Контакт-деталь для герметизированногоконтакта c запоминанием

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (1„834789 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 16.07. 79 (21) 2797229/24-07 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет

Н 01 Н 1/66

Го«ударстоеинмй комитет

СССР

Опубликовано 30.05.8). Бюллетень Ж 20 и«а«лам изобретений,и «тирытий (53) УДК621.3)8.. .562.002.2

- (088.8) Дата опубликования описания 02. 06. 8) И.Н. Евгенова, P Ã. Егорова, В.Н. Варып рв

J

1 ! (72) Авторы изобретения и„.А.Е, Гаврикова (71) Заявитель (54) KOHTAKT-ДЕТАЛЬ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗИРОВАННОГО

КОНТАКТА С ЗАПОМИНАНИЕИ

Изобретение относится к изготовлению элементов коммутационной техники, в частности касается выполнения контактной системы магнитоуправляемого контакта с памятью (гезакона), предназначенного для коммутации токов, 5 например в системе телефонной связи.

Известны магнитоуправляемые герметизированные контакты (герконы), контактная. система которых представляет собой две контакт-детали, заваренные консольно в герметизированную капсулу.

Контакт-детали выполнены в виде частично расплющенных отрезков проволоки из пермаллоя марки 47НЦ и 52Н. Рабочая поверхность расплющенной части контакт-детали покрыта слоем эрозионно-стойкого покрытия.

Геркон имеет контактную систему аналогичную геркону, но в качестве материала контакт-деталей используют среднекоэрционные сплавы, обладающие свойствами "магнитной памяти". В СССР используют железо-никель-кобальтовые

2 сплавы, легированные добавками ниобия, церия и др., например марки 40КНБ. ,Известно использование в качестве эрозионно-стойкого контактного покрытия для герконов бинарного сплава на основе металла группы железа и тугоплавкого.металла, например, спяав вольфрам-никель () 1.

Однако такое покрытие не обеспечивает длительную работу контактной системы герконов, наблюдается изменение переходного сопротивления в процессе эксплуатации и вызванные этим сбои работы контактов по.незамыканию, а в случае коммутирования значительных нагрузок — сбои по неразмыканию.

Поэтому на практике в качестве са-i мостоятельного контактного покрытия указанное покрытие не применяют, а используют его как подслой под покрытие родием (2).

Известна контактная система гезаконов, контакт-детали которых выполнены из сплава типа 4ХКНБ. В качестве эро89

3 8347 зионностойкого покрытия рабочего конца контакт-детали использован родий, нанесенный через подслой золота (3 1 .

Система эта характеризуется высокой эрозионнои стоикостью и хорошими элект 5 рическими параметрами. Гезакон с родиевым контактным покрытием имеет доста.точно низкое значение сопротивления (не более 0,15 Ом) и большую износостойкость при работе в различных ком- 10 мутационных режимах.

Недостатком контакт-детали известной контактной системы гезакойа с золото-родиевым покрытием является то, что покрытие родием может быть нане- 15 сено только путем трудоемкой технологии. Для нанесения родиевого покрытия электролизом требуется повышенная температура (до 80 С), что приводит к сложному аппаратурному оформлению процесса, интенсивному испарению электролита в окружающую среду, и, как следствие, к постоянной корректировке концентрации электролита.

В процессе электролиза. Приготовление 25 родиевого электролита требует значительной эа"жираты времени (48 ч), причем раствор очань чувствителен к загрязнениям, очистка от которых очень трудоемка, и ведет к потерям драгоценного 30 металла — родия.

К недостаткам этой известной контакт-детали следует также отнести и то, что покрытие "родий по золоту" содержит два драгоценных (дефицитных) 35 металла.

Цель изобретения — снижение расхода драгоценного металла, а также упрощение технологии нанесения контактного покрытия. 40

Для достижения поставленной цели в контакт-детали гезакона, выполненной из сплава железо-никель-кобальт и имеющей на рабочем конце слой эро- 45 зионно †стойко контактного покрытия, нанесенного через подслой золота, предлагается в качестве указанного контактного покрытия использовать сплав рений-никель с содержанием рения.

15-88 мас.X.

Таким образом, вместо. драгоценного металла родия предлагается исполь" зовать рений в сплаве с никелем, при этом значительно упрощается технология нанесения контактного покрытия, а электрические параметры герметизированных контактов с контакт-деталями, имеющими предлагаемое покрытие, не хуже, чем у контактов с родиевым покрытием.

Предлагаемая контакт-деталь гезакона выполнена в виде отрезка проволоки из сплава типа 40КНБ, содержащего, вес.7: кобальта 40, никеля 20, ниобия 3, церия 0,2-0,5, железо — остальное. Примерно половина указанного отрезка расплющена на плоском штампе и подлежит заварке в стеклянную капсулу. Половина расплющенной части контакт-детали представляет собой рабочую поверхность,и покрывается слоем эрозионностойкого контактного покрытия. На рабочий конец любым известным способом, например, электролитическим, наносят слой золота. Толщина указанного слоя золота определяется из условий неухудшения магнитных свойств гезакона, чаще всего толщина слоя золота порядка 1 мкм. Поверх указанного слоя наносят эрозионностойкое покрытие из сплава рений-никель, например электролитическим способом. Толщина этого слоя до 3 мкм. При этом диапазоне содержания рения в сплаве допустимо в пределах 15-88 масс.X.

