3840

По проведенному обзору научно-технической и патентной литературы по проблеме повышения надежности и долговечности рамы кузова рельсовых транспортных средств, а также узлов сопряжения ее с рамами тележек и усовершенствованных конструкций электровозов с применением люлечного подвешивания за последние 10-15 лет по классам МКИ В 61 F 5/26 , B61 F 0/5 , B 61 F 11/15, В 61 Р 5/16, 5/20, установлено нижеозначенное резюме. Основными путями повышения надежности и прочности рамы кузова являются создание прочной конструкции самой рамы кузова, а также создание надежных опорных креплений рамы кузова с рамами тележек, то есть разработка надежных и ремонтопригодных узлов сопряжений и шкворневых узлов. Задачами изобретений также являются улучшение ходовых качеств рельсовых транспортных средств, гашение как вертикальных, так и горизонтальных колебаний, возникающих при движении экипажа по прямым участкам и в кривых, стабилизация процесса движения. При этом объектом исследования является узел люлечного подвешивания электровоза ВЛ80с (проверяются опытным путем упругодиссипативные свойства люлечного подвешивания, сравнивая показатели до и после реконструкции).

Цель данной статьи состояла в разработке модернизированной конструкции узла люлечного подвешивания электровоза ВЛ80с с улучшенными упруго-диссипативными свойствами подвески (Патент Республики Узбекистан №IAP 04469) [6].

Задача предлагаемого изобретения - повышение надёжности, прочности и долговечности работы узла люлечного подвешивания кузова к тележке маневренного сегмента железнодорожного ресурса. В качестве предмета изысканий рассмотрим преимущественно электровозы типа ВЛ80с, для которых путём повышения демпфирующей способности узла и упрощения его конструкции, улучшение горизонтальной динамики локомотива за счёт дополнительной степени свободы в верхнем шарнирном соединении узла, а также увеличение плавности хода с целью повышения комфортабельности перевозок. Задуманная альтернатива урегулируется техническим решением: узел люлечного подвешивания обеспечен гидравлическим демпфером, внешний стакан которого установлен на кронштейне на раме тележки. При этом гидравлический демпфер снабжен внешним стаканом и внутренним рабочим цилиндром с образованием кольцевой полости, соединенной посредством дроссельных каналов с полостью рабочего цилиндра. А дополнительный кольцевой поршень с упругим элементом в виде винтовой цилиндрической пружиныразмещен внутри кольцевой полости; кроме того, стержень снабжен в верхней части поршнем, который установлен с возможностью перемещения в рабочем цилиндре гидравлического демпфера. В результате применения созданного блока: узел люлечного подвешивания кузова к тележке манёврового сегмента железнодорожного ресурса будет достигнут технический результат в виде повышения демпфирующей способности узла, как при высокочастотных, так и при низкочастотных колебаниях, улучшения показателей горизонтальнойдинамики при продольных и крутильных колебаниях; увеличения плавности хода; повышения комфортабельности перевозок. Абрис сконструированной связи узла люлечного подвешивания кузова с тележкой манёврового сегмента железнодорожного ресурса проиллюстрирован на рис. 1.

Узел люлечного подвешивания кузова к тележке манёврового сегмента железнодорожного ресурса включает в себя: стержень 1, реализованный с поршнем 2 на верхнем конце и хвостовиком с внешней трапецеидальной резьбой и установленной на хвостовике крепежной гайкой3 с внутренней трапецеидальной резьбой, взаимодействующей с резьбой хвостовика. В нижней части сочленения в наличии нижний шарнир 4, связывающий стержень 1 с кузовом через спиральную цилиндрическую пружину 5 и гайку - упор 6, зафиксированную на хвостовике стержня с внутренней трапецеидальной резьбой, взаимодействующей с резьбой хвостовика. Спиральная цилиндрическая пружина 5 содержит 3-5 витков. В верхней части узла люлечного подвешивания имеется гидравлический демпфер 7, внешний стакан 8 которого установлен на кронштейне на раме тележки 9.

