Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused (0)

1 Hindamata
Punktid

Esitatud küsimused

  • Miks on neid omadusi tarvis?

1. Sissejuhatus


Käesolev referaat on koostatud eesmärgiga andmaks ülevaate kontaktimaterjalidest ja nende vajalikest omadustest. Töö koostamisel kasutasin spetsiifilisi, teemakohaseid materjale nii internetist, kui ka paberkandjal . Referaadi esimeses osas on lühidalt selgitatud kontakti mõiste ning toodud ära selle põhiliigid, et lugejal oleks kergem teksti mõista. Kajastatud saavad ka omadused, mis peaksid olema kontaktimaterjalidel. Referaadi teises pooles tuuakse näited konkreetsetest materjalidest, ning nende positiivsetest ning negatiivsetest omadustest. Graafiline osa referaadis annab võimaluse lugejal kiirelt leida tabelist ja jooniselt kirjeldatud materjalide põhiandmed.

2. Kontakt ja selle liigid


Elektriaparaadid koosnevad mitmetest voolujuhtidest, mis on omavahel elektriliselt ühendatud. Elektriliseks kontaktiks nimetataksegi kahe voolujuhi ühendust, mis võimaldab nendevahelist voolu üleminekut. Detaile, mille kaudu toimub elektriline kontakt, nimetatakse kontaktideks. [2]
Sõltuvalt kontaktosade omavahelisest liikumisest jaotadakse elektrilised kontaktid kolme gruppi:
  • Lahtivõetavad kontaktid - mis töö käigus omavahel ei nihku , vaid jäävad kindlalt fikseerituiks (näiteks polt- ja klemmühendused).[2]
  • Kommutatsioonikontaktid - millega toimub vooluahelate kommuteerimine (näiteks kontaktorite, lülitite, releede jms. kontaktid).[2]
  • Liugkontaktid milles üks kontaktdetail libiseb teise suhtes, kusjuures elektriline kontakt säilib (nt reostaatide kontaktid, elektrimasinate kommutaatorite harikontaktid).[2]
    Kuna kontakt on tähtis element, on kindlasti ülimalt oluline, et see oleks valmistatud korralikust materjalist, mis omaks vajalikke omadusi. Millised aga on need spetsiifilised omadused, mida peaks omama materjal, millest on kontakt valmistatud ning miks on neid omadusi tarvis?
    3. Kontaktimaterjal peaks olema järgmiste omadustega:
    • hea elektri- ja soojusjuhtivusega,

    (oluline, et takistus oleks võimalikult väike)
    • kõrge korrosioonikindlusega,

    (aitab vältida kontakttakistust)
    • isoleerkilede tekkimist vältiv,

    (aitab vältida kontakttakistust)
    • suure erosioonikindlusega,

    (vältimaks pinnakihi kulumist)
    • suhteliselt pehme,

    (et poleks tarvis suurt survejõudu)
    • suhteliselt kõva,

    (et vältida kulumist)
    • kaarekindel,

    (kaarekindluse all mõistetakse kõrget sulamistemperatuuri – Joonis 1)
    • hõlpsalt töödeldav,
    • odav. [2];[3]

