Materiali, ki se uporabljajo za izdelavo električnih kontaktov

Življenjska doba in zanesljivost kontakta je v veliki meri odvisna od materiala kontakta.

Zahteve glede kontaktnega materiala:

1. Visoka električna prevodnost in toplotno prevodnost.

2. Odporen proti koroziji.

3. Odpornost na tvorbo visokega r filma.

4. Nizka trdota materiala, za zmanjšanje pritiska.

5. Visoka trdota za zmanjšanje mehanske obrabe med pogostim vklopom in izklopom.

6. Nizka erozija.

7. Visoka obločna odpornost (tališče).

8. Visok tok in napetost sta potrebna za oblok.

9. Enostavno rokovanje in nizki stroški.

Naštete zahteve so protislovne in je skoraj nemogoče najti material, ki bi ustrezal vsem tem zahtevam.

Za kontaktne povezave se uporabljajo naslednji materiali:

med. Izpolnjuje skoraj vse zgornje zahteve, razen odpornosti proti koroziji. Bakrovi oksidi imajo nizko prevodnost. Baker je najpogostejši kontaktni material in se uporablja tako za ločljive kot za preklopne kontakte.Pri ločljivih spojih se na delovnih površinah uporabljajo protikorozijski premazi.

Pri preklopnih kontaktih se baker uporablja pri pritisku nad 3 N za vse načine delovanja, razen dolgotrajnega. Za neprekinjeno delovanje baker ni priporočljiv, če pa se uporablja, je treba sprejeti ukrepe za boj proti oksidaciji delovnih površin. Baker se lahko uporablja tudi za obločne kontakte. Pri nizkem kontaktnem tlaku (P < 3 N) uporaba bakrenih kontaktov ni priporočljiva.

Srebrna. Zelo dober kontaktni material, ki izpolnjuje vse zahteve razen obločne odpornosti pri visokih tokovih. Ima dobro odpornost proti obrabi pri nizkih tokovih. Srebrovi oksidi imajo skoraj enako prevodnost kot čisto srebro. Srebro se uporablja za glavne kontakte v visokotokovnih napravah, za vse kontakte z neprekinjenim delovanjem. V kontaktih za nizke tokove pri nizkem tlaku (kontakti relejev, kontakti pomožnih tokokrogov).

Srebro se običajno uporablja v obliki prekrivk - celoten del je izdelan iz bakra ali drugega materiala, na katerega je navarjena (spajkana) srebrna prevleka, ki tvori delovno površino.

Aluminij. V primerjavi z bakrom ima bistveno nižjo prevodnost in mehansko trdnost. Tvori slabo prevoden trdni oksidni film, kar močno omejuje njegovo uporabo. Lahko se uporablja v zložljivih kontaktnih povezavah (zbiralke, poljske žice). V ta namen so kontaktne delovne površine posrebrene, pobakrene ali ojačane z bakrom.

Upoštevati pa je treba majhno mehansko trdnost aluminija, zaradi česar lahko spoji sčasoma oslabijo in pride do prekinitve stika (kontaktni pritisk ne smemo precenjevati).Aluminij ni primeren za preklopne kontakte.

Platina, zlato, molibden. Uporabljajo se za preklop kontaktov za zelo majhne tokove pri nizkem tlaku. Platina in zlato ne tvorita oksidnih filmov. Kontakti iz teh kovin imajo nizko prehodno odpornost.

Volfram in volframove zlitine. Z visoko trdoto in visokim tališčem imajo visoko električno odpornost proti obrabi.Volframove in volfram-molibdenove zlitine, volfram-platina in druge se uporabljajo pri nizkih tokovih za kontakte z visoko prekinitveno frekvenco. Pri srednjih in velikih tokovih se uporabljajo kot obločni kontakti za prekinitev tokov do 100 kA in več.

Tališča različnih prevodnih materialov

Sintrana kovina - mehanska mešanica dveh praktično nelegiranih kovin, pridobljena s sintranjem mešanice njunih praškov ali impregniranjem ene s talino druge. V tem primeru ima ena od kovin dobro prevodnost, druga pa visoko mehansko trdnost, je ognjevarna in odporna na oblok. Na ta način kovinska keramika združuje visoko obločno odpornost z relativno dobro prevodnostjo.

Najpogostejše kovinsko-keramične sestave so: srebro - volfram, srebro - molibden, srebro - nikelj, srebro kadmijev oksid, srebro - grafit, srebro - grafit - nikelj, baker - volfram, baker - molibden itd. Srebro, predvsem za izmenični tok) za srednje in velike prekinitvene tokove, kot tudi za glavne kontakte za nazivne tokove do 600 A.