320

Гидравлический демпфер 7 состоит из внешнего стакана 8 , поршня 2, закрепленного на верхнем конце стержня 1. Поршень 2 размещен в рабочем цилиндре 10, заполненном рабочей жидкостью, например, маслом АМГ-10. Нижний шарнир состоит из верхней опоры 11, закреплённой на кронштейне 12 кузова, и нижней опоры 13. Нижняя опора шарнира 13 опирается на верхний конец пружины 5 ложементом, выполненным на её внешней нижней поверхности. Пружина 5 нижним концом упирается в ложемент гайки - опоры 6, закреплённой на хвостовике стержня и подпираемой крепёжной гайкой 3. В гидравлическом демпфере 7 имеется кольцевая полость 14, которая образована рабочим цилиндром 10 , нижней донной крышкой 15 и внешним стаканом 8. Нижняя донная крышка 15 и внешний стакан 8 жестко скреплены друг с другом. В кольцевой полости 14 размещен упругий элемент в виде винтовой пружины 16, нижняя часть которой жестко прикреплена к нижней донной крышке 15, а на верхней установлен кольцевой поршень 17. На верхней и нижней торцевых поверхностях рабочего цилиндра 10 выполнены дроссельные каналы 18 и 19 (соответственно - вверху - 18 и внизу - 19), соединяющие кольцевую полость 14 с внутренними полостями рабочего цилиндра 10.

Рис. 1. Предлагаемая новая перспективная конструкция узла люлечного подвешивания электровоза с привлечением гидравлического демпфера [6]

Узел люлечного подвешивания кузова к тележке манёврового сегмента железнодорожного ресурсаработает следующим образом. При движении локомотива по неровностям железнодорожного пути тележка ходовой части воспринимает динамические нагрузки, выражающиеся в виде вертикальных, горизонтальных (продольных, поперечных) и крутильных колебаний.

Горизонтальные и крутильные колебания через кронштейн на раме тележки 9 передаются на внешний стакан 8 гидравлического демпфера 7, внутри которого происходит их эффективное гашение. При этом значительная часть колебаний гасится самим гидравлическим демпфером 7 (особенно высокочастотная составляющая - до 90 %), и малая часть (низкочастотные колебания - около 10 %) гасится сферическим шарниром в нижней части. При этом стержень 1, отклоняясь от своего положения равновесия, передаёт колебания кронштейну на раме кузова, и далее самому кузову, через гайку — упор 6, пружину 5 и нижний шарнир. При этом часть колебаний гасится пружиной 5 в нижнем шарнире. Эффективное гашение в гидравлическом демпфере 7 будет происходить за счет

321

перемещения поршня 2, установленного в верхней части стержня 1. При этом из кольцевой полости 14 вытесняется объем рабочей жидкости через дроссельные каналы 18 и 19 , тем самым достигается перемещение кольцевого поршня 17, вместе с которым начинает работать упругий элемент в виде винтовой пружины 16. Наличие дроссельных каналов 18 и 19, в которых перемещается рабочая жидкость, создает первую составляющую сил гидродинамического трения. По мере увеличения перемещения кольцевого поршня 17 возрастает сила деформации пружины 16. Таким образом, гашение колебаний в гидравлическом демпфере 7 будет достигаться благодаря перетеканию рабочей жидкости через дроссельные отверстия 18 и 19, и благодаря силам упругости, возникающих в пружине 16. Подобное построение узла люлечного подвешивания кузова к тележке манёврового сегмента железнодорожного ресурса может найти широкое применение на железнодорожном транспорте. Её применение позволит в целом повысить демпфирующую способность при гашении высокочастотных и низкочастотных колебаний, а также позволит увеличить плавность хода локомотива, повысить комфортабельность перевозок. Инновационная зарубежная изобретательская, естественнонаучная и инженерная печать масштабно иллюстрирует изыскания в сфере наращивания безаварийности, долговечности, стойкости и добротности рам, служащих опорой каркасов кузовов и узлов сопряжения кузова с тележкой манёврового состава железнодорожного ресурса при осуществлении их планирования и конструирования, обслуживания, реконструкции и усовершенствования. Стоит заметить, подходы и процедуры вычислений инвариантной неизменяемой и подвижной изменчивой износостойкости базисной рамы электровоза ВЛ80с, не говоря уже о процедурах и приемах реконструкции и усовершенствования их производительных концептуальных узлов ради пролонгации продолжительности производительного функционирования, выработаны в незначительной степени.

