для чего контакты покрывают золотом
Что такое иммерсионное золото для печатных плат?
Что такое иммерсионное золото для печатных плат?
1. Что такое химическое нанесение покрытия?
2. Что такое PCB Immersion Gold?
3. Зачем нам PCB Immersion gold?
4. Каковы преимущества использования печатных плат с иммерсионным золотом?
1. Иммерсионная золотая пластина имеет яркий цвет, хороший цвет и хороший внешний вид.
2. Кристаллическую структуру, образованную иммерсионным золотом, легче сваривать, чем другие виды обработки поверхности печатных плат, она может иметь лучшие характеристики и обеспечивать качество.
3. Поскольку на плате с иммерсионным золотом есть только никель и золото, это не повлияет на сигнал, потому что передача сигнала осуществляется на медном слое.
4. Металлические свойства золота относительно стабильны, кристаллическая структура более плотная, и реакция окисления протекает нелегко.
5. Поскольку на контактных площадках погружной золотой платы есть только никель и золото, паяльная маска на схеме и медный слой соединяются более плотно, и нелегко вызвать микрокороткое замыкание.
6. Проект не повлияет на расстояние во время компенсации.
7. Напряжение погружной золотой пластины легче контролировать.
8. Для плат с высоким спросом требования к плоскостности лучше. Как правило, используется иммерсионное золото, а иммерсионное золото обычно не появляется в виде черной подушки после сборки.
5. Когда использовать иммерсионную обработку поверхности золотом при проектировании печатных плат?
При проектировании печатных плат стоимость иммерсионного золота относительно высока, и процесс иммерсионного золота не требуется при нормальных обстоятельствах. Итак, как нам отличить, какая плата PCBA требует иммерсионного золота, а какая плата не требует иммерсионного золота? Его можно проанализировать и оценить по следующим ситуациям.
1. На доске есть золотые пальцы, которые необходимо покрыть золотом, но все области, кроме золотых пальцев, можно погрузить в золото, что является обычным процессом «иммерсионное золото + позолоченные пальцы». Иногда некоторые дизайнеры выбирают метод погружения в золото целиком, чтобы сэкономить деньги или время. Достигните цели, но иммерсионное золото не может достичь толщины золотого покрытия, если золотые пальцы часто вставляются и отслаиваются, соединение будет плохим.
2. Недостаточная ширина линии платы / расстояние между площадками. В этом случае часто бывает трудно произвести с использованием процесса распыления олова, и есть больше коротких замыканий, таких как оловянные мостики. Поэтому для производительности платы использование иммерсионного золота в принципе не произойдет. Происходит.
3. Печатная плата иммерсионным золотом или золотым покрытием. Поскольку на поверхности контактной площадки имеется слой золота, ее паяемость хорошая, а характеристики платы также стабильны. Для других печатных плат не нужно выбирать процесс иммерсионного золота, чтобы сократить расходы. Другое дело, если у вас есть требования к паяемости и электрическим свойствам платы.
4. Недостаток заключается в том, что иммерсионное золото для печатных плат дороже, чем обычное напыление олова, и обычно оно дороже, если толщина золота превышает толщину традиционного завода по производству пластин. Золочение дороже, но работает хорошо. Со сваркой проблем нет.
6. Принцип и процесс иммерсионного золота.
1. Отверстие → Обезжиривание → Промывка → Микротравление → Промывка → Предварительное замачивание → Активация → Промывка → Иммерсионный никель → Промывка → Иммерсионное золото → Промывка → Сушка
2. Завершите отверстие, чтобы деактивировать оставшийся палладий в отверстии без сквозных отверстий, чтобы предотвратить осаждение никеля и золота.
3. Обезжиривание, используемое для удаления легкой смазки и оксидов с медной поверхности, очистки медной поверхности и повышения смачиваемости.
4. Микротравление, кислотный раствор для микротравления персульфата натрия используется для придания шероховатости поверхности меди и увеличения адгезии между медью и химическим слоем никеля. При производстве иммерсионного никелевого золота также используется сернокислый пероксид водорода или кислый раствор персульфата калия для микротравления.
5. Предварительное замачивание, поддержание кислотности резервуара активации и поддержание поверхности меди в свежем состоянии (без оксида), введите в резервуар активации.
