine bessere elektrische Leitfähigkeit hat als jedes legierte Gold und da es verhältnismäßig bildsam ist, so daß, wenn zwei goldplattierte Kontaktflächen aneinander angreifen, die Plattierungen sich plastisch verformen und sich einander anpassen und so einen Zwischenflächenkontaktbereich bilden. Eine reine Goldplattierung hat jedoch eine sehr schlechte Abnutzungsfestigkeit, was darin resultiert, daß mit der Zeit das Grundmetall freigelegt wird, wodurch die Bildung von Oxidfilmen und der Abbau der Stromleitfähigkeit gefördert werden. Aus diesen Gründen wird mindestens ein zusätzliches Metall mit einer Goldplattierung zusammen niedergeschlagen; üblicherweise werden Nickel, Kobalt, Silber und Eisen verwendet. Der gewählte Legierungszusatz stellt einen Kompromiß dar, da eine Goldlegieiung eine verminderte Leitfähigkeit hat. Außerdem ist die resultierende Oberflächenschicht härter und kann nicht so leicht plastisch verformt werden wie eine weiche Plattierung aus reinem Gold,. so daß die Qualität der Kontaktzwischenfläche vermindert wird.
  • Wegen der Kosten muß die Dicke von Goldplattierungen auf einem absoluten Minimum, das sich mit den Leistungsanforderungen vereinbaren läßt, gehalten werden. Üblicherweise werden Plattierungen verwendet, die eine Stärke von 0,000076 mm haben, und selbst so dünne Plattierungen erhöhen die Gesamtkosten des Kontakts beträchtlich.
  • Es ist gefunden worden, daß die Kontaktfläche eines elektrischen Schaltschiebers wirksam geschmiert werden kann, wenn extrem kleine Graphitpartikel so mit der Kontaktfläche verbunden werden, daß die Grundebenen der Partikel im wesentlichen parallel zur Ebene der Kontaktfläche liegen. Dies kann erreicht werden, indem die Graphitpartikel so auf die Kontaktfläche aufgebracht werden, daß jedes Partikel im Augenblick des Aufbringens unter einer Scherbeanspruchung steht. Der Ausdruck "scheren bedeutet in diesem Zusammenhang eine Verformung, bei der parallele Ebenen in Metallkristallen sich so verschieben, daß sie ihre parallele Beziehung zueinander aufrechterhalten, wodurch sich eine Blockbewegung ergibt (Metals Handbook, 1948, A.S.M. Cleveland, Ohio). Diese Scherbeanspruchung bewirkt, daß die Partikel eine Abscherung der Grundflächen erfahren, und nach dem Auftreffen auf der Kontaktfläche weist jedes Partikel mindestens zwei Graphitplättchen auf, von denen eines das andere überlappt. Wenn zwischen etwa 5 bis 40 , vorzugsweise etwa 10 bis 20 % der Kontaktfläche mit derartigen Partikeln bedeckt sind, wird die Abnutzungsfestigkeit der Kontaktflächen wesentlich verbessert. Die Partikel verbinden sich mit der Kontaktfläche mit einem hohen Grad von Festigkeit; sie können durch Ultraschallreinigung mit einem herkömmlichen Lösungsmittel oder Entfetter nicht entfernt werden, und sie werden auch nicht durch irgendwelche physische Mittel, z.B.
  • Handhabung, in ihrer Lage verändert, sofern nicht die Goldplattierung selbst entfernt wird.
  • Ein eine Kontaktfläche aufweisender elektrischer Kontakt kennzeichiiet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß hexagonale Graphitpartikel mit der Kontaktfläche verbunden sind, wobei die Grundebenen der Partikel im wesentlichen parallel zur Ebene der Kontaktfläche' liegen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontakts gemäß der Erfindung kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß hexagonale Graphitpartikel auf die Kontaktfläche zu mit einer Geschwindigkeit befördert werden, die so groß ist, daß einige der Graphitpartikel beim Aufprall auf die Kontaktfläche eine Abscherung erfahren, so daß die Grundebenen der abgescherten Partikel im wesentlichen parallel zur Ebene der Kontaktfläche liegen.
