RU2777647C1 - Способ нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения - Google Patents
Способ нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777647C1 RU2777647C1 RU2021139045A RU2021139045A RU2777647C1 RU 2777647 C1 RU2777647 C1 RU 2777647C1 RU 2021139045 A RU2021139045 A RU 2021139045A RU 2021139045 A RU2021139045 A RU 2021139045A RU 2777647 C1 RU2777647 C1 RU 2777647C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact surface
- gallium alloy
- contact
- alloy
- gallium
- Prior art date
Links
- 229910000807 Ga alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000001681 protective Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 14
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 5
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 26
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 24
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 11
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005591 charge neutralization Effects 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 3
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L Zinc chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920005630 polypropylene random copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 2
- 102200017801 COX18 C23G Human genes 0.000 description 1
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N Dinuclear Copper Ion Chemical compound [Cu].[Cu] ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940006110 Gallium-67 Drugs 0.000 description 1
- 206010039911 Seizure Diseases 0.000 description 1
- 101710037203 TIMM9 Proteins 0.000 description 1
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-OIOBTWANSA-N gallium-67 Chemical compound [67Ga] GYHNNYVSQQEPJS-OIOBTWANSA-N 0.000 description 1
- -1 indium tin silver bismuth cadmium zinc copper aluminum molybdenum nickel Chemical compound 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения и может быть использовано в стационарных промышленных циклах при производстве контактных систем электротехнического оборудования и в технологических регламентах при монтаже, ремонте и эксплуатации контактных систем непосредственно на месте установки электрооборудования. Проводят очистку контактной поверхности от загрязнений, ее обезжиривание, обработку контактной поверхности для удаления окисной пленки и нанесение основного слоя галлиевого сплава. После снятия окисной пленки проводят предварительную обработку контактной поверхности нанесением слоя галлиевого сплава посредством абразивного материала при расходе галлиевого сплава не более 10% от массы галлиевого сплава для нанесения защитного проводящего галлиевого покрытия на контактную поверхность. Последующее нанесение основного слоя галлиевого сплава проводят с диффундированием галлиевого сплава в контактную поверхность. Обеспечивается контроль и регулировка диффузионного процесса локально-контактного плавления, а также ограничение явления охрупчивания поверхностного слоя твердого металла и предохранение контактной поверхности от воздействия окружающей среды и протекания окислительных процессов на протяжении длительного времени. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в стационарных промышленных циклах при производстве контактных систем электротехнического оборудования и в технологических регламентах при монтаже, ремонте и эксплуатации контактных систем непосредственно на месте установки электрооборудования.
Из существующего уровня техники известен способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений (источник информации RU№2580355, опубликовано 10.04.2016, МПК C23C 26/02). Способ нанесения защитного металлопокрытия из легкоплавкого сплава на основе висмута на токопередающие поверхности контакт-деталей контактных соединений, включающий очистку от загрязнений и обезжиривание токопередающих поверхностей, нанесение флюса, удаление остатков флюса и опилок и нанесение на токопередающие поверхности легкоплавкого сплава на основе висмута, отличающийся тем, что используют наносимый легкоплавкий сплав на основе висмута, имеющий диапазон температур плавления 44-95°С и следующий состав, мас.%: Висмут 44,0÷99,993;Индий 0,001÷55,994; Олово 0,001÷28,0; Свинец 0,001÷40,0; Кадмий 0,001÷25,0; Цинк 0,001÷25,0; Медь 0,001÷10,0; Алюминий 0,001÷12,0, а перед нанесением легкоплавкого сплава на основе висмута нагреву до температуры 49-100°С подвергают легкоплавкий сплав на основе висмута, инструмент для нанесения и контакт-детали.
