автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Влияние ориентации включений графита на контактные свойства порошковых материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

На правах рукописи

БОЙКО АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

Влияние ориентации включений графита на контактные свойства порошковых материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

Специальность 05.16.06 - Порошковая металлургия и

композиционные материалы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)» и ЗАО «НПО Благовест», Московская обл., г. Истра.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Блинков

Игорь Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старш. науч. сотр.

кандидат технических наук, доиент

Шиков

Александр Константинович Лопатин

Владимир Юрьевич

Ведущая организация

ФГОУПО «Чувашский государственный университет им. И. М. Ульянова, Чувашия, г. Чебоксары

Защита состоится «25» октября 2006 г. в Л^^часов в аудитории Б-436 на заседании диссертационного совета Д212.132.05 при ГОУ ВПО «Московский государственный институт стали и сплавов» (технологический университет) по адресу: 119049, г. Москва, Ленинский проспект, д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета).

Автореферат разослан « » 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Лобова Т.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Порошковые контактные материалы серебро-графит, содержащие до 5 масс.% графита, широко применяются в низковольтной коммутационной аппаратуре (НВА) в качестве неподвижных контактов автоматических выключателей. Электрические контакты из этих материалов, изготавливаемые традиционным для порошковой металлургии методом прессования-спекания, имеют низкое и стабильное контактное сопротивление, высокую стойкость к свариванию, необходимую для отключения токов короткого замыкания и токов перегрузки в аварийных ситуациях при эксплуатации электрических сетей. Недостатком контактов является низкая эрозионная стойкость, что приводит к уменьшению надежности автоматических выключателей и перерасходу серебра. Основными причинами низкой эрозионной стойкости являются недостаточно высокие плотность и механическая прочность материалов серебро-графит, получаемых методом прессования—спекания.

Применение при изготовлении контактов метода экструзии позволяет повысить плотность и механическую прочность материалов серебро-графит. Плотность контактов, вырезанных из полуфабрикатов, полученных экструзией, близка к теоретической, твердость и электропроводность выше, чем у контактов, полученных методом прессования—спекания. Контакты имеют анизотропную структуру за счет того, что включения графита располагаются в материале по направлению оси экструзии. В зависимости от способа резки полуфабрикатов на контакты можно получить определенную ориентацию включений графита по отношению к рабочей поверхности контакта, которая, как известно из литературы, может влиять на контактные свойства материалов.

Тем не менее, метод экструзии не нашел пока широкого распространения при изготовлении контактов серебро-графит для НВА. До последнего времени контакты из этих материалов практически не применялись и лишь в небольших количествах производились в России. Причиной является отсутствие обоснованных, подтвержденных экспериментальными данными рекомендаций

по разработке материалов серебро-графит с прогнозируемым и регулируемым уровнем контактных свойств, что обусловлено недостаточной изученностью структурообразования этих материалов, взаимосвязи параметров процесса изготовления контактов, их структуры и свойств. Остаются невыясненными причины влияния ориентации включений графита на контактные свойства. В связи с этим изучение контактных материалов серебро—графит, получаемых методом экструзии, и создание из них электрических контактов с регулируемым уровнем контактных свойств, является актуальной научно-технической проблемой.

Цель работы заключалась в разработке новых технологических решений получения порошковых контактных материалов серебро-графит с повышенным уровнем контактных свойств, достигаемым методом экструзии. Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

- выявлены закономерности структурообразования порошковых контактных материалов серебро-графит в процессе экструзии;

- определены причины влияния анизотропии структуры на контактные свойства изученных материалов;

— изучено влияние ряда технологических параметров процесса экструзии на структуру и свойства контактных материалов серебро-графит, установлены закономерности и определены причины подобного влияния;

— найдены технологические решения, обеспечивающие получение порошковых контактных материалов серебро-графит, имеющих повышенный уровень эксплуатационных свойств.

Научная новизна работы:

1. Установлены закономерности изменения структуры материалов серебро—графит, получаемых экструзией, выражающиеся в формировании «строчечного» расположения включений графита, а также их дроблении при увеличении коэффициента вытяжки, способствующем формированию мелкодисперсной структуры;

2. Впервые проведена оценка теплопроводности материалов серебро-графит, полученных экструзией, результаты которой позволили дать объяснение влиянию преимущественной ориентации включений графита по отношению к рабочей поверхности контакта на эрозионную стойкость существенной разницей в значениях теплопроводности материалов с различной ориентацией включений;

3. Выявлена взаимосвязь изменений структуры и контактных свойств материалов серебро-графит, заключающаяся в том, что увеличение коэффициента вытяжки, так же как и снижение размера порошка серебра приводят к формированию мелкодисперсной структуры, обуславливающей повышение контактных свойств материала.

Практическая значимость работы.

1. Разработана оригинальная методика проведения стендовых испытаний электрических коммутирующих контактов, позволяющая оценивать эрозионную стойкость и стойкость к свариванию контактных материалов, которая успешпо применяется для контроля качества продукции, выпускаемой ЗАО «Благовест-Истра»;

2. На предприятии порошковой металлургии ЗАО "Благовест-Истра" освоено серийное производство контактных материалов серебро-графит методом экструзии. Поставки контактов осуществляются предприятиям России, Чехии и Болгарии. Внедрение контактов, полученных экструзией, позволило российским производителям низковольтной аппаратуры существенно повысить надежность аппаратов и освоить отсутствовавшие ранее в производственной программе этих предприятий автоматические выключатели на высокие токи (ОАО «Электроаппарат» г. Курск; ОАО «Дивногорский завод низковольтных автоматов» г. Дивногорск). Контакты серебро-графит изготавливаются методом экструзии по техническим условиям ТУ 3498-006—73030523-06, разработанным на основе результатов, полученных в настоящей работе.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на: международной конференции «Новые перспективные материалы

и технологии их получения (НПМ)-2004», г. Волгоград сентябрь 2004 г., 3-й международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», г. Москва, МГУ им. Ломоносова, 2004 г.; международной конференции «Электрические контакты и электроды. ЭК -2005», Украина. Крым. Кацивели, октябрь 2005 г.

Публикации. Содержание диссертации отражено в 7 работах в виде статей и тезисов докладов конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы из 108 наименований и 5 приложений. Общий объем работы составляет 155 страниц машинописного текста, включая 21 рисунок, 10 таблиц и 5 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложено состояние проблемы исследования порошковых контактных материалов серебро-графит на момент написания диссертации, показана актуальность выбранной темы, сформулирована цель работы.

В первой главе представлен аналитический обзор литературы посвященной исследованию контактных материалов, получаемых методом экструзии. Проанализированы результаты немногочисленных работ, посвященных исследованию материалов серебро-графит с анизотропной структурой. Отмечено, что сведения о структуре материалов, изготовленных методом экструзии, сводятся к констатации наличия анизотропии, отсутствуют исследования изменений количественных параметров структуры от величины коэффициента вытяжки — важного структурообразующего фактора.

Несмотря на установленный факт взаимосвязи анизотропии структуры и контактных свойств материалов серебро-графит, существует неопределенность в оценке подобного влияния. Это объясняется ограниченным количеством экспериментальных данных о контактных свойствах таких материалов, а также сложностями сопоставления этих данных ввиду того, что испытания

проводились в различных условиях. Остается невыясненной природа влияния анизотропии структуры материалов серебро-графит на контактные свойства.

Показано, что практически не исследована структура слоев наработки, образующихся на поверхности контактов под действием дугового разряда, и характер их влияния на контактные свойства.

Итогом литературного обзора явилось формулирование задач, требующих решения для достижения намеченной цели данной работы.

Во второй главе описаны объект и методики исследования; представлена схема процесса изготовления материалов серебро—графит методом экструзии.

