RU2009562C1

RU2009562C1 - Baked material on base of copper for switching contacts making

Info

Publication number: RU2009562C1
Authority: RU
Inventors: Николай Леонидович Правоверов; Юрий Германович Колонин
Original assignee: Николай Леонидович Правоверов; Юрий Германович Колонин
Priority date: 1992-05-26
Filing date: 1992-05-26
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: electrical engineering, powder metallurgy. SUBSTANCE: baked material composition is proposed for switching contacts making and it has next components in mass % units: titanium carbide 7-13, niobium 1,5-5,0 or niobium pentoxide 2,5-7,6, at last one component from next group which contains cadmium, zinc, cadmium oxide, zinc oxide, tin dioxide, cobalt, graphite 0,5-3,0 and copper as base material. EFFECT: better composition for electric contacts making. 1 tb

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к порошковым композициям на медной основе, и может быть использовано при изготовлении контактных материалов. The invention relates to powder metallurgy, namely to powder compositions based on copper, and can be used in the manufacture of contact materials.

Одной из основных характеристик, определяющих надежную работу электрических контактов, является высокая износостойкость материала, из которого они изготовлены. One of the main characteristics that determine the reliable operation of electrical contacts is the high wear resistance of the material from which they are made.

Известен спеченный материал для электрических контактов на основе меди, содержащей неметаллические включения окиси кадмия следующего состава, мас. % : Окись кадмия 2,5-20,0 Медь Остальное [1]
Одним из недостатков этого материала является высокое переходное сопротивление и, как следствие, большой эрозионный износ контактов.Known sintered material for electrical contacts based on copper, containing non-metallic inclusions of cadmium oxide of the following composition, wt. %: Cadmium oxide 2.5-20.0 Copper Rest [1]
One of the disadvantages of this material is its high transient resistance and, as a result, the large erosive wear of the contacts.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является спеченный материал на основе меди для коммутирующих контактов следующего состава, мас. % : Хром 0,05-1,25 Цирконий 0,05-1 Ниобий 0,05-1,5 Медь Остальное [2]
Данный материал отличается низким и стабильным переходным сопротивлением и высокой стойкостью против электрического износа при коммутировании тока до 30 А. Однако, применение этого материала для коммутации более высоких токов нецелесообразно ввиду его интенсивного изнашивания.Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a sintered material based on copper for switching contacts of the following composition, wt. %: Chromium 0.05-1.25 Zirconium 0.05-1 Niobium 0.05-1.5 Copper Rest [2]
This material is characterized by low and stable transition resistance and high resistance to electrical wear when switching current up to 30 A. However, the use of this material for switching higher currents is impractical due to its intense wear.

Цель изобретения - расширение диапазона коммутирования электрических токов. The purpose of the invention is the expansion of the range of switching electric currents.

Для этого предложен спеченный материал на основе меди для коммутирующих контактов при следующем соотношении его компонентов, мас. % : Карбид титана 7-13 Ниобий 1,5-5 или пятиокись ниобия 2,5-7,5 по крайней мере один компонент, выбранный из группы, содержащей кадмий, цинк, олово, окись кадмия, окись цинка, двуокись олова, кобальт, графит 0,5-3; медь - остальное. For this, a sintered material based on copper for switching contacts is proposed in the following ratio of its components, wt. %: Titanium carbide 7-13 Niobium 1.5-5 or niobium pentoxide 2.5-7.5 at least one component selected from the group consisting of cadmium, zinc, tin, cadmium oxide, zinc oxide, tin dioxide, cobalt graphite 0.5-3; copper is the rest.

Добавки Cd, Zn, Sn, CdO, ZnO, SnO₂, попадая в зону воздействия дугового разряда, испаряясь, обеспечивают аблирующий эффект, снижая тем самым перегревы поверхности контакта и, следовательно, эрозионный износ. Добавки графита и кобальта в виде дисперсных равномерно распределенных включений сопровождаются ускорением движения опорного пятна дуги, перескоками пятна по частицам включений, что также снижает перегревы поверхности контакта. Кроме того, частицы графита сгорают с образованием в зоне дугового воздействия восстановительного СО, что предохраняет поверхность контакта от окисления, стабилизирует контактное сопротивление.Additives Cd, Zn, Sn, CdO, ZnO, SnO ₂ , falling into the zone of influence of the arc discharge, evaporating, provide an ablating effect, thereby reducing contact surface overheating and, consequently, erosive wear. Additives of graphite and cobalt in the form of dispersed uniformly distributed inclusions are accompanied by acceleration of the motion of the arc reference spot, spot jumps on the inclusion particles, which also reduces the contact surface overheating. In addition, graphite particles burn with the formation of reducing CO in the arc zone, which protects the contact surface from oxidation and stabilizes contact resistance.

П р и м е р. Предложенный материал получали путем прессования смеси порошков исходных компонентов и последующего спекания в защитной среде. Полученные из материала электрические контакты подвергали испытаниям на электрический износ на установке с неподвижно закрепленным и контактами, между которыми инициировался дуговой разряд. Длительность дугового разряда составляла менее 10 мс. Амплитуда тока 100 А. Число разрядов на одно испытание 10000. Зазор 0,3 мм между контактами устанавливался с точностью 10 мкм. Изменение массы контактов после испытаний определялось взвешиванием на весах МР57 с точностью 0,02 мг. PRI me R. The proposed material was obtained by pressing a mixture of powders of the starting components and subsequent sintering in a protective environment. The electrical contacts obtained from the material were subjected to electrical wear tests on a unit with a fixed contact and contacts between which an arc discharge was initiated. The duration of the arc discharge was less than 10 ms. The amplitude of the current is 100 A. The number of discharges per test is 10,000. A gap of 0.3 mm between the contacts was set with an accuracy of 10 μm. The change in contact mass after testing was determined by weighing on an MP57 balance with an accuracy of 0.02 mg.

В таблице представлены результаты испытаний. (56) 1. Заявка Великобритании N 1376626, кл. В 22 F 1/00, 1972. The table shows the test results. (56) 1. UK application N 1376626, cl. B 22 F 1/00, 1972.

2. Патент Франции N 2266369, кл. С 22 С 9/00, 1978. 2. French Patent N 2266369, cl. C 22 C 9/00, 1978.

Claims

COPPER SINTERED MATERIAL FOR COMMUNICATING CONTACTS characterized in that it additionally contains titanium carbide, niobium or niobium pentoxide and at least one component selected from the group consisting of cadmium, zinc, tin, cadmium oxide, zinc oxide, tin dioxide, to , graphite, in the following ratio of components, wt. %:
Titanium Carbide 7.0 - 13.0
Niobium 1.5 - 5.0
Niobium pentoxide 2.5 - 7.5
At least one component selected from the group consisting of cadmium, zinc, tin, cadmium oxide, zinc oxide, tin dioxide, cobalt, graphite 0.5 - 3.0
Copper Else