Materiale sinterizate pentru contacte electrice

Materialele electrotehnice se clasifică din punct de vedere electric în:

-conductoare;

-semiconductoare;

-electroizolante;

Conductivitatea electrică este mărimea fizică prin care se caracterizează capacitatea unui material de a permite transportul sarcinilor electrice atunci când este plasat într-un camp electric.

Prin rezistivitate electrică a unui material se ințelege rezinstența electrică pe ca o opune, la trecerea curentului electric și comportarea distinctă a materialului sub acțiunea curentului electric.[1]

Materialele folosite pentru construcția contactelor electrice trebuie să îndeplineasca următoarele condiții:

-să aibă conductivitate termică mare pentru a reduce încălzirea;

-să aibă conductivitate electrică mare pentru a obține o rezistența electrică de contact mică si pentru a reduce încălzirea(prin efect Joule);

-să aibă rezistența mare la oxidare și coroziune pentru a nu mări rezinstența de contact;

-să aibă temperature de topire pentru a rezista la acțiunea arcului electric;

-să poată fi întreținute ușor și ieftin;

-să aibă un cost de achiziție cât mai mic;

-să fie ușor de prelucrat;

Cele mai folosite metale:

Cuprul are conductibilitatea electrică și termică foarte bună, rezistență bună la arc (dar nu la curenți de scurtcircuit), cost relativ scăzut, dar se oxidează în aer, mai ales la temperaturi ridicate, formând un strat rău conductor si rezistent din punct de vedere mecanic. De aceea, folosirea sa este limitata la contactoarele de curent continuu, asigurându-se autocurățarea prin construcție, si la aparatele cu contacte în ulei.

Argintul are cea mai mare conductibilitate electrică și termică, cea mai mică rezistență de contact, oxidul care se formează la suprafață se îndepartează ușor, dar în atmosfera de sulf formează un strat de sulfit rău conductor, rezistența sa mecanică și arcul electric sunt reduse deci nu poate fi utilizat pentru anumite contacte și este foarte scump.

Metalele prețioase ca aurul, platina, paladiu sunt folosite pentru piesele de contact ale rețelelor și întrerupătoarelor care lucrează la tensiuni reduse, la care straturi chiar și foarte subțiri de oxid pot împiedica închiderea circuitului electric.

Metalele dure precum wolfram sau molibdenul, se folosesc pentru piesele de contact ale întrerupătoarelor de înaltă tensiune, ele intră de asemenea în component unor materiale sinterizate.

Materialele de contact sinterizate în care pot fi asociate metale cu deosebite, de obicei unul moale, de foarte bună conductibilitate electrică și termică(de exemplu argintul), celălalt dur și cu o temperature de topire foarte înaltă(de exemplu wolframul).

Cele mai folosite materiale pentru contacte sunt:

Cupru-wolfram(40-90% W), pentru intrerupătoare de înaltă tensiune în ulei;

Argint-Wolfram cu procent redus de wolfram, pentru contacte de relee, cu procent mediu și înalt de wolfram, pentru contactele de rupere ale întrerupătoarelor automate de joasă tensiune în aer;

Argint-Nichel(10-40%Ni), pentru piesele de contact ale contactoarelor mici, limitatoarelor, comutatoarelor, microîntrerupătoarelor etc. Nu se recomandă pentru tensiuni joase, având rezistența de conctact ridicată;

Argint-Oxid de Cadmiu(6-13%CdO), cel mai folosit material pentru piesele de contact ale întrerupătoarelor.