Рис. 2. Математическая модель экипажной части локомотива при вписывании в кривую

Миссия представленной статьи заключалась в изыскании колебаний идеального

экипажа локомотива в горизонтальной плоскости при его движении в кривых.

Замысел академических изысканий – реализация динамических вычислений усовершенствованного узла люлечного подвешивания электровоза ВЛ80с укомплектованием целесообразными показателями (изучаются упруго-диссипативные свойства люлечного подвешивания, сравнивая показатели до и после реконструкции). Технология и методология

322

реализации непосредственно связана с выстраиванием символических модельных форм для изысканий колебаний идеального экипажа локомотива в горизонтальной плоскости при его движении в кривых. Во исполнение изысканий, выраженных непосредственно в числах, приложены классические типовые процедуры концепции сопротивления материалов, теории колебаний и динамики, прочности машин на базе электронно-вычислительного ресурса программирования в MathCAD 15. Символическая модельная форма экипажной части локомотива при вписывании в кривую принята в виде расче тной схемы, приведённой на рис. 2 и аналогична работам [7, 8].

Введены координаты упругих колебаний сечений моделей:

1.Первой y1(t,l), учитывающей колебания колесных пар относительно упругого внешнего рельса.

2.Второй у2(t,l), учитывающей колебания масс тележек относительно упругого внешнего рельса.

3.Третьей у3(t,l), учитывающей колебания массы кузова относительно упругого внешнего рельса, где t- время процесса, l - ордината размещения сечения по дуге

радиуса R(рис. 2), отсчитываемой от точки «условного» шарнира в передней автосцепке секции локомотива; максимальное значение l = lk..

На основании принятых допущений были использованы следующие уравнения для моделей:

1. Первой, характеризующей колебания масс колёсных пар относительно поверхности внешнего рельса:

(1)

2. Второй, характеризующей колебания сечений тележек локомотива относительно внешнего рельса:

(2)

3. Третьей, характеризующей колебания сечений кузова локомотива относительно внешнего рельса:

(3)

В результате преобразований по аналогии с работами [7, 8] получим уравнения вынужденных колебаний символических модельных форм, выраженных непосредственно в числах.

Итак, результаты расчетов для 3-х модельных конструкций, соответственно: 1.

323

2.

Выводы 1. В результате проводится обоснование модернизированной конструкции узла

люлечного подвешивания электровоза ВЛ80с с улучшенными упруго-диссипативными свойствами подвески с обоснованием динамических и прочностных параметров.

2. Разработана программа для среды программирования MathCAD15 для расчета напряженно-деформированного состояния упругого стержня люлечного подвешивания электровозапри его движения по пути с периодической стыковой неровностью.

Литература

1. Spiryagin, M. & Cole C. & Sun, Y.Q. & Mc Clanachan, M. & Spiryagin,V. & Mc Sweeney, T. Designand Simulation of Rail Vehicles // Ground Vehicle Engineeringseries. 2014. CRC Press. 337 p.

2.Popp, K. & Schiehlen, W. System Dynamics and Long-Term Behavior of Railway Vehicles, Track and Subgrade //Springer Science and Business Media. 2013. 488 p.

3.Wang, K. & Huang, C. & Zhai, W. & Liu, P. & Wang, S. Progress on wheel-rail dynamic

performance of rail way curve negotiation // Journal of Traffic and Transportation Engineering. 2014. Vol.1. No.3. P. 209-220.