Контактные материалы были изготовлены следующим образом. Полученную после смешивания порошков серебра и графита смесь, прессовали при давлении 180—200 МПа. Полученные заготовки спекали в нейтральной атмосфере при температуре 870+10°С. Перед экструзией заготовки нагревали до температуры 750-800°С и проводили процесс при давлении 500-800 МПа при различных значениях коэффициента вытяжки. После экструзии осуществляли резку полученных прутков под определенным углом к оси прутка, добиваясь тем самым необходимой ориентации включений графита в структуре контакта.

Объектом исследования являлись материалы, полученные в диапазоне значений коэффициента вытяжки от 400 до 3700 %, с использованием исходного порошка серебра трех различных средних размеров (20 мкм, 10 мкм, 3 мкм), содержанием графита от 2 до 5 масс.%, имеющих ориентацию включений графита перпендикулярно, параллельно и под углом 45° к рабочей поверхности контакта.

Исследование структуры полученных материалов серебро-графит, а также изучение слоев наработки проводили на металлографических шлифах с помощью оптического микроскопа фирмы Opton (Австрия), сканирующего микроскопа MINI-SEM (Япония). Количественная оценка параметров структуры материалов, полученных при различных коэффициентах вытяжки из порошка различной дисперсности, проведена в программе Image Expert 2.35.

Твердость материалов определяли по шкале Виккерса с помощью твердомера ХПО-250. Плотность измеряли методом гидростатического взвешивания.

Исследование полученных контактных материалов серебро-графит на предмет выявления текстуры проведено с помощью рснтгеноструктурного анализа, выполненного на дифрактометре ДРОП-1 с приставкой ГП—2.

В лаборатории ЦНИИфафит изучена теплопроводность материалов серебро-1рафит с различной ориентацией включений.

Для получения представительных результатов изучение контактных свойств проводили как на стенде с неподвижно установленными контактами, так и на стенде с подвижными контактами, имитирующем работу реального автоматического выключателя при коммутации электрических цепей.

Методика испытаний на стенде с неподвижными контактами регламентирована ГОСТ 25188-82. Испытания позволяли оценить эрозионную стойкость в условиях воздействия на материал контактов искусственно возбужденной дуги с заданными параметрами.

Специально разработанная в рамках настоящей работы методика ускоренных испытаний на стенде с подвижными контактами приближает условия стендовых испытаний к натурным испытаниям, поскольку, кроме воздействия электрической дуги, материал контактов на этом стенде подвергается механическому воздействию в результате соударения контактов. Наряду с оценкой эрозионной стойкости, по разработанной методике оценивалась и стойкость материала к свариванию.

Применение обоих методик, дополняющих друг друга, дало возможность получить в работе большое количество экспериментальных данных, позволяющих в сопоставимых условиях изучить влияние различных параметров структуры на контактные свойства.

В главе 3 дан анализ факторов, оказывающих влияние на уровень эрозионной стойкости контактного материала в процессе эксплуатации, и сделан вывод о том, что наиболее значимым фактором является величина

теплопроводности материала. В связи с этим оценка теплопроводности материалов серебро-графит выбрана определяющим критерием при выявлении причин влияния преимущественной ориентации включений графита по отношению к поверхности контакта на уровень эрозионной стойкости контактного материала.

Выполнен теоретический расчет теплопроводности на основе теории обобщенной проводимости. Расчет проведен посредством анализа температурного поля элементарной ячейки структуры. Для этого проводилось сечение ячейки плоскостями, параллельными направлению потока тепла. Затем с помощью формул для плоских стенок определялись тепловые сопротивления полученных частей и теплопроводность ячейки. После преобразований выражение для расчета коэффициентов теплопроводности материалов с ориентацией включений графита параллельно поверхности (А«=) имело вид (I), расчет теплопроводности материалов с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности (?о.) проводили по формуле (2).

О)

(2)

г де X — коэффициент теплопроводности контактного материала, Д| - коэффициент теплопроводности серебра, Х2 - коэффициент теплопроводности графита, пц — объемная доля серебра.

В таблице 1 представлены результаты расчета коэффициентов теплопроводности при температурах 400-960°С.

Таблица 1 - Результаты расчета коэффициентов теплопроводности материалов

серебро-графит

Содерж. граф. масс.% Коэффициент теплопроводности материала X , Вт/(м • К)

Ъ. зи ъ. Зи. X.

Т= 400"С 600"С 900°С 960°С

2 375,2 251,3 359,9 228,5 334,6 199,3 329,0 188,1

3 361,4 214,5 346,4 192,6 324,8 165,6 317,0 155,1

4 5 348,4 188,6 333,7 167,8 309,8 143,0 305,1 133,1

336,2 169,4 321,8 152,0 298,7 128,7 293,9 117,5

В изученном интервале температур теплопроводность материалов с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности имеет более высокие значения, чем теплопроводность материалов того же состава, но с ориентацией включений параллельно рабочей поверхности.

Результаты прямых измерений теплопроводности изученных материалов подтвердили, что контакты с ориентацией включений перпендикулярно поверхности имеют более высокую теплопроводность.

Установленный факт более высокого значения теплопроводности контактов с перпендикулярной ориентацией включений графита дает основание предполагать, что такие материалы имеют преимущество по эрозионной стойкости в сравнении с материалами с другой ориентацией включений.

В главе 4 представлены результаты исследования структуры и слоев наработки материалов ссрсбро-графит, полученных экструзией и прессованием—спеканием; данные рентгеноструктурного анализа, результаты измерения твердости и плотности.

Структура материалов серебро-графит, полученных методом экструзии, характеризуется преимущественным расположением включений графита, ориентированных в направлении оси экструзии. Включения, имеющие продолговатую форму, представляют собой как единичные частицы чешуйчатой формы, так и агломераты частиц. При невысоких значениях

коэффициента вытяжки (300-500%) (рисунок 1) некоторые включения имеют отклонение от общего направления ориентации. Наблюдаются включения, имеющие более крупные, чем основная часть включений, размеры.

Рисунок 1. Структура материалов серебро—графит, полученных методом экструзии при коэффициенте вытяжки 400%.

С увеличением коэффициента вытяжки размеры включений графита уменьшаются (рисунок 2), число включений более крупного размера снижается. На отдельных участках частицы графита располагаются непосредственно друг за другом в подобие строчек, в связи с этим структура материалов серебро-графит, полученных методом экструзии, может быть охарактеризована как «строчечная».

Рисунок 2. Структура материалов ссребро- графит, полученных методом экструзии при коэффициенте вытяжки 3700%.

В таблице 2 представлены результаты анализа количественных параметров структуры материалов серебро-3 масс.% графита, полученных методом экструзии при различных коэффициентах вытяжки (размера порошка серебра 10 мкм), и материалов, полученных прессованием-спеканием.

Таблица 2 — Результаты анализа параметров структуры материалов серебро-графит

Метод получения материалов Площадь включений графита, .V, 10"12 м2 Периметр включений графита, Р, 10"6 м Параметр формы включений, Р л/5 Параметр вытянутости включений, О, А

Экструзия при К=3700% 10,15 14,54 5,02 1,84

Экструзия при К=2500% 12,77 16,13 5,17 1,90

Экструзия при К=1400% 17,56 19,38 5,65 2,05

Экструзия при К=400% 21,51 23,72 5,59 2,00

Прессование -спекание 26,55 25,04 5,34 1,82

Из таблицы 2 видно, что средние значения площади и периметра включений графита в материалах, полученных прессованием-спеканием, имеют большую величину, чем значения соответствующих параметров структуры материалов, полученных методом экструзии. С увеличением коэффициента вытяжки значения этих параметров уменьшаются, что свидетельствует об измельчении включений, т.е. материалы серебро-графит, полученные экструзией, имеют мелкодисперсную структуру, по сравнению с материалами, полученными прессованием—спеканием. Значения параметров формы и вытянутости включений графита для материалов, полученных экструзией, выше, чем для материалов, полученных прессованием-спеканием, Установлено, что с увеличением коэффициента вытяжки величины этих параметров повышаются и достигают максимума при значении К = 2500%.