  • Die hexagonalen Graphitpartikel sollten verhältnismäßig rein sein (Graphitgehalt vorzugsweise 99 % oder mehr) und eine Partikelgröße von weniger als 100 /u, vorzugsweise weniger als 80 lu haben. Im Handel erhältliche Sorten, die erfolgreich Anwendung gefunden haben, sind die Sorten 4742, 4735, 5035, die von der Superior Graphite Company of Chicago, Illinois, geliefert werden; Sorte 90, die von Speer Carbon Products Division, St. Maryts, Pa., geliefert wird; und die für allgemeine Zwecke verwendeten mikrofeinen Graphitschuppen, die von A.D. Mackey Inc., New Tork, geliefert werden. Alle diese Sorten von hexagonalem Graphit haben eine durchschnittliche Partikelgröße von 30 bis 40 mit Ausnahme von Superior 4742, die eine durchschnittliche Partikelgröße von 1 /u hat.
  • Die Partikel werden in der geforderten Weise der Scherbeanspruchung unterworfen, indem sie mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit gegen die Kontaktfläche gesprüht werden. Das Auftreffen eines Partikels auf die Kontaktfläche hat eine innere Spannung in dem Partikel zur Folge, die zu Scherung entlang der Grundebene führt. Die Partikel können auch mittels einer rotierenden Schleifscheibe aufgebracht werden, wobei der Druck der Scheibe gegen die Kontaktfläche die verlangte Schrbeanspruchung des Partikels erzeugt. Partikel könnten auch gegen die Kontaktfläche mittels Walzen gedrückt werden, wenn die Walzen und die Kontaktfläche hinreichend glatt wären. Ein einfaches Berieseln der Kontaktfläche mit den Partikeln oder ein leichtes Aufbürsten der Partikel auf die Fläche bringt die geforderte Scherbeanspruchung nicht hervor.
  • Der mit Graphitpartikeln bedeckte Prozentsatz der Kontaktfläche ist nicht kritisch. Wenn mehr als 20 % der Kontaktfläche mit Graphitpartikeln bedeckt sind, kann die elektrische Leistungsfähigkeit der Kontaktfläche beeinträchtigt werden, und wenn weniger aB6 10 % der Fläche bedeckt sind, kann die Schmierung nicht ausreichend sein. Vorzugsweise sind etwa 15 % der Kontaktfläche mit Partikeln bedeckt.
  • Die erfindungsgemäße Schmierung sollte nicht verwechselt werden mit der herkömmlichen Schmierwirkung von Graphit.
  • Verhältnismäßig große Mengen von Graphit werden häufig zum Schmieren von Vorrichtungen wie Schlössern und Fahrradketten verwendet. Dies ist jedoch eine Masseschmierung, und die einzelnen Graphitpartikel bestehen aus einer Vielzahl von Kristalliten (unregelmäßigen Kristallen), die willkürzlich orientiert sind. Wenn eine goldplattierte Kontaktfläche mit derartigem Massenschmiergraphit berieselt wird oder das Graphit leicht auf eine solche Fläche aufgepinselt wird, so wird das Graphit die Plattierung abreiben und auf diese Weise die Abnutzung der Plattierung beschleunigen.
  • Eine derartige beschleunigte Abnutzung ergibt sich vermutlich deshalb, weil die polykristallinen Aggregate an der elektrischen Zwischenfläche einzelne Kristallite enthalten, deren Grundebenen senkrecht zu den Kontaktflächen orientiert sind. Wenn derartige senkrecht orientierte Kristallite unter Druck über eine Kontaktfläche bewegt werden1 höhlen sie die verhältnismäßig weiche und extrem dünne Goldplattierung aus. Die erfindungsgemäße Schmierwirkung ist ein molekulares oder Einkristall-Phänomen, bei dem die Eigenschaften einzelner Graphitkristalliten die Hauptrolle spielen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Von den Figuren zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gerätes zum Aufbringen von Graphit auf eine Kontaktfläche gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einzelheit des Gerätes von Fig. i; Fig. 3 eine schematische Darstellung der Art und Weise, in der Graphitpartikel auf die Kontaktfläche aufgebracht werden; und Fig. 4 eine schematische geschnittene Seitenansicht von zwei Kontaktflächen, wobei die Art und Weise gezeigt ist, in welcher die Kontaktflächen durch Graphitpartikel geschmiert werden.
  • Das Sprühverfahren zum Aufbringen von Graphit auf eine Kontaktfläche kann ausgeführt werden mit einem Gerät gemäß Fig.
