RU2228237C1 - Method for making charge of contacts of argentum-graphite compositions - Google Patents
Method for making charge of contacts of argentum-graphite compositions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228237C1 RU2228237C1 RU2002126595/02A RU2002126595A RU2228237C1 RU 2228237 C1 RU2228237 C1 RU 2228237C1 RU 2002126595/02 A RU2002126595/02 A RU 2002126595/02A RU 2002126595 A RU2002126595 A RU 2002126595A RU 2228237 C1 RU2228237 C1 RU 2228237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- argentum
- silver
- contacts
- mixture
- powder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Contacts (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к изготовлению металлокерамических электрических контактов, предназначенных для работы в низковольтных автоматических выключателях для защиты электрических цепей от сверхтоков.The invention relates to powder metallurgy, in particular to the manufacture of ceramic-metal electrical contacts designed to operate in low-voltage circuit breakers to protect electrical circuits from overcurrents.
Известен способ изготовления шихты для электрических контактов из серебро-графитовой композиции, заключающийся в том, что порошок серебра (ПСр1 по ТУ 48-1-702-87) и порошок графита (сухой коллоидный препарат по ТУ 113-08-48-63-90) смешивают, а затем нагревают в восстановительной атмосфере (например, атмосфере водорода) при температуре 400-550°С для комкования порошка в гранулы с целью придания ей необходимой текучести [1]. Недостатком этого технического решения является низкая стойкость к свариванию при повышенных токах контактов, изготовленных из серебро-графитовой шихты.A known method of manufacturing a charge for electrical contacts from a silver-graphite composition, which consists in the fact that silver powder (PSr1 according to TU 48-1-702-87) and graphite powder (dry colloidal preparation according to TU 113-08-48-63-90 ) are mixed, and then heated in a reducing atmosphere (for example, a hydrogen atmosphere) at a temperature of 400-550 ° C to clump the powder into granules in order to give it the necessary fluidity [1]. The disadvantage of this technical solution is the low resistance to welding at high currents of contacts made of silver-graphite mixture.
Известен также способ изготовления шихты для электрических контактов на основе серебра, содержащих графит, заключающийся в том, что в шихту, содержащую серебро и графит, дополнительно вводят водорастворимую соль никеля в количестве от 0,5 до 5,0 мас.% в пересчете на никель и перед сушкой ее гранулируют [2]. Водорастворимую соль никеля вводят в шихту с целью повышения качества гранулирования и улучшения текучести шихты, которая перед прессованием заготовок контактов должна засыпаться в пресс-формы. Однако наличие никеля отрицательно сказывается на стойкости контактов к свариванию в режиме коммутации токов короткого замыкания.There is also known a method of manufacturing a charge for electrical contacts based on silver containing graphite, which consists in the fact that a mixture containing silver and graphite is additionally introduced with a water-soluble nickel salt in an amount of from 0.5 to 5.0 wt.% In terms of nickel and before drying it is granulated [2]. A water-soluble nickel salt is introduced into the mixture in order to improve the quality of granulation and improve the fluidity of the mixture, which must be poured into the molds before pressing the contact blanks. However, the presence of nickel adversely affects the resistance of the contacts to welding in the switching mode of short circuit currents.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ получения шихты, содержащей серебро и графит, раскрытый в описании к авторскому свидетельству на “Металлокерамический биметаллический электрический контакт” [3]. Описанный способ заключается в том, что шихту для материала рабочего слоя контакта, содержащего наряду с серебром 5-35 мас.% никеля и 2-3,5 мас.% графита, изготавливают путем перемешивания порошка, содержащего серебро, с порошком графита в вибромельнице с дополнительным измельчением, а нагрев полученной смеси в восстановительной атмосфере водорода осуществляют до получения гранулированной шихты. Недостатком этого технического решения является низкая стойкость к свариванию контактов, изготовленных из полученной таким способом серебро-графитовой шихты, в том числе из за высокого содержания в ней никеля.Closest to the claimed technical essence is a method of producing a mixture containing silver and graphite, disclosed in the description of the copyright certificate for “Ceramic bimetal electric contact” [3]. The described method consists in the fact that the charge for the material of the working contact layer, containing along with silver 5-35 wt.% Nickel and 2-3.5 wt.% Graphite, is made by mixing a powder containing silver with graphite powder in a vibrating mill with additional grinding, and heating the resulting mixture in a reducing atmosphere of hydrogen is carried out to obtain a granular charge. The disadvantage of this technical solution is the low resistance to welding of contacts made from the silver-graphite mixture obtained in this way, including due to the high nickel content in it.
