Materiály na elektrické kontakty
Obsah článku:
Materiály na elektrické kontakty
Elektrické kontakty patria k najdôležitejším konštrukčným prvkom spínacích zariadení. Majú spojiť elektrický obvod, viesť určitý čas elektrický prúd a potom obvod rozpojiť. Pri dotyku plôch kontaktov vzniká kontaktový (prechodový) odpor. Na povrchu kontaktov vzniká nevodivá oxidová vrstva, ktorej vodivosť sa ešte zhoršuje elektrickým oblúkom, ktorý vzniká pri spínaní.
Preto sa na materiály na výrobu kontaktov kladú náročné požiadavky:
- dobrá elektrická vodivosť,
- vysoká teplota tavenia,
- veľká tepelná vodivosť,
- veľká odolnosť voči pôsobeniu elektrického oblúka,
- veľká tvrdosť a pružnosť,
- odolnosť voči opotrebovaniu, oxidácii a rôznym chemickým vplyvom.
Všetky tieto vlastnosti súčasne nemá žiadny materiál. V praxi sa preto volí z dostupných materiálov ten, ktorý má vlastnosti najbližšie k požadovaným. Ako kontaktové materiály sa používajú čisté kovy, zliatiny kovov, pseudozliatiny, plátkové kovy (dvojkovy) a pokovované materiály.
Z čistých kovov sa používajú striebro Ag, meď Cu, zlato Au, platina Pt, volfrám W a molybdén Mo. V slaboprúdovej elektrotechnike sa na kontakty najčastejšie používa striebro, v silnoprúdovej elektrotechnike meď. Zlato, platina, molybdén a volfrám sa používajú na kontakty veľmi náročných prístrojov, kde sa vyžaduje mimoriadne vysoká spoľahlivosť. nosnice sliepky
Zliatiny kovov používané na výrobu kontaktov majú lepšie vlastnosti a sú lacnejšie ako čisté kovy. Tvoria najpočetnejšiu skupinu kontaktových materiálov. Najčastejšie sa používajú zliatiny medi (napr. fosforový a berýliový bronz, mosadz), striebra Ag–Cu (striebro – meď), Ag–Cd (striebro – kadmium), Ag–Pd (striebro – paládium), Ag–Ni (striebro – nikel), Ag–Cu–Ni (striebro – meď – nikel), Au–Ni (zlato – nikel), Au–Ag–Ni (zlato – striebro – nikel).
Pseudozliatiny (nepravé zliatiny alebo spekané kovy) sú materiály, vyrábané práškovou metalurgiou, ktoré spájajú veľkú tvrdosť a odolnosť proti oblúku s veľkou elektrickou a tepelnou vodivosťou. Ako príklad možno uviesť pseudozliatinu W–Cu (volfrám – meď). Volfrám dáva pseudozliatine veľkú tvrdosť a odolnosť voči oblúku, opotrebovaniu a zvareniu, meď dobrú elektrickú a tepelnú vodivosť. Podobne sa vytvárajú pseudozliatiny W–Ag (volfrám – striebro), Ag–Ni (striebro – nikel), Mo–Ag (molybdén – striebro) a iné.
Plátkové kovy (dvojkovy) sa používajú z ekonomických dôvodov. Ušľachtilý a drahý materiál (napr. striebro Ag, zlato Au, platina Pt a ich zliatiny) sa v tomto prípade navalcuje za tepla na nosný podklad z lacnejšieho materiálu (meď, mosadz, bronz, oceľ).
Pokovované materiály, ktoré vznikajú nanesením zlata Au alebo striebra Ag na kontakty z medi a jej zliatin, majú väčšiu vodivosť, odolnosť voči opaľovaniu kontaktov a lepšiu chemickú odolnosť.