  • 1, das einen Kanister 16 aufweist, der auf einem Schwingungsgerät 17 montiert ist. Eine Platte 18 (Fig. 2) ist in dem Kanister angeordnet, und ein Rohr 20 erstreckt sich durch die Platte nach oben. Die Platte hat Öffnungen mit einem Durchmesser von etwa 0,355 mm. Ein Strom von Trockenstickstoff wurde unter einem Druck von 3,52 kg/cm² durch das Rohr 20 eingeführt und nach unten durch die Öffnungen geleitet.
  • Dieser Stickstoffstrom trug eingefangene Graphitpartikel durch das Auslaßrohr 21 zu der Düse 23. Der Strom wurde gegen die gereinigten und entfetteten goldplattierten Kontaktflächen 10 von Randverbindern 8 für gedruckte Schaltungen gerichtet, und einige der Partikel blieben haften, so daß die Kontaktfläche in erfindungsgemäßer Weise graphitisiert wurde. Die Kontakte sind einstückig mit einem Trägerstreifen verbunden, welcher an der Düse mit einer Geschwindigkeit von etwa 142 cm/min vorbeibewegt wird.
  • Nachdem jeder Kontakt besprüht war, wurde er in einem Ultraschallbad o.ä. mit einem Lösungsmittel oder Entfetter gereinigt, um alle nichthaftenden Partikel zu entfernen.
  • Es wird angenommen, daß das Anhaften der Partikel an der Kontaktfläche so stattfindet, wie es in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Ein Stickstoffstrom wird gegen die Kontaktfläche 10 gerichtet, und Partikel 4a-4e, die unterschiedlich orientiert sind, werden von dem Strom auf die Kontaktfläche zu befördert. Die Grundebenen der Partikel sind durch die parallelen Linien 6 angedeutet; es versteht sich jedoch, daß jedes einzelne Partikel in Wirklichkeit eine größere Anzahl als die schematisch in Fig. 1 gezeigte Anzahl von Grundebenen hat. Es wird auch angenommen, daß sich die Partikel senkrecht auf die Fläche 10 zu bewegen und daß alle Partikel Einkristalle sind. Die Oberflächenrauhheit der Kontaktfläche 10 wird im Interesse der Einfachheit hier nicht beachtet.
  • Einige der in Fig. 3 gezeigten Partikel erfahren eine Scherung beim Auftreffen auf die Fläche 10 und verbinden sich mit dieser, während andere Partikel abprallen. Partikel 4a verbindet sich vermutlich nicht mit der Kontaktfläche 10, da seine Grundebenen parallel zu der Fläche orientiert sind, und der Aufprall dieses Partikels, selbst wenn er mit großer Kraft stattfindet, wird keine Scherbeanspruchungen zur Folge haben. Partikel 4b wird sich vermutlich nicht mit der Fläche verbinden, obwohl es eine Scherung erfahren kann. Die Scherung dieses Partikels wird jedoch nicht darin resultieren, daß eine neue Graphitfläche in Kontakt mit der Fläche 10 gebracht wird, da die Grundebenen dieses Partikels senkrecht zur Fläche 10 orientiert sind. Partikel 4b oder Teile dieses Partikels könnten sich mit der Fläche 10 verbinden, wenn das Partikel im Zeitpunkt des Auftreffens in solcher Weise zersplittern würde, daß eine neue Graphitfläche in Kontakt mit der Fläche 10 gebracht würde.
  • Die Partikel 4c, 4d und 4e verbinden sich mit der Fläche 10, wenn beim Aufprall die erforderliche Scherbeanspruchung auftritt. Es ist offensichtlich, daß, wenn diese Partikel auf die Fläche auftreffen, die Aufprallkraft eine parallel zu den Grundebenen 6 der Partikel orientierte Komponente erzeugt, die, wenn sie groß genug ist, eine Scherung bewirkt. Wenn diese Partikel eine Scherung erfahren, verteilen sich ihre Plättchen über die Fläche 10, und zwar in einer Weise, die derjenigen ähnlich ist, in der die Spielkarten eines Packs von Spielkarten sich über eine Fläche augbreiten,wenn die Seite des Kartenpacks angestoßen wird.
  • Die durch die Scherung frei werdende neue Graphitfläche gelangt mit der Fläche 10 in Kontakt und bleibt an dieser haften. Eine schematische Darstellung des Partikels 4d nach dem Anhaften ist bei 4d gezeigt.
