2.5. Прилипание электрических контактов

Два разрывных контакта, сжатых некоторое время, могут прилипнуть друг к другу и остаться в таком положении после снятия усилия сжатия. Это явление объясняется совпадением структур кристаллических решеток обоих контактов, а также тепловыми эффектами, происходящими внутри материала контактов.

Возможно прилипание контактов как не нагреваемых электрическим током, так и нагреваемых:

- прилипание контактов, не нагреваемых током.

Прилипание электрических контактов после снятия сжатия объясняется повышением пластичности материала, приводящей к увеличению рабочей поверхности контактов. Обычно процесс прилипания сопровождается усиленной взаимной диффузией атомов, в результате чего возрастают ковалентные и металлические связи между атомами и между кристаллическими решетками материалов обоих контактов.

Способность к прилипанию у разных металлов различна. Каждый из металлов, применяемых для изготовления контактов, обладает большей или меньшей силой прилипания. В одних случаях при прилипании преобладаю силы, вызванные высокой температурой, в других большие силы межатомного сцепления. Роль температур в процессе прилипания заключается в этом случае лишь в побочной функции размягчителя материала. Пластичные металлы могут прилипать друг к другу и без повышения температуры. Особенно легко прилипают друг к другу контакты, изготовленные из очень ковкого, пластичного металла-золота.

При сжатии контактов и их пластической деформации неминуемо происходит сдвиг или скольжение поверхностных слоев кристаллической решетки каждого из металлов контакта. Сдвиг и скольжение приводят к появлению новых граней и связей между кристаллическими решетками металлов.

Прилипание контактов возможно лишь в случае применения чистых металлов, на поверхности которых отсутствует слой окисной или иной пленки. При наличии пленок эффект прилипания ослабляется или полностью прекращается, В то же время разъединение контактов из абсолютно чистых отожженных благородных металлов, например платины или золота, возможно лишь после приложения больших усилий, почти равных и иногда даже превосходящих по величине усилия, которые необходимы для разрушения монолитной структуры металла. Силы прилипания столь значительны, что в технике используются при холодной сварке. до начала холодной сварки поверхности очищаются и рифлятся, а затем сжимаются до получения пластической деформации и взаимного соединения кристаллических решеток обоих контактов.

- прилипание контактов, нагреваемых током.

Процесс прилипания электрических контактов облегчается и ускоряется при пропускании через них тока. Если величина тока достаточна, то происходит размягчение, а в ряде случаев и плавление отдельных частиц материала контактов. При этом пленки потускнения, если они образовались на поверхности контактов, могут частично или полностью разрушатся, обнажая чистый металл, что ведет к увеличению рабочей поверхности контактов, а следовательно, к повышению прочности прилипания в сваривания контактов.

Прилипание контактов из разных металлов начинается с момента размягчения более твердого металла.