Контакт-деталь для герметизирован-ного kohtakta c запоминанием

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)834790 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 07. 79 (21) 2801753/24-07 (51)M. Кл. с присоединением заявки РЙ

Н 01 Н 1/66

Гееударственнвв немхтет

СССР еа делам нзабретеннй н открытей е. (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.81 ° Бюллетень М 20 (53) Л К62! . 3 1 8. .562.002.2 .(088.8) Дата опубликования описания 02.06.81 (72) Авторы изобретения

P. Г. Егорова, И.Л. Гильденберг, И.Н. Евгеж ва--и, Л..И.,,бабкин (71) Заявитель (54) КОНТАКТ-ДЕТАЛЬ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗИРОВАННОГО

КОНТАКТА С ЗАПОМИНАНИЕМ

Изобретение относится к устройствам, -;в частности к герметизированным контактным устройствам, обладающим запоминающими свойствами (гезаконом).

Известен гезакон, применяющийся в

5 основном в разговорном тракте АТС, в отличие от герконов, применяющихся широко и в устройствах управления АТС.

Поэтому требования, предъявляемые к гезаконам в отношении режимов работы, менее жесткие, чем для герконов. Так, в течение всего срока службы станции (30-40 лет) гезакон должен выдержать примерно 4 ° 10 срабатываний и, коммутируя сигналы мощностью до 1,5 Вт, 1 допускать включение индуктивной нагрузки. Однако к рабочим характеристикам гезакона предъявляются довольно жесткие требования и в первую очередь к переходному сопротивлению, которое в течение всего срока службы должно оставаться низким и стабильным, Ста бильность переходного сопротивления в значительной степени зависит от состояния контактного покрытия рабочих поверхностей его контакт-деталей.

В герконах и гезаконах на рабочие поверхности контакт-деталей наносят эрозионно-стойкое контактное покрытие из драгоценных металлов, которое обычно осаждают на подслой — промежуточный слой, нанесенный непосредственно на очищенную поверхность сердечника контакт-детали. К подслою предъявляются следующие требования: он должен иметь хорошую адгезию с металлом сердечника, (лучшую, чем у контактного покрытия), а также с самим контактным покрытием; препятствовать проникновению в поверхностный слой контактногЬ покрытия нежелательных элементов из материалов сердечника. Такие компоненты сердечника как железо, ванадий, ниобий, диффузируя в контактное покрытие, в процессе дальнейшего изготовления гезаконов окисляются, что изменяет состав и структуру покрытия и ухуд3 834790 4 шает стабильность переходного сопротивления гезакона.

Чаще всего в контактах, например в отечественных герконах типа MKA-27101, или гезаконах РД-51 японского произ5 водства, в качестве подслоя применяют золото, а поверх него наносят контактирующий слой. Такое покрытие хорошо работает в течение всего срока службы контакта и удовлетворяет всем 10 предъявляемым к его параметрам .требованиям 11.1.

Известен также гезакон, в котором при изготовлении контакт-деталей из сплавов типа решендюр, например марки 27, наносят эрозионно-стойкое контактное покрытие из золота непосредственно на поверхность сердечника контакт-детали без подслоя.

Однако, в бтечественном производст-20 ве гезаконов решендюр не применяется из-за .технологических трудностей его изготовления.

Используемый же среднекоэрцитивный сплав типа 40 КНБ обладает более высокой окислителъной способностью.

Поэтому для нанесения эрозионностойкого покрытия на контакт-деталь гезакона обязательно применяется подслой из золота. 30

Поскольку одним из основных требований к гезаконам является стабиль40

45... Г31. ность сопротивления в течение всего срока службы АТС при сравнительно небольшом количестве срабатываний

4-10, то можно в качестве их основного контактного покрытия использовать не чистое золото, а сплав на его основе C2).