6. Активация. В электрохимической последовательности медь находится за никелем, поэтому поверхность меди должна быть активирована, прежде чем можно будет проводить химическое никелирование. Большинство производителей печатных плат активируют его, сначала создавая заменяющий слой палладия на поверхности меди.
7. Никель осаждается на поверхности чистой меди при активации палладия. Когда иммерсионное золото покрывает каталитический кристалл палладия, автокаталитическая реакция будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута необходимая толщина слоя никеля.
8. Погрузите золото, нанесите тонкое золото на поверхность активного никеля с помощью реакции химического замещения. Когда поверхность печатной платы покрывается слоем никеля и помещается в резервуар для золота, на поверхность никеля воздействует жидкость резервуара, чтобы растворить ионы никеля. Два выброшенных электрона получают ионы цианида золота, а на поверхность никеля наносится слой золота. Можно видеть, что растворение одного атома никеля может привести к осаждению двух атомов золота, и поскольку на слое золота много пор, хотя поверхность покрыта слоем золота, пористая поверхность никеля все еще может растворяться. и осаждение продолжается. Слой золота становится все медленнее и медленнее. Следовательно, толщина тонкого слоя иммерсионного золота, образованного реакцией замещения, обычно может достигать предела за 20-30 минут.
7. Анализ типичных дефектов процесса иммерсионного золота
1. Покрытие утечек
Причина: активность никелевого цилиндра и палладиевого цилиндра относительно недостаточна, что не может соответствовать потенциальной энергии реакции положения подушки, что вызывает остановку химической реакции осаждения никеля на полпути, или металлическое золото никель не осаждается на все.
2. Диффузионное покрытие
Причина 1: Высокая активность никелевого цилиндра приводит к плохой селективности, что не только вызывает химическое осаждение на поверхности меди, но также химическое осаждение в других областях (таких как подложка, сторона зеленого масла и т. Д.), Вызывая осаждение в места, которые не должны храниться. Химическое никелевое золото.
Причина 2: необходимо различать, вызвано ли это внешним загрязнением или остатками (такими как медь, зеленое масло и т. Д.). Если да, удалите плату горизонтальным микротравлением или другими методами.
3. Отклонить золото
Причина: разделение слоя золота и слоя никеля указывает на то, что сила связи между слоем никеля и слоем золота очень низкая, а аномалия поверхности никеля вызывает отторжение золота.
4. Выбросьте никель
Причина: предыдущий процесс обработки никелевого цилиндра некачественный, или поверхностные примеси меди (включая остатки сырого масла) не могут быть удалены, и это повлияет на силу сцепления между слоем никеля и поверхностью меди, что приведет к отторжению никеля.
5. Золото на сквозных отверстиях
Причина: слишком много палладия при прямом гальваническом или химическом осаждении меди, или активность никелевого цилиндра слишком высока.
6. Шероховатая золотая поверхность
Причины: шероховатая медная поверхность, нечистая медная поверхность и дисбаланс никелевого резервуара, вызванный медным покрытием.
7. Угловая плоская обшивка
Причины: локальная циркуляция никелевого цилиндра слишком быстрая, температура никелевого цилиндра локально слишком высока, а концентрация никелевого стабилизатора цилиндра слишком высока.
8. Плохой золотистый цвет
Причины: слишком много стабилизатора для золотого цилиндра, серьезная недостаточная толщина золотого слоя, слишком долгий срок службы золотого цилиндра или неправильная промывка.
Разъем с позолоченными контактами или контакты, покрытые оловом. Правильный выбор и возможные ошибки
Полезные ссылки
На сегодня технологический уровень производства электронных компонентов и их монтажа на печатную плату стал таков, что источником отказов слаботочной техники являются, в основном, механические компоненты – кнопки, разъемы и соединители. В полупроводниковых приборах и пассивных компонентах стало просто нечему ломаться. Выбирая процессор или операционный усилитель, разработчик ставит на карту функциональные возможности устройства. Ошибка при выборе разъема может обернуться снижением надежности.
В каталогах ведущих производителей представлено множество разнообразных разъемов и соединителей как с позолоченными контактами, так и с контактами, покрытыми оловом. В пользу позолоченных контактов говорят их надежность и низкое сопротивление, в пользу контактов, покрытых оловом, – меньшая стоимость. Если нет желания заниматься сложными расчетами экономической целесообразности применения того или иного разъема, то в выборе можно опереться на эмпирическое правило «трех полусотен»: если в разъеме меньше 50 контактов, если за время жизни прибора предполагается размыкать разъем не более 50 раз и если допустимо электрическое сопротивление контактов, превышающее 50 мОм, то выбор разъема, покрытого оловом, оправдан. По сравнению с позолоченными контактами контакты, покрытые оловом, требуют для достижения приемлемых электрических характеристик большего механического усилия (порядок величины 2 Н). Из-за этого в эмпирическом правиле и появилось ограничение на максимальное количество контактов в разъеме.