Недостатком данного решения является то, что висмут, как основа для изготовления эвтектики легкоплавкого сплава, имеет невысокую коррозионную способность по отношению к металлам. Именно коррозионная способность определяет возможность реализации полного процесса локально-контактного твердо-жидкого плавления эвтектики с металлом контактной поверхности с прохождением стадии разрыва связей атомов в кристаллической решетке твердого металла (образование новых связей с атомами сплава эвтектики) и последующей диффузии в контактную поверхность (процесс когезии). В связи с тем, что металлосплав на основе висмута имеет сравнительно высокую температуру плавления 44-95°С, необходима повышенная энергетика процесса и поэтому технологические операции данного способа выполняются при температурах в диапазоне 44÷ 95°С. При этом требуется в течение всего процесса нанесения покрытия стабильно поддерживать заданную температуру для легкоплавкого сплава в специальной форме, контактной поверхности и инструмента по нанесению легкоплавкого сплава. В случае снижения температуры произойдет кристаллизация сплава и прекращение процесса нанесения покрытия. Также, после процесса травления флюсом отсутствует технологическая операция по удалению остатков флюса. Утверждение, что флюс испарится вместе с остатками окисной пленки не гарантирует полной очистки поверхности и прекращения процесса травления контактной поверхности и наносимого металлосплава. При этом, остатки флюса чрезвычайно коррозионно-активны, поэтому их необходимо сразу полностью удалять после процесса травления и это рекомендуется выполнять отдельной технологической операцией. Повышенные температурные режимы при нагреве легкоплавкого сплава, контактных деталей и инструмента для нанесения в диапазоне до 100 °С сложно выполнимы с точки зрения применяемого оборудования и являются дополнительными опасными производственными факторами для системы охраны труда и техники безопасности на промышленном предприятии. Также необходимо учитывать, что металлические покрытия с применением сплавов на основе висмута в зависимости от процентного содержания висмута обладают склонностью к трещинообразованию и увеличению объема при затвердевании.
Из уровня техники также известен способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений (источник информации RU№2690086, опубликовано 12.03.2019, МПК C23C 26/02,C22C 28/00). Способ нанесения защитного покрытия из легкоплавкого сплава на основе индия на токопередающие поверхности контакт-деталей контактных соединений, включающий очистку от загрязнений, обезжиривание токопередающих поверхностей, нанесение флюса, удаление остатков флюса, проведение нагрева легкоплавкого сплава на основе индия, инструмента для нанесения упомянутого покрытия и контакт-деталей и нанесение на токопередающие поверхности контакт-деталей легкоплавкого сплава на основе индия, отличающийся тем, что используют сплав на основе индия с температурой плавления 72°C, имеющий состав, мас. %: индий - 66,3, висмут - 33,7.
Недостатком данного решения является то, что вышеописанный способ так же не предусматривает отдельной технологической операции по удалению остатков флюса и результатов травления. Данный способ нанесения покрытия на контактные поверхности является технически сложным для применения в условиях эксплуатации электрооборудования при выполнении ППР и ревизии контактных соединений. Сложность применения данного способа заключается в повышенном температурном режиме в течение всего технологического цикла свыше 72 °C, т.к. в случае понижения температуры сплава, металлической щетки или контактной поверхности произойдет кристаллизация (затвердевание) сплава. При применении данного способа в условиях стационарного производства по изготовлению или ремонту контактных соединений так же потребуется дополнительное термическое оборудование для поддержания заданных температурных режимов.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ обработки контактных поверхностей разборного электрического контактного соединения (источник информации RU№2411305, опубликовано 12.02.2011, МПК C23C 26/02, C23G 1/00, H01R 24/00, C22C 28/00). Способ обработки контактных поверхностей разборного электрического контактного соединения, включающий обработку контактных поверхностей для удаления окисной пленки, нагрев контактных поверхностей и нанесение металлического покрытия из галлиевого сплава локальным контактным плавлением, отличающийся тем, что удаление оксидной пленки осуществляют химической обработкой контактных поверхностей первым раствором травления, с последующей его нейтрализацией и очисткой контактных поверхностей от результатов травления, затем проводят механическую очистку контактных поверхностей шлифованием, после которой осуществляют нагрев контактных поверхностей, нанесение металлического покрытия из галлиевого сплава в среде второго раствора травления и последующую нейтрализацию остатков второго раствора травления.