На технологическом участке по изготовлению гезаконов на предприятиях их изготовляют с контакт-деталями из сплава 40 КНБ с покрытием из сплава золота с кобальтом, содержащего 10 кобальта. Толщина контактного покрытия у контакт-детали 1,5-2,0 мкм. Оно нанесено на подслой из золота толщиной

0,5-1,0 мкм электрохимическим мето50

Недостатки контакт-детали заключаются в том, что золото является драгоценным металлом и расходы его связаны со строгой отчетностью, что в значительной степени усложняет технологию изготовления гезаконов. Это усложнение объясняется необходимостью учитывать расход золота на создание подслоя на контакт-детапях, для чего. приходится прерывать процесс, взвешивать контакт-детали до и после нанесения: подслоя и определять расветом расход золота и толщину подслоя. Толщина последнего в большой степени влияет на параметры гезакона, особенно на величину намагничивающей силы отпускания, так как золото — неферромагнитный материал. Кроме того, золото — валютный драгоценный металл и замена его на более дешевый неблагородный металл всегда желательна.

Бель изобретения — уменьшение расходов драгоценного металла при сохранении электрических и магнитных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в контакт-детали, сердечник которой выполнен из средне коэрцитивного ферромагнетика, например железо-никель-кобальтового сплава с эрозионностойким контактным покрытием из золота или его сплавов на рабочем конце, нанесенном через подслой, подслой выполнен из никеля и его толщина составляет от 28 до 66 общей толщины покрытия рабочего конца контакт-детали.

При этом сердечник контакт-детали покрыт по всей длине слоем никеля, составляющим единое целое с указанным подслоем.

Слой никеля на рабочем конце служит в качестве подслоя, на который легко осадить эрозионно-стойкое контактное покрытие из золота или сплава золото-кобальт. На остальной части контакт-детали слой никеля предохраняет ее от окисления,, улучшает спай со стеклом и придает гезакону лучший товарный вид.

На чертеже схематически изображена предлагаемая контакт-деталь гезакона.

Основной частью контакт-детали является сердечник l. выполненный в виде частично расплющенного отрезка проволоки из среднекоэрцитивного ферромагнитного сплава, например сплава

40 КНБ, содержащего, масс.Е: кобальта

40, никеля 20, ниобия 3, церия 0,20,5, железо — остальное. Примерно половина длины сердечника расплющена на штампе и подлежит герметизации в стеклянной капсуле.

Вся поверхность сердечника 1 покрыта слоем 2 из никеля толщиной

0,6-2 мкм. Для обеспечения качествен834790 б никеля составляет 23-667 от общей толщины покрытия.

Слой никеля с мелкокристаллической однородной поверхностной структурой получают методом химического или электрохимического осаждения, Таблица 1

Партия

Количество гезаконов с от клонениями

Количество

Количество гезаКоличество. гезаконов, параметры которых лежат в пределах нормы

Толщина гезаконов

1 партии, шт. подслоя, мкм

I конов с бездефект ными спа-.

НС рд шт. параметра

Н(> от нор7 шт. ями со стеклом, шт.

Никелевый подслой

0,6

1,6

93

4,1

88

93

0,8

4,8

81

0,9

4,5

1,0

90

89

1,5

97

54

) 52

2,0

10,0

11,0

2,3

71

65

Золотой подслой

88 76 8? 13,6

1 88

5 ного контакта от 1/4 до 1/3 расплющенной части контакт-детали покрыва- ется слоем 3 эрозионно-стойкого контактного покрытия, которое выполнено из сплава золота с кобальтом, содержащего около 107 кобальта. Толщина слоя эрозионно-стойкого покрытия

1,0-1,5 мкм. На этом участке слой 2 выполняет роль подслоя, на который можно легко осадить указанный золото- 1О кобальтовый сплав.