4.Бирюков И.С. & Савоськин А.Н. Механическая часть подвижного состава: учебник /Москва: Транспорт. 1991. 352 c.

5.Камаев, В.А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава / М.: Машиностроение. 1980.

6.Хромова Г.А., Кулахметов А.П., Колыбелкин И.И. Узел люлечного подвешивания кузова к тележке ходовой части железнодорожного транспортного средства. Патент

Республики Узбекистан №IAP 04469. Опубл. 29.02.2012 г. Бюл. № 2.

7. Khromova, G.A. & Babadjanov, A.A. Development of Analytical and Numerical Calculation Method to Dynamic Strength of the Bearing Body Frame of Governing Electric Locomotive //Proc. Ofthe 6th International Scientific and Technical Conference «Train Operation Safety». Moscow: MIIT, 26-28 October 2005. MIIT. Moscow. P.IY P.p. 87-89.

8. Khromova, G.A. & Babadjanov, A.A. & Zakirov, Sh.A. Development of Analytical and Numerical Calculation Method to Dynamic Strength of the Bearing Body Frame of Governing Electric Locomotive // Journal Industrial Transport of Kazakhstan, Kazakh University of Railways. 2006. No 3(9). P.p. 14-18.

Ташкентский государственный транспортный университет, Ташкент, Узбекистан

G.А. Khromova, D.O. Radjibaev, S.A. Khromov, I.S. Kamalov

DYNAMIC CALCULATION OF THE MODERNIZED CRATE SUSPENSION UNIT OF THE VL-80s ELECTRIC LOCOMOTIVE WITH USING OF THE HYDRAULIC DAMPER

The article presents the development of a modernized design of a cradle suspension unit for an electric locomotive VL-80s with improved elastic-dissipative suspension properties with substantiation of dynamic and strength parameters; numerical studies were carried out in the MathCAD 15 programming environment.

Keywords: cradle suspension unit for VL-80s electric locomotive, elastic-dissipative properties of spring suspension, hydraulic damper, dynamic calculation, trust ability, reliability.

Tashkent State Transport University, Tashkent, Uzbekistan

324

УДК 544.6

А.В. Звягинцева, В.В. Белкин, С.В. Долженков

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ИЗДЕЛИЯХ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ

Проведен обзор видов гальванических покрытий, которые используются во всех направлениях электронной техники. Проведенные исследования позволяют утверждать, что отдельные виды гальванических покрытий обладают рядом уникальных свойств. Обоснован вывод о возможной реализации индивидуальных видов покрытий, которая является специфичной и регламентируется конкретными условиями эксплуатации детали радиотехнической системы.

Ключевые слова: гальваническое покрытие, радиоэлектронная промышленность, физико-химические показатели, физико-механические свойства, коррозионная стойкость.

Введение Метод гальваники можно использовать для получения композиционных покрытий

путем добавления частиц в ванну для нанесения металлического покрытия (пк). Во время осаждения частицы захватываются покрытием. Композиционные покрытия состоят из электроосажденной металлической матрицы и дисперсных твердых частиц. Металлические порошки, порошки металлических сплавов и порошки оксидов металлов Al, Co, Cu, In, Mg, Ni, Si, Sn, V, Zn ,нитриды Al, B, Si и C (графит или алмаз), карбиды B , Bi, Si, W и MoS 2,