Задачей настоящего изобретения является повышение стойкости к свариванию контактов, изготовленных из серебро-графитовой шихты.The objective of the present invention is to increase the resistance to welding of contacts made of silver-graphite mixture.
Сущность изобретения - способ изготовления шихты для контактов из серебро-графитовых композиций - заключается в том, что смешивают порошок, содержащий серебро, с порошком графита в вибромельнице и эту смесь нагревают до получения гранулированной шихты в атмосфере водорода при температуре 450-550°С. При этом порошок, содержащий серебро, является порошком углекислого серебра или смеси порошков серебра и углекислого серебра, однако в последнем случае содержание углекислого серебра должно быть не менее 30 мас.% в пересчете на серебро. Перемешивание смеси из порошка, содержащего серебро, и порошка графита в вибромельнице должно приводить к дополнительному измельчению частиц углекислого серебра до линейных размеров не более 1 мкм.The inventive method for the manufacture of a charge for contacts from silver-graphite compositions is that a powder containing silver is mixed with graphite powder in a vibratory mill and this mixture is heated to obtain a granular charge in a hydrogen atmosphere at a temperature of 450-550 ° C. The powder containing silver is a powder of silver carbon or a mixture of powders of silver and carbon dioxide, however, in the latter case, the content of carbon dioxide should be at least 30 wt.% In terms of silver. Mixing a mixture of powder containing silver and graphite powder in a vibratory mill should lead to additional grinding of carbon dioxide particles to a linear size of not more than 1 μm.
Благодаря использованию данного способа хрупкий порошок соли углекислого серебра, измельченный до размера не более 1 мкм, после разложения при нагревании в восстановительной атмосфере водорода обеспечивает получение мелкодисперсной шихты серебро - графит, в которой чешуйки графита равномерно распределены между мелкими частицами серебра. Контакты, изготовленные из этой шихты известными способами порошковой металлургии, обладают высокой стойкостью к свариванию при больших пропускаемых через них токах.Due to the use of this method, a brittle powder of silver carbonate salt, crushed to a size of not more than 1 μm, after decomposition when heated in a reducing atmosphere of hydrogen, provides a finely dispersed silver-graphite mixture in which graphite flakes are evenly distributed between small silver particles. Contacts made of this charge by known methods of powder metallurgy have high resistance to welding at high currents transmitted through them.
Описание конкретного примера реализации заявляемого способа.Description of a specific example of the implementation of the proposed method.
Смешивают порошки графита (ТУ 113-08-48-63-90) и углекислого серебра (ТУ 48-1-701-86) или порошки графита, углекислого серебра и серебра (ПСр1 по ТУ 48-1-702-87). В последнем случае углекислого серебра в шихте должно быть 30 или более массовых процента в пересчете на серебро. Смешивание производят в вибромельнице со стальными шарами в течение 20-90 мин до получения размеров частиц углекислого серебра не более 1 мкм. Затем смесь засыпают в поддоны из нержавеющей стали или никеля и помещают в электропечь, где производят разложение углекислого серебра до чистого серебра в атмосфере водорода при температуре 450-550°С в течение одного часа. Измельченный порошок углекислого серебра после разложения обеспечивает получение мелкодисперсной смеси, в которой чешуйки графита равномерно распределены между мелкими частицами серебра. Затем эту скомкованную смесь протирают через сито для получения гранул и придания шихте необходимой текучести. После этого шихта готова для изготовления контактов известными способами порошковой металлургии (прессование с удельным давлением 2,0-2,5 т/см2; спекание спрессованных заготовок в атмосфере водорода при 850-880°С в течение 1,5 часов; допрессовывание с удельным давлением 8-10 т/см2 и отжиг для снятия напряжений при 400-450°С в течение 30 мин).Powders of graphite (TU 113-08-48-63-90) and carbon dioxide (TU 48-1-701-86) or powders of graphite, carbon dioxide silver and silver (PSr1 according to TU 48-1-702-87) are mixed. In the latter case, silver carbon dioxide in the charge should be 30 or more mass percent in terms of silver. Mixing is carried out in a vibratory mill with steel balls for 20-90 minutes until the particle size of carbon dioxide silver is not more than 1 μm. Then the mixture is poured into pallets made of stainless steel or nickel and placed in an electric furnace, where carbon dioxide is decomposed to pure silver in a hydrogen atmosphere at a temperature of 450-550 ° C for one hour. The crushed silver carbon dioxide powder after decomposition provides a finely dispersed mixture in which graphite flakes are evenly distributed between small particles of silver. Then this crumpled mixture is wiped through a sieve to obtain granules and to give the mixture the necessary fluidity. After this, the mixture is ready for the manufacture of contacts by known methods of powder metallurgy (pressing with a specific pressure of 2.0-2.5 t / cm 2 ; sintering of pressed billets in a hydrogen atmosphere at 850-880 ° C for 1.5 hours; pressing with specific pressure of 8-10 t / cm 2 and annealing to relieve stresses at 400-450 ° C for 30 min).