Общая толщина покрытия слоя(2 и 3)

1,6-3,0 мкм, при этом толщина подслоя

Из измеренных восьми партий семь покрыты слоем никеля различной толщины, а одна партия для сравнения имеет подслой из золота. Все контактдетали гезаконов изготовлены из одной бухты проволоки сплава 40 КНБ. Значения намагничивающей силы (НС) срабатывания и отпускания почти всех гезаконов находятся в соответствии с техническими требованиями: НС „

70-100 Ав, НС г 130-45 Ав. Увеличейие толщины никелевого покрытия в основном сказывается в снижении НС . При всех рассмотренных толщинах никеля

НСОГ11практически мало изменяется и

Гезаконы с никелевыми. подслоем и контактным покрытием из сплава золото-кобальт имеют электрические параметры в соответствии с техническими требованиями. В табл. 1 приведены результаты измерений гезаконов. только при толщине подслоя свыше

2 мкм увеличивается. Толщина подслоя, меньшая 0,6 мкм, не позволяет получить хорошее (сплошное) "укрытие" поверхности контакт-детали. Поэтому целесообразно толщину слоя никеля ограничить 0,6-2 мкм. Исследования качест-. ва спаев контакт-деталей со стеклом показывают, что никелевый подслой не ухудшает их качества, а наоборот, улучшает и делает их более однородньг ми при переходе от одной партии гезаконов к другой и от одного гезакона к другому внутри одной производственной партии.

834790

Таблица 2

Число отказов.

Наработка до отказа, характер отказа

Толщина подслоя, мкм

КолиРежим работы и общее число срабатываний чество образцов

Никелевый подслой

5,6 ° 10 -нзм

6,8 10 -нрм

= 69 B- = 0,025 А;

- 50 Гц; = 10 106

0,6

5,75 10 —.нрм

7,6- 10 -нрм

=60 В; = 0,025 А

=50; = !О 106

1,2

Без отказов

Коммутация сигналов низкого уровня:

= 29 мВ; = 1О мА;

= 4 )06

1,7

= 60 В; = 0,6025 А;

= 50 Гц = 15 ° 106

То же

Золотой подслой

4,0 10 -нрм

4,5 10 -нрм

7,35 ° 10 -нрм

9,0 10 -нрм

=.60 В; = 0,025 А;

50; = 10.106

Без отказов О

Формула изобретения

1 20 То же

В табл. 2 представлены результаты сравнительных испытаний гезаконов с никелевым и золотым подслоями. Толщина подслоя золота около 1 мкм, а никеля — 0,6, 1,0.и 1,7 мкм.

Испытания показывают, что переход от золотого к никелевому подслою не ухудшает"надежность и износостойкость .гезаконов. Все партии удовлетворяют 4О техническим требованиям — минимальная наработка на отказ 4 1О срабатываний.

1. Контакт-деталь для герметизиро-, I ванного контакта с запоминанием (ге50 закона), сердечник которой выполнен из среднекоэрцитивного ферромагнетика, например железо-никель-кобальтового сплава с эрозионно-стойким покрытием из золота или его сплавов на рабочем конце, нанесенном через подслой, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с ,целью уменьшения расходов драгоценно.го металла при сохранении электрических и магнитных характеристик, подслой выполнен из никеля, и его толщи" на составляет от 28 до 66Х от общей толщины покрытия рабочего конца контакт-детали.

2. Контакт-деталь по п. 1, о т - . л и ч а ю щ. а я с я тем, что сердечник контакт-детали покрыт по всей длине слоем никеля, составляющим единое целое с указанным подслоем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I Kikuchi Н., Naruyama Н., Umemoto T. et all. n0evelopment of remament type КО-51 Reed Switch for

speech part switch". - "NEC Research

and 0evelopment", 1976, У 42, July.

2. Malsh E.G., Hangk G. "The

deve2opment and application of remament reed contacts in electronic

Switching system". - "Int. Switch .Symp. Rec., Cambridqe, Mass", New York, 1972, р. 343-347.

3. Разработка и исследование гезаконов. Отчет предприятия-заявителя по теме У 26-76-6, 1978.

834790

Составитель Е. Са@онова

Ре актор Т. Мермелштайн Техред Л.Пека ь. Ко екто Ю Мак

Заказ 4113/80 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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