    * Kontaktmaterjali valiku puhul tuleks arvestada ka kontakttakistusega – kontakttakistuse tõttu tekib läbiva voolu toimel kuumenemine , seda aitab muuseas vältida ka see, et kontaktipooled oleks valmistatud hea elektrijuhtivusega ning väheoksüdeeruvast materjalist (värvilisest- või väärismetallist, nende sulamitest või metallkeraamika teel). [3]
    Nõuded on kohati vastukäivad ning ideaalset, kõigile nõuetele vastavat materjali polegi olemas. Seetõttu kombineeritakse metalle ja kasutadakse erinevaid sulameid , et materjalide omadusi parandada.
    4. Kommuteerivates kontaktides kasutatavad materjalid:
    (Põhiandmed – Tabel 1)
    • Hõbe (Ag)- Tal on suurem elektri- ja soojusjuhtivus kui ühelgi teisel metallil . Väike kontakttakistus . Hõbe on üks odavamaid väärismetalle. Tema pehmuse tõttu on teda hea töödelda. Hõbe on tundlik väävli suhtes. Puhas hõbe on kasutusel väiksemate voolude lülitamisel (kuni 20 amprini), kuna tal on väike kaarekindlus, kuid väikesete voolude puhul on ta kulumiskindel. Väga laialdaselt on kasutusel hõbeda sulamid vasega (Cu), pallaadiumiga (Pd), kaadmiumiga (Cd), volframiga (W), nikliga (Ni), tsingiga (Zn) jne. Lisandid suurendavad võrreldes hõbedaga materjali kulumiskindlust ja kõvadust, samas suurendavad mingil määral eritakistust. Suuremate voolude lülitamiseks käsutatakse hõbedat ka pulbermetallurgia meetoditega valmistatud (metallkeraamiliste) kontaktide põhikomponendina. Peale hõbeda on nende koosseisus veel näiteks kaadmiumoksiid, nikkel , molübdeen, volframkarbiid jne.
    • Volfram (W)- kõva, rasksulav raske metall , suure kaare- ja erosioonikindlusega, olles seejuures ka küllaltki hea elektri- ja soojusjuht. Vajab suurt kontaktisurvet. Ammoniaagi, fenoolide jms aurud soodustavad volframi korrodeerumist. Volfram leiab käsutamist liikurmasinate süütesüsteemides katkestite kontaktidena, impulsskontaktidena, kaarekustutus-kontaktidena jne. Ka käsutatakse volframit kontaktimaterjalina mitmesuguste sulamite (hõbedaga, vasega) ning pulbermetallurgiameetodil toodetud kontaktide koosseisus. Volfram on muuseas tänu oma kõrgele sulamistemperatuurile kasutusel ka hõõglambi niitidena.
    • Kuld (Au) ja Plaatina (Pt) - Puhtal kujul kasutadakse harva (väikese voolu ja kontaktsurve korral). Kasutusel korrosiooni-vastase kaitsekihina ning sulamitena hõbeda, nikli , pallaadiumi, vase, osmiumi jt. metal­lidega. Ei teki isoleerkilesid, väikese kontakttakistusega. Hinnalised materjalid.
    • Pallaadium (Pd)- Sarnaneb omadustelt plaatinaga, siiski omades madalamat korrosioonikindlust ja sulamistemperatuuri, olles muidugi ka seetõttu odavam. Erinevalt hõbedast ei mõju talle väävel. Puhtalt käsutatakse põhiliselt väiksemate voolude korral. Kuulub ka koos hõbedaga, vasega kontaktisulamite koosseisu.
    • Vask (Cu)- Hea elektri ja soojusjuhtivusega, odav, piisavalt tugev. Üks levinumaid kontaktimaterjale. Omadus oksüdeeruda ja sulfatiseeruda (kokkupuutes väävliga). Samuti tekivad vaskkontaktidel isoleerkiled ning ta omab madalat sulamistemperatuuri. Sobilik küllaldase surve all ja õlis paiknevate kontaktide puhul. Oksüdeerumise vältimiseks kasutatakse hõbedakihti. Kaarekindlus on väike.
    • Alumiinium (Al) – Suhteliselt madal elektrijuhtivus ja mehhaniline tugevus. Sarnaselt vasega oksüdeerub kiiresti. Kasutatakse eelkõige lahtivõetavates kontaktides. Hea kontaktülemineku saamiseks on Soovitav pinda kaitsta oküdeerumise eest. Kommutatsioonikontaktideks alumiinium ei kõlba!
    • Metallkeraamilised materjalid – need on saadud sulamiteks mitteühinevate metallide pulbermetallurgilisel liitmisel. Levinuimad: volfram+hõbe, nikkel+hõbe ja molübdeen(Mo)+hõbe. Molübdeen ja volfram annavad materjalile hea kaarekindluse. [1][2][3][4]

    5. Liugkontaktides kasutatavad materjalid:
    Kõige otstarbekamaks paariks on osutunud metall- grafiit (süsi). Taoline kontakt esineb näiteks elektrimasinate kontaktrõngaste ja kommutaatorite ning harjade vahel. Enamasti eristadakse nelja liiki harju:
    • süsi-grafiitharjad (CK)
    • grafiitharjad (G)
    • elektrografiitharjad (E) (valmistadakse süsiharjadest nende grafiteerimisel kõrgel (-3000 °C) temperatuuril.
    • metall-grafiitharjad (M) (grafiidile lisatakse juhtivuse paremaks muutmiseks metallipulbrit (vask, pronks, hõbe).

