Elektrikontaktide valmistamiseks kasutatavad materjalid

Kontakti kasutusiga ja töökindlus sõltuvad suuresti kontakti materjalist.

Nõuded kontaktmaterjalidele:

1. Kõrge elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus.

2. Korrosioonikindel.

3. Vastupidavus suurele kile moodustumisele.

4. Materjali madal kõvadus, et vähendada survejõudu.

5. Kõrge kõvadus, et vähendada mehaanilist kulumist sagedase sisse- ja väljalülitamise ajal.

6. Madal erosioon.

7. Kõrge kaartakistus (sulamistemperatuur).

8. Kaare tekitamiseks vajalik suur vool ja pinge.

9. Lihtne käsitsemine ja madal hind.

Loetletud nõuded on vastuolulised ja kõigile neile nõuetele vastavat materjali on peaaegu võimatu leida.

Kontaktide ühendamiseks kasutatakse järgmisi materjale:

Med. Vastab peaaegu kõigile ülaltoodud nõuetele, välja arvatud korrosioonikindlus. Vaskoksiididel on madal juhtivus. Vask on kõige levinum kontaktmaterjal ja seda kasutatakse nii eemaldatavate kui ka lülituskontaktide jaoks.Eemaldatavates ühenduskohtades kasutatakse tööpindadel korrosioonivastaseid katteid.

Kontaktide vahetamisel kasutatakse vaske üle 3 N vajutamisel kõigi töörežiimide jaoks, välja arvatud pikaajaline. Pidevaks tööks ei ole vaske soovitatav, kuid selle kasutamisel tuleks võtta meetmeid tööpindade oksüdeerumise vastu võitlemiseks. Vaske saab kasutada ka kaarekontaktide jaoks. Madala kontaktrõhu korral (P < 3 N) ei ole vaskkontaktide kasutamine soovitatav.

Hõbedane. Väga hea kontaktmaterjal, mis vastab kõikidele nõuetele, välja arvatud kaaretakistus suurtel vooludel. Sellel on hea kulumiskindlus madalatel vooludel. Hõbeoksiididel on peaaegu sama juhtivus kui puhtal hõbedal. Hõbedat kasutatakse suure vooluga seadmete põhikontaktide jaoks, kõigi pideva tööga kontaktide jaoks. Kontaktides madala voolu korral madalal rõhul (relee kontaktid, abiahela kontaktid).

Hõbedat kasutatakse tavaliselt ülekatete kujul — kogu osa on valmistatud vasest või muust materjalist, millele keevitatakse (joodetakse) hõbedane kate, mis moodustab tööpinna.

Alumiiniumist. Võrreldes vasega on sellel oluliselt madalam juhtivus ja mehaaniline tugevus. See moodustab halvasti juhtiva tahke oksiidkile, mis piirab oluliselt selle kasutamist. Võib kasutada kokkupandavates kontaktühendustes (siinid, välijuhtmed). Selleks on kontakttööpinnad hõbedased, vask- või vask-tugevdatud.

Arvestada tuleks aga alumiiniumi madala mehaanilise tugevusega, mille tagajärjel võivad vuugid aja jooksul nõrgeneda ja kontakt katkeda (kontaktrõhku ei tasu üle hinnata).Alumiinium ei sobi kontaktide vahetamiseks.

Plaatina, kuld, molübdeen. Neid kasutatakse kontaktide vahetamiseks väga madalate voolude jaoks madalal rõhul. Plaatina ja kuld ei moodusta oksiidkilesid. Nendest metallidest valmistatud kontaktidel on madal siirdetakistus.

Volfram ja volframisulamid. Kõrge kõvaduse ja kõrge sulamistemperatuuriga on neil kõrge elektriline kulumiskindlus.Volframi ja volfram-molübdeeni sulameid, volfram-plaatina jt kasutatakse madalal voolul kõrge katkestussagedusega kontaktide jaoks. Keskmise ja suure voolu korral kasutatakse neid kaarekontaktidena voolude katkestamiseks kuni 100 kA ja rohkem.

Erinevate juhtivate materjalide sulamistemperatuurid

Paagutatud metall – mehaaniline segu kahest praktiliselt legeerimata metallist, mis saadakse nende pulbrite segu paagutamisel või ühe immutamisel teise sulatiga. Sel juhul on ühel metallidest hea juhtivus, teisel aga kõrge mehaaniline tugevus, see on tule- ja kaarekindel. Sel moel ühendab metallkeraamika kõrge kaarekindluse suhteliselt hea juhtivusega.

Levinumad metallkeraamilised kompositsioonid on: hõbe – volfram, hõbe – molübdeen, hõbe – nikkel, hõbekaadmiumoksiid, hõbe – grafiit, hõbe – grafiit – nikkel, vask – volfram, vask – molübdeen jne. Hõbedane, peamiselt vahelduvvoolu jaoks) keskmiste ja suurte katkendvoolude jaoks, samuti kuni 600 A nimivoolude peakontaktide jaoks.