Недостатком прототипа является сложность удаления окисной пленки с контактной поверхности: нанесение раствора травления, нанесение раствора для последующей нейтрализации и остановки процесса травления и очистка контактной поверхности от результатов травления и растворов. Это сложный процесс, особенно при учете, что применяемые растворы имеют завышенную концентрацию вредных для человеческого организма веществ и все операции необходимо выполнять с дополнительными средствами защиты. Последующее шлифование контактной поверхности с применением металлической щеткой недостаточно эффективно, т.к. использование металлической щетки, как абразивный материал, не может обеспечить достаточную степень чистоты обработки металлической поверхности. Нанесение металлического покрытия согласно данному техническому решению выполняется после нагрева контактной поверхности до 35 °С и нанесение галлиевого сплава под слоем второго химического раствора, выполняющего роль флюса (для защиты нагретой контактной поверхности от окисления на время нанесения металлического покрытия) с последующей его нейтрализацией флюса следующим химическим раствором.
Технический результат, который достигается путем использования данного способа нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения, заключается в контроле и регулировке диффузионного процесса локально-контактного плавления и ограничения явления охрупчивания поверхностного слоя твердого металла, а также предохранение контактной поверхности от воздействия окружающей среды и протекания окислительных процессов на протяжении длительного времени.
Для достижения указанного технического результата предлагается способ нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения. Способ нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения, включающий очистку контактной поверхности от загрязнений и ее обезжиривание, обработку контактной поверхности для удаления окисной пленки и нанесение основного слоя галлиевого сплава, причем после снятия окисной пленки проводят предварительную обработку контактной поверхности нанесением слоя галлиевого сплава посредством абразивного материала при расходе галлиевого сплава не более 10% от массы галлиевого сплава для нанесения защитного проводящего галлиевого покрытия на контактную поверхность, а последующее нанесение основного слоя галлиевого сплава проводят с диффундированием галлиевого сплава в контактную поверхность.
В предлагаемом способе может использоваться многокомпонентный сплав на основе галлия, имеющий диапазон температур плавления 1÷24˚ С и следующий состав, мас.%:
| галлий индий олово серебро висмут кадмий цинк медь алюминий молибден никель примеси |
56÷99,99 0,001÷30,0 0,001÷20,0 0,001÷8,0 0,001÷10,0 0,001÷10,0 0,001÷10,0 0,0001÷14,0 0,0001÷14,0 0,0001÷ 8,0 0,0001÷8,0 0,0001÷3,0 |
В частности, при наличии механических повреждений контактной поверхности, полученных в процессе эксплуатации, способ может включать в себя этап шлифовки абразивным материалом перед предварительной обработкой контактной поверхности тонким слоем галлиевого сплава.
Кроме того, если при выполнении технологической операции по нанесению покрытия температура контактной поверхности ниже 3 °С, предлагаемый способ включает в себя этап кратковременного нагрева контактной поверхности до температуры не ниже температуры плавления многокомпонентного галлиевого сплава 10÷24 ˚С.
Контактная поверхность очищается от загрязнений и обезжиривается с использованием преимущественно органических растворителей (например, ацетон). Очистка контактной поверхности от окисной пленки медной контактной поверхности может выполняться обработкой водным раствором хлористого цинка с плотностью раствора не более 1,13 (10% раствор соляной кислоты), а для алюминиевой контактной поверхности может выполняться 3% раствором едкого натра. После травления контактная поверхность насухо протирается от остатков травления, если они имеются. При наличии механических повреждений контактной поверхности, полученных в процессе эксплуатации, производится шлифовка абразивным материалом.
