Проводящие и резистивные композиционные материалы

Проводящие композиционные материалы представляют собой механические смеси мелкодисперсных порошков металлов и их со­единений с органической или неорганической связкой.

Композиционные материалы сочетают в себе ряд ценных свойств:

большое удельное электрическое сопротивление, слабо завися­щее от температуры;

возможность управления электрическими свойствами с измене­нием состава;

сравнительно простую технологию изготовления.

Основныминедостатками композиционных материалов являются: повышенный уровень собственных шумов, зависимость сопро­тивления от частоты, старение при длительной нагрузке.

Проводящие композиционные материалы применяются в виде паст или порошков. По назначению ихможно разделить на компо­зиционные материалы для получения беспроволочных композици­онных резисторов, проводников и резисторов толстопленочных микросхем, металлизации металлокерамических корпусов.

Для изготовления композиционных резисторов смешивают про­водящий материал, органические и неорганические связующие, на­полнитель, пластификатор.

Проводящие пасты должны обеспечивать низкое удельное электрическое сопротивление плёнок и малую активность при контакте с химически активными материалами при высокой температуре.

Резистивные пасты отличаются от проводящих по соста­ву функциональных материалов, в качестве которых используются те же металлы в комбинации с изоляционными и полупроводнико­выми материалами. Проводящие и временные связующие элемен­ты у них те же. Изменяя процентное содержание компонентов в пасте, можно получать резистивные пленки с сопротивлением в широком диапазоне.

 

Контактолы

Для получения электрических контактов в радиоэлектронике применяют токопроводящие пасты, клеи, эмали, объединяемые общим названием – контактолы. Они представляют собой композиции на основе эпоксидных и кремнийорганических смол с добавлением порошков металлов с высокой теплоэлектропроводностью.

Материалы для подвижных контактов

Все контактные материалы при работе подвергаются износу (раз­рушению). Принято различать механический, химический и элект­рический износы.

Механический износ связан с истиранием и деформированием материалов контактирующих поверхностей вследствие приложения определенной силы при ударе контактов и последующего контакт­ного нажатия. Он зависит от свойств материала и конструкции кон­тактного устройства.

Химический износ (коррозия) обусловлен химическим взаимодействием контактных материалов с окружающей средой, т. е. с появлением на их поверхности оксидных, сульфидных, карбонатных и других плёнок с плохой электропроводностью.

Электрический износ (электрическая эрозия или обгорание) наблюдается только в разрывных и частично скользящих контактах. Это связано с полярностью контактов и сводится к испарению и переносу из-за воздействия электрической дуги в случае разрыва контакта частиц контактного материала. В результате на одной контактной поверхности образуются наросты, а на другой - углубле­ния (кратеры). При переносе металла с анода на катод между ними могут возникать иглы, которые препятствуют размыканию контакта и нарушают его работу. При относительно больших плотностях тока может произойти сваривание контактных поверхностей. Особо ос­тро эрозия проявляется в цепях постоянного тока.

К контактным материалам предъявляются следующие требова­ния:

низкое переходное электрическое сопротивление (сопротивление в месте соприкосновения контактных поверхностей);

стойкость к износу;

постоянство переходного сопротивления в процессе работы.

Наиболее ответственными контактами, применяемыми в элект­ротехнике, являются контакты, служащие для периодического за­мыкания и размыкания электрических цепей (скользящие и размыкающие).