органические материалы, такие как политетрафторэтилен (ПТФЭ), полимерные сферы, используются в качестве составляющих гальванического покрытия [1-11]. Основными областями применения композитного осаждения являются: электроника, биомедицина, телекоммуникации, автомобилестроение, космос и потребительские приложения, где требуются высокопрочные микрокомпоненты [1]. Иногда отделка носит исключительно декоративный характер, например, продукты, которые мы используем в помещении или в сухой среде, где они вряд ли пострадают от коррозии [2]. На эти типы продуктов обычно наносится тонкий слой золота или серебра, что делает их привлекательными для потребителя. В общем процессе гальваники используется электролитическая ячейка, которая заключается в нанесении отрицательного заряда на металл и погружении его в раствор, содержащий соли металла (электролиты), которые содержат положительно заряженные ионы металлов. Затем из-за отрицательного и положительного зарядов два металла притягиваются друг к другу. Однако сколь велико не были, распространены гальванические процессы, особенно важным оно является именно при производстве электронной техники [3]. Развитие микроэлектроники в направлении увеличения функциональной сложности, быстродействия интегральных схем (ИС), габаритов кристаллов и рассеиваемой ими мощности при неизменно высоком уровне требований к надежности схем сопровождается увеличением количества трудностей сборки и герметизации [4]. Чтобы их преодолеть, требуется создания разнообразных по конструкции типов корпусов. Особую популярность для покрытия корпусов ИС и непланарной стороны кремниевых кристаллов приобрело золото [5].

Сегодня более 300 т золота используются ежегодно в электронных компонентах, такие как микросхемы, контакты и соединительные провода. Помимо золота существует еще множество материалов, которыми гальваническим путем покрывают детали электронной техники, разной функциональности и с разными свойствами.

2. История появления гальванических покрытий.

После того, как Вольта изобрел и опубликовал результаты своих электрохимических батарей, многие люди начали экспериментировать с этой техникой, чтобы найти новые применения [6]. Гальваника родилась в последующие десятилетия. Однако есть несколько важных имен и событий, связанных с изобретением и начальным развитием гальваники - основные периоды времени и события описаны ниже:

1800–1804: Крукшенк впервые описывает гальваническое покрытие.

325

Британский ученый Уильям Круикшенк впервые сообщил о гальванике в 1801 году.

Всвоей публикации Круикшенк описал свой эксперимент по нанесению дендритных металлических свинца и меди на поверхность Вольтовой сваи – первой электрической батареи.

Круикшенк добился этого, прикрепив серебряные проволоки к верхнему и нижнему слоям сваи Вольта и поместив концы в раствор ацетата, а затем в раствор меди в последующих экспериментах.

Врезультате тонкие иголки металлического материала диффундировали на дне колонки кучи Вольта. Однако, хотя эксперимент Круикшенка был первым зарегистрированным случаем гальваники, ему не приписывают изобретение гальваники, поскольку эта техника не была полностью исследована еще пару лет.

1805-1830: Бругнателли изобретает гальваническое покрытие.

Луиджи Брунателли, итальянский химик, широко известен как изобретатель гальваники. Бругнателли опубликовал свои открытия об использовании свай Вольта для нанесения слоя золота на металлическую поверхность в 1805 году. Используя технику, аналогичную той, что использовал Крукшенк, Бругнателли нанес золото на серебряные медали, погрузив их в «золотой аммиурет» и применение заряда с помощью сваи Вольта. Бельгийский журнал физики и химии опубликовал его результаты, но его работа не получила одобрения в более широком научном сообществе. В то время как Наполеон чествовал Вольту, французский император не одобрял творчество Бругнателли. По мнению Наполеона, это открытие сделало бы позолоту доступным для низшего класса, что, по его мнению, было неприемлемо. Неодобрение Наполеона впоследствии исключило работу Бругнателли из Французской академии наук.

1830-1840: Элкингтон запатентовал несколько процессов гальваники.

После эффективного глушителя Бругнателли гальваника была забыта на десятилетия. Этот процесс не всплыл на поверхность до 1830-х годов, когда несколько ученых независимо друг от друга открыли его заново. В 1839 г. русские и британские изобретатели разработал процессы гальваники медных печатных форм, и британский изобретатель Джон Райт понял, что может использовать цианид калия в качестве электролита для нанесения гальванического покрытия. В 1840 году Райт начал работать с двоюродными братьями Элкингтон, Джорджем

иГенри, которые купили патент Райта и получили еще несколько на аналогичные процессы гальваники с использованием золота и серебра. Элькингтоны добились коммерческого успеха в покрытии серебряных изделий и производстве декоративных изделий, в том числе столовых приборов на борту «Титаника».

