Ảnh hưởng của các lớp chất bôi trơn khác nhau đến điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm điện vàng tách rời ở trạng thái cố định

Journal of Materials Science: Materials in Electronics - Tập 30 - Trang 14368-14381 - 2019
Lovlesh Kaushik1, Michael H. Azarian1, Michael Pecht1
1Center for Advanced Life Cycle Engineering (CALCE), University of Maryland, College Park, USA

Tóm tắt

Các công tắc điện cơ sử dụng các tiếp điểm mạ vàng có tuổi thọ dự kiến ít nhất là một triệu chu kỳ chuyển mạch. Tuy nhiên, các tiếp điểm này thường bị hỏng sớm do sự mài mòn của lớp mạ vàng. Một lớp chất bôi trơn tiếp xúc trên lớp mạ vàng mỏng là một giải pháp hiệu quả để giảm mài mòn và tăng tuổi thọ tiếp điểm. Điều này đặc biệt đúng với các tiếp điểm hoạt động dưới tải trọng tiếp xúc cao, thường lớn hơn 50 gf, nhưng với việc thu nhỏ kích thước của tất cả các thiết bị, các tiếp điểm điện hiện đang được sử dụng với tải trọng thấp tới 5 gf. Việc sử dụng các chất bôi trơn thông thường, là các vật liệu hữu cơ và cách điện, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của các tiếp điểm điện hoạt động dưới tải trọng thấp. Bài báo này xem xét ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm không bôi trơn và nhiều lớp chất bôi trơn thương mại khác nhau giữa các tiếp điểm mạ vàng ở dải tải trọng từ 1–35 gf. Một phát hiện bất ngờ là 6 trên 10 chất bôi trơn được thử nghiệm đã dẫn đến việc tăng điện trở tiếp xúc, cao hơn nhiều lần so với trường hợp tiếp điểm không bôi trơn, đối với tải trọng lên tới 7 gf. Một tải trọng quan trọng cũng đã được tìm thấy, dưới mức đó điện trở tiếp xúc cao hơn so với trường hợp không có bôi trơn.

Từ khóa

#công tắc điện cơ #tiếp điểm mạ vàng #lớp chất bôi trơn #điện trở tiếp xúc #tải trọng tiếp xúc

Tài liệu tham khảo

R. Holm, Electric Contacts: Theory and Application (Springer, Berlin, 1967) R. Martens, M. Pecht, J. Mater. Sci. 11, 209 (2000) M. Braunovic, V.V. Komchits, N.K. Myshkin, Electrical Contacts: Fundamentals, Applications and Technology (CRC Press, Boca Raton, 2007) R.S. Mroczkowski, Electronic Connector Handbook: Theory and Applications (McGraw-Hill, New York, 1998) M. Antler, Wear 6, 44 (1963) M. Antler, I.E.E.E. Trans, Compon. Hybrids Manuf. Technol. 10, 32 (1987) S. Noel, A. Brezard-Oudot, P. Chretien, D. Alamarguy, in 2017 IEEE Holm Conference on Electrical Contact (IEEE, 2017), pp. 109–116 B. H. Chudnovsky, in Proceedings of the Fifty-First IEEE Holm Conference on Electrical Contact (IEEE, 2005), pp. 107–114 W. Campbell, I.E.E.E. Trans, Compon. Hybrids Manuf. Technol. 1, 4 (1978) F. Ostendorf, T. Wielsch, M. Reiniger, in 2012 IEEE 58th Holm Conference on Electrical Contact (IEEE, 2012), pp. 1–9 O. Graton, S. Fouvry, R. Enquebecq, L. Petit, in 2018 IEEE Holm Conference on Electrical Contact (IEEE, 2018), pp. 426–434 N.K. Myshkin, M. Braunovich, V.V. Konchits, J. Frict. Wear 36, 454 (2015) R.W. Wilson, Proc. Phys. Soc. Sect. B 68, 625 (1955) P. Van Dijk, AMP J. Technol. 2, 56 (1992) T. Tamai, M. Yamakawa, Y. Nakamura, IEICE Trans. Electron. E99.C, 985 (2016) S. Timsit, in Electrical Contacts: 1998. Proceedings of the Forty-Fourth IEEE Holm Conference on Electrical Contacts (Cat. No.98CB36238) (IEEE, 1998), pp. 1–19 J.A. Williamson, J.B.P. GreenWood, in Electr. Contacts Electromechanical Components Proceedings of the International Conference on Electrical Contacts and Electromechanical Components, Beijing, China (1989) G. Dorsey, in 2015 IEEE 61st Holm Conference on Electrical Contacts (IEEE, 2015), pp. 63–75 N.K. Myshkin, V.V. Konchits, Wear 172(6), 29–40 (1994) S.T. Mortier, M. Roy, M.F. Fox, S. Orszulik, Chemistry and Technology of Lubricants (Springer, Dordrecht, 2010) N.K. Konchits, V.V. Kirpichenko, Y.E. Myshkin, Tribol. Int. 29, 365 (1996) T. Sakurai, T. Baba, S. Ohara, Bull. Japan Pet. Inst. 1, 23 (1959) H.W. Fox, E.F. Hare, W.A. Zisman, J. Phys. Chem. 59, 1097 (1955) R.J. Waltman, Langmuir 20, 3166 (2004)