Materiale pentru constructia contactelor

Materiale pentru constructia contactelor

In vederea realizarii unor functionalitati corespunzatoare a contactelor electrice, materialele destinate constructiei acestora trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte de baza:

sa se caracterizeze prin conductivitati electrice si termice de valori cat mai

mari;

sa prezinte duritate si rezistenta la oboseala avand valori ridicate;

sa aiba temperaturi de topire si de vaporizare mari;

sa fie rezistente la eroziune, uzura mecanica si la coroziune, iar peliculele

disturbatoare de oxizi sa prezinte conductivitate electrica de valori mari;

sa fie ieftine si usor prelucrabile.

Trebuie remarcat faptul ca nici unul din metalele existente nu satisface integral cerintele enumerate, incat, in constructia contactelor se adopta solutii diferite, care sa raspunda in mod rational atat unor conditii de functionalitate, cat si unor criterii tehnico-economice. Se cunoaste ca metalele din aceeasi grupa a tabelului periodic al elementelor au proprietati apropiate; astfel cuprul (Cu), argintul (Ag), aurul (Au) se caracterizeaza prin conductivitati electrice si termice ridicate, paladiul (Pd) si platina (Pt) se comporta corespunzator sub raportul migratiei fine, iar  wolframul (W) si molibdenul (Mo) prezinta temperaturi de topire si de vaporizare ridicate, fiind recomandate pentru constructii intens solicitate sub actiunea arcului electric. O directie importanta de dezvoltare a materialelor de contact consta in obtinerea unor aliaje noi,

Piesele de contact realizate din Ag prezinta insa duritate mica, tendinta de sudare si rezistenta relativ redusa la electroeroziune. Deoarece unele dezavantaje pot fi diminuate prin aliere, Ag are o larga utilizare in constructia contactelor electrice. Acesta este folosit atat pentru acoperirea galvanica a unor piese de contact executate din alte materiale (de exemplu din Cu), cat si pentru placarea contactelor, prin sudare sau prin lipire. Alt metal utilizat in constructia legaturilor de  contact este aluminiul.

Acesta se caracterizeaza prin conductivitate electrica si termica de valori mai mici decat cele corespunzatoare cuprului, dar este mai usor si mai ieftin decat cuprul. Utilizarea Al este restransa la realizarea legaturilor fixe de contact, deoarece are duritate si elasticitate de valori mici, iar peliculele de oxizi depuse pe suprafata de contact se caracterizeaza prin rezistenta superficiala specifica de

valori mari, conductia fiind astfel inrautatita. 

Wolframul este un metal cu o buna stabilitate fata de solicitarile produse sub actiunea arcului electric, caracterizandu-se prin puncte de topire si de vaporizare ridicate. Conductivitatile termica si electrica sunt de valori mici, dar prezinta duritate ridicata si o buna rezistenta mecanica. Se utilizeaza in constructia contactelor de rupere si a armaturilor de preluare a extremitatilorcoloanei arcului electric de deconectare, repere constructive intens solicitate la electroeroziune.

O utilizare larga in constructia contactelor electrice o au materialele metalo-ceramice, obtinute prin sinterizare, compusi care sumeaza proprietatile contradictorii ale metalelor si aliajelor, referitoare la rezistenta fata de electroeroziune, respectiv la valorile conductivitatilor electrica si termica.