Стойкость к свариванию контактов можно оценить по числу приварок контактов друг к другу, требующих больших усилий разрыва после пропускания через них импульсного тока большой величины. Чем больше число подобных приварок, тем ниже стойкость контактов к свариванию.The resistance to welding of contacts can be estimated by the number of welding of contacts to each other, requiring large breaking forces after passing a large pulse current through them. The greater the number of such welds, the lower the resistance of the contacts to welding.
Для подтверждения технического эффекта заявляемого способа было изготовлено 6 составов порошковой смеси, каждая из которых смешивалась определенное время определенным способом и подвергалась восстановительному нагреву при конкретных температурах (см. таблицу, столбцы 1-5). Затем из полученных шихт были изготовлены контакты и подвергнуты испытаниям на стенде СПКВ по РД-1-01 от 05.03.01.To confirm the technical effect of the proposed method, 6 compositions of the powder mixture were made, each of which was mixed for a certain time in a certain way and subjected to reductive heating at specific temperatures (see table, columns 1-5). Then, contacts were made from the obtained blends and tested at the SPKV stand according to RD-1-01 of 03/05/01.
Испытательные режимы:Test Modes:
Включаемый ток - 500 А.Switching current - 500 A.
Длительность пропускаемого тока - 3 мс.The duration of the transmitted current is 3 ms.
Переполюсовка контактов - через каждый цикл “включение - отключение”.Polarity reversal of contacts - through each cycle “on - off”.
Общее число циклов - 100.The total number of cycles is 100.
Стойкость контактов к свариванию оценивают по числу приварок контактов друг к другу, требующих усилий разрыва, больших чем 6 Н.The resistance of the contacts to welding is evaluated by the number of welds of contacts to each other, requiring tensile forces greater than 6 N.
В качестве неподвижного контакта был применен испытываемый контакт из серебро-графитовой композиции, в качестве подвижного - контакт из композиции серебро - 30 мас.% никеля (так, как это принято в автоматических выключателях).The test contact of the silver-graphite composition was used as a fixed contact, and contact from the silver composition was used as a movable contact — 30 wt.% Nickel (as is customary in circuit breakers).
Испытанию подвергали не менее 20 контактов, изготовленных из конкретной шихты. Оценку значимости отличий средних арифметических значений результатов измерений производили по t-критерию для α=0,05 [4]. Результаты испытаний приведены в 6 столбце таблицы.The test was subjected to at least 20 contacts made of a particular mixture. The significance of differences in the arithmetic mean values of the measurement results was estimated by the t-criterion for α = 0.05 [4]. The test results are shown in the 6th column of the table.
Результаты испытаний показывают, что стойкость к свариванию контактов, изготовленных из шихты, приготовленной заявляемым способом, в 3,4-4,2 раза выше стойкости к свариванию контактов, изготовленных из шихты, полученной способом-прототипом. Отличие средних арифметических значений числа приварок значимо: показатель стойкости по примеру 6 значительно хуже по сравнению с примерами 1-5.The test results show that the resistance to welding of contacts made from a mixture prepared by the inventive method is 3.4-4.2 times higher than the resistance to welding of contacts made from a mixture obtained by the prototype method. The difference between the arithmetic mean values of the number of welds is significant: the resistance index according to example 6 is significantly worse compared to examples 1-5.
Также очевидно, что уменьшение содержания углекислого серебра до величины, меньшей 30 мас.% в пересчете на серебро, приводит к снижению стойкости к свариванию: этот показатель по примеру 4 несколько хуже показателей по примерам 1-3.It is also obvious that a decrease in the carbon dioxide silver content to a value less than 30 wt.% In terms of silver leads to a decrease in welding resistance: this indicator in Example 4 is slightly worse than the indicators in Examples 1-3.
