Materiały stykowe

styki stałe

styki rozłączne

styki ślizgowe

Rezystancja stykowa

Rezystancja stykowa

zależy od:



kształtu powierzchni
stykających się



siły docisku



rodzaju tlenków
powstających na
powierzchni

Materiały stykowe

styki stałe:



metale (miedź, aluminium, złoto, cyna)

styki rozłączne:



metale (srebro, złoto, platyna, pallad, miedź, wolfram,
molibden), stopy, spieki

styki ślizgowe:



szczotki (związki grafitu i innych pierwiastków, grafit

smarowanie, metal przewodność)

Materiały stykowe - cechy dobrego

materiału stykowego

Wysoka:



gęstość



przewodność cieplna



przewodność elektryczna



temperatura topnienia



odporność na erozję

elektryczną



odporność na korozję

środowiskową



lutowalność

Niska cena



Ag -

duże



, ale...



Cu -

tańsza, ale...



Pt - dobra mechanicznie i
elektrycznie, ale...



Au - odporne chemicznie, ale...



Pd, Rh -

bardzo twarde i trwałe,

ale...



W, Mo - wysoka temperatura
topnienia, ale...



Al

– wykluczone w stykach

rozłącznych i ślizgowych, bo …

Materiały stykowe

Metale

Spieki:



w

fazie stałej, (np. spieczony proszek), AgCdO, AgW



z fazą stałą (np. zalany proszek), AgC



poprzez nasycanie, (np. nasycony proszek), AgWNi

Kompozyty stykowe:



struktura niejednorodna, dwa lub więcej różnych

komponentów, każdy z nich zapewnia inne

własności kompozytu

.

Charakterystyka materiałów stykowych

Materiał - Własności



Cu -

tania, skłonna do tworzenia warstwy tlenków i

siarczków, koroduje, śniedzieje



Ag -

tani metal szlachetny, wrażliwy na działanie

siarki i siarczków, łatwy do spawania, zbyt niska

temp. topnienia, duża przewodność



Au -

odporne chemicznie, niewielka twardość, duża

ścieralność, skłonne do upalania, zespawania

styków, mała rezystancja przejścia



Pt -

odporna na zużycia mechaniczne i elektryczne,

mała przewodność elektryczna, droga, odporna na

upalanie i korozję

Charakterystyka materiałów stykowych
- stopy



Ag-Cu -

twardszy niźli srebro, mniej skłonny

do upalania, trudniejszy do sprawdzania,

rezystancja przejścia większa niż srebra



Ag-Ni -

ze wzrostem zawartości Ni zwiększa

się odporność na upalanie, nieodporny na

działanie siarki i jej związków, skłonność do

tworzenia tlenków



Ag-Pd - twardy, odporny na upalanie,

powyżej 30% Pd bardzo odporny na

działanie siarki, tani

Charakterystyka materiałów stykowych
- spieki



Ag-Cd -

przy łączeniach wydziela się CdO, mniej

skłonny do spawania niż Ag, sprzyja gaszeniu łuku,

wrażliwy na działanie S i jej związków



Ag-CdO -

wrażliwy na S, odporny na spawanie,

sprzyja gaszeniu łuku, częściej stosowany niż Ag-

Cd, odporny na wędrówkę materiału



W-Ag-Ni -

odporny na upalanie, mniejsza skłonność

do tworzenia tlenków niż w przypadku czystego W



Ag-grafit -

odporny na spawanie, skłonny do

upalania styków, łatwość poślizgu, mała rezystancja

przejścia, nieodporny na S

Materiały na zestyki ślizgowe (szczotki)



Metalografit (proszki grafitu + proszki Cu lub Ag spiekane w temperaturze <
1000

°C,



Węglografit (proszki grafitu, sadzy, koksów z lepiszczami, wypalane >1000°C,



Grafit (proszki grafitu prasowane i wypalane od 200

°C do powyżej 1000°C),



Elektrografit

(jak węglografitu poddawany procesowi grafityzacji przy 3000°C).



Charakteryzują się własnościami: masą właściwą, rezystancją, twardością,

wytrzymałością mechaniczną, ścieralnością, dopuszczalną gęstością prądu,

spadkiem napięcia na rezystancji przejścia, współczynnikiem tarcia.



Zastosowanie w silnikach, prądnicach, przetwornicach, urządzeniach
specjalnych.



Pracują w trudnych warunkach (wstrząsy, zmienne obciążenie, iskrzenie,
aktywna atmosfera).



Mogą być miękkie, twarde i o średniej twardości.

Technologia materiałów stykowych -
spieki



Spiek Ag-C

97- 3%

Przekrój poprzeczny

Przekrój osiowy

Technologia materiałów stykowych -
spieki

Zjawisko Seebecka

Zjawisko Seebecka



Wykorzystanie:

pomiary

temperatury

–

termoelementy
(termopary)

Zjawisko Peltiera

Wykorzystanie: chłodzenie, grzanie

Zjawisko Thomsona

Wykorzystanie: ?

Kriogenika

– wykorzystanie materiałów

przewodzących w niskich
temperaturach

Względne straty mocy w cewce miedzianej
w funkcji temperatury schłodzenia

Konduktywność



= f(T)

Obszar nadprzewodnictwa

Nadprzewodniki I rodzaju - pierwiastki

38 pierwiastków (znanych aktualnie),
np.:

Al (1,2 K), Be (0,03 K),

Hg (4 K), Nb (9,2 K)

Nadprzewodniki II rodzaju



Ceramiczny tlenek miedzi Ba

2

CuO

4

T

c

= 35 K.



Tlenek itrowo-barowo-miedziowy (YBCO),
YBa

2

Cu

3

O

7

, T

c

= 93 K.



Nadprzewodnik ceramiczny (bizmut, stront,

wapń, miedź, tlen) - BSCCO -
Bi

2

Sr

2

Ca

2

Cu

3

O

10

) T

c

= 107 K.

Technologia produkcji taśm HTS

Kabel nadprzewodzący –

gorąca izolacja