В случае, если при выполнении нанесения защитного металлического покрытия температура окружающей среды и соответственно температура контактной поверхности ниже 3 °С, то необходимо выполнить кратковременный нагрев контактной поверхности до температуры не ниже температуры плавления многокомпонентного галлиевого сплава 10÷24 ˚С. В большинстве случаев такой необходимости нет, т.к. в основном плановые работы по проведению ревизий и ППР контактных соединений в электроустановках выполняются в летний-осенний период, когда температурный режим выше 3 °С. Дополнительный нагрев контактных поверхностей так же не требуется для стационарных производственных участков по производству и ремонту контактных соединений, т.к. согласно требований ОТ и СЭС температура окружающей среды на рабочих местах не ниже 18 ˚С.
После обработки контактной поверхности для удаления окисной пленки производится нанесение металлического защитного покрытия: предварительно контактная поверхность обрабатывается абразивным материалом, смоченным многокомпонентным галлиевым сплавом (первый этап). Расход сплава может составлять не более 10% от основной массы галлиевого сплава для обрабатываемой контактной поверхности. За счет малого количества сплава, наносимого преимущественно абразивным материалом, нет явно выраженного насыщения контактной поверхности жидким металлом сплава и в результате этого процесс локально-контактного плавления происходит практически мгновенно. Путем нанесения предварительного покрытия контактной поверхности формируется первичный защитный слой, предохраняющий длительное время контактную поверхность от воздействия окружающей среды и протекания окислительных процессов. Это особенно важно для применения способа в стационарных производственных циклах изготовления контактных систем электротехнического оборудования, когда процесс нанесения защитного металлического покрытия имеет временной разрыв в технологических операциях. Также сформированный твердый первичный слой покрытия выполняет роль ограничительного барьера, сдерживающего процесс охрупчивания контактной поверхности при нанесении основного покрытия. Это объясняется тем, что первичный твердый слой, внедренный в контактную поверхность на молекулярном уровне, ограничивает скорость и активность протекания локально-контактного плавления насыщенной жидкой фазы галлиевого сплава с твердой контактной поверхностью при последующем втором этапе нанесения металлического покрытия. Применение первого этапа нанесения покрытия в первую очередь предназначено для контактных соединений из алюминия, т.к. наиболее подвержены эффекту охрупчивания и окислительным процессам контактные поверхности из алюминия и его сплавов.
Далее, на подготовленную контактную поверхность, с нанесенным первичным защитным покрытием, наносится второй основной слой покрытия. Галлиевый сплав наносится преимущественно тканевым хлопчатобумажным тампоном, смоченным в этом сплаве. Учитывая, что на контактной поверхности предварительно уже нанесен первичный слой покрытия, дополнительное количество галлиевого сплава, необходимого для формирования итогового, диффундированного в контактную поверхность проводящего слоя, требуется на 25÷30% меньше по сравнению со способом прототипа. Контактные поверхности с нанесенным защитным покрытием могут быть собраны в контактное соединение сразу после обработки и использованы для дальнейшей эксплуатации.