Разъемы с контактами, покрытыми оловом, имеют ряд ограничений по применению:
Последняя особенность луженых контактов часто проявляет себя в промышленной электронике после долгих лет эксплуатации.
Нередко один и тот же разъем существует и в позолоченной и в более бюджетной версии, поэтому вопрос использования разъема с одним покрытием контактов, а ответной части для него – с другим, лежит не в теоретической, а в практической плоскости. Какими характеристиками будет при этом обладать пара контактов? Олово и золото – это два разных металла. Стандартный электродный потенциал золота +1,5 В, стандартный электродный потенциал олова +0,15 В. Из разницы потенциалов следует, что точка контакта олова и золота будет подвержена коррозии. Наглядный пример такой электрохимической реакции можно увидеть на медной водосточной трубе в том месте, где медь контактирует с каким-либо другим металлом. Производители разъемов даже не рассматривают возможность совместного применения золотых и покрытых припоем контактов. Многочисленные сложные физические и химические испытания, тесты на вибро- и термоустойчивость, исследования поверхностной, местной и межкристаллической коррозии не проводятся для пар золото-оловянных контактов. В связи с этим информации по данной теме мало, и вся она сводится к тому, что совместное использование оловянных и золотых контактов крайне нежелательно.
Специалист Molex, гуру в вопросах физики и электрохимии контактирующих поверхностей, прокомментировал золото-оловянные пары контактов таким образом: «Рекомендую избегать применения контактов из разных металлов. Соединитель с лужеными контактами с одной стороны и с позолоченными контактами – с другой, не оправдает себя ни в каком случае. Ситуацию не исправят даже специальные противокоррозионные смазки. Если вы спрашиваете о золото-оловянных парах контактов всерьез, то для ответа на вопрос нужно проводить длительные испытания. На данный момент мне неизвестно, как золотой контакт деформирует поверхность припоя, насколько глубоко он в нее погрузится, как молекулы золота будут диффундировать внутрь оловянной поверхности и наоборот. Ненадежность золото-оловянной пары контактов для меня очевидна. Что касается позолоченных и покрытых оловом разъемов, то при соблюдении всех рекомендаций производителя они окажутся одинаково надежны. Под «соблюдением всех рекомендаций» я подразумеваю герметизацию прибора, а еще лучше – заполнение корпуса атмосферой из инертного газа. Если такой возможности нет, продукты коррозии на оловянных контактах появятся в любом случае. Повлияют ли они на работоспособность прибора, будет зависеть от конструкции разъема, вибрационных нагрузок, температурного режима. Если вам нужна максимальная надежность и лучшие характеристики, используйте позолоченные контакты, они не проигрывают оловянным ни по одному из показателей. Луженые контакты при соблюдении ряда условий и проведении соответствующих испытаний также могут обеспечить долгую безотказную работу. Соединение оловянных и позолоченных контактов не рекомендуется».
Пример современных высокотехнологичных соединителей с очень маленьким шагом контактов – это плоские FFC кабели. Серийно выпускаемые модели имеют контакты, покрытые припоем, с шагом от 0,2 до 2,54 мм. Выпуск FFC кабелей с позолоченными контактами пока не налажен ни одним производителем. И вместе с тем на рынке представлены ответные разъемы с контактами, покрытыми золотом. Такой FFC-разъем подойдет для подключения гибкой или гибко-жесткой печатной платы – в случае, если контакты на ней также покрыты золотом. Применять позолоченный FFC-разъем совместно со стандартным FFC-кабелем не следует.
по материалам
Bishop & Associates Inc.
Золото в радиодеталях. В каких есть золото и как его добыть
Чтобы добыть золото, не обязательно выходить из дома. Достаточно дать объявление: — «Куплю старые радиодетали». В образцах былых десятилетий содержится желтый металл, иногда, в весьма приличных объемах. Купив у поставщиков определенные модели, можно извлечь из них ценное сырье.