  • Weitere kristallographische Phänomene können ein Anhaften der Graphitpartikel an der Kontaktfläche bewirken; insbesondere Zwillingsbildung und prismatische Verschiebung der Begrenzungsflächen, jedoch wird vermutet, daß diese Phänomene verhältnismäßig kleine Rollen spielen.
  • Das Partikel 4 von Fig. 3 hat eine durchschnittliche Querabmessung (es erstreckt sich im wesentlichen parallel zur Ebene der Fläche) von etwa 6 u und weist zwei oder mehrere Schichten auf, von denen jede ein Graphitplättchen bildet, wobei jeweils eines dieser Plättchen das andere überlappt.
  • Eingehende Studien lassen vermuten, daß die Partikel einzelne Kristallite, das heißt kristallographisch homogene Bereiche von Graphit, sind, deren Grundebenen sich im wesentlichen parallel zur Ebene der Kontaktfläche erstrecken.
  • Diese Beobachtung stift überein mit experimentell bestimmten Werten der Parameter der elastischen Nachgiebigkeit von Graphiteinkristallen. Es hat sich gezeigt, daß für die 2 Abscherung der Grundflächen 844 = 4350 x 10 cm /Dyn, wogegen für prismatischeAbscherung an(in00) und (1120)-Ebenen S11 = 11,1 x 10-4 cm²/Dynund S12 = -0,46 x 10-4 cm²/Dyn.
  • Je größer der Wert des S-Parameters ist, desto leichter findet eine Abscherung an der relevanten Kristall ebene statt. Da S44 (der Betrag der Abscherung der Grundfläche) etwa 400mal größer ist als S oder S12 (prismatische Abscherung), folgt daraus, daß die Scherbeanspruchungen der Grundfläche ungefähr 400mal kleiner sind als die Scheibe anspruchungen der prismatischen Flächen (vgl. Chemistry and Physics of Carbon, Bd. II, S. 180, von W.M. Reynolds, Marcel Dekke Inc., New York 1966).
  • Die Höhe eines Partikels 4 von Fig. 3 über der Fläche kann nicht genau bestimmt werden infolge der Kleinheit der war tikel und da die Rauhheit der Kontaktfläche um Größenordnungen größer ist als die Partikelgröße. Beispielsweise hat eine verhältnismäßig glatte Fläche Höhenvariationen von et-0 wa + 2.500 A, wogegen die Höhe der Partikel im Bereich von etwa 60 bis 100 2 liegt, was in der unten beschriebenen Weise bestimmt wurde.
  • Messungen der Partikelhöhe wurden durchgeführt mittels eines Schattenabdruckverfahrens, bei dem ein Kunststoffbelag auf eine graphitisierte Glasfläche aufgebracht und dann abgezogen wird, so daß Graphitpartikel (die nicht leicht an dem Glas anhaften) an dem Kunststoff haften bleiben. Eine dünne Schicht von metallischem Platin wird unter einem bekannten Winkel auf die Oberfläche des Kunststoffabdrucks niedergeschlagen, und die von den anhaftenden Graphitpartikeln geworfenen Schatten, d.h. die nicht mit Platin bedeckten Bereiche, werden gemessen. Diese Messungen zeigen an, daß die Partikel eine Höhe von etwa 100 i haben. Diese Messung zeigt auch an, daß jedes Partikel Plättchen aufweist, die einer Scherung unterliegen, wenn die Kontaktfläche über eine dazu passende Kontaktfläche geschoben wird. Insbesondere ist der Abstand zwischen der basalen (0001) Kristallebene einer hexagonalen Graphitkristallebene 3,40 A, und Plättchen mit einer Dicke von 100 i könnten daher eine weitere Scherung der Grundebene erfahren, bis sie in eine begrenzte Anzahl von etwa 30 atomaren plättchen aufgeteilt sind.
  • Wenn zwei gemäß der Erfindung behandelte Flächen in bezug aufeinander verschoben werden (Fig. 4), wenn also beispielsweise zwei Kontakte miteinander in Eingriff gelangen, werden die Unebenheiten der Flächen übereinander bewegt und bilden elektrischen Eontakt. Es wird vermutet, daß der Schmiereffekt der Graphitpartikel gemäß der Erfindung dadurch erreicht wird, daß die Plättchen 4 auf den Kontaktflächen eine weitere Scherung erfahren. Die Graphitplättchen zwischen den Kontaktflächen vermindern die Reibung zwischen den Flächen und das Fressen der Oberflächen, das sonst auftreten würde.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht: Beispiel 1 Eine Messingscheibe mit einem Durchmesser von 25,4 mm und einer Dicke von 0,33 mm wurde mit Nickel elektroplattiert -6 auf eine Dicke von 127 x 10 cm und sodann mit Gold auf die gleiche Dicke, wobei ein Zyanid-Goldbad verwendet wurde, das 0,85 % Silber als Glanzzusatz enthielt. Die Goldplattierung hatte eine Knoopsche Härte von etwa 110 bis 115.
