Kompozytowe materiały stykowe Ag-WC

• Autorzy: Frydman K. , Wójcik-Grzybek D. , Walczuk E. , Borkowski P.

Warianty tytułu

EN

Ag-WC composite contact materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozwój aparatury łączeniowej wymuszany jest przez coraz szybszy postęp techniki. Podstawowe kierunki to miniaturyzacja oraz wzrost niezawodności i trwałości łączeniowej. Parametry te zależą w dużej mierze od materiałów stosowanych na styki elektryczne. Poznawanie zjawisk łukowych oraz mechanizmów degradacji i erozji styków w łuku elektrycznym pozwala na opracowanie nowych, kompozytowych materiałów stykowych, odpornych na działanie łuku. Podstawowymi wymaganiami stawianymi nowym kompozytowym materiałom stykowym są: - wysoka odporność na erozję łukową, - niska sczepialność, - niska i stabilna rezystancja zestykowa. Ostatnio szczególne zainteresowanie skierowane jest na kompozyty Ag-WC, pracujące w warunkach łuku elektrycznego. W zależności od zawartości składników, kompozyty te mogą być stosowane w niskonapięciowych stycznikach powietrznych ( materiały o zawartości WC 1(H50 % wag.) oraz średnio- i wysokonapięciowych komorach próżniowych (materiały o zawartości WC powyżej 50 % wag.). W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości fizycznych i mikrostruktury kompozytów Ag-WC wytworzonych przez autorów z zastosowaniem różnych metod (spiekania w fazie stałej, z fazą ciekłą i nasycania) oraz wyniki badań erozji łukowej i rezystancji zestykowej styków o różnej zawartości węglika wolframu (rys. 4-^9). Zaprezentowano także analizę stanu powierzchni styków po pracy w łuku elektrycznym (rys. 1(K13).

EN

Development of switchgear is forced by faster and faster progress of technique. The miniaturization, reliability and switching durability - there are the basic directions. These parameters depend on contact materials applied on electrical contact tips. Recognize of switching arc phenomena, mechanism of degradation and erosion contact materials under electric arc permit to study a new composite materials resistant to action electric arc. A basic requirements of new composite contact materials are: - very high resistance on arc erosion, - low welding (tacking), - low and stable contact resistance. Recently there is particular interest (concern) with composites Ag-WC working under electric arc. Depending on contents of component this materials can be able to use in low voltage air switchgear (contact materials contain 10^50 % WC by weight) and in middle and high voltage vacuum chambers (contact materials contain over 50 % WC by weight). Ag-WC composite materials presented in this paper were produced by authors by different methods (sintering in solid phase, with liquid phase and by infiltration). The results of measurements of physical properties and microstructures have been presented in the paper. The research results of arc erosion and contact resistance of composite with different contains of WC (Fig. 4-^-9) and the analysis of contact surface after work under electric arc (Fig. 10^13) have been also presented.

Słowa kluczowe

PL

własności fizyczne i mikrostruktury kompozytów Ag-WC; trwałość łączeniowa styków Ag-WC; łuk elektryczny; erozja łukowa

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, nr 5
• Strony: 850--856
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Frydman K.

autor

Wójcik-Grzybek D.

autor

Walczuk E.

autor

Borkowski P.

• Instytut Materiałów Elektronicznych,

Bibliografia

• [1] Slade P. G., Chien J. K., Bindas J. A.: Contact resistance variations in high silver content, silver-refractory carbide contacts. 13th Internationa1e Conference on Electrical Contacts, Lausanne, 1986, pp. 216-220
• [2] Wingest P. C.: The detection and effects of oxide layers on silver refractory contacts surfaces. 43rd IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, 1997, pp. 104-114
• [3] Slade P. G.: Advances in material development for high power, vacuum interrupter contacts. Internationa1e Conference on Electrical Contacts, Loughborough, 1992, pp. 1-9
• [4] Slade P. G.: Variations in contact resistance resulting from oxide formation and decomposition in Ag-W and Ag-WC-C contacts passing steady currents for long time periods. IEEE Transactions on Componenets, Hybrids, and Manufacturing Technology, Vol. CHMT-9, No. 1, March, 1986, pp.3-15
• [5] Lindmayer M., Roth M.: Contact resistance and arc erosion of W-Ag and WC-Ag. IEEE Transactions on Componenets, Hybrids, and Manufacturing Technology, March, 1979, pp. 70-75
• [6] Leugh C. H., Kim H.: A comparision of Ag-W, Ag-WC and Ag-Mo contacts. IEEE Transactions on Componenets, Hybrids, and Manufacturing Technology Vol. CHMT-7, March, 1984, pp. 69-75
• [7] Walczuk E., Borkowski P. Kaliszuk K., Frydman K.: Effect of composition and microstructure on the arc erosion and contact resistance for tungsten-silver composite materials at high currents. 20th Internationa1e Conference on Electrical Contacts, Stockholm, 2000, pp. 259-266
• [8] Kaliszuk K., Frydman K., Walczuk E., Borkowski P., Jakubowski J.: Arc erosion phenomena in tungsten-silver composite contact materials. 20th Internationa1e Conference on Electrical Contacts, Stockholm, 2000, pp. 281-289
• [9] Kaliszuk K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Walczuk E., Borkowski P., Zasada D.: SEM study of W-Ag contact tips after electric arc testing. 9th International Conference on Switching Arc Phenomena, Łódź, 2001, pp.209-211
• [10] Wójcik-Grzybek D., Kaliszuk K., Frydman K., Bucholc W.: Spiekanie kompozytowych materiałów stykowych na osnowie srebra. Inżynieria Materiałowa, Nr 2, 2005, s. 54-61
• [11] Wójcik-Grzybek D., Kaliszuk K, Frydman K., Zasada D.: Wpływ niewielkiej ilości ciekłego srebra na spiekanie aktywowane szkieletów wolframowych o dużej porowatości. Materiały Elektroniczne, Nr 3, 2000, s. 63-77
• [12] Frydman K., Kaliszuk., Walczuk E., Bojar Z.: Kompleksowe badania własności styków elektrycznych z kompozytów Ag-WC. Projekt badawczy KBN Nr 8T10A04918, Sprawozdanie ITME, 2000, niepublikowane
• [13] Senkara J.: Sterowanie energią adhezji pomiędzy molibdenem i wolframem a ciekłymi metalami w procesach spajania. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Prace naukowe, Mechanika z. 156, 1993
• [14] Kaliszuk K., Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Bucholc W., Walczuk E., Borkowski P., Zasada D.: Badania SEM powierzchni styków z kompozytu WC-Ag po pracy w łuku elektrycznym. Materiały Elektroniczne, Nr 4, 2002, s. 55-76
• [15] Walczuk E., Kaliszuk K., Borkowski P., Frydman K. i in.: Badania podstawowe mechanizmów erozji łukowej i właściwości fi zycznych kompozytowych materiałów stykowych wolfram-srebro. Sprawozdanie ITME, 1998, niepublikowane
• [16] Frydman K., Wójcik-Grzybek D., Bucholc W., Walczuk E., Borkowski P.: Nakładki stykowe z kompozytu WC-Ag do styczników próżniowych. Projekt celowy Nr 6T10 2003 C/06037, Sprawozdanie ITME, 2006, niepublikowane