Его, возможно, переплавить в слитки, но лучше в украшения, к примеру, кольца. С свободной продажей слитков могут возникнуть проблемы. «Побрякушки» же реализуются без труда. К каким именно радиодеталям с золотом стоит обратиться, как их обработать, чтобы заполучить драгоценность, далее.
Радиодетали, содержащие золото
Золотоносные месторождения разрабатывают, если содержание драгоценного элемента хотя бы 1 грамм на тонну породы. В одной микросхеме желтого металла от 1-го до 5-ти процентов. Золотом покрыты выводы детали, заключенные в керамический корпус.
Если он сделан из пластмассы, содержание ценного сырья меньше, — от 0,2 до 1-го процента. В транзисторах драгоценного элемента около 2-х процентов. Из золота сделана подложка, расположенная под проводником.
Но, все рекорды бьют конденсаторы. Их размеры примерно равны банке объемом три литра. В одной такой детали примерно 8 граммов желтого металла. К тому же, еще и 50 граммов серебра. Однако, дорогостоящей начинкой снабжены только конденсаторы, применявшиеся в военной технике – генераторах и станциях передачи радио-сигнала.
Немного золота можно извлечь и из радиоламп. Драгоценный элемент нанесен на сетку, расположенную близ катода. Последний, при работе лампы, нагревает сетку. Под действием тепла она начинает выделять электроны. Это нарушает работу товара.
Поэтому, и нужно покрытие радиодетали золотом. Напыление из него встречается и на ножках предметов освящения, но это касается только старых образцов, возрастом в десятки лет.
Несколько микрон драгоценного сырья наносили раньше и на разъемы, все виды полупроводников, таких как диоды, оптроны, тиристоры, стабилитроны. Реже всего золото можно встретить в резисторах. Однако, в некоторых из них наравне с серебром есть немного и желтого металла.
Таковы стандарты, по которым изготавливали радиодетали в СССР в 70-ых, 80-ых годах прошлого века. Золото есть и в современных радиодеталях. Однако, добывать сотые доли грамма из предмета, за который заплатили десятки, а то и сотни тысяч рублей, нецелесообразно. Пусть же в ход идут старые детали – другое дело.
Чаще всего радиодетали, содержащие золото, встречаются в вычислительных аппаратах старого образца, коммутационных приборах, радиотехнике. Электронно-вычислительные агрегаты серий СМ и СЕ должны интересовать соискателей в первую очередь. В одной такой машине от 0,2 до 10-ти килограммов золота. Тем же может похвастаться некоторая военная техника.
Новичкам будет полезен список не только общих названий радиодеталей, снабженных золотой «начинкой», но и конкретные обозначения моделей. И так:
Транзисторы КТ201, КТ203, КТ3102, КТ301, КТ306, КТ605. Все они снабжены ножками золотистой окраски.
КТ802, 808, 803, 809, 812, 908. Нужны образцы, выпущенные до 1986-го года. В более поздних моделях золото не употреблялось.
КТ907,904, 606. Внешне в них нет золотых элементов, отсутствует желтый цвет. Однако, ценное сырье на самом деле присутствует.
А вот у КТ602, 604, 611, 814, 815, 816, 9909 золотистые корпуса.
Реле РЭС9, 10, 15, 22, 34, РПС24, 32, 34, РКГ15.
Микросхемы К142ЕH, К50, К56PY2, АОТ101, К145, известная так же как «белый паук».
Микросхемы К133, 134, 178, 249, 564, 565, К140, 157, 217.
Диоды серии Д226 и подобные им.
Конденсаторы Км3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 52-1, 52-7, К53-1, 53-6, 53-7, 53-10, 53-15, 53-16.
Резисторы ПТП1, 2, ПЛП2, 6, ПП3-40, 3-41, 3-43, 3-44, 3-45, 3-47, КСП1, 4, КСУ1, КСД1, КПУ1, КПП1, СП5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-14,5-15, 5-16, 5-17, СП3-19, 3-44.
Разъемы СНП59-64В, СНП59-96Р, ГРППМ7-90Ш, РППГ2-48.
Переключатели ТВ1, П23Г, Пг2-5, 2-6, 2-7, 2-10, П1Т3-1В, ПР2-10, ПКН8, ПТ33-26, ПП8-6, ППК2.