  • Die Scheibe wurde gründlich im Tridampf entfettet, und dann wurde eine Oberfläche der Scheibe für etwa 5 Sekunden gegen eine Baumwollpolierscheibe gedrückt, die einen Durchmesser von 15,24 cm hatte, mit Graphitpartikeln geladen war und mit einer Geschwindigkeit von 1760 U/min rotierte. Anschließend wurde die Scheibe in einem Ultraschallreinigungsbad aus Freon (eingetragenes Warenzeichen) gereinigt. Eine mikroskopische Untersuchung zeigte, daß etwa 15 % des gesamten Kontaktflächenbereiches Graphitpartikel enthielt.
  • Die Scheibe und ein Kontrollmuster mit einer nichtgraphiti sierten plattierten Oberfläche wurden einem Abnutzungstest unterworfen. Jede Scheibe wurde auf einem hin- und herbewegbaren Schlitten unterhalb eines Gleitstiftes angeordnet, welcher aus einem Messingstab mit einem Durchmesser von 6,35 sm und einer kugelförmigen Druckfläche bestand. Jeder Stab war goldplattiert wie das Kontrollmuster und unterlag einer statischen Belastung von 100 g. Die Scheiben wurden 23mal in Kontakt mit dem Stift hin- und herbewegt, und anschließend wurden die Oberflächen mikroskopisch untersucht.
  • Die Goldplattierung der Kontrollscheibe war abgenutzt, und das darunterliegende Nickel war freigelegt; der ursprüngliche Reibungskoeffizient der Plattierung der Kontrollscheibe war 0,65, und der Endwert war 1,0. Die Testscheibe zeigte keine merkliche Abnutzung, und der Test wurde fortgesetzt, bis insgesamt 3550 Zyklen durchlaufen waren. Es wurde beobachtet, daß die Goldplattierung intakt war und dem bloßen Auge hell und glänzend erschien; bei der Untersuchung der Plattierung mit hoher Vergrößerung erschien das Graphit streifig entlang einer Bahn. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient der Plattierung der Testscheibe war 0,133, und nach dem Durchlaufen der 3550 Zyklen war der Reibungskoeffizient 0,166.
  • Beispiel II Das Verfahren gemäß Beispiel I wurde wiederholt, jedoch wurde jedem Stift während der Hin- und Herbewegung der Scheiben in dem Abnutzungstest eine statische Belastung von 300 g gegeben. Die Kontrollplattierung war nach 22 Zyklen abgenutzt; der ursprüngliche Reibungskoeffizient war 0,86, und nach 22 Zyklen war er 1,0.
  • Die Testscheibe gemäß der Erfindung durchlief 1730 Zyklen.
  • Es zeigte sich, daß die Goldplattierung kontinuierlich und unzerstört war. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient war 0,216, und der Endwert war 0,184.
  • Beispiel III Messingscheiben wurden gemäß Beispiel I plattiert, jedoch hatte die Goldplattierung eine Dicke von 254 x 10 cm und wurde aus einem 0,1 * Kobalt enthaltenden Säurebad niedergeschlagen. Die Plattierung hatte eine Knoopsche Härte von etwa 200-240. Die plattierten Scheiben wurden im Tridampf entfettet. Teile der Oberfläche einer Scheibe wurden dann graphitisiert, indem die Oberfläche mit Graphitpartikel enthaltendem Stickstoff besprüht wurde, wobei eine Paasche AUF Bürste Modell 26SC (hergestellt von der Paasche Air Brush Company, Chicago, 111.) verwendet wurde und der Stickstoffdruck 0,7 kg/cm betrug und die Düse der Luftbürste 50,8 mm von der Scheibe entfernt war, so daß ein 6,35 mii breites Band einer Graphitoberfläche gebildet wurde.
  • Es wurden dann die in Beispiel I beschriebenen Abnutzungstests durchgeführt mit dem Band der einen Scheibe und einer Kontrollscheibe, wobei die Messingstifte mit einer statischen Belastung von 500 g beaufschlagt waren.