Усилиями этих и многих других людей гальваника наконец-то стала популярной. Очень быстро стало ясно, что гальваника идеально подходит для захвата рынка благодаря тенденциям промышленной революции в сочетании с подъемом Британской империи.

3. Виды гальванических покрытий в электронной технике

1. Золотое гальваническое покрытие Большая часть электроники, которую мы используем в повседневной жизни, содержит

хотя бы немного золота [5, 7]. Хотя этот драгоценный металл широко известен своим красивым и блестящим внешним видом, он также имеет ряд функциональных целей, которые делают его востребованным материалом в различных отраслях промышленности.

Однако сегодня сектор электроники является основным потребителем золота. Несмотря на то, что это золото редко можно увидеть, оно играет важную роль в поддержании правильного функционирования компонентов устройств с течением времени [7]. Электронные детали обычно не делают полностью из золота из-за стоимости материала. Чаще всего производители используют гальваническое покрытие, чтобы нанести тонкий слой золота на основной материал, из которого состоит компонент.

326

Тонкий слой золота, часто используемый в сочетании с никелированием, защищает детали от коррозии, тепла, износа и помогает обеспечить надежное электрическое соединение. Чтобы покрыть предмет процедурой электроосаждения, необходимо соединить золото с анодом, положительно заряженным электродом электрической цепи. Также подключаем подложку, материал, который будем покрывать, к катоду, который является отрицательно заряженным электродом. Затем обе части погружаются в раствор электролита.

После на анод подаётся постоянный ток. Это окисляет атомы металла в золоте и растворяет их в растворе. Растворенные ионы восстанавливаются на катоде, а затем осаждаются на подложке.

1.1. Типы ванн для золочения Есть три основных типа ванн для золочения:

Щелочная: щелочная ванна - это нецианидный раствор, в котором в качестве источника ионов золота используется сульфит натрия и золота. Он имеет уровень pH от 9,0 до 13,0. Щелочные растворы образуют твердый и яркий осадок и уменьшают совместное осаждение основных металлов. Добавление комплексообразователей может улучшить проводимость.

Кислотная: Кислотные ванны с pH от 3,0 до 6,0 производят пк исключительно чистого золота. Фактически, эти отложения могут иметь чистоту до 99,999 %. Кислотные ванны с золотом позволяют образовывать сплавы с неблагородными металлами, но это также можно предотвратить это с помощью комплексообразователей.

Нейтральные: нейтральные ванны с pH от 6,0 до 8,0 обычно используются для пластиковых или керамических подложек, поскольку они не содержат свободного цианида, который может повредить эти более деликатные материалы.

1.2. Свойства позолоты Хотя эстетическая привлекательность золота действительно увеличивает его

ценность, в электронной промышленности его функциональность делает его таким ценным материалом. Золото обладает несколькими физическими свойствами, которые идеально подходят для использования в электронных компонентах. Производители обычно наносят золотое покрытие на точки подключения в электронных устройствах, потому что оно улучшает проводимость и защищает компонент, что помогает надежному соединению длиться дольше. Эти свойства включают:

Устойчивость к коррозии: одним из самых ценных атрибутов золотого покрытия является его способность противостоять коррозии, которая влияет на многие другие металлы. Золото относится к наименее химически активным из всех металлов и не реагирует с кислородом и ржавчиной, как другие металлы. Золото может немного потускнеть, но это не повредит и его можно удалить полировкой. Устойчивость к коррозии имеет решающее значение для электрических компонентов, поскольку окисление может привести к менее надежному электрическому соединению. Его неагрессивные свойства позволяют сохранять гладкую поверхность, необходимую для прочного соединения.

Расширенная зона соединения: золото также очень пластично и податливо. Это означает, что он может растягиваться в тонкую проволоку и деформироваться под давлением, позволяя ему распространяться и покрывать большую площадь поверхности. Это создает большую область подключения, что приводит к более надежному подключению. Даже при многократном использовании гибкость золота помогает электронным устройствам продолжать работать правильно.