В месте с тем, в интервале коэффициента вытяжки от 2500 до 3700 % наблюдается снижение значений этих параметров, что свидетельствует об уменьшении размеров включений, вызванным их дроблением в поперечном направлении. Подобное расположение частиц отчетливо видно на рисунке 2.

В таблице 3 приведены результаты анализа количественных параметров структуры материалов серебро-3 масс.% графита, изготовленных из порошка серебра различной дисперсности при коэффициенте вытяжки 2500%.

Таблица 3 — Результаты анализа параметров структуры контактных материалов серебро-графит

Контактные материалы серебро-графит Площадь включений графита, 10"12м2 Периметр включений графита, Я, 10"6м Параметр формы включений, Р Я Параметр вытянутости включений, А А

Материалы из порошка серебра среднего размера 20 мкм 14,25 18,34 5,20 1,92

Материалы из порошка серебра размера 10 мкм 12,77 16,13 5,17 1,90

Материалы из порошка серебра размера 3 мкм 9,67 14,35 4,89 1,85

Показано, что с уменьшением среднего размера используемого при изготовлении контактов порошка серебра с 20 до 3 мкм средние значения площади и периметра включений графита также снижаются, что свидетельствует о формировании мелкодисперсной структуры, которое происходит за счет уменьшения числа включений графита, представляющих собой агломераты частиц (в связи с перераспределением частиц) и, соответственно, увеличения доли единичных частиц графита в структуре.

Образующиеся в условиях коммутации контактов при их эксплуатации слои наработки оказывают влияние на контактные свойства материала. На рисунке 3 представлены типичные структуры слоев наработки, формирующихся на поверхности контактов серебро-графит.

б)

Рисунок 3. Структура слоев наработки материалов серебро.....графит,

полученных методом экструзии, а) структура с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности; б) структура с ориентацией включений параллельно поверхности.

Особенности слоев наработки материалов серебро—графит заключаются и образовании протяженных пустот в местах сосредоточения включений графита. Это происходит благодаря «закреплению» электрической дуги на включениях графита - фазы контактного материала с меньшей теплопроводностью. Слои наработки изученных материалов серебро-графит имеют выраженные признаки наследственности структуры. Так, на поверхности контактов с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности формируются пустоты, имеющие вертикальное расположение (рисунок За). Слои наработки контактов с параллельной ориентацией включений графита слабо связаны с основным объемом материала, гак как отделены от него пустотами,

образующимися в плоскости, параллельной рабочей поверхности (рисунок 36). Такие слои наработки склонны к отслаиванию при коммутации.

Рентгеноструктурный анализ выявил в материалах серебро-графит, полученных экструзией, аксиальную текстуру серебра в направлении [100].

Наличие текстуры серебра, а также преимущественной ориентации включений графита позволяет предполагать анизотропию контактных свойств материалов серебра- графит, получаемых методом экструзии.

В главе 5 представлены результаты исследования эрозионной стойкости и стойкости к свариванию материалов серебро-графит, полученных методом экструзии. Проведено обсуждение полученных зависимостей.

Установленные зависимости эрозионной стойкости контактов с различной ориентацией включений графита относительно рабочей поверхности от коэффициента вытяжки представлены на рисунке 4. Подобный характер зависимости эрозионной стойкости сохраняется во всем исследованном диапазоне значений концентрации графита от 2 до 5 масс.%, для материалов изготовленных из порошков серебра различной дисперсности в исследованном диапазоне размера частиц серебра.

Характерными особенностями представленных зависимостей являются: монотонное повышение эрозионной стойкости материала с ростом величины коэффициента вытяжки; более высокий уровень эрозионной стойкости материалов с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности, чем материалов с ориентацией включений параллельно и под углом 45° к поверхности. Показано, что материалы серебро-графит, полученные экструзией, при любой ориентации включений графита имеют более высокий уровень эрозионной стойкости, чем материалы, полученные прессованием спеканием (для сравнения: значение удельной убыли массы материалов серебро—3 масс.% графита, полученных прессованием—спеканием, составило 90,4±2,4 мкг/цикл).

90 1

а 80 ]

"С;

и

* 75 Е

1 то

св Е

¡а «5 3

*р I

60

400 ■ 1000 1400 1900 2500 3700

Коэффициент вытяжки К,%

Рисунок 4. Влияние коэффициента вытяжки на эрозионную стойкость материалов серебро - 3 масс.% графита, изготовленных из порошка серебра среднего размера 10 мкм. А — ориентация включений графита перпендикулярно рабочей поверхности; Б — ориентация под углом 45°; В — ориентация включений параллельно рабочей поверхности.

Характер зависимостей представленных на рисунке 5 позволяет выявить причины установленного повышения эрозионной стойкости материалов серебро-графит с увеличением коэффициента вытяжки.

Показано, что возрастание эрозионной стойкости изученных материалов с увеличением коэффициента вытяжки (рисунок 5 а) сопровождается уменьшением средней площади включений графита (рисунок 56), а также повышением плотности (рисунок 5в). Как показано в главе 4, процесс эрозии контактных материалов серебро—графит связан, преимущественно, с выгоранием графита, поэтому формирование в структуре включений графита меньшего размера способствует снижению убыли массы материала при коммутации и, соответственно, возрастанию эрозионной стойкости. Другой причиной повышения эрозионной стойкости является возрастание плотности материала с увеличением коэффициента вытяжки за счет снижения остаточной пористости.

О 400 1400 2500 3700

Коэффициент вытяжки К,%

а)

0 400 1400 2500 3700

Коэффициент вытяжки К,%

б)

в)

Рисунок 5. Влияние коэффициента вытяжки на эрозионную стойкость ш (а), среднюю площадь включений графита в плоскости шлифа Б (б) и плотность р (в). Контактный материал серебро—3 масс.% графита, порошок серебра среднего размера 10 мкм.

Увеличение содержания фафита от 2 до 5 масс.% сопровождается снижением эрозионной стойкости. Этот факт также объясняется тем, что процесс эрозии материала серебро-графит связан с выгоранием 1рафита при

образовании дугового разряда между контактами, поэтому повышение содержания графита приводит к росту убыли массы и, соответственно, к снижению эрозионной стойкости. Подобная зависимость эрозионной стойкости от содержания графита характерна для всех материалов серебро-графит в изученном диапазоне коэффициента вытяжки, при любой ориентации графита.

Установлено, что снижение среднего размера исходного порошка серебра (с 20 до 3 мкм) приводит к повышению эрозионной стойкости материалов серебро-графит в изученном диапазоне значений коэффициента вытяжки. Данный факт связан с формированием мелкодисперсной структуры при использовании порошка серебра среднего размера 3 мкм, о чем свидетельствуют представленные в главе 4 результаты анализа параметров структуры.

В таблице 4 представлены зависимости стойкости к свариванию от величины коэффициента вытяжки. Приведены данные свариваний материалов серебро-3 масс.% графита (порошок серебра 10 мкм) с ориентацией включений параллельно (=), перпендикулярно (_1_) и под углом 45° (¿45°) к рабочей поверхности, а таюке материалов, полученных прессованием—спеканием.

Таблица 4 - Влияние коэффициента вытяжки на стойкость к свариванию материалов серебро-графит

Коэф-нт вытяжки К,% Число свариваний Ы, с силой Р > ЗН Число свариваний N. с силой Б > ЗОН

± Z45a = ¿45° =

3700 13,5 ± 1,8 10,0 ± 1,5 8,8 ± 1,5 3,0 ± 0,5 2,0 ± 0,5 1,5 ±0,5

2500 14,8 ±2,0 10,8 ± 1,8 10,0 ± 1,8 4,0 ± 1,0 3,5 ± 0,5 1,8 ±0,5

1000 17,5 ±2,2 12,8 ±2,2 11,5 ± 2,0 5,5 ± 1,0 4,0 ± 1,0 3,0 ± 0,6

400 19,5 ±2,2 16,0 ±2,5 14,5 ±2,2 6,5 ± 1,0 5,0 ± 0,8 3,2 ± 0,8

Прессов,-спекание 28,5±4,0 10,2±2,8

Показано, что наиболее высокой стойкостью к свариванию (меньшим числом свариваний) обладают материалы с ориентацией включений графита параллельно рабочей поверхности. Материалы с ориентацией включений перпендикулярно поверхности имеют наиболее низкую стойкость к свариванию. Стойкость к свариванию материалов с ориентацией включений под углом 45е к рабочей поверхности занимает промежуточные значения. Материалы, полученные экструзией, при любом коэффициенте вытяжки, с различной ориентацией включений, имеют более высокую стойкость к свариванию, чем материалы, полученные прессованием—спеканием.

