Ртутный контакт и способ его изготовления

Союз СоветскиСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 773759 Ф 1 щ(23) Приоритет Н 01 Н 49/00 по делам иэобретений и открытий(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт(54) РТУТНЫЙ КОНТАКТ И СПИ:ОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и к технодогии изготовления ртутных коммутационных приборов.Известны ртутные контакты для комму тационных приборов, в которых, с целью .5 получения контактного перехода твердый металл-ртуть; твердометаллическую ос - нову выполнжот из платины,. железа, никеля или металлов подгруппы хрома1 О (вольфрам, молибден), а затем смачйвают ее ртутью 11Однако ртутные контакты на основе перечисленных материалов обладают недостаточной надежностью и долговечно 15 стью вследствие постепенной деградации контактного перехода твердый металдртуть.Благородные металлы склонны к. образованию промежуточных фаз и химических 2 О соединений с ртутью, которые, накапливаясь на контактном переходе, приводят к ухудшению электрических и динамических характеристик контакта. Известны способы нанесения ртути на основу из железа, заключающийся в том, что поверхность основы очищают и смачивают ртутью путем периодического погружения в амальгаму натрия через слабый рствор минеральной кислоты или воду 31.Х(елезо, а также никель и металлы подгруппы хрома практически не взаимодействуют с ртутью, Однако эти металлы термодинамически нестабильны вследствие их электрохимической активности, которая значительно увеличивается при наличии контакта с ртутью, имеющей высокий положительный потенциал. В связи с этим на контактном переходе возможны эдектрохимические процессы, приводящие к частичной или полной потере твердым металлом смачивания ртутью. Вероятность и интенсивность этих процессов определяется качеством исходного смачивания твердого металла.На указанных металлах, применяя известные приемы, практически невозможно3 77 получить сплошное смачивание ртутью. На контактном переходе под пленкой ртути обычно остаются микропустоты, содержа щие среду, активную в электрохимическом отношении, остатки кислот, воды или других электролитов, используемых в технологическом процессе. Удалить их полностью практически не удается. Эти микропустоты являются очагами деградационных электрохимических процессов, снижающих стабильность и долговечность контактного перехода твердый металл- ртутьЦель изобретения - устранение указанных недостатков.Гжель достигается тем, что в качестве твердометаллической основы использован бериллий.Смачивание ртутью обеспечивается погружением твердометаллической основы в химически чистую ртуть через смесь концентрированных растворов хромового ангйдрида и фтористоводородной кислоты, вэятык в соотношении 1:1.Бериллий не воздействует с ртутью и в широком диапазоне температур (до нескольких сотен градусов) обладает еще меньшей растворимостью в ней, чем К 1,Ф и Мо (в среднем болеечем на порядок)Поэтому долговечность и стабильность контактного перехода на бериллии (при условии герметизации контакта в требуемой атмосфере) будет определять-, ся лишь качеством исходного смачивания твердого металла, т.е. сплошностью ртутной пленки и величиной краевого угла смачивания 8 , характеризуемого известным соотношением 25формула изобретения1. Ртутный контакт, состоящий иэтвердометаллической основы, смоченнойртутью, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения срока службы истабильности свойств, в качестве твердометаллической основы использован берилллий.2. Способ изготовления ртутного контакта по п. 1, о т л и ч а ю щ. и й с ятем, %то твердометаллическую основуконтакта погружают в ртуть через смесьнасыщенного раствора хромового ангидрид4 О да и 40%-ного раствора фтористоводородной кислоты, взятых в объемном соотношении 1:1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЖ 279820, кл. Н 01 Н 1/08, 1969.2. Научные труды высших учебныхзаведений Лиговской ССР, 3(24), Вибро.техника, Каунас, 1975, с. 51.3. Пугачевич П. П; Работа со ртутьюв лабораторных и производственных усло-виях.,М., Наука, 1972, с,183 (прототип)."Т -Х т- т- бжгде ОТ т,ЗТ, и бж г - поверхностная энергия на границах раздела соответствующих фаэ: твердое тело-газ, твердое тело-жидкость, жидкость-газ. СО%9 тем больше, чем больше б . и меньше иб., а сплошность ртутной пленки зависит от степени активации поверхности твердого металла непосредственно перед соприкосновением ее с ртутью,Бериллий, очищенный от окжвых пленок, обладает высокой поверхностной 3759 фэнергией бт г, позволяющей получить на его поверхности ртутную пленку с малым краевым углом и поэтому прочно сцепл иную с основой силами адгеэии.С другои стороны смесь хромовогоангидрида и фтористоводородной кислоты комплексно воздействует на бериллий и ртуть, хорошо очищая и активизируя их поверхности. Образующиеся в результате О реакции фториды и хроматы бериллия и.ртути, проявляя поверхностно-активные свойства, понижают поверхностное пав тяжение ртутиС г и тем самым улучшают ее смачивающую способность, Каталитическое действие на процесс смачивания оказывает выделяющийся атомарный водород.Для приготовления смеси используютнасыщенный раствор хромового ангидри О да в воде и 40%-ый водный раствор Жтористо-водородной кислоты. Наилучшие результаты получены при объемном соотношении компонентов 1:1.