Частный случай реализации способа может быть выполнен следующим образом: Способ нанесения защитного металлического покрытия на контактных поверхности разборного болтового контактного соединения «медь-медь». Производится разборка контактного соединения. Ветошью, смоченной ацетоном, очищается контактная поверхность от загрязнений и остатков, ранее нанесенных защитных и электропроводящих смазок и вытирают насухо. Хлопчатобумажным тампоном, смоченным 10% водным раствором хлористого цинка, протиранием выполняют очистку контактной поверхности от окисных покрытий. Контроль чистоты поверхности выполняется визуально: поверхность имеет равномерный светло-жёлтый цвет, без темных пятен остатка окислов. Поверхность протирают насухо. Если контактная поверхность имеет глубокие царапины (задиры, небольшие углубления), то поверхность при необходимости дополнительно обрабатывают механическим шлифованием. Применяемый абразивный материал –шлифовальная шкурка зернистостью Р120, при более серьезных повреждениях контактной поверхности возможно применение абразива с Р80÷100. Обработка выполняется до полного устранения повреждений. Контактная поверхность протирается от остатков механической обработки. Многокомпонентный галлиевый сплав для выполнения обработки находится в медицинском шприце емкостью 0,5 мл, учитывая плотность сплава это составляет 3,3 грамма. Средний расход сплава составляет 1 грамм на 220 см². Для выполнения работ прилагается инструкция, определяющая порядок расхода сплава для нанесения первичного слоя покрытия и вторичного. При температуре окружающей среды не ниже 5 ˚С предварительный нагрев контактной поверхности не выполняется. На абразивный материал наносится небольшое количество многокомпонентного галлиевого сплава и выполняется зачистка контактной поверхности с одновременным нанесением сплава для первичного слоя покрытия. Контактная поверхность приобретает матово-серебристый цвет. Поверхность не имеет необработанных пятен, покрытие сплошное равномерное, но не насыщенно влажное. Вторичное покрытие наносится хлопчатобумажным тампоном, смоченным сплавом. Покрытие имеет ненасыщенно-влажное состояние и имеет светлый серебристый цвет. Сборку соединение можно выполнять сразу после обработки. Для медной контактной поверхности разборного контактного соединения применяется следующий состав многокомпонентного галлиевого сплава, мас.%: галлий – 60% , индий – 17%, олово – 11% , висмут – 3% , кадмий- 2,5% цинк – 5% , медь – 1% , интерметаллиды прочих металлов (примеси) - 1,5% . Температура плавления сплава 5 ˚С. Температура окружающей среды 15 °С, обработка контактных соединений трансформаторной подстанции наружной установки без отдельного помещения.
Для выполнения обработки контактных соединений из разных материалов применяются различные модификации галлиевых сплавов, различающихся по компонентному составу и температуре плавления. Количество компонентов сплава и их процентное содержание в сплаве зависит от вида металла контактных поверхностей, типа контактного соединения и условий при выполнении обработки (температуры окружающей среды).
В частности, для нанесения защитного покрытия для контактных поверхностей коммутационного электрооборудования (разъединители, рубильники, автоматические выключателя) применяется следующий сплав, мас.%: галлий – 59% , индий – 16%, олово – 9% , кадмий- 1%, цинк – 4% , медь – 3% , молибден – 4%, никель – 3% интерметаллиды прочих металлов (примеси) - 1% . Температура плавления сплава 3 ˚С. Контактные поверхности коммутационных устройств выполняются из меди.
В частности, для нанесения защитного покрытия для контактных поверхностей изготовленных их алюминия (шинные соединения, аппаратные выводы электрооборудования систем коммутации) применяется следующий сплав, мас.%: галлий – 67% , индий – 5%, олово – 12% , висмут – 5%, кадмий- 1%, цинк – 3% , алюминий – 6%, интерметаллиды прочих металлов (примеси) - 1% . Температура плавления сплава 17˚С.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».