Наблюдаемая зависимость стойкости к свариванию от преимущественной ориентации включений графита объясняется различной структурой слоев наработки, образующихся на поверхности материалов серебро-графит, имеющих различное расположение включений. Слои наработки, формирующиеся на материалах с ориентацией включений графита параллельно рабочей поверхности, слабо сцеплены с основным материалом контакта, что способствует размыканию контактов с приложением меньшего усилия при образовании сварного соединения.

С увеличением коэффициента вытяжки происходит повышение стойкости к свариванию материалов серебро-графит, что связано с измельчением структуры при экструзии. Как уже отмечалось, для материалов серебро—графит характерна преимущественная эрозия включений графита. Интенсивный разогрев контактирующих с графитом областей приводит к расплавлению серебра и формированию жидкой фазы. Таким образом, создастся возможность для образования сварного соединения. В мелкодисперсной структуре контактных материалов, которая формируется при высоких значениях коэффициента вытяжки, области серебра, контактирующие с графитом, будут иметь меньшие размеры в связи с меньшими размерами включений графита в такой структуре. Это снижает вероятность образования прочных сварных соединений, требующих приложения высоких усилий при размыкании.

В таблице 5 представлены зависимости стойкости к свариванию от содержания графита для материалов серебро-графит, изготовленных из порошка серебра среднего размера 10 мкм при коэффициенте вытяжки 1000%; ориентация включений параллельно (=), перпендикулярно (±) и под углом 45° (■¿45°) к рабочей поверхности.

Таблица 5 - Влияние содержания графита на стойкость к свариванию материалов серебро-графит

Содерж. графита, масс.% Число свариваний Ы, с силой И > ЗН Число свариваний Ы, с силой Г>ЗОН

1 ¿45° = ¿45° =

2 23,0 ± 2,5 19,5 ± 2,2 14,5 ± 2,8 9,0 ± 1,0 7,2 ± 1,0 6,2 ± 0,8

3 17,5 ±2,2 12,8 ±2,2 11,5 ±2,0 5,5 ± 1,0 4,0 ± 0,6 3,0 ± 0,6

4 12,5 ±2,2 8,5 ± 1,8 7,2 ± 1,5 2,6 ± 0,5 1,5 ± 0,6 1,0 ±0,4

5 3,8 ± 0,6 2,5 ± 0,5 2,0 ± 0,4 .0 0 0

Повышение содержания графита приводит к увеличению стойкости к свариванию, что объясняется формированием на поверхности контакта слоя сажистого углерода, переосаждаемого из газовой фазы, препятствующего образованию сварных соединений. С увеличением содержания графита происходит образование более плотных и протяженных слоев углерода на поверхности контакта.

Таким образом, установлено, что материалы серебро-графит с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности обладают более высокой эрозионной стойкостью, но более низкой стойкостью к свариванию, чем материалы серебро-графит с ориентацией включений параллельно рабочей поверхности.

По итогам проведенного исследования можно утверждать, что для материалов с перпендикулярной ориентацией включений определяющим фактором является высокий уровень теплопроводности, способствующий более

высокой эрозионной стойкости. Для контактов с параллельной ориентацией включений графита определяющим фактором является структура слоев наработки с расположением пустот параллельно рабочей поверхности, способствующая их отслаиванию в процессе коммутации.

В главе 6 приведены практические рекомендации по изготовлению материалов серебро—графит, методом экструзии, характеризующихся повышенным уровнем свойств, а также их применению в НВА,

Увеличение коэффициента вытяжки сопровождается ростом, как эрозионной стойкости, так и стойкости к свариванию. Поэтому, в первую очередь при создании получаемых методом экструзии контактных материалов серебро-графит следует стремиться к достижению максимально возможной величины коэффициента вытяжки. Уменьшение размера исходного порошка серебра, используемого при изготовлении материалов серебро-графит сопровождается некоторым ростом эрозионной стойкости, при этом значимого изменения стойкости к свариванию не наблюдалось. В место с тем, получение порошков высокой дисперсности (размер частиц около 1 мкм) требует более высоких затрат. Кроме того, применение таких порошков, характеризующихся большей газонасыщениостью в силу развитой поверхности, сопровождается повышенной отходностью. В связи с этим, с нашей точки зрения, целесообразно применять серебряный порошок среднего размера 10 мкм, контакты из которого не значительно уступают в эрозионной стойкости контактам, изготовленным из порошка среднего размера 3 мкм.

Увеличение содержания графита в материалах серебро-графит с анизотропной структурой повышает стойкость к свариванию, но снижает эрозионную стойкость. Поскольку одновременно при этом в материале снижается содержание серебра, рекомендация по увеличению содержания графита в материале целесообразна, в первую очередь, для сравнительно недорогих автоматических выключателей бытового и аналогичного назначения, реализуемых потребителю на наиболее чувствительном к цене сегменте рынка.

В автоматических выключателях бытового назначения, коммутирующих токи до 63 А и допускающих отключение тока короткого замыкания до 4,5— ЮкА, основным свойством материала контактов является высокая стойкость к свариванию, а требования к эрозионной стойкости сравнительно невысоки. Поэтому рекомендуется применять в таких аппаратах контакты серебро-графит с анизотропной структурой, в которых включения графита расположены параллельно рабочей поверхности.

В автоматических выключателях на номинальные токи свыше 160А целесообразно применять контакты с анизотропной структурой, в которых включения графита расположены перпендикулярно рабочей поверхности, так как такие контакты обладают максимальной эрозионной стойкостью и способны противостоять высоким механическим нагрузкам при замыкании.

ВЫВОДЫ

1. Установлены особенности и выявлены закономерности структурных изменений материалов серебро-графит, выражающиеся в том, что с увеличением коэффициента вытяжки происходит измельчение структуры, связанное с расслоением и дроблением агломератов и отдельных частиц графита, образующих «строчечную» структуру.

2. Показано, что при расположении включений графита перпендикулярно рабочей поверхности контактные материалы имеют более высокую эрозионную стойкость, чем при параллельном расположении включений. Эрозионная стойкость возрастает с увеличением коэффициента вытяжки, достигая максимального значения при К = 3700%, что вызвано повышением плотности, а также формированием мелкодисперсной структуры, связанным с дроблением включений графита.

3. Определена теплопроводность материалов серебро—графит с анизотропной структурой. Показано, что материалы с ориентацией включений графита перпендикулярно рабочей поверхности имеют максимальную теплопроводность. Характер наблюдаемых зависимостей эрозионной стойкости

от преимущественного расположения включений объяснен на основании отличий теплопроводности материалов, имеющих различную ориентацию включений графита.

4. Выявлено, что максимальной стойкостью к свариванию обладают материалы с расположением включений параллельно рабочей поверхности, что связано со структурой слоев наработки, которые при параллельной ориентации включений имеют низкую прочность сцепления с материалом контакта. Стойкость к свариванию материалов серебро-графит возрастает с увеличением коэффициента вытяжки, что вызвано измельчением структуры.

5. Показано, что снижение среднего размера серебряного порошка с 20 до 3 мкм приводит к повышению эрозионной стойкости, что вызвано формированием мелкодисперсной структуры за счет снижения числа агломератов включений графита. Установлено, что в изученном диапазоне концентрации графита, коэффициента вытяжки, размера порошка серебра, материалы, полученные экструзией, имеют более высокий уровень контактных свойств, чем материалы, изготовленные методом прессования—спекания.