    [1]

    6. Lõppsõna


    Maailmas polevat olemas täiuslikkust, samuti paistab olevat ka kontaktimaterjalidega. Materjale, millest valmistada kontakte on päris mitmeid, kuid kõigil neil paistab olevat mõni kehv külg. Kas on siis nende füüsikalistes omadustes mõni kehv külg või on materjal liialt kallis, et oleks seda võimalik väga suures ulatuses kasutada. Siiski tänapäeva lahendused võimaldavad meil kombineerida materjale, mis on juba ligilähedal täiuslikkusele.
    7. Graafilised materjalid
    Tabel 1 – Materjalide põhiandmed [1]
    Materjal
    Eritakistus
    Takistuse
    Tihedus
    Sulamistem-
    temperatuuril
    temper.tegur
    Mg/m-*
    peratuur °C
    +!5°C/jQ-m
    temperatuuril
    [kg/dm3]
    +15 °C, K-l
    1
    2
    3
    4
    5
    Hõbe (Ag)
    0,016
    0,0040
    10,5
    961
    Vask (Cu)
    0,0172
    0,0040
    8,89
    1083
    Kuld (Au)
    0,024
    0,0038
    19,3
    1063
    Alumiinium (Al)
    0,028
    0,0039
    2,70
    660
    Volfram (W)
    0,055
    0,0046
    19,3
    3380
    Tsink (Zn)
    0,059
    0,0041
    7,14
    419
    Nikkel (Ni)
    0,068
    0,0067
    8,96
    1453
    Kaadmium (Cd)
    0,074
    0,0042
    8,65
    321
    Plaatina (Pt)
    0,105
    0,0039
    21,45
    1770
    Palladium (Pd)
    0,110
    0, 0036
    12,02
    1554
    Molübdeen (Mo)
    0,057
    0,0046
    10,2
    2620
    Joonis 1 – Materjalide sulamistemperatuurid
    1. Ag
    2. Cu
    3. Au
    4. Al
    5. W
    6. Zn
    7. Ni
    8. Cd
    9. Pt
    1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
    0. Pd
    11. Mo
    Kasutatud kirjandus:
    [1] J. Lepa , K. Jürjenson, T. Peets “Elektrimaterjalid” 1996
    [2] R. Teemets “Elektrilised kontaktid”
    http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/oppeinfo/materjal/AAR3340/3_ELEKTRILISED_KONTAKTID.pdf
    [3] R. Lahtmets “Kontakt ja kontakttakistus”
    http://www.ene.ttu.ee/elektriajamid/oppeinfo/materjal/AAR3340/1_4_Kontakt_ja_kontakttakistus.pdf
    [4] “Tehnikaleksikon” 1981
    9
  • Vasakule Paremale
    Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #1 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #2 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #3 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #4 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #5 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #6 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #7 Kontaktimaterjalid ja kõik nende vajalikud omadused #8
    Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
    Leheküljed ~ 8 lehte Lehekülgede arv dokumendis
    Aeg2010-01-05 Kuupäev, millal dokument üles laeti
    Allalaadimisi 19 laadimist Kokku alla laetud
    Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
    Autor mihkel mihkel Õppematerjali autor
    Referaat materjaliõpetuses