  • Von Teilen der Plattierung der Kontrollscheibe und der Druckfläche war das Gold nach 25 Zyklen abgerieben. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient der Plattierung der Kontrollscheibe war 0,54, und nach 25 Zyklen betrug er 0,58.
  • Der Abautzungstest Mit der erfindungsgemäßen Scheibe wurde über insgesamt 2925 Zyklen fortgesetzt. Es zwigte sich , daß die Goldplattierung nicht beschädigt war. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient der Plattierung war 0,145 und der Endwrt 0,15.
  • Beispiel IV Es wurden zwei Scheiben gemäß Beispiel I mit Nickel und dann mit Silber auf eine Dicke von 254 x 10 6 cm elektroplattiert. Eine Scheibe wurde gemäß Beispiel III graphitisiert unter einem Stickstoffdruck von 3,52 kg/cm2, wobei sich die Düse 76,2 mm von der Oberfläche der Scheibe befand.
  • Abnutzungstests wurden mit Stiften durchgeführt, die mit einer statischen Belastung von 300 g beaufschlagt waren.
  • Nach 75 Zyklen war die Plattierung der Kontrollscheibe an Teilen der Scheibe abgenutzt. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient war 0,5, und der Endwert war 1,13. Die graphitisierte Scheibe wurde 3500 Testzyklen unterworfen, und am Ende des Abnutzungstests war die Plattierung intakt. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient dieser Plattierung war 0J5, und dieser Wert war am Ende des Tests unverändert.
  • Beispiel V -6 Messingscheiben gemäß Beispiel I wurden mit 127 x 10 cm -6 Nickel undlanit 254 x 10 cm Gold elektroplattiert, wobei ein Autronex CI Säuregoldbad, das 0,1 % Kobalt enthielt, verwendet wurde. Die Oberfläche einer Scheibe wurde mit Stickstoff besprüht, der Graphit der Sorte Superior 4742 enthielt, dessen Partikelgröße etwa 801u ist, wobei eine S.S. White Air-brasive-Einheit Modell F verwendet wurde (diese Einheit wird von der SS White Industrial Division, New York, geliefert).
  • Beide Scheiben wurden mit Freon TF (Freon ist ein eingetragenes Warenzeichen) gründlich entfettet und einem bereits beschriebenen Abnutzungstest unterworfen, wobei die Messingstifte mit einer statischen Belastung von 300 g arbeiteten.
  • Die Plattierung der Kontrollscheibe war nach 400 Zyklen an vielen Stelen zerstört und abgenutzt. Der ursprüngliche Reibungskoeffizient der Kontrollscheibe war 0,64, und der Endwert war 0,58.
  • Die graphitisierte Scheibe wurde 21300 Testzyklen unterworfen, und am Ende des Tests war die Plattierung unzerstört.
  • Der ursprüngliche Reibungskoeffizient dieser Plattierung war 0,10, und der Endwert war 0,137.
  • Patentansprüche:

Claims (6)

  1. Patentansprüche S Eine Kontaktfläche aufweisender elektrischer Kontakt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß hexagonale Graphitpartikel mit der Kontaktfläche verbünden sind, wobei die Grundebenen der Partikel im wesentlichen parallel zur Ebene der Kontaktfläche liegen.
  2. 2. Elektrischer Kontakt nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d;B die Partikel eine maximale Abmessung von 100 /u haben.
  3. 3. Elektrischer Kontakt nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Partikel in einem Verhältnis von etwa 5 bis etwa 40 % des Kontaktflächenbereiches mit der Kontaktfläche verbunden sind.
  4. 4. Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Kontakts nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß hexagonale Graphitpartikel auf die Kontaktfläche zu mit einer Geschwindigkeit befördert werden, die so groß ist, daß einige der Graphitpartikel beim Aufprall auf die Kontaktfläche eine Abscherung erfahren, so daß die Grundebenen der abgescherten Partikel im wesentlichen parallel zur Ebene der Kontaktfläche liegen.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Partikel auf die Kontaktfläche aufgesprüht werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine Gewebefläche mit den Partikeln getränkt wird und die Gewebefläche gegen die Kontaktfläche bewegt wird.
    L e e r s e i t e
DE19712149770 1969-07-28 1971-10-05 Elektrischer kontakt und verfahren zu seiner herstellung Withdrawn DE2149770A1 (de)

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