6. Проведенное комплексное исследование позволило выявить новые технологические решения по разработке материалов серебро-графит с повышенным уровнем контактных свойств, которые реализованы на предприятии ЗАО "Благовест—Истра" при освоении серийного производства контактных материалов методом экструзии. Внедрение электрических контактов из таких материалов позволило российским производителям низковольтной аппаратуры существенно повысить надежность аппаратов и освоить отсутствовавшие ранее в производственной программе этих предприятий автоматические выключатели на высокие токи.

Основные результаты работы представлены в публикациях:

1. Афонин М.П., Бойко A.B., Блинков И.В. Новая группа материалов для электрических контактов, получаемых методом экструзии// Сборник научных трудов международной конференции «Новые перспективные материалы и технологии их получения (НПМ) -2004», г. Волгоград 20-23 сентября 2004 г. -т.1, С. 165-166.

2. Бойко A.B. Афонин М.П., Блинков И.В. Влияние коэффициента вытяжки при экструзии и содержания графита на эрозионную стойкость контактных материалов системы серебро-графит // Сборник научных трудов международной конференции «Новые перспективные материалы и технологии их получения (НИМ) - 2004», г. Волгоград 20-23 сентября 2004 г. - т.1, С. 172173.

3. Бойко A.B. Процесс структурообразования при получении электроконтактных материалов серебро-графит методом экструзии // Сборник тезисов докладов 3-й международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», 13-15 октября 2004 г., г. Москва, МГУ им. Ломоносова. — С. 61.

4. Афонин М.П., Бойко A.B. Влияние анизотропии структуры композиции серебро-графит на контактные свойства Н Порошковая металлургия. - 2005. №1/2.-С. 101-105.

5. Болдырев С.Н., Бойко A.B. Универсальный испытательный стенд проверки контакт-деталей в режимах включения и отключения тока// Тезисы докладов международной конференции «Электрические контакты и электроды. ЭК-2005», Украина. Крым. Кацивели. 1-8 октября 2005 г. - С. 44-45.

6. Афонин М.П., Бойко A.B. Влияние структуры и фазового состава композиционных материалов серебро-графит на эрозионную стойкость// Драгоценные металлы. Драгоценные камни. - 2005. №10.- С. 119-123.

7. Бойко A.B. Эрозионная стойкость контактных материалов системы серебро-графит с анизотропной структурой// Известия вузов. Цветная металлургия. - 2006. №1/2 - С. 59-62.

Издательство ООО «ПКЦ Альтекс» Издательская лицензия ЛР № 065802 от 09.04.98. Подписано в печать 14.09.2006 Усл. печ. листов 1,5625 Тираж 100 экз. Заказ 207.

Отпечатано в типографии ООО «Мультипринт» 121360, г. Москва, ул. Верейская, д. 29. Тел.: 237-17-60; 518-76-24; 411-96-97

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Материалы для электрических коммутирующих контактов

1.2 Порошковые материалы серебро-графит - одна из основных групп контактных материалов для низковольтной аппаратуры

1.3 Структура контактных материалов серебро-графит

1.4 Влияние структуры порошковых материалов на контактные свойства

1.5 Контактные свойства порошковых материалов серебро-графит с анизотропной структурой

2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1 Объект исследования

2.2 Методики проведения эксперимента

2.2.1 Методика исследования структуры и свойств материалов серебро-графит, полученных методом экструзии

2.2.2 Аппаратурное оформление и методика экспериментального исследования контактных свойств

2.2.3 Статистическая обработка результатов испытаний

3. ОЦЕНКА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ МАТЕРИАЛОВ СЕРЕБРО-ГРАФИТ С АНИЗОТРОПНОЙ СТРУКТУРОЙ

3.1 Влияние теплопроводности на эрозионную стойкость контактного материала

3.2 Расчет теплопроводности материалов серебро-графит

3.2.1 Основы теоретического исследования теплопроводности композиционных материалов

3.2.2 Постановка задачи

3.2.3 Приближенный метод расчета теплопроводности

3.2.4 Результаты расчета коэффициентов теплопроводности материалов серебро-графит с анизотропной структурой

3.3 Результаты измерений коэффициентов теплопроводности материалов серебро-графит с анизотропной структурой

4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КОНТАКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ СЕРЕБРО-ГРАФИТ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ ЭКСТРУЗИИ

4.1 Структурообразование при получении контактных материалов серебро-графит методом экструзии

4.1.1 Типичные признаки анизотропной структуры порошковых контактных материалов серебро-графит

4.1.2 Влияние коэффициента вытяжки при экструзии на структуру контактных материалов серебро-графит

4.1.3 Влияние размера серебряного порошка на структуру контактных материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

4.1.4 Влияние содержания графита на структуру контактных материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

4.2 Результаты измерения плотности, твердости, данные рентгеноструктурного анализа контактных материалов серебро-графит

4.3 Изучение изменений структуры на поверхности контактов серебро-графит, полученных методом экструзии, после электроэрозионных испытаний

5. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНЫХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ СЕРЕБРО-ГРАФИТ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ ЭКСТРУЗИИ

5.1 Эрозионная стойкость контактных материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

5.1.1 Влияние анизотропии структуры контактных материалов серебро-графит на эрозионную стойкость

5.1.2 Влияние содержания графита на эрозионную стойкость контактных материалов серебро-графит с анизотропной структурой

5.1.3 Влияние размера серебряного порошка на эрозионную стойкость контактных материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

5.1.4 Влияние продолжительности испытаний на эрозионную стойкость контактных материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

5.1.5 Сравнительный анализ эрозионной стойкости контактных материалов серебро-графит, полученных методом экструзии, и методом прессования-спекания

5.2 Стойкость к свариванию материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии

5.2.1 Влияние анизотропии структуры на стойкость к свариванию контактных материалов серебро-графит

5.2.2 Влияние содержания графита и размера исходного порошка серебра на стойкость к свариванию материалов серебро-графит с анизотропной структурой

Порошковые контактные материалы серебро-графит, содержащие до 5 масс.% графита, широко применяются в низковольтной коммутационной аппаратуре (НВА) в качестве неподвижных контактов автоматических выключателей. Электрические контакты из этих материалов изготавливаются российскими предприятиями традиционным для порошковой металлургии методом прессования-спекания. Такие контакты имеют низкое и стабильное контактное сопротивление, отличаются высокой стойкостью к свариванию, необходимой для отключения токов короткого замыкания и токов перегрузки в аварийных ситуациях при эксплуатации электрических сетей. Вместе с тем, по сравнению с контактами из других материалов, применяемых в НВА (например, серебро-никель, серебро-оксид кадмия), контакты серебро-графит обладают более низкой эрозионной стойкостью. Это приводит к повышенному износу контактного материала, перерасходу драгоценного металла - серебра и, как следствие, к снижению срока эксплуатации НВА. Основными причинами низкой эрозионной стойкости являются недостаточно высокие плотность и механическая прочность материалов серебро-графит, получаемых методом прессования-спекания.

Одним из направлений повышения плотности и механической прочности материалов серебро-графит является применение метода экструзии. Сущность метода заключается в выдавливании предварительно спрессованной и спеченной заготовки через фильеры значительно меньшего сечения. Плотность контактов, изготовленных из полуфабрикатов (прутков или полос), полученных методом экструзии, близка к теоретической, а их твердость и электропроводность выше, чем у контактов, полученных методом прессования-спекания. Такие контакты имеют анизотропную структуру за счет того, что включения графита располагаются в материале вдоль оси экструзии. В зависимости от способа изготовления контактов из прутков, можно добиться определенного расположения включений по отношению к рабочей поверхности. Известно, что контактные материалы серебро-графит, имеющие различную ориентацию включений графита, могут обладать различной эрозионной стойкостью и стойкостью к свариванию.