Как добыть золото из радиодеталей
Попробуем разобраться, как добыть золото из радиодеталей. Растворителем драгоценного металла является смесь из соляной и серной кислот. Пропорции – 3 к 1-му, соответственно. Смешивать надо жидкости определенной плотности.
Показатель серной кислоты должен быть 1,8 граммов на сантиметр кубический, соляной – 1,19 граммов на сантиметр кубический. Отделение золота от основы не пройдет окончательно, если не нагреть раствор до 60-ти, 70-ти градусов Цельсия.
Только в разгоряченную смесь стоит опускать деталь. После, следует добавить в емкость небольшое количество азотной кислоты. Получится раствор, известный как «царская водка». Он растворяет практически все элементы, в том числе и золото. Микросхема, или иной элемент, растает в смеси, который затем следует осадить восстановителем.
Следует учесть количество радиодеталей и содержание в них ценного сырья. Обычно, на 200 – 300 граммов поверхности, покрытой золотом, требуется полтора литра азотной кислоты. Технику следует максимально разобрать, отделить стеклянные элементы, участки без драгоценного напыления.
Они будут «забирать» на себя химический раствор, тогда его потребуется больше. Опускать в среду желательно только сами детали с желтым металлом.
При комнатной температуре, без нагревания выделить металл из смеси кислот можно методом электролиза. Он подходит только для работы с деталями из меди и латуни. Через раствор пропускают ток плотностью от 0,1 до 1 А/дм2. В качестве катода используют свинец или железо. Процедура отделения золота закончена, если сила тока начинает резко падать.
Можно купить уже готовые составы для отделения драгоценных металлов в специальных магазинах. Возможно так же наладить сотрудничество с небольшими предприятиями химической промышленности. Реактивы предлагают и многие интернет-сайты, доставляя продукцию на дом. Методы извлечения золота из радиодеталей, описанные выше, применимы в домашних условиях.
Затраты на выделение золота из радиодеталей
Один литр реактивов стоит примерно 300 рублей. 1 грамм выделенного золота ценится примерно в 2500-3000 рублей. Чтобы получить около 3-х граммов желтого металла из транзисторов КТ605, к примеру, потребуется 100 деталей. В каждой из них содержится 27 микро граммов ценного сырья.
Скупить транзисторы можно по 15-20 рублей за штуку. Потратите около 2000 рублей, получите примерно 8000-9000 тысяч. Рассчитывать рентабельность предприятия обязательно. «Переработка» некоторых радиодеталей нерентабельна.
Контакты реле. Материалы контактов электромагнитных реле
Контакты реле. Материалы контактов электромагнитных реле
Благодаря высоким параметрам дуги, большой устойчивости против коррозии и хорошим технологическим свойствам драгоценный металл платина широко применяется при тяжелых условиях работы и малых контактных давлениях (менее 15 Г) для контактов реле. Однако платина и ее сплавы склонны к образованию мостиков и игл при малых токах. В чистом виде платина применяется сравнительно редко вследствие недостаточной твердости.
Наибольшим распространением пользуются сплавы платины с иридием, особенно сплав ПлИ-10 (например, реле РЭС-7, РЭС-8, РЭС-9, РЭС-10, РЭС-14, РЭС-15, РЭС-16, РЭС-29, РЭС-34, РЭС-48, РЭС-78, РКН, РКНМ, РКМ-1, РПС-18, РПА-11 и многие другие), эти сплавы не окисляются, очень хорошо противостоят дугообразованию и отличаются высокой твердостью (поддаются механической обработке при содержании иридия до 30%).
Так же для изготовления контактов электрических реле применяют следующие сплавы на основе платины:
— платино-иридиевый сплав 89,7-90.3% платины – 9,7-10,3% иридия (ПлИ-10 или ПлИ90-10);
— платино-иридиевый сплав 79,5-80,5% платины – 19,5-20,5% иридия (ПлИ-20 или ПлИ80-20);
— платино-иридиевый сплав 74-76% платины – 24-26% иридия (ПлИ-25 или ПлИ75-25);
— платино-родиевый сплав 89,7-90,3% платины – 9,7-10,3% родия (ПлР-10 или ПлРд-10);
— палтино-осьмиевый сплав 93% платины – 7% осмия (ПлО-7 или ПлОс-7).
Фотография 2. Контактs реле РЭС-29 из сплава ПлИ-10
При индуктивной нагрузке током 1 ампер и напряжении 50 вольт (с искрогашением) срок службы контактов реле из сплава ПлИ-10 примерно в два раза больше, чем контактов из практически чистой платины (Пл99.8 или Пл99.9).
