Materiales utilizados para hacer contactos eléctricos.

La vida útil y la fiabilidad del contacto dependen en gran medida del material del contacto.

Requisitos del material de contacto:

1. Alta conductividad eléctrica y conductividad térmica.

2. Resistente a la corrosión.

3. Resistencia a la formación de películas de alta r.

4. Baja dureza del material, para reducir la fuerza de presión.

5. Alta dureza para reducir el desgaste mecánico durante los encendidos y apagados frecuentes.

6. Baja erosión.

7. Alta resistencia al arco (punto de fusión).

8. Se requiere alta corriente y voltaje para la formación de arcos.

9. Fácil manejo y bajo costo.

Los requisitos enumerados son contradictorios y es casi imposible encontrar un material que cumpla con todos estos requisitos.

Los siguientes materiales se utilizan para las conexiones de contacto:

Medicina. Cumple con casi todos los requisitos anteriores, excepto la resistencia a la corrosión. Los óxidos de cobre tienen baja conductividad. El cobre es el material de contacto más común y se utiliza tanto para contactos desmontables como de conmutación.En las juntas desmontables, se utilizan recubrimientos anticorrosivos en las superficies de trabajo.

En los contactos de conmutación, el cobre se usa cuando se presiona por encima de 3 N para todos los modos de operación, excepto a largo plazo. Para una operación continua, no se recomienda el cobre, pero si se usa, se deben tomar medidas para combatir la oxidación de las superficies de trabajo. El cobre también se puede utilizar para contactos de arco. A baja presión de contacto (P < 3 N) no se recomienda el uso de contactos de cobre.

Plata. Muy buen material de contacto que cumple con todos los requisitos excepto la resistencia al arco a altas corrientes. Tiene buena resistencia al desgaste a bajas corrientes. Los óxidos de plata tienen casi la misma conductividad que la plata pura. La plata se usa para contactos principales en dispositivos de alta corriente, para todos los contactos con operación continua. En contactos para bajas corrientes a baja presión (contactos de relé, contactos de circuitos auxiliares).

La plata generalmente se usa en forma de superposiciones: toda la pieza está hecha de cobre u otro material sobre el cual se suelda (solda) una capa de plata para formar una superficie de trabajo.

Aluminio. En comparación con el cobre, tiene una conductividad y una resistencia mecánica significativamente más bajas. Forma una película de óxido sólido poco conductora, lo que limita mucho su uso. Se puede utilizar en conexiones de contacto colapsables (barras colectoras, cables de campo). Para ello, las superficies de trabajo de los contactos son plateadas, cobrizadas o reforzadas con cobre.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta la baja resistencia mecánica del aluminio, por lo que las uniones pueden debilitarse con el tiempo y el contacto puede romperse (la presión de contacto no debe sobreestimarse).El aluminio no es adecuado para contactos de conmutación.

Platino, oro, molibdeno. Se utilizan para conmutar contactos para corrientes muy bajas a baja presión. El platino y el oro no forman películas de óxido. Los contactos hechos de estos metales tienen baja resistencia transitoria.

Tungsteno y aleaciones de tungsteno. De alta dureza y alto punto de fusión, tienen alta resistencia al desgaste eléctrico.Las aleaciones de tungsteno y tungsteno-molibdeno, tungsteno-platino y otras se utilizan a bajas corrientes para contactos con alta frecuencia de ruptura. En corrientes medias y altas, se utilizan como contactos de arco para interrumpir corrientes de hasta 100 kA y más.

Puntos de fusión de diversos materiales conductores.

Metal sinterizado: mezcla mecánica de dos metales prácticamente sin alear que se obtiene sinterizando una mezcla de sus polvos o impregnando uno con una masa fundida del otro. En este caso, uno de los metales tiene buena conductividad, mientras que el otro tiene alta resistencia mecánica, es refractario y resistente al arco. De esta forma, las metalocerámicas combinan una alta resistencia al arco con una conductividad relativamente buena.

Las composiciones metal-cerámicas más comunes son: plata - tungsteno, plata - molibdeno, plata - níquel, óxido de plata - cadmio, plata - grafito, plata - grafito - níquel, cobre - tungsteno, cobre - molibdeno, etc. Plata, principalmente para corriente alterna) para corrientes intermitentes medianas y grandes, así como para contactos principales para corrientes nominales hasta 600 A.