Тем не менее, метод экструзии не нашел пока широкого распространения при изготовлении контактов для НВА. В частности, контакты серебро-графит, изготовленные из полуфабрикатов, полученных методом экструзии, практически не применяются и лишь в небольших количествах производятся в России. Причиной тому является отсутствие научно-обоснованных, подтвержденных экспериментальными данными рекомендаций по разработке контактных материалов серебро-графит с прогнозируемым и регулируемым уровнем контактных свойств. Сведения о влиянии ориентации включений на контактные свойства материалов серебро-графит немногочисленны, результаты получены на установках, различающихся по принципиальному устройству и режимам испытаний, и потому трудно сопоставимы, а зачастую противоречивы. Недостаточно изучены вопросы структурообразования контактных материалов серебро-графит при экструзии, взаимосвязи формируемой структуры со свойствами контактов. Ограничены сведения о влиянии вытяжки при экструзии на структуру и контактные свойства материалов серебро-графит. Остаются не выясненными сами причины влияния анизотропии структуры (преимущественной ориентации включений графита) на эрозионную стойкость и стойкость к свариванию.

В связи с этим, изучение контактных материалов серебро-графит, получаемых методом экструзии, и создание из них электрических контактов с регулируемым уровнем контактных свойств является актуальной научно-технической проблемой.

Таким образом, целью настоящей работы заключалась в разработке новых технологических решений получения порошковых контактных материалов серебро-графит с повышенным уровнем контактных свойств, достигаемым методом экструзии.

1. АНАЖТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Установлены особенности и выявлены закономерности структурных

изменений материалов серебро-графит, выражающиеся в том, что с

увеличением коэффициента вытяжки происходит измельчение структуры,

связанное с расслоением и дроблением агломератов и отдельных частиц

графита, образующих «строчечную» структуру. 2. Показано, что при расположении включений графита перпендикулярно

рабочей поверхности контактные материалы имеют более высокую эрозионную

стойкость, чем при параллельном расположении включений. Эрозионная

стойкость возрастает с увеличением коэффициента вытяжки, достигая

максимального значения при К = 3700%, что вызвано повышением плотности, а

также формированием мелкодисперсной структуры, связанным с дроблением

включений графита. 3. Определена теплопроводность материалов серебро-графит с

анизотропной структурой. Показано, что материалы с ориентацией включений

графита перпендикулярно рабочей поверхности имеют максимальную

теплопроводность. Характер наблюдаемых зависимостей эрозионной стойкости

от преимуществепного расположения включений объяснен на основании

отличий теплопроводности материалов, имеющих различную ориентацию

включений графита. 4. Выявлено, что максимальной стойкостью к свариванию обладают

материалы с расположением включений параллельно рабочей поверхности, что

связано со структурой слоев наработки, которые при параллельной ориентации

включений имеют низкую прочность сцепления с материалом контакта. Стойкость к свариванию материалов серебро-графит возрастает с увеличением

коэффициента вытяжки, что вызвано измельчением структуры. 5. Показано, что снижение среднего размера серебряного порошка с 20 до

3 мкм приводит к повышению эрозионной стойкости, что вызвано

формированием мелкодисперсной структуры за счет снижения числа

агломератов включений графита. Установлено, что в изученном диапазоне

концентрации графита, коэффициента вытяжки, размера порошка серебра,

материалы, полученные экструзией, имеют более высокий уровень контактных

свойств, чем материалы, изготовленные методом прессования-спекания. 6. Проведенное комплексное исследование позволило выявить новые

технологические решения по разработке материалов серебро-графит с

повышенным уровнем контактных свойств, которые реализованы на

предприятии ЗАО "Благовест-Истра" при освоении серийного производства

контактных материалов методом экструзии. Внедрение электрических

контактов из таких материалов позволило российским производителям

низковольтной аппаратуры существенно повысить надежность аппаратов и

освоить отсутствовавшие ранее в производственной программе этих

предприятий автоматические выключатели на высокие токи.

1. Мелашеико ИЛ. Электрические коммутирующие контакты и материалы для них. - М.: Информэлектро, 1976. - 68 с.

2. Порошковая металлургия. Спеченные и композиционные материалы/ Под. ред. В. Шатта, пер. с нем. - М.: Металлургия, 1983. - 297-323.

3. Малышев В.М., Румянцев Д.В. Серебро. - М.: Металлургия, 1987. - 300 -308.

4. Справочник по электротехническим материалам/ Под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, т.З - Л.:Энергоатомиздат, 1988.-728 с.

5. Кипарисов С, Либенсон Г.А. Порошковая металлургия.-М.: Металлургия, 1971. - 528 с.

6. Мастеров В.Н., Саксонов Ю.В. Серебро. Сплавы и биметаллы на его основе. Справочник. - М.: Металлургия, 1979. - 296 с.

7. Усов В.В. Металловедение электрических контактов. - М.: Госэнергоиздат., 1963. -208 с.

8. Раховский В.И., Левченко Г.В., Теодорович O.K. Разрывные контакты электрических аппаратов. - М.: Энергия, 1966. - 296 с.

9. Афонин М.П. Контактные материалы для автоматических выключателей. Сборник научных трудов международной конференции "Электрическиеконтакты и электроды". - Киев.: НАН Украины, 2000. - 22-27.

10. Афонин М.П. Электрические композиционные контакты для низковольтной аппаратуры // Наука и технология в промышленности. - 2001.Хо1(4).-С.53-59.

11. Федорченко И.М., Францевич И.П. Радомыселъский П.Д. Порошковая металлургия. Справочник. - Киев.: Наукова думка, 1985. - 624 с.

12. Котляр Ю.А., Меретуков М.А. Металлургия благородных металлов. - М.:АСМИ,2002.-466с.

13. Францевич И.П. Порошковая металлургия. - М . : Знание., 1958.-71 с. 122

14. Мерл В. Электрический коитакт. -М.-Л.: Госэнергоиздат., 1962 - 80 с.

15. Yamasaki К, Oda S., Miyakawa К. Sintered silver-tin oxide materials for electrical contacts // Proc. of the 10-th int. conf on elect, cont. phen. - 1980. -P.799-808.

16. Афонин МЛ. Овчинникова М.Н. Контакт-детали и контактные материалы из композиций серебро-оксид олова. Сборник научных трудовмеждународной конференции "Электрические контакты и электроды". - Киев.:НАН Украины, 2004. - 119-124.

17. Michal К, Saeger К.Е. Applications of silver-based contact materials in air break switching devices for power Engineering // Proc. of the 34-th IEEE Holm confof elect, cont. phen. - 1988. - P . 121-127.

18. Правоверов Н.Л., Дуксина AT., Дуксин Ю.И. Электрическая эрозия порошковых композиций системы серебро-никель // Порошковая металлургия. -1982. Ж6.-С.61-66.

19. Афонин М.П., Правоверов Н.Л., Малинина Е.И. Влияние деформации на структуру и свойства контактов из экструдированных композиций серебро-оксид кадмия // Порошковая металлургия. - 1987. Ш.6. - 60-65.

20. Жолобов В.В., Зверев Г.И. Прессование металлов. - М.: Металлургия, 1971.-456 с.

21. Schrader К.Н. Development of contact materials for power engineering in Europe// Proc of the 33-rd IEEE Hohn conf on elect, cont. phen.-1987. -P. 163-173.

22. Афонин М.П., Овчинникова М.Н. Применение серебра нри производстве электрических контактов. Повые разработки. Спрос и предложение наевропейском рынке // Драгоценные металлы. Драгоценные камни. - 2002. JNT» 9. -С. 104-109.

23. Muller К., Stockel D. А new method for the manufacture of complex graphite-containing contact materials //Proc. of 11-th int. conf of elect, cont. phen. -Berlin, 1982.-P.226-229.123

24. Schrader K.H., Schulz E.D. The influence of the production method on the erosion and welding of contact materials for power Engineering // Proc. of the 7-thint. conf on elect, cont. phen. - Paris, 1974. - P. 38 - 45.

