193061. lajstromszámú szabadalom • Elektróda vákuumos megszakítóhoz
19306! 40mm átmérőjű és 5mm vastag, legalább 95% elméleti sűrűségű kobalttárcsát korong alaküra vágjuk oly módon, hogy a 2. ábránál ismertetett 58 perem alakuljon ki egyik végén. Ezt a kobalt korongot, azaz segéd 54 tartóelektródát 41 mm átmérőjű grafittégely aljára helyezzük. Erre a segéd 54 tartóeiektródára-200 - + 325 szitaszámú kobaltport szórunk állandó vibráció mellett annyira, hogy az 54 tartóelektródák hozzávetőleg 5 mm vastagon befedje, majd a tégelyt grafitfedéllel lezárjuk. A tégelyt egy órán keresztül 900° C hőmérsékleten hevítjük hidrogén közegben. Ezután a segéd 54 tartóelektródát gáztalanítás céljából három órán keresztül nagy vákuumban 1000° C hőmérsékleten tartjuk. Amikor ezt az előzetesen szintereit testet kivesszük a grafittégelyből, akkor rendelkezésünkre áll az az összetett szintereit test, amelyben a kobaltlap segéd 54 tartóelektródája gátat képez a későbbi forrasztási művelethez és integráltan magában foglalja az előzetesen színtereit porózus kobaltporréteget. Ezután az összetett színtereit testet 920-979°C hőmérsékleten vákuumimpregnáljuk ezüst és szelén ötvözettel /amely jelen példában 950-1000°C hőmérsékleten megolvasztott ezüstszelenid keverékből álló ötvözet/ amelyet olvasztás utján állítunk elő. Ennek eredményeképpen az összetett szintereit test felső porózus porrétege impregnálódik az ezüst és szelén ötvözetével, míg alsó kinyúló kobalt lapja teljesen változatlanul marad, míg belseje megtisztul az ezüsttől és szeléntől. Az impregnált érintkező mikrostrukturájánakalapján úgy találtuk, hogy az impregnálás teljes egészében behatolt az alakos kobalt korong 58 perem által kialakított kör hornyába illetve a kobalt korong és a kobaltpor közötti felületek impregnálása ép volt és teljesen hibahelymentes. Ezután az impregnált ötvözetből álló érintkezőt méretre esztergáljuk és légüres kemencében 800-850°C hőmérsékleten ezüstforrasz 53 réteggel látjuk el, mint az a 2. ábrán látható. Az ismertetett példában az 51 érintkező forraszthatósága igen kiváló, mível az ezüstforrasz 53 réteg a tiszta réz 52 tartóelektróda és a tiszta kobalt segéd 54 tartóelektróda között helyezkedik el és köti össze azokat. A forrasztás szilárdságának vizsgálata érdekében két próbadarabon összehasonlítottuk az érintkezők húzószilárdságát. A 10. ábrán a találmány szerinti elektródakialakítás, míg all. ábrán ismert rétegeltszerkezetű elektró-7 dakialakítás látható. A 10. ábra szerinti próbadarabnak két egymással szemben elhelyezkedő segéd 71 tartóelektródája, valamint egyetlen közös 72 érintkezőrésze van, amely kobalt- 5 ezüstszelenid ötvözetből készült és szinterezéssel és impregnálással van a segéd 71 tartóelektródákhoz erősítve, míg a 71 tartóelektródák ezüstforrasz 73 rétegen át vannak a 70 tartóelektródákkal összeforrasztva. All. áb- 10 ra szerinti próbadarab 70 tartóelektródáihoz sík segéd 74 tartóelektródák ezüstforrasz 73 rétegen át vannak erősítve, és a két segéd 74 tartóelektróda között egyetlen közös, szinterezéssel és impregnálással előállított 75 érint- 15 kezőrész helyezkedik el. Mint az alábbi táblázatból látható, a találmány szerinti elektródakialakítás huzószilárdsága hozzávetőlegesen két és félszer nagyobb, mint az ismert kialakítású elektródákat utánzó próbadarabé. Ezen 20 túlmenően megfigyelhető, hogy a rétegelt típusú próbadarab a kobalt lap és az impregnált érintkezőrész között tört el, míg a találmány szerinti elektródakialakításnál a próbadarab az integrált és szintereit 72 érintkező- 25 rész tartományában, azaz az úgynevezett „mátrixban“ szakadt szét. Más szavakkal elmondhatjuk, hogy a kobalt lap és a forrasztás adhéziós szilárdsága kisebb volt, mint magának az érintkezőrésznek a szilárdsága. A szi- 30 lárdsági próba azt is megmutatta, hogy meghibásodások, mint például az érintkezőrész elválása vagy lelazulása a segéd tartóelektródáról csak igen kis valószínűséggel következhet be. 35 Adott terhelés folyamatos bekapcsolása, illetve lekapcsolása eredményeként kapott elektromos jellemzők és mechanikái változások számos variációját teszteltük olyan vákuum 40 megszakítóval, melynek névleges feszültsége 7,2 kV, illetve 12,5 kV, valamint a 2. ábrán látható szerkezeti felépítésű és 40 mm átmérőjű 5,6 elektródákat tartalmazott. A névleges feszültségen a rövidzárási áram megszakí- 45 tása renben zajlott le és az említett érintkezőanyag utóáram tulajdonságai igazolást nyertek. Ezenkívül bebizonyosodott, hogy a találmány szerinti elektróda egyes összetevőinek szilárdsági jellemzői kielégítik a találmány 50 célkitűzésében megfogalmazott követelményeket, és tízezer kapcsolás után sem lépett fel olyan jelenség, mint például az érintkezőrész leválása vagy meglazulása a segéd tartóelektródán. 8 Táblázat Típus Rögzítés Szakítószi-Szétszakamód j a lárdság /N// dás helye 1 1 . Rétegelt 2 5,5* 10** N /m2-ér in tkezoré sz ábra típus és segéd tartóé lekt rôda közötti szét-10. Kö rbe fo-64,7- 1 0S N/m1 vá 1 á s érintkezőtörés ábra gott nyú1 vány 5