Увеличение среднего размера частиц углекислого серебра в смеси до 5 мкм, которое обеспечивается уменьшением времени смешивания в вибромельнице до 5 мин, также приводит к снижению стойкости к свариванию: этот показатель по примеру 5 несколько хуже показателей по примерам 1-3.The increase in the average particle size of silver carbon dioxide in the mixture to 5 μm, which is provided by reducing the mixing time in the vibrating mill to 5 minutes, also leads to a decrease in resistance to welding: this indicator in example 5 is slightly worse than the indicators in examples 1-3.
Таким образом, заявляемый способ изготовления шихты для контактов из серебро-графитовых композиций позволяет изготавливать контакты известными способами порошковой металлургии, которые обладают высокой стойкостью к свариванию при больших импульсных токах, пропускаемых через них.Thus, the inventive method of manufacturing a charge for contacts from silver-graphite compositions allows the manufacture of contacts by known methods of powder metallurgy, which are highly resistant to welding at high pulsed currents passed through them.
ЛитератураLiterature
1. Обзорная информация “Порошковые контактные материалы низковольтной аппаратуры”, Москва, Информэлектро, 1986, 64 с.1. Overview “Powder contact materials of low-voltage equipment”, Moscow, Informelectro, 1986, 64 p.
2. Авторское свидетельство СССР №1577173.2. USSR copyright certificate No. 1577173.
3. Авторское свидетельство СССР №1313244.3. USSR copyright certificate No. 1313244.
4. Шторм Р. Математическая статистика. М.: Мир, 1970, 368 с.4. Storm R. Mathematical statistics. M.: Mir, 1970, 368 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126595/02A RU2228237C1 (en) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Method for making charge of contacts of argentum-graphite compositions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002126595/02A RU2228237C1 (en) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Method for making charge of contacts of argentum-graphite compositions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002126595A RU2002126595A (en) | 2004-04-10 |
RU2228237C1 true RU2228237C1 (en) | 2004-05-10 |
Family
ID=32679005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002126595/02A RU2228237C1 (en) | 2002-10-08 | 2002-10-08 | Method for making charge of contacts of argentum-graphite compositions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2228237C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716234C1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический центр углеродных и композиционных материалов" | Method of making electric contact and composite electric contact |
-
2002
- 2002-10-08 RU RU2002126595/02A patent/RU2228237C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716234C1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технологический центр углеродных и композиционных материалов" | Method of making electric contact and composite electric contact |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10662507B2 (en) | Method for producing a thermoelectric material | |
JP4976567B2 (en) | Thermoelectric conversion material | |
US2415036A (en) | Resistance material | |
KR102369763B1 (en) | solid electrolyte | |
US5403543A (en) | Process for manufacturing a contact material for vacuum circuit breakers | |
US2175899A (en) | Process for making metal articles | |
CN104051054A (en) | Silver-based and titanium-carbide-based contact material and preparation method thereof | |
JP4174689B2 (en) | Pre-alloyed copper-containing powder and its use in the production of diamond tools | |
RU2228237C1 (en) | Method for making charge of contacts of argentum-graphite compositions | |
US4452651A (en) | Electrical contact materials and their production method | |
KR101072299B1 (en) | fabrication method for La doped AgSbTe2 thermoelectric materials and the thermoelectric materials thereby | |
KR101264311B1 (en) | fabrication method of thermoelectric materials containing nano-dot made by external generation and inclusion | |
JP2009030100A (en) | Ag-Ni-BASED ELECTRICAL CONTACT MATERIAL AND ITS MANUFACTURING METHOD | |
US2288122A (en) | Metallic composition for electrical contacts and the like | |
KR101417965B1 (en) | GeTe thermoelectric material doped with Ag and Sb and La and manufacturing method thereby | |
Joshia et al. | Effect of lithium addition on density and oxide-phase morphology of Ag-ZnO electrical contact materials | |
KR101323321B1 (en) | MnTe thermoelectric material doped with Sb and manufacturing method thereby | |
CN103745842A (en) | Silver-based electrical contact material and preparation method thereof | |
US2621123A (en) | Method of sintering silver contact material | |
RU2522584C1 (en) | Method of material manufacturing for arc-quenching and electric break contacts and material | |
Mikuła et al. | Copper matrix composites reinforced with volcanic tuff | |
RU2223843C1 (en) | Method of preparation of charge for lamellar electric contact | |
RU2131940C1 (en) | Method of producing sintered material based on copper for electric contacts | |
GB564905A (en) | Improvements relating to metal compositions | |
US3649364A (en) | Method for producing a material for use in the manufacture of oxygen electrodes for use in fuel cells |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161009 |