25. Lambert С Cambon G. The influence of manufacturing conditions and metallurgical characteristics on the electrical behavior of silver-graphite contactmaterials // Proc. of 9-th ШЕЕ Hohn conf on elect, cont. phen. - Chicago, 1978. -P. 401-406.

26. Уэббоде A.P., Лъюис Ф.А. Графит и его кристаллографические соединения/ Пер. с англ. - М.: Мир, 1965. - 256 с.

27. Шулепов В. Физика углеграфитовых материалов. - М.: Металлургия, 1972. - 5-27.

28. Химическая энциклопедия. Справочник/ Под ред. И.Л. Кнукянца. - М.: Издательство «Советская энциклоиедия», 1991., т.1 - 1189-1192.

29. Физические свойства. Сиравочник./ Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 856 с.

30. Shobert E.I. Carbon, graphite and contacts // Proc. of 7-th ШЕЕ Holm conf on elect, cont. phen. - 1974. - P. 1-19.

31. Wingert P.C, Allen S.E., Bevington R.C. The effects of graphite particle size and proceeding on the performance of silver-graphite contacts // Proc. of 38-th Holmconf of the elect, cont. phen. - 1992. - P. 154-159.

32. Ambier J., Bourda C, Jeannot D., Pinard J., Ramont P. Modification in the microstructure of materials with air-break switching at high currents // Proc. of 36-thШЕЕ Holm conf. of elect, cont. phen. - 1990. - P. 117-125.

33. Behrens V., MichalR., MinkenbergJ.N., Saeger K.E. Erosion mechanisms of different types of Ag/Ni 90/10 materials //Proc. of the 14-th inter, conf on elect, cont.phen. - Paris, 1988. - P. 417-422.

34. Lindmaer M. Kontakt und Schalteverhalten von Ag/Ni unterschicdlicher Zusammensetzung. //Metall. - 1980. - Vol. 34. - S. 621-625.124

35. Афонин М.П. Слои наработки при эксплуатации контактов из композиции серебро-оксид кадмия. Сборник науч. тр. межд. конф.«Электрические контакты и электроды». - Киев.: ПАН Украины, 2004.-С.116-119.

36. Минакова Р.В., Хоменко Е.В., Добровольский В.Д. Особенности вторичной структуры в рабочем слое вакуумных контактов. Сборник науч. тр.межд. конф. «Электрические контакты и электроды». - Киев.: НАН Украины,1999.-С. 99-111.

37. Правоверов Н.Л., Афонии М.П. Слои наработки и эрозионная стойкость разрывных электрических контактов // Электротехника. - 1984. №10. - 66-70.

38. Праеоверов Н.Л. Закрепление дугового разряда на поверхности двухкомпонентных волокнистых электродов // Электрическая нромышленность.Серия «Аппараты низкого нанряжения». - 1979. №6. - 1-2.

39. Правоверов Н.Л, Афонин М.П., Трибунская И.А. и др. Влияние добавок оксидов индия, олова, висмута и вольфрама на свойства композиции серебро-оксид кадмия // Норошковая металлургия. - 1986. №.14. - 20-26.

40. Manhart П., Rieder W., Veil Arc mobility on new and eroded Ag/CdO and Ag/SnO2 contacts // Proc. of 34-stHolm conf of the elect, cont. phen. - 1988. -P. 47-56.

41. Wingert P.С Allen S.E., Bevington R.C. Testing of the thermal-stress- cracking characteristics of silver-refractory contacts //Proc. of 41-st Holm conf of theelect, cont. phen. - 1995. - P. 338-345.125

42. Wingert P.С. The detections and effects of oxide layers on silver-refractory contact surfaces // Proc. of 43-rd Holm conf of the elect, cont. phen. - 1997.-P.104-114.

43. Streicher E., Leung C, Bevington R., Allen S. Press-sinter-repress Ag/SnO2 contacts with lithium and copper sintering additives for contactor applications // Proc.of 47-th Hohn conf of the elect, cont. phen. - 2001.- P. 27-34.

44. Poniatowski M., Schuk E., Wirths A. Der Ersatz von Silber-Cadmiumoxid durch Silber-Zinnoxid in Niederspannungsschaltgeraten // Proc. of the 8-th int. confon electr. cont. phen. - Tokyo, 1976. - P. 360-364.

45. Harmsen U., Merl W., Mejer C.I, Vinaricky E. Untersuchungen an Silber- Metalloxid - Verbundwerkstoffen fur elektrische Kontakte // Z. Metallkunde. - 1967.-Vol. 58 .-S. 752-757.

46. Gengenbach В., Michal R. Erosion characteristics of silver based contact materials in a DC contactors // Proc. of the 30-th IEEE Holni conf of elect, cont.phen. - 1984. - P. 201-207.

47. Jeannot D., Pinard J., Ramont P. The effects of metal oxide additions or dopants on the electrical performance of AgSnO2 contacts materials // Proc. of 39-thIEEE Holm conf of elect, cont. phen. - 1993. - P. 51-59.

48. McDonnel D. Comparison on the switching behavior of internally oxidized and powder metallurgical silver-metal oxide contacts materials // Proc. of 40-th Holmconf of the elect, cont. phen. - 1994. - P. 253-260.

49. Hetzmannseder E., Rieder W. Make-and-break erosion of Ag/MeO contact materials //Proc. of 41-stHolm conf of the elect, cont. phen. - 1995. - P . 365-372.

50. Афонин МЛ. Овчинникова М.Н. Биметаллические контактные материалы серебро-оксид олова, получаемые методом нрокатки. Сборникнаучных трудов международной конференции «Электрические контакты иэлектроды». - Киев.: НАН Украины, 1999. - 28-33126

51. Овчинникова М.Н., Катрус О.А., Афонин М.П. Влияние анизотропии на контактные свойства комнозиций серебро-оксид металла// Порошковаяметаллургия. - 1995. № 1/2. - 93-98.

52. Овчинникова М.Н. Особенности структурообразования нри нрокатке композиционных контактных материалов серебро-оксид кадмия. Сборникнаучных трудов международной конференции «Электрические контакты иэлектроды». - Киев.: PIAH Украины, 2001. - 93-98.

53. Vinaricky Е., Behrens V. Switching behavior of silver/graphite contact materials in different atmospheres in regard to contact erosion // Proc of 42-nd IEEEHolm conf. of elect, cont. phen.- 1998. - P. 292-300.

54. Холъм P. Электрические контакты - М.: ИЛ, 1961. - 464 с.

55. Афанасьев Н.В. Об эрозионной устойчивости контактных материалов - В кн.: Электрические контакты. 1958. - 58-63.

56. Самервилл Д.А. Электрическая дуга.-М.-Л.:Госэнергоиздат, 1962.- 120с.

57. Таев КС Электрическая дуга в аппаратах низкого напряжения. - М.: Госэнергоиздат, 1962. - 223 с.

58. Залесский A.M. Электрическая дуга отключения. - Л.: Энергия, 1972. - 266 с.

59. Буткевич Г.В. Дуговые процессы при коммутации электрических цепей. - М . : Энергия, 1973.-263 с.

60. Намитоков К.К. Электроэрозиониые явления. - М.: Энергия, 1978. - 456 с.

61. Намитоков К.К. Классификационные особенности форм проявления электрической эрозии // Электротехника. - 1970, №3 - 279-284.

62. Городничев СП., Ким Е.И., Харин СН. Влияние теплофизических свойств на дуговой износ электрических контактов/ В ки.: Электрическиеконтакты и электроды. Киев. Наукова думка, 1977. - 10-13.

63. Правоверов Н.Л., Голубничий В.И., Колонии Ю.Г. Эрозия серебряных контактных композиций в зависимости от температуры плавления частицвторой фазы // Порошковая металлургия. - 1982. №4. - 43-49.127

64. Правоверов Н.Л., Афонин МЛ. Эрозия и фазовый состав контактных материалов//Электротехника. - 1982. №1. - 47-50.

