Elektrooniliste kontaktide ebapiisava määrimise probleemid ja määrdeainete kasutamine kontaktsüsteemides

Materjaliteaduse edusammudega suureneb uute sulamite ja tehniliste plastide kasutamine lülitites ja pistikutes, mis toob kaasa kontakttehnoloogia kiire arengu. Kuid metallide mikroskoopilise pinna loomupäraste puuduste tõttu seisavad sellised struktuurid nagu statsionaarsed elektrikontaktid, elektrilised liikuvad kontaktid ja kontaktotsikud (releede/lülitite jaoks) endiselt silmitsi probleemidega, nagu ülekuumenemine, kaar ja hõõrdekulumine, mis on tingitud ebapiisavast määrimisest tegeliku töötamise ajal. Need nähtused mõjutavad otseselt kontakti eluiga, elektrilist töökindlust ja mehaanilist tunnet; seetõttu on määrdeainete kasutamine kontaktsüsteemides muutunud ülioluliseks tehnoloogiaks.

Metallist kontaktpindade mikroskoopiline vaatlemine näitab väikseid "tippe" ja "orusid" isegi täppis{0}}toodetud statsionaarsete hõbekontaktide või hõbedaste liikuvate kontaktide puhul. Kui kontakt sulgub, on tegelik voolu-kandepindala palju väiksem kui kontakti nimipind. Vool on piiratud mõne tipuga, põhjustades kohaliku voolutiheduse märkimisväärset suurenemist ja tekitades "kuumaid kohti".

Temperatuuri tõustes moodustub kiiresti{0}}kõrge eritakistusega oksiidikiht, mis omakorda suurendab veelgi kontakttakistust, muutes rohkem elektrienergiat soojuseks. See positiivne tagasiside ahel võib viia metalli keevitamiseni, põhjustades lõpuks kaitselülitite lülitite, releede või statsionaarsete kontaktide rikke.

Kontaktmäärdeaine pealekandmine loob üliõhukese juhtiva õlikile, mis täidab mikro-sooned, laiendades tõhusalt efektiivset kontaktpinda ja võimaldades voolul stabiilselt läbi õlikile üle kanda. See mitte ainult ei vähenda kuumi kohti, vaid säilitab ka madala püsioleku-kontaktitakistuse, parandades oluliselt lamedate elektrikontaktide ja liikuvate kontaktisüsteemide töökindlust.

Määrimata kontaktid on avamise ja sulgemise ajal väga vastuvõtlikud kaare tekkele. Kaare tekitatud kõrge temperatuur kiirendab metalli oksüdeerumist, kahjustades plaati ja põhjustades hõbedasulamist liikuvate kontaktide, kontaktneetide ja statsionaarsete kontaktneetide pindade kiiret lagunemist. Kaare põhjustatud õhu ionisatsioon ja metallide migratsioon tekitavad kontaktpinnal uusi piike, mis veelgi süvendab kontakti ebastabiilsust.

See nähtus on eriti silmatorkav "sulgede{0}}avatud" tüüpi lülitite ja releede puhul, nagu relee liikuv kontakt või hõbedane statsionaarne kontakt relee jaoks. Kuna kontaktid võivad enne lõplikku sulgemist kogeda kergeid hüppeid, võib korduv kaarlaskmine põhjustada tõsiseid kahjustusi.

Kontaktmäärdeainetes olevad-kaarevastased lisandid võivad seda probleemi oluliselt vähendada. Määrdekile isoleerib õhu, vähendab ionisatsioonireaktsioone ja alandab hüppe amplituudi, nõrgendades seega kaare energiat ja parandades kontaktsüsteemi üldist vastupidavust.

Paljudes rakendustes ei pea kontaktid mitte ainult tagama elektrilist stabiilsust, vaid tagama ka selge mehaanilise tunde. Näiteks sõidukinupud, kodumasinate pöördlülitid, täppisklapid ja instrumentide juhtseadmed. Määrdeaine toimib nendes struktuurides "mehaanilise konditsioneerimise kihina", võimaldades lülititel näidata erinevaid puutetundlikke omadusi, nagu tihedus, sujuvus või vaikus.

Kontakti määrdekile vähendab mehaanilist hõõrdumist, võimaldades sellistel komponentidel nagu lüliti/relee hõbekontakt säilitada konstruktsiooni stabiilsust, parandades samal ajal töömugavust ja vastupidavust. See on eriti oluline kõrgsagedus-töötavate, liikuvate hõbedaste kontaktide, signaalirelee kontaktide või madalpinge{2}}elektriseadmete puhul.

Suletuna kontaktmäärdeaine moodustatud üliõhuke kilekiht, kuigi struktuurilt õline, laseb voolul kvanttunneliefekti toimel sellest sujuvalt läbi voolata, saavutades stabiilse juhtivuse. Kui kontakt avatakse, muutub õlikile tagasi paksemaks isolatsioonikihiks, vähendades lekkeohtu ja parandades lüliti-pistiku liidese ohutust.

Need omadused muudavad määrdeaine eriti sobivaks ülitäpse{0}}madala vooluga-seadmete, signaalilülitite, valgus-koormusreleede ja muude kontakttakistusele tundlike seadmete jaoks.

Ulatuslikud katsed on näidanud, et sobiva kontaktmäärde lisamine elektrilistele liikuvatele kontaktidele, releekontaktidele, klemmidele, mikrolülititele ja muudele rakendustele võib pikendada kontaktide eluiga rohkem kui 2 korda. Peamised põhjused hõlmavad järgmist:

Kulumise ja metallide migratsiooni vähendamine

Oksiidkihi moodustumise kiiruse alandamine

Stabiliseeriv kontakttakistus

Kaare sageduse vähendamine

Leevendab mehaanilist lööki ja vibratsiooni

Kontaktmäärdeainete kasutamine pikaajaliselt töötavates{0}}seadmetes võib märkimisväärselt vähendada hooldussagedust ja osade vahetuskulusid.

Kontaktmäärdeid kasutatakse laialdaselt erinevates statsionaarsetes ja liikuvates kontaktsüsteemides, mis hõlmavad:

Erinevad statsionaarsete kontaktide / liikuvate kontaktide sidumissüsteemid

Kontaktandmed (releede/lülitite jaoks) releedes (signaalreleed, autoreleed, tööstuslikud releed)

Kodumasinate lülitid (elektrilised veekeetjad, föönid, pesumasinad jne)

Autode nupud, kombineeritud lülitid, autode pistikud

Lamedad elektrikontaktid kaitselülitites ja juhtkappides

Mootori kommutaatorid ja mehaanilised libisevad osad

PCB servaühendused ja madalpinge{0}}kontaktid

Peamised rakenduseesmärgid on: kontakti stabiilsuse parandamine, hõõrdemüra vähendamine, eluea pikendamine, kaare tekitamise vähendamine ja töötunde parandamine.

Kaasaegsetes elektrisüsteemides, alates hõbedasest statsionaarsest releekontaktist kuni ülimalt töökindlateniHõbedane liikuv kontakt, kontaktmäärdeained on muutunud oluliseks komponendiks ohutuse, tõhususe ja vastupidavuse tagamisel. Olenemata sellest, kas tegemist on tööstusseadmete, autode elektrooniliste juhtimissüsteemide või kodumasinate juhtimisportidega, saab kontaktmäärdeainete sobiva valiku ja kasutamisega saavutada suurepärase tasakaalu materjalikulu, elektrilise jõudluse ja mehaanilise eluea vahel.