Materials utilitzats per fer contactes elèctrics

La vida útil i la fiabilitat del contacte depenen en gran mesura del material del contacte.

Requisits de material de contacte:

1. Alta conductivitat elèctrica i conductivitat tèrmica.

2. Resistent a la corrosió.

3. Resistència a la formació de pel·lícules d'alta r.

4. Baixa duresa del material, per reduir la força de premsat.

5. Alta duresa per reduir el desgast mecànic durant l'encesa i apagada freqüent.

6. Baixa erosió.

7. Alta resistència a l'arc (punt de fusió).

8. Alta corrent i voltatge necessaris per a l'arc.

9. Fàcil maneig i baix cost.

Els requisits enumerats són contradictoris i és gairebé impossible trobar un material que compleixi tots aquests requisits.

Els materials següents s'utilitzen per a les connexions de contacte:

Med. Compleix gairebé tots els requisits anteriors, excepte la resistència a la corrosió. Els òxids de coure tenen una conductivitat baixa. El coure és el material de contacte més comú i s'utilitza tant per a contactes desmuntables com de commutació.En les juntes desmuntables, s'utilitzen recobriments anticorrosió a les superfícies de treball.

En els contactes de commutació, el coure s'utilitza quan es pressiona per sobre de 3 N per a tots els modes de funcionament excepte a llarg termini. Per a un funcionament continu, no es recomana coure, però si s'utilitza, s'han de prendre mesures per combatre l'oxidació de les superfícies de treball. El coure també es pot utilitzar per a contactes d'arc. A baixa pressió de contacte (P < 3 N) no es recomana l'ús de contactes de coure.

Plata. Material de contacte molt bo que compleix tots els requisits excepte la resistència a l'arc a corrents elevats. Té una bona resistència al desgast a corrents baixes. Els òxids de plata tenen gairebé la mateixa conductivitat que la plata pura. La plata s'utilitza per als contactes principals en dispositius d'alta corrent, per a tots els contactes amb funcionament continu. En contactes per corrents baixes a baixa pressió (contactes de relé, contactes del circuit auxiliar).

La plata s'utilitza generalment en forma de superposicions: tota la part està feta de coure o un altre material sobre el qual es solda (solda) un revestiment de plata per formar una superfície de treball.

Alumini. En comparació amb el coure, té una conductivitat i una resistència mecànica significativament inferiors. Forma una pel·lícula d'òxid sòlid poc conductora, la qual cosa limita molt el seu ús. Es pot utilitzar en connexions de contacte plegables (barres, cables de camp). Amb aquest propòsit, les superfícies de treball de contacte són platejades, coures o reforçades amb coure.

No obstant això, s'ha de tenir en compte la baixa resistència mecànica de l'alumini, com a conseqüència de la qual les juntes es poden debilitar amb el temps i el contacte es pot trencar (no s'ha de sobreestimar la pressió de contacte).L'alumini no és adequat per a la commutació de contactes.

Platí, or, molibdè. S'utilitzen per a la commutació de contactes per corrents molt baixes a baixa pressió. El platí i l'or no formen pel·lícules d'òxid. Els contactes fets amb aquests metalls tenen una baixa resistència transitòria.

Tungstè i aliatges de tungstè. D'alta duresa i punt de fusió elevat, tenen una alta resistència al desgast elèctric.Els aliatges de tungstè i tungstè-molibdè, tungstè-platí i altres s'utilitzen a corrents baixes per a contactes amb una freqüència de trencament elevada. A corrents mitjanes i altes, s'utilitzen com a contactes d'arc per interrompre corrents de fins a 100 kA i més.

Punts de fusió de diferents materials conductors

Metall sinteritzat: una mescla mecànica de dos metalls pràcticament no aliats que s'obté mitjançant la sinterització d'una barreja de les seves pols o impregnant un amb una fosa de l'altre. En aquest cas, un dels metalls té una bona conductivitat, mentre que l'altre té una alta resistència mecànica, és refractari i resistent a l'arc. D'aquesta manera, les ceràmiques metàl·liques combinen una alta resistència a l'arc amb una conductivitat relativament bona.

Les composicions metall-ceràmiques més habituals són: plata - tungstè, plata - molibdè, plata - níquel, plata òxid de cadmi, plata - grafit, plata - grafit - níquel, coure - tungstè, coure - molibdè, etc. Plata, principalment per a corrent altern) per a corrents intermitents mitjanes i grans, així com per a contactes principals per a corrents nominals de fins a 600 A.