Композиционный жидкометаллический контакт и способ его изготовления

 

Изобретение может быть использовано при создании электрических коммутационных аппаратов. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение изготовления. Контакт (К) содержит пористый каркас, который пропитан со стороны контактирования легкоплавким металлом, а со стороны , обращенной к материалам, из которого выполнен контактодержатель (КД). Способ изготовления К заключается в одновременном смачивании каркаса легкоплавким металлом и материалом КД. Смачивание проводят с противоположных сторон каркаса во встречном направлении. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С

. СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН,.SUÄÄ 1644240 (5))5 Н 01 Н 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ WHT СССР (21) 4710457/07 (22) 18.04.89 (46) 23.04.91. Бюл. Р 15 (71) Московский энергетический институт и Институт проблем материаловедения АН УССР (72) В.Г.Дегтярь, A.Â.Èâàíoâ, Т.В.Воробьева, Л.И.Костенецкая, М.М.Чураков и 10.А.Смирнов (53). 621.316.524.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 621031, кл. Н 01 Н 29/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 966771, кл. Н 01 Н 29/00, 1981. (54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ УПЩКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОНТАКТ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к контактным узлам коммутационных аппаратов, и может быть использовано при создании сильноточной коммутационной аппаратуры с композиционными жидкометаллическими контактами.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение изготовления.

На фиг. 1 представлен композиционный жидкометаллический контакт, закрепленный в контактодержателе, на фиг. 2 иллюстрирует способ изготовления композиционного контакта.

Контакт (см.фиг.1) содержит пористый каркас 1, выполненный из порошка тугоплавкого металла и пропитанный с контактирующей стороны легкоплавким металлом или сплавом (57) Изобретение может быть использовано при создании электрических коммутационных аппаратов. Цель изобретения — повышение надежности и упрощение изготовления. Контакт (К) содержит пористый каркас, который пропитан со стороны контактирования легкоплавким металлом, а со стороны, обращенной к материалам, из которого выполнен контактодержатель (КД). Способ изготовления К заключается в одновременном смачивании каркаса легкоплавким металлом и материалом КД. Смачивание проводят с противоположных сторон каркаса во встречном направлении. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

2, а со стороны контактодержателя

3 материалом 4, из которого выполнен контактодержатель. Готовый контакт закреплен в гнезде контактодержателя 3 при помощи пайки 5.

Работает контакт следующим образом.

Контактирующая часть контакта пропитана легкоплавким сплавом или металлом 2, поэтому при контактировании с аналогичным контактом сохраняются все преимущества жидкометаллического контакта (малое переходное сопротивление, отсутствие сваривания контактов, малая величина силы контактного нажатия и т.д.). С другой стороны, в силу того, что часть контакта, обращенная к контактодержателю 3 пропита1644240 на материалом 4, из которого выполнен контактодержатель, легко обеспечить качественное закрепление контакта в контактодержателе

3, так как технология сварки и пайки однородных металлов .хорошо отработана.

Пример выполнения контакта.

Каркас выполняется из порошка тугоплавкого (обеспечивающего высокую эрозионную и химическую стойкость) металла, например вольфрама. Пропитывается с контактирующей стороны сплавом галлий-индийолово (температура плавления +10,5 С), а а со стороны контактодержателя медь.

Закрепление контакта в гнезде контактодержателя осуществляется пайкой припоем для меди. . 0

Способ изготовления контакта схематически представлен на фиг.2. Первоначально известными из порошковой металлургии методами прессуют и спекают пористый каркас 1 из тугоплав- 7 кого металла. Затем пористый каркас

1 помещают в пропиточную ванну 6, над которой расположен резервуар 7, снабженный заслонкой 8. В резервуаре 7 находится легоплавкий сплав

2, а в ванне 6 — металл 4,идентичный металлу контактодержателя. Процесс смачивания проводят либо в вакуумной, либо в водородной печи (на чертеже не показано), когда оба пропитывающих материала находятся в расплавленном состоянии. Из-за того, что температура плавления материала

4 контактодержателя всегда выше температуры плавления легкоплавкого

40 сплава 2, последний выдерживается до установления температуры, при которой начинается смачивание каркаса материалом контактодержателя и только после этого удаляют заслонку

8, жидкий легкоплавкий металл вступает в соприкосновение с каркасом и начинает его смачивать и пропитывать.

Процесс смачивания и пропитывания пористого каркаса 1 прохрдит одновре.Я менно двумя жидкими составляющими с противоположных сторон навстречу друг другу и заканчивается на границе встречи этих составляющих. Зная скорость смачивания пористого металла обеими жидкими составляющими можно заранее определить положение границы встречи этих составляющих, Пример реализации способа.

Готовый пористый вольфрамовый каркас

1 помещают в ванну 6 на медную пластинку. В резервуар 7 помещают сплав галлий-индий-олово. Ванна 6 и резервуар 7 размещены в водородной лечи.

При температуре плавления меди о (1083 С) открывают заслонку 8. Процесс смачивания пористого каркаса легкоплавким сплавом и медью происходит одновременно во встречном направлении. В результате получают контакт, одна сторона которого пропитана легкоплавким сплавом, а другая— материалом контактодержателя.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

1. Композиционный жидкометаллический контакт, содержащий пористый каркас из тугоплавкого металла по крайней мере частично пропитанный легкоплавким металлом или сплавом, одна сторона которого предназначена для крепления к контактодержателю, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения изготовления, пористый каркас со стороны крепления к контактодержателю пропитан материалом, из которого выполнен контактодержатель.

2. Способ изготовления композиционного жидкометаллического контакта, включающий изготовление пористого каркаса из порошка тугоплавкого металла с последующей пропиткой его легкоплавким металлом или сплавом, о т— л и ч а ю шийся тем, ччто одновременно с пролиткой легкоплавким металлом или сплавом производят пропитку каркаса материалом, из которого выполнен контактодержатель, причем указанные операции производят с противоположных сторон каркаса во встречном направлении.

1644240

Составитель М.Трофимова

Техред Л.Сердюкова Корректор C.Черни

Редактор Т.Шагова

Заказ 1463 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. .агарина, tt !! а 0