65. Правоверов Н.Л., Афонин МЛ. Взаимодействие электродугового разряда с поверхностью электродов из многофазных материалов на основесеребра//Электротехника. - 1982.1^27. - 46-50.

66. Turner H.W., Turner Polarity effect of silver/silver-graphite contact combinations //Proc. of 6-th int. conf on elect, cont. phen. - 1972. - P. 349-350.

67. Wingert P.C. The effects of interrupting elevated currents on the erosion and structure of silver-graphite contacts // Proc. of 42-nd IEEE Holm conf. of the elect,cont. phen. - 1996. - P.60-69.

68. Wingert P.C, Bevington R.C, Horn.G. The effects of graphite addition on the performance of silver-nickel contacts // Proc. of 36-th IEEE Holm conf. of the elect,cont. phen. - 1990. -P.524-529.

69. Мелашенко ИЛ., Бродов B.A. Металлокерамические электрические серебро-никелевые и серебро-графитовые контакты с мелкодисперснойструктурой. - В кн. Математические и теоретические проблемы в контактнойтехнике. Алма-Ата, 1970. - С . 153-157.

70. Корниенко В.П., Юдин Б.А., Колесников В.Н. Разработка и исследование мелкозернистых металлокерамических контактов композиций серебро-графит исеребро-никель-графит для низковольтного аппаратостроения // Порошковаяметаллургия. - 1973. №1. - 83-87.

71. Корниенко В.П., Юдин Б.А., Колесников В.Н. Мелкозернистые композиционные контакты для низковольтной аппаратуры. - В кн.:Электрические контакты и электроды. К.: Наукова думка, 1977. - 70-79.

72. Мелашенко И.П. Материалы для электрическртх контактов низковольтных аппаратов. - В кн.: Сильноточные электрические контакты иэлектроды. К., 1972. - 214-221.

73. Колесников В.Л. Исследование образования порошков серебра и меди при разложении солей и процессов формирования металлокерамическогоматериала. - Автореф. канд. дне. Харьков, 1972. - 20 с.128

74. Корниенко В.П., Смага КН., Юдин Б.А. Тонкодисперсные контакты электрических аппаратов из композиций серебро-оксид кадмия//Электротехническая промышленность - 1961. №1. - 20.

75. Смага КН., Юдин Б.А. Марков Е.В. Метод изготовления и результаты испытаний мелкодисперсных металлокерамических композиций для контактовэлектрических аппаратов. - В кн.: Электротехнические металлокерамическиеизделия. М., 1965.-С. 61-68.

76. Корниенко В.Н., Смага Н.Н., Юдин Б.А. Металлокерамические композиции с тонкодисперсной стру1стурой для контактов электрическихаппаратов. - В кн.: Новое в электрометаллокерамике, вып. 2. Информэлектро.М., 1971.-С. 5-11.

77. Корниенко В.П., Колесников В.Н., Юдин Б.А. Тонкодисперсные композиции для электроконтактов // Поропжовая металлургия. - 1972. №3. -С.15-20.

78. Бродов В.А., Мелашенко КН., Аринкина Ф.Х. Свойства серебро-никель- графитовых композиций с мелкодисперсной структурой для коммутирующихконтактов.-В кн.: Сильноточные электрические контакты и электроды. К., 1972.- С . 214-221.

79. Колесников В.К, Юдин Б.А, Корниенко В.К Влияние технологических факторов на свойства тонкодисперсной шихты и контактов композициисеребро-никель //Порошковая металлургия. - 1974. №8. -С.36-40.

80. Behrens V., Konig Th., Kraus A., Mahle E., Michal R., Saeger K.E. Test results of different silver/graphite materials in regard to applications in circuitbreakers // Proc of 41-st IEEE Holm conf of elect, cont. phen. - 1995. - P. 393-397.

81. Афанасьев KB. Головейко А.Г. Влияние процентного содержавлия компонентов на электрическую эрозию бинарных сплавов. - В кн.:Электрические контакты. 1964. - 41-53.

82. Дороэюкин А.К., Нравоверов К.Л. Эрозионная стойкость контактных материалов на основе интерметаллидов// Электромеханическая129нромышленность. Серия «Электротехнические материалы». - 1977. №7. -С. 84-86.

83. Буткевич Г.В., Белкин Г.С. Электрическая эрозия контактов и сильноточных электродов. - М.: Энергия, 1978. - 256 с.

84. Стручков А.И., Гопчаренко Г.И. Способ оценки эрозии контактов в коммутационной аппаратуре // Электротехника. - 1983. №14. - 48-49.

85. Правоверов Н.Л. Скорость эрозии катодноноляризованных контактов в различных системах серебра// Электротехника. - 1979. №9. - А1-АА.

86. Таге КС Электрические контакты и дугогасительные устройства аппаратов низкого напряжения. -М.: Энергия, 1973. - 424 с.

87. Правоверов П.Л., Афонин М.П., Дорожкин А.К., Лобынцева И.М. Особенности эрозии и структура электроконтактных материалов серебро-интерметаллид //Порошковая металлургия. - 1980. №9. - 27-34.

88. Правоверов П.Л, Багиров А.Г. Длительность дуги отключения на контактах из чистых металлов // Электромеханика. Изв. высш. уч. зав. - 1987.№4. - 94-100.

89. Абламейко СВ., Лагутовский Д.М. Обработка изображений: технология, методы применение. Учебное пособие. - Мн.: Амалфея, 2000. - 304 с.

90. Котлецов Б.Н. Микроизображения: Оптические методы получения и контроля. -Д.: Машиностроение, 1985. - 256 с.

91. ГОСТ 25188-82. Контакт-детали электрические. Метод определения эрозионной стойкости в электродуговом режиме.

92. Стручков А.И., Правоверов П.Л., Гончаренко Г.П. Установка для измерения дуговой эрозии// Электрические контакты. Пути повышения качестваи надежности. - Киев: ППМ АП УССР, 1981. - 56-62.

93. Таев КС, Егоров Е.Г., Генин B.C. Автоматизированный экспериментальный комплекс для исследования контактных материалов//Электрические контакты. Пути повышения качества и надежности. - Киев:ППМ АН УССР, 1987.-С. 123-127.130

94. Намитоков К.К. Испытания электрических аипаратов низкого напряжения. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 248 с.

95. Егоров Е.Г. Современное состояние испытаний низковольтных аппаратов управления // Электротехника. - 1998. №1 - 6-8.

96. Егоров Е.Г. Испытания и исследования низковольтных коммутационных электрических аппаратов: Учебник для вузов. - Чебоксары: Изд-во Чуваш.ун-та,2000. - 448 с.

97. Шторм Р. Математическая статистика. - М.: Мир, 1970. - 368 с.

98. Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. - М.: Изд-во стандартов, 1972.-312 с.

99. Карслоу Г., ЭгерД. Теплопроводность твердых тел. - М.: Наука, 1964. - 487 с.

100. Дулъпев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. - Л.: Энергия, 1974. - 264 с.

101. Лыков А.В. Теория теплопроводности.-М.: Высшая школа, 1967.-599 с.

102. Заричняк Ю.П. Расчет обобщенной проводимости системы с вытянутыми включениями. - В кн: Тепло- и массоперенос в твердых телах,жидкостях и газах. Минск.: Наука и техншса, 1969. - 95-103.

103. Дулънее Г.Н. Перенос тепла через твердые дисперсные системы. - ИФЖ, Т.9, 1965. №3. - 399-404.

104. Свойства элементов. Ч.1: Физические свойства: Справочник./Нод ред. Г.В. Самсонова - М.: Металлургия, 1976. - 600 с.

105. Теплопроводность твердых тел: Справочные/Нод ред. А.С. Охотипна. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 320 с.

106. Горелик С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электроннооптический анализ. - М.: МИСиС, Учеб. Нособие для вузов. 2002. -360 с.131