    Sarnased õppematerjalid

    Materjaliõpetus
    32
    docx

    Materjaliõpetus

    Pooljuhid Pooljuhtideks nimetatakse elektrimaterjalide klassikalise liigituse alusel materjale, millede elektriline eritakistus on dielektrikute ja juhtide vahepealne, olles vahemikus 10- 6...108 Ωm. Pooljuhtmaterjalide eri-takistus sõltub eelkõige koostisest (väga olulised on lisandid), valmistamise tehnoloogiast ja välismõjudest (temperatuur, elektriväljatugevus, valgustatuse intensiivsusest jne.) Pooljuhid on kas keemilised elemendid või nende keemilised ühendid nagu germaanium, räni, seleen, telluur, arseen, fosfor, või ränikarbiid ning mitmesuguste metellide oksiidid (vaskoksiid, titaanoksiid jne.) ja sulfiidid (tsinksulfiid, hõbesulfiid, magneesiumsulfiid jt.).. Germaanium (Ge) on välimuselt hõbehall, metalse läikega, raskesti mehaaniliselt töödeldav ja rabe, sulamistemperatuur 958,5 °C., suhteline dielektriline läbitavus ε = 16. Germaaniumist valmistatakse pooljuhtdioode ja transistore, mis võivad töötada

    Masinaelemendid
    Mustad ja värvilised metallid
    10
    docx

    Mustad ja värvilised metallid

    Mustad ja värvilised metallid Värvilismetallid ja nende sulamid Värvilismetalle ja -sulameid liigitatakse a) tiheduse järgi: · kergemetallid - 5000 kg/m3 (Al, Mg, Ti), · keskmetallid 5000 - 7800 kg/m2 (Sn, Zn, Cr), · rasked metallid üle 7800 kg/m2 (Pb, Cu, Co, Au, W, Mo); b) sulamistemperatuuri järgi: · kergesti sulavad - 327° C (Mg, Al, Pb), · keskmistel temperatuuridel sulavad 327 - 1539° C (Cr, Mn, Ni, Au), · raskesti sulavad > 1539° C (W, Mo, Ti ); c) vääringu järgi · väärismetallid (Pt, Ag, Au),

    Materjaliõpetus
    Tehnikas kasutatavad materjalid
    12
    docx

    Tehnikas kasutatavad materjalid

    1) Tehnikas kasutatavad materjalid: Metallid: 10000eKr Kasutati kulda, sest see oli looduses vabalt kätte saadav. 5000eKr avastati vask, esimene sulam mis avastati oli pronks (phst Kõik vase sulamid). Kristuse sünni ajal avastati raud. Malm alvastati 16 saj, siis algas metallide võidukäik. Hiljem õpiti valmistama teraseid. 20saj keskpaigas oli metallide olulisus tipus.(1,2 MS). Metallide kasutus väheneb, nende asemel luuakse teisi materjale.(liigume kasutuse poolest tagasi kiviaega, metalle hakkavad asendama keraamilised materjalid.) plastid (polümeerid): 10000 eKr Kasutati Puitu, nahka, erinevaid looduslike kiude. Tänapäeval plastid, 19saj võetakse kasutusele kumm(looduslik). 20 saj alguses avastatakse sünteetiline kumm(pakeliit). Sellest algas plastid võidukäik. komposiitmaterjalid- Kõrtest ja mudast tehtud trellised- Materjal mis koosneb vähemalt kahest materjalist

    Tehnomaterjalid
    Konspekt
    12
    doc

    Konspekt

    ..............................7 1.1.14 Plii ( Pb ).......................................................................................................................................7 2. Sulamite Kasutamine..........................................................................................................................8 2.1 Miks kasutatakse sulameid?..............................................................................................................8 2.2 Tuntumad sulamid ja nende kasutamine...........................................................................................8 2.2.1 Roostevaba teras.............................................................................................................................8 2.2.2 Pronks..............................................................................................................................................8 2.2.3 Messing...............................................................................

    Ehitusökonoomika
    Rakenduskeemia konspekt
    11
    doc

    Rakenduskeemia konspekt

    Tulekatisesüsteemide sulavandurina, vedelas oleks soojusvahetajana Torude painutamiseks toru ristlõiget muutmata: tour valatakse täis Woodi metalli, pärast 5 selletahkestumist painutatakse ja see järel sulatatakse Woodi sulam välja Loeng 3 Reaktsioonid metallidega Redoksreaktsioonid Teise Rühma kuuluvad metllide reaktsioonid hapetega, mille anioon on tugevam okspdeerija kui vesinikioon.Antud reaktsioonides vesinikku ei eraldu. Nende reageerimisel metallidega on okspdeerijaks happe anioonid, mitte vesinikioonid. Olenevalt metalli aktiivsusest võib kontsentreeritud H2SO4 redutseeruda erinevalt (väävli oksüdatsiooniasete väheneb) VI IV 0 -II H2SO4 > SO2 > S > H2S Peale nimetatud väävliühendite tekib vastava metalli sulfaat ja vesi. Metallidega, mis seisavad pingerea keskel, võib kulgeda üheaegselt mitu reaktsiooni