Claims (4)
1. Способ нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения, включающий очистку контактной поверхности от загрязнений и ее обезжиривание, обработку контактной поверхности для удаления окисной пленки и нанесение основного слоя галлиевого сплава, отличающийся тем, что после снятия окисной пленки проводят предварительную обработку контактной поверхности нанесением слоя галлиевого сплава посредством абразивного материала при расходе галлиевого сплава не более 10% от массы галлиевого сплава для нанесения защитного проводящего галлиевого покрытия на контактную поверхность, а последующее нанесение основного слоя галлиевого сплава проводят с диффундированием галлиевого сплава в контактную поверхность.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную обработку контактной поверхности и нанесение основного слоя галлиевого сплава осуществляют с использованием галлиевого сплава следующего состава, мас.%:
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии механических повреждений контактной поверхности, полученных в процессе эксплуатации, проводят шлифовку контактной поверхности абразивным материалом перед упомянутой предварительной обработкой контактной поверхности слоем галлиевого сплава.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/000013 WO2023128796A1 (ru) | 2021-12-27 | 2022-01-17 | Способ нанесения защитных металлических покрытий на контактные поверхности электрических контактных соединений |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2777647C1 true RU2777647C1 (ru) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW593748B (en) * | 2001-10-08 | 2004-06-21 | Alkali Metals Ltd | Method of obtaining protective coatings on the surface of chemically active materials |
| RU2301847C1 (ru) * | 2005-12-01 | 2007-06-27 | Григорий Наумович Перельштейн | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений |
| RU2411305C2 (ru) * | 2008-12-30 | 2011-02-10 | Владимир Александрович Рябов | Способ обработки контактных поверхностей разборного электрического контактного соединения |
| RU2516189C2 (ru) * | 2012-08-31 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW593748B (en) * | 2001-10-08 | 2004-06-21 | Alkali Metals Ltd | Method of obtaining protective coatings on the surface of chemically active materials |
| RU2301847C1 (ru) * | 2005-12-01 | 2007-06-27 | Григорий Наумович Перельштейн | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений |
| RU2411305C2 (ru) * | 2008-12-30 | 2011-02-10 | Владимир Александрович Рябов | Способ обработки контактных поверхностей разборного электрического контактного соединения |
| RU2516189C2 (ru) * | 2012-08-31 | 2014-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энкон-сервис" (ООО "Энкон-сервис") | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mansfeld et al. | Corrosion protection of high copper aluminium alloys by surface modification | |
| JPS59501751A (ja) | 半田剥離用溶液 | |
| EP3038790B1 (en) | Joining to aluminium | |
| CN105728984B (zh) | 松香芯软钎料用助焊剂、助焊剂包覆软钎料用助焊剂、松香芯软钎料和助焊剂包覆软钎料 | |
| RU2777647C1 (ru) | Способ нанесения защитного проводящего покрытия из галлиевого сплава на контактную поверхность электрического контактного соединения | |
| RU2516189C2 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности разборных контактных соединений | |
| EA042062B1 (ru) | Способ нанесения защитных металлических покрытий на контактные поверхности электрических контактных соединений | |
| WO2023128796A1 (ru) | Способ нанесения защитных металлических покрытий на контактные поверхности электрических контактных соединений | |
| JP6114770B2 (ja) | 銅合金材のスズめっき方法 | |
| Milošev et al. | The effect of surface pretreatment of aluminum alloy 7075-T6 on the subsequent inhibition by cerium (III) acetate in chloride-containing solution | |
| US4861374A (en) | Non-abrasive polish or cleaning composition and process for its preparation | |
| CN109371389A (zh) | 一种环保铝及铝合金的钝化方法 | |
| RU2580355C1 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений | |
| WO2018037579A1 (ja) | 洗浄剤組成物および洗浄方法 | |
| RU2411305C2 (ru) | Способ обработки контактных поверхностей разборного электрического контактного соединения | |
| RU2690086C2 (ru) | Способ нанесения металлического покрытия на токопередающие поверхности контактных соединений | |
| JP2021001363A (ja) | マスクの洗浄方法 | |
| CN105945455A (zh) | 一种锡焊助焊剂及其制作方法 | |
| CN106514123B (zh) | 一种零件表面锡铋易熔合金残渣去除方法 | |
| RU2718807C1 (ru) | Способ заделки дефектов в литых деталях из магниевых сплавов | |
| CN109396777A (zh) | 一种用于防止化工容器喷嘴腐蚀开裂的方法 | |
| JPS621896A (ja) | ステンレス鋼に錫・鉛合金メツキを施す方法 | |
| CN117512725A (zh) | 用于大电流保险管的锡锌线镀银工艺 | |
| RU2502567C1 (ru) | Способ удаления металлических покрытий с поверхности деталей из радиоактивного химически активного металла | |
| Sorokina et al. | Influence of No-Clean Flux on The Corrosivity of Copper After Reflow |