Сплав ПлРд-10 менее склонен к образованию игл, чем сплав ПлИ-10.
Платино-родиевый сплав, например, применяется в контактах таких реле, как РПС-4, РПС-5, РПС-7, РПС-15.
Сплав ПлО-7 обладает очень высоким значением минимального тока дуги (2,5 ампера) и большой твердостью (250 кг/мм 2 ).
Платина обладает незначительной летучестью и очень слабо поглощает водород. При средних нагрузках (2 ампера) переходное сопротивление платиновых контактов невелико, но при малых токах это сопротивление становится нестабильным и изменяется в очень больших пределах.
Контакты из платины и сплавов на её основе имеют большое и неустойчивое переходное сопротивление и плохо поддаются золочению. Кроме того, все металлы платиновой группы и их сплавы (платина, палладий, иридий, родий, осмий и рутений) не пригодны для коммутации очень малых напряжений и токов, так как при ничтожных концентрациях органических паров покрываются фрикционным полимером, имеющим большое сопротивление и вызывающим очень много отказов контактов реле.
Так как платина и сплавы на её основе очень хорошо смачиваются ртутью, то часто их применяют для изготовления контактов в жидкометаллических язычковых переключающих магнитоуправляемых контактах, например, в ртутных герконах МКДР-45281, которые в количестве двух штук установлены в герконовом реле РГК-24, контакты выполнены из сплава платины и иридия (ПлИ-10-Т-0,50-3).
Контакты реле из палладия и сплавов на его основе.
Одним из заменителей платины является драгоценный металл палладий, который по ряду свойств близко подходит к платине, но значительно дешевле ее.
По сравнению с платиной палладий менее стоек в отношении окисления в воздухе (тускнеет при +500-600° С), но окислы его не стойки и разлагаются при более высоких температурах. Заметная разница имеется в температурах плавления и кипения, а также в летучести и катодной распыляемости, которая для палладия равна 100 относительным единицам вместо 40 для платины. Поэтому контакты реле из палладия при работе покрываются черным налетом.
Палладий имеет сравнительно с платиной и серебром очень небольшой ток приваривания и значительно меньший коэффициент эрозии при дуге размыкания. Склонность к иглообразованию у палладия меньше чем у платины. Отжиг в водороде для палладия не применяется, так как он растворяет водород в больших количествах.
Срок службы контактов из палладия при больших нагрузках примерно на 40% меньше, чем платиновых контактов.
Кроме технически чистого палладия (Пд99.8 или Пд99.9), для контактов реле применяют сплавы на его основе:
— палладиево-иридиевый сплав 89,7-90,4% палладия – 9,6-10.3% иридия (ПдИ-10);
— палладиево-серебряный сплав 59,5-60,5% палладия – 39,5-40,5% серебра (ПдСр-40);
— палладиево-серебряный сплав 69,5-70,5% палладия – 29,5-30,5% серебра (ПдСр-30);
— палладиево-медный сплав 60% палладия – 40% меди (ПдМ-40);
— палладиево-циркониево-хромовый сплав 90% палладия – 1% циркония с хромом (ПдЦрХр-1 или ПдЦрХ-1).
Контакты из сплава палладия с серебром (ПдСр-30, ПдСр-40) не дают шумов в цепях звуковой частоты (не обладают микрофонным эффектом), встречаются в таких реле, как РЭС-14.
Однако сплавы палладия с серебром (ПдСр-40) и особенно с медью (ПдМ-40) отличаются повышенной твердостью, они не могут быть использованы для изготовления контактов реле без специальной термообработки.
В отожженном состоянии сплав палладия с серебром (ПдСр-40) по твердости приближается к сплаву платины и иридия (ПлИ-10).
Сплав ПдЦрХр-1, появившийся не так давно, стали применять для контактов реле вместо более дорогого платино-иридиевого сплава ПлИ-10, например, в реле РПН, РКВ, РПС-11, РПС-33, РП-3, РП-4, РП-5, РП-7, 64П.
Покрытия контактов реле родием.
Драгоценный металл родий представляет собой очень хороший материал для покрытий контактов реле: он не тускнеет на воздухе, отличается хорошей электро- и теплопроводностью, малой летучестью, тугоплавкостью и малой пластичностью. В отожженном виде родий имеет небольшую твердость (115 кг/мм 2 ), а в гальванически осажденном состоянии – очень большую (500-700 кг/мм 2 ).
