161792. lajstromszámú szabadalom • Csúszókontaktus elektrotechnikai célokra
3 161792 4 ellenére a grafitnak is van hátránya, ugyanis 500 °C körül oxigénnel vagy oxigéntartalmú gázzal reagálni kezd, és ezért a kommutációs szikrázás a szenet termikusan és mechanikusan porlasztja. Ennek következtében ez az anyag csúszókontaktusokhoz jelenleg csak korlátozott mértékben kerül felhasználásra. A kommutációnál elkerülhetetlen ózonképződés, valamint az egyidőben keletkező in statu nascendi oxigén, modern nézetek szerint, még azon anyagokat is oxidálja, amelyek másfajta kémiai hatással szemben teljesen ellenállók. Minden próbálkozás, amely a szén tartósságát égéscsökkentő szerekkel, többek között foszfátokkal, bórsavval és más hasonló hatású vegyülettel történő impregnálás útján, vagy ezen vegyületekből kialakított védőréteg segítségével kívánta nö, vélni, bár részleges javulást eredményezett, mégsem terjedt el széles körben. A találmány célja, hogy termikusan és kémiailag ellenálló, valamint kopásálló kontaktusanyagot adjon, speciálisan csúszókontaktusokhoz, főleg elektromos gépek kommutátorai és csúszógyűrűi számára. A találmány feladata, hogy heterogén ötvözet alapú kontaktusanyagot fejlesszen ki, amelynek legalább az egyik komponense termikusan, kémiailag és mechanikailag ellenálló, a másik viszont elektromosan vezető tulajdonságú, vagyis ez a kontaktusanyag különösen kommutátorok és csúszógyűrűk részére alkalmas legyen. A találmány a feladatot olyan heterogén ötvözettel oldja meg, amelynek a termikus, kémiai és mechanikai ellenállóképességet biztosító komponense fém-, nemfém- vagy félfémkarbid, -borid, -szilicid vagy -nitrid, míg az elektromos vezetőképességet adó komponens nemfém illetve fém-, félfém- vagy nemfémkarbid, -borid vagy nitrid, továbbá termikusan és kémiailag ellenálló _íiSk vagy szerves fémvegyület bomlási terméke. Gazdasági és gyártási szempontból különösen előnyös az a heterogén ötvözet, amely karbidkomponensből nevezetesen szüiciumkarbidb ól és grafitból áll, ahol a graSF: alTMelektfOT5M A ^^eE6^1pélséget adó komponens. A találmány szerint kommutátorokhoz és csúszógyűrűkhöz alkalmas vezető komponens előállítható a karbid, borid, szilicid vagy nitrid hexagonális módosulatú szénnel történő impregnálásával, amely szén folyékony szénhidrogénből ismert eljárás szerint pirolitikusan leválasztható. Ezenkívül az elektromosan vezető komponens előállítható még a karbid, borid, szilicid vagy nitrid fém-, félfém-, nemfémkarbiddal, -boriddal, -sziliciddel vagy -nitriddel történő impregnálással is. Az elektromosan vezető komponens előállításához termikusan és kémiailag ellenálló fémek is alkalmasak, amelyek a feldolgozás során részben a megfelelő karbiddá alakulnak. A hő hatására bomló fémvegyületek bomlástermékei is elektromos vezető komponenst adnak, amelyeket az ismert gázplatírbzó eljárással csapatunk le. A találmányt több kiviteli példa bemutatásával tesszük érthetőbbé. Az elektrotechnikai célokra, különösen elekt-8 romos gépek kommutátoraihoz és csúszógyűrűihez alkalmas találmány szerinti kontaktusanyag két komponensű heterogén ötvözet. Az egyik komponens termikus, kémiai és mechanikus kopásállóságot biztosít, míg a másik főleg az 10 elektromos vezetőképességet adja. Az első komponens fém-, félfém- vagy nemfémkarbid, -borid, -szilicid vagy -nitrid lehet. Legalkalmasabbak ezek közül a berillium, bór, szilícium, tiíán, cirkon , vanadium, niób, tantál, króm, niö-15 libdén, wolfram és thórium magasolvadáspontú karbidjai" mivel rendkívül kemények és kémiailag ellenállók, azonkívül 3000 °C fölötti hőmérsékleten olvadnak. Ugyanezen elemek boridjai, szilicidjei vagy nitridjei is alkalmazható tók első komponensként. A másik komponens az elektromos vezetést biztosítja. Ezek nemfémek, fém-, félfém-, vagy nemfémkarbidok, -boridok, -szilicidek vagy 25 -nitridek, termikusan és kémiailag ellenálló fejnek vagy szervés fémvegyületek bomlástermékei lehetnek. Bebizonyosodott, hogy gazdasági és gyártástechnikai okokból az előírt célra a legkedve-30 zőbb összetételek a sziliciumkarbidféleségek grafittal, ahol a termikusan, kémiailag és mechanikailag ellenálló komponens a sziliciumkarbidféleség, míg az elektromosan vezető komponens a grafit. A szilícium- és a grafit keve-35 rékét ismert kerámiai eljárással készítik elő a további műveletekhez. A sziliciumkarbid és a grafit arányát a kontaktusanyag elérni kívánt vezetőképessége, illetve a mechanikai és termikus igénybevétele szabja meg. Szerves plasz-40 tifikáló anyag, pl. etoxidok adagolása közben valamilyen ismert eljárással, pl. vákuumsajtolással, mélyhúzással. melegenszórással, fröccsöntéssel vagy száraz sajtolással kialakíthatók az előírt formájú kontaktusok, amelyek végülis 45 színterelés útján kerülnek felhasználásra kész állapotba. Az így készült kontaktusanyag különösen a villamosgépek csúszógyűrűi és kommutátorai részére alkalmas. Megfelelő szemcsenagyságot és ahhoz igazodó feldolgozó eljárást 50 választva igen nagy finomságú felületek állíthatók elő, amelyek semmiféle utólagos megmunkálást nem igényelnek. Ugyanígy gyűrű alakú testek is készíthetők, amelyeket csúszógyűrűnek vagy kommutátornak lehet beépíteni. 55 Csúszógyűrűk esetén célszerű nagyobb elektromos vezetőképességű, több grafitot tartalmazó keveréket hasznaim, mint kommutátorok esetében, mivel az előbbinél szikrázással nem kell számolni, vagyis a termikus igénybevétel ki-60 sebb. A csekélyebb sziliciumkarbid tartalom a csúszógyűrű kopását nem növeli, az élettartamát viszont jelentősen meghosszabbítja. A villamosgépek kommutátorainak anyagában a sziliciumkarbid több, mint a grafit. Ennek kö-65 vetkeztében a kommutátorok anyagának elekt-2