Защита от тепла: покрытие из золота подходит для применений, связанных с высокими температурами, и защищает другие материалы от повреждений, вызванных теплом. Золото имеет температуру плавления 1943 градуса по Фаренгейту или 1062 градуса по Цельсию. Помимо электричества, он хорошо проводит тепло и будет продолжать нормально функционировать даже при высоких температурах. Это делает его полезным для

327

электроники, которая может нагреваться при использовании. Для применений, которые могут включать частое и сильное нагревание, увеличение толщины слоя покрытия повысит его устойчивость к нагреванию.

Отражательная способность: отражающие свойства золота делают его идеальным для использования в таких компонентах, как полупроводниковые детали, включая кольца отражателей и матрицы отражателей. Золото отражает большее количество УФ-излучения ниже 0,35 мкм, чем другие металлы. Он также отражает инфракрасное излучение с длинами волн более 0,7 мкм, что способствует охлаждению электроники. Эти отражающие свойства сделали позолоту неотъемлемой частью конструкции космических аппаратов и спутников.

Устойчивость к износу: нанесение золотого покрытия на оборудование может продлить срок его службы, поскольку покрытие защищает сам компонент от износа. Золото не подвержено истиранию, которое приводит к истиранию материала из-за повторяющегося относительного движения с низкой амплитудой. Это может привести к коррозии, а затем и к сопротивлению. Поскольку золото не подвержено коррозии, оно не будет повреждено из-за истирания, защищая слой под ним. Золото устойчиво к износу, поэтому покрытие прослужит довольно долго. Как и все остальное, оно в конечном итоге изнашивается естественным образом, купите, когда это произойдет, вы можете легко заменить элемент оборудования.

1.3. Покрытие Ni-B (1–6 ат. % B)

Достойной заменой золотого покрытия также служат Ni-B пк [1-4, 7-11]. Часто его используют для снижения толщины золотого покрытия, размещая его между золотыми слоями и под золотом, тем самым, исключая диффузию мягкого золота в основной металл.

Защитное функциональное никель-бор покрытие может быть нанесено на различные металлические материалы, такие как медь, латунь, бериллиевая бронза, сталь, ковар, вольфрам, алюминий, алюминиевые сплавы и другие ингредиенты [7]. Технология нанесения никель-бор покрытий основана на гальванике двухкомпонентных сплавов [8]. Никель-бор покрытие характеризуется низким контактным сопротивлением. После термической обработки контактное сопротивление осадков Ni-B уменьшается до 10-15 мОм, что довольно близко к золотому покрытию (5 мОм). Помимо этого, данный процесс уменьшает количество водорода в сплаве практически до нуля [9-11].

Поликристаллические покрытия Ni-B (менее 1,5 вес. % В в сплаве) характеризуется:

1.Высокой микротвердостью (6,5-8,1 ГПа) и износостойкостью (удельный весовой износ в условиях сухого трения составляет 2-8 мкг/м).

2.Высокой коррозионной стойкостью (выдержало испытания в камере тепла и влаги, камере соляного тумана ГОСТ 9.308-85).

3.Устойчивостью к атмосфере конденсированных осадков, термоциклированию.

4.Паяется с использованием низкотемпературных припоев и малоактивных флюсов.

5.Сваривается ультразвуком с алюминиевым проводником (усилие отрыва алюминиевой проволоки (диаметр 25 мкм) от покрытия составляет 8-11 г).

6.Характеризуется низким контактным сопротивлением, которое остается стабильным при хранении и эксплуатации деталей.

7.Низкая рабочая температура.

В табл. 1 охарактеризованы базовые коррозионные свойства Ni-B пк [1-3, 7-9].

328

Рис. 1. СЭМ - изображения поверхности Ni-B Gen 4

Таблица 1

Базовые коррозионные свойства Ni-B пк

329