Вследствие сложности механической обработки и высокой стоимости родий применяется только в виде электрохимических покрытий толщиной от 2 до 20 микрон (при серебряном или золотом подслое) и не может быть использован при больших токах.
Большой твердостью, хорошей износоустойчивостью и высокой устойчивостью к эрозии отличается сплав 30-40% родия с осмием, который применяется в вибрирующих контактах регуляторов напряжения и не проявляет склонности к прилипанию.
Электролитически осажденный родий имеет высокую твердость (800 по Виккерсу), что обеспечивает очень малый износ контактов. Родий применяется для цепей с низким напряжением и малыми токами в тех случаях, когда требуется большая износоустойчивость (скользящие контакты реле).
Родий является одним из наиболее распространенных и универсальных материалов, применяемых для покрытия контактных сердечников герметичных магнитоуправляемых контактов (герконов), и много лет в герконах применялось покрытие родием (Рд99.9) с подслоем золота (Зл999,9).
В последнее время вследствие высокой стоимости родия в герконах стали применять покрытие рутением (Ру99,7) с подслоем золота (Зл999,9).
Покрытие родием Рд99.9 применено, например, в таких герконах как МКА-27101, которые установлены в реле РЭС-81, РЭС-82, РЭС-83, РЭС-84 РЭС-85, РЭС-86, РПС-49, РПС-50, РПС-51, РПС-52, РПС-53, РПС-54, РПС-55, РПС-56, в герконах МКС-27103, которые установлены в реле РГК-11, РГК-12, в герконах КЭМ-3, которые установлены в реле РГК-13, РГК-14, в герконе МК-10-3, который установлен в реле РЭС-91и многих других герконах.
Контакты реле из золота и сплавов на его основе
Драгоценный металл золото (технически чистое золото марки Зл999,9) практически не окисляется и значительно меньше других благородных металлов подвержен воздействию кислорода и других газов, содержащихся в атмосфере, обладает малым контактным сопротивлением и является наилучшим материалом для коммутации очень малых токов и напряжений при небольших контактных давлениях (менее 10 Г).
Однако технически чистое золото имеет невысокую механическую износоустойчивость, оно размягчается при температуре +100° С, имеет склонность к иглообразованию при небольших токах и не пригодно для коммутации тока более 1 ампера, так как имеет низкие параметры дуги, склонно к свариванию и дает большой положительный перенос металла.
Золото марки Зл999,9 преимущественно применяется для контактов реле, коммутирующих токи менее 100 миллиампер и напряжение менее 30 вольт.
Кроме технически чистого золота (Зл999,9) для изготовления контактов реле применяют сплавы:
— золото-никелевый сплав 94,5-95,5% золота – 4,27-5,39% никеля (ЗлН-5 или ЗлН95 или ЗлНк-95-5).
Контакты из сплава ЗлНк-95-5 встречаются у реле РЭС-37, РП-4, РП-5, РП-7, РПС-11/5, РПС-11/7, РПСЗЗ/7.
Фотография 3. Золотые контакты реле РЭС-37
Сплав ЗлН95 отличается от чистого золота повышенной твердостью, большей износоустойчивостью и меньшей склонностью к иглообразованию. В отношении устойчивости против коррозии этот сплав при нормальной температуре и небольшой влажности не уступает золоту и обеспечивает малое переходное сопротивление контактов, но при воздействии повышенной температуры и влажности сопротивление контактов из ЗлН-5 значительно возрастает. Также при повышенной температуре (+100° С) сплав ЗлН95 при коммутации малых токов и напряжений дает значительно большее количество сбоев, чем технически чистое золото (Зл999,9).
Для уменьшения расхода золота и золотых сплавов применяют биметаллические контакты реле с основанием из бронзы, никеля или серебра. При небольшом числе коммутаций (до 10 5) применяются контакты, изготовленные из серебра (Ср999) с гальваническим покрытием твердым золотом толщиной 3-5 микрон Зл(0,3-0,5)тв.
При эксплуатации реле с золотыми контактами необходимо учесть, что на золото действует хлористый цинк, морская вода, окислы азота, озон, атомарный кислород, образующиеся в плазме дуговых разрядов соседних контактов, а также свободные галогены.