    Rakenduskeemia
    Materjaliõpetuse küsimuste vastused
    10
    doc

    Materjaliõpetuse küsimuste vastused

    METALLIDE JA SULAMITE SISEEHITUS 1. Milliste põhiomaduste (4) tundmine on vajalik materjalide valikul ja kasutamisel? Füüsikalised omadused: Värv, Tihedus (mass mahu ühikus), Sulamis temperatuur °C, Soojus juhtivus, Soojus paisumine, Soojus kahanemine, Soojus mahtuvus, Metallide magneetilised omadused. Magnetetilised omadused: magneetilisevälja tugevus (A/m), voo tihedus (T), Magneetiline läbitavus µ (H) Keemilised omadused: Metallil on suur puudus, võime oksüdeerida, kas kokkupuutes O2-ga, H2O, hapete või leelistega. Metallid selle tagajärjel hävivad. Korrosioon: Meterioloolistes tingimustes (roostetamine)., Keemiline korosioon agresiivses keskonnas, Elektrolüütiline korosioon, kus kaks kontaktis olevat metalli vedelas elektrolüüdis hävitavad teineteist., Kõrge temperatuuri korosioon Tehnoloogilised omadused: Valatavus, Sepitsetavus, Keevitatavus, Lõike töödeldavatus 2

    Kategoriseerimata
    Elektriaparaadid
    140
    pptx

    Elektriaparaadid

    Elektriaparaadid ALEKSEI LUKASIN Elektriaparaadi üldteooria Elektriaparaadiks nimetatakse elektrotehnilist seadet elektriliste ja mitteelektriliste objektide juhtimiseks ning nende kaitseks avariiliste ja ebanormaalsete talitluste eest. Elektriaparaadi üldteooria Elektriaparaatide liigitus nende põhifunktsiooni järgi: kommutatsiooniaparaadid ­ koormuslüliti, vinnaklüliti, lahklüliti; kaitseaparaadid ­ sulavkaitsmed, kaitselüliti, rikkevoolu relee, liigpingepiirikud; piirikaparaadid ­ reaktorid, lahendid; käivitusreguleerimisaparaadid ­ kontaktorid, kontrollerid, reostaadid; kontrollaparaadid ­ releed ja andurid; reguleerimisaparaadid ­ pingeregulaatorid, sagedusregulaatorid jne; mõõtaparaadid ­ pinge- ja voolutrafod. Elektriaparaadi üldteooria

    Energia ja keskkond
    Metallide Tehnoloogia 1 Referaat
    52
    pdf

    Metallide Tehnoloogia 1 Referaat

    Seda erinevate kristallivõrede esinemist ühe metalli korral nimetatakse polümorfismiks. Tuntumaks näiteks võib tuua raua ja titaani. Raua kristallivõre muutub temperatuuril 911°C ruumkesendatud kuupvõrest tahkkesendatuks ja temperatuuril 1392°C tagasi ruumkesendatuks. 3. Kristalliseerumine Kristalliseerumisprotsess algab kristalliseerumiskeskmete ehk –tsentrite tekkimisega sulas metallis ja jätkub nende arvu ning nende ümber kristallide mõõtmete kasvuga. Metalli või sulami vedelast olekust tahkesse üleminekul moodustuvad kristallid kasvavad vabalt ja omavad korrapärase geomeetrilise kuju. Joonis 4. Kristalliseerumisprotsess 4 4. Materjalide füüsikalised, tehnoloogilised ja mehaanilised omadused Materjalide valikul ja nende kasutusalade määrat- lemisel pakuvad eelkõige huvi

    Metalliõpetus




    Kommentaarid (0)

    Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



    Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun