ГЛАВА ШЕСТАЯ
КОНТАКТНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
15. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ КРИОГЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Проводимость металлического контакта, свободного от поверхностных пленок, зависит от изменения температуры: с уменьшением температуры уменьшается удельное сопротивление материалов контактирующих деталей; изменяются механические свойства контактных деталей, в частности твердость.
Рассмотрим электрическое сопротивление одноточечного и многоточечного (шинного) контактов.
Одноточечный контакт. Переходное сопротивление одноточечных контактов определяется по формуле (9).
Диаметр контактного пятна при пластической деформации микронеровностей
Примечание. В числителе приведены параметры для алюминия, в знаменателе — для меди.
Таблица 28
Здесь нагрузка принята равной 2Н.
Типичные значения расчетных параметров для медного и алюминиевого одноточечного контактов приведены в табл. 28.
Многоточечный контакт.
Переходное сопротивление многоточечных контактов можно определить из соотношения (30). По аналогии с одноточечным контактом отношение переходных сопротивлений контактных соединений шин при криогенной и комнатной температурах можно выразить как
Таблица 29
Проводимость металлического контакта, свободного от поверхностных пленок, зависит от изменения температур.
Типичные значения расчетных параметров приведены в в табл. 29. Расчет выполнен для температуры жидкого азота (77 К) и сопоставлен с экспериментальными данными.
Из таблицы видно, что для контактных соединений алюминиевых проводников выражение (73) дает значительную погрешность.
По-видимому, при криогенных температурах следует учитывать упрочнение металлов. В этом случае для расчета переходного сопротивления следует пользоваться соотношением (13). Значения констант D1, ξ и τ указаны в [8].
Затем можно вычислить отношение
- при увеличении нагрузки от 3 до 24 кН переходное сопротивление медных контактов уменьшается в 2 раза при температуре 293 К, при температуре 77 К в 6 раз, алюминиевых— соответственно в 2 и 4 раза;
- с увеличением твердости Нв контактных элементов от 250 до 450 МПа переходное сопротивление возрастает при температуре 293 К в 2 раза, при 77 К — в 3 раза;
- оптимальная чистота обработки соприкасающихся поверхностей традиционных и криогенных контактов по пятому-седьмому классу.