П р g м е р. Подслой золота наносят из любого известного электролита, например из железистосинеродистого или щелочного.

Слой, из сплава рений-никель в диапазоне концентраций рения 15-88 масс.7. может быть получен электролизом раствора соответствующих солей, при этом достигается высокая скорость осаждения покрытия. Так покрытие толщиной до

3 мкм можно получить за 25 мин..

Различное содержания рения в сплаве

15-88 масс.Ж может быть получено или путем изменения состава электролита или путем изменения режима электролиза например, меняя плотность тока, рН электролита и температуру) . Для этой цели применяются сульфаматный и сульфаматно-цитритный электролиты. Например, для осаждения блестящих компактных осадков .сплава рений-никель, содержащий 18,76 и 88Х рения, рекомендуются следующие составы электролитов и режимы электролиза.

О

Данные, полученные при температуре

20 С, рН среды 3, приведены в табл. 1.

834789

Таблица Ф

3 10-

0,75 63

0,25 91

0,25

1,125, 2,00 65

0,25

Т а б л и ц а 2

Родий партия 1

0,05-0,13 77-84 32-40 0,7-2,75 2 .

Родий партия,2

0,03-0,06 75-90 33-.40 3,0

Рений-никель, 0,05-0,09 62-84 33-49 2,0 (88X) Рений-никель, 0,06-0,10 64,94 26-37 Отказов нет (73 ) Рений-никель, 0,05-0,08 62,86 33-42 Отказов нет (7Ож) Рений-никель, О, 04-0, 10 72-92 24-33 О, 72 (1 5%) 3 10-"

5 10

5 10Для получения сплавов других составов иСпользуются электролиты с проме-. жуточным содержанием их составных частей. Во всех электролитах присутствует борная кислота, концентрация которой постоянна и равна 0,32 моль/л . Температура электролита комнатная. Аноды нерастворимые.

Покрытие, выполненное из электролитического бинарного сплава рений-никель, имеет высокие электрические характеристики и при наработке технического ресурса (3 10 срабатываний при нагрузке 12 Вт) сохраняет низким и стабильным переходное сопротивление.

В табл. 2 приведены результаты испытаний опытных партий гезаконов с рений-никелевым покрытием и для сравнения приведены характеристики гезаконов с родиевым покрытием.

7 8347

Испытания проводятся в режиме 60 В, 200 мА. Родий в партии 1 и 2 получен соответственно из аминхлоридного и сернокислого электролитов.

Приведенные испытания показывают, что гезаконы с покрытием из рений-никелевого сплава обладают такими же . высокими электрическими и эксплуатационными характеристиками, как и гезаконы с родиевым покрытием 10

Необходимо отметить, что при электролитическом нанесении покрытия электроперенос материалов происходит с образованием ровной контактной площадки типа "плато", что свидетельствует об однородности покрытия. Это обстоятель- ство, а также то, что температура плавления сплава рений-никель достаточно велика, например, для сплава с содержанием рения 75-98Х, она составляет

2700-3100 С в .отличие от родия, у которого она 1960 С в значительной степени обуславливает высокий срок службы и отсутствие ранних отказов при коммутации мощности 12 Вт. 25

Технология нанесения рений-никелевых сплавоц на золото значительно проще, по сравнению с осаждением родня на золото. Электролиты рения нетоксичны, просты в приготовлении, во время 30 электролиза не требуется подогрева и корректировки уровня. Кроме того, элекэлектролит для получения рений-никелевых сплавов имеет высокую рассеивающую способность, большой срок службы, з5 слабо чувствителен к загрязнению. Поэтому процесс этот легко управляем и может быть легко автоматизирован. Например, рений-никелевые покрытия можн. получить не только в стационарной в: не, но и в колокольной, что значительно повышает производительность труда.

Формула изобретейия

Контакт-деталь для герметизированного контакта с запоминанием (гезакона), выполненная из железо-никель-кобальтового сплава типа .40 КНБ, имеющая на рабочем конце эрозионностойкое покрытие, нанесенное через подслой золота, отличающаяся тем, что, с целью снижения расходов драгоценного металла и повышения технологичности при сохранении электричес-. ких характеристик гезаконов, в качестве эрозионностойкого покрытия использован сплав рений-никель с содержанием рения 15-88 масс.X.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 396734, кл. H 01 Н 1/66, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 513398, кл. Н 01 Н 1/66, 1974.

3. Отчет предприятия-заявителя по теме № 26-76-6 "Разработка и исследование гезаконов", 1978.

Составитель Е. Сафонова

Редактор Е. Кинив Техред Л. Пекарь

Заказ 4113 80 Тираж одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4