[实用新型]一种干簧管继电器触点用多层膜结构

说明书

本实用新型公开了一种干簧管继电器触点用多层膜结构，该多层膜结构由基体上依次沉积的钼底层、渐变涂层、硬质涂层以及纳米涂层构成，由于其以表层的纳米层作为疲劳磨损层，可实现与低硬度膜层具有相同的表面接触面积，减小接触疲劳磨损，而纳米涂层以下的硬质涂层可满足无疲劳磨损的性能要求，进而使该多层膜结构在使用过程中能够保持稳定的低接触电阻。

技术领域

本实用新型公开涉及继电器的技术领域，尤其涉及一种干簧管继电器触点用多层膜结构。

背景技术

继电器作为一种常用的控制组件，可以用较小的电流控制较大的电流，具有控制电路与被控制电路之间的互动关系，在电路中起到自动调节、安全保护以及转换电路等作用。

干簧管继电器作为继电器中的一种，其性能与内部弹性磁簧端面触点材料的机械和电气特性密切相关。目前，主要采用两种方式来改善磁簧端面的触点性能，一种方式为在磁簧端面触点处镀一层贵金属铑或钌，使开关性能稳定的同时延长使用寿命长；另一种方式为在磁簧端面触点处镀一层钼厚膜，但上述两种方式在疲劳和寿命方面，均难以满足大功率干簧管的要求。

参见图1，干簧管主要由封闭的玻璃管1、弹性磁簧片2及触点膜层3组成，通过封闭的玻璃管1获得较大的开、关容量，固定和可动引线的触点部为高透磁率铁镍合金，表面粗糙度的下限为0.02μm、上限为0.08μm，弹性磁簧片2端面的触点膜层3也要达到此粗糙度要求，触点膜层3厚度要大于10μm以上，同时使弹性磁簧片2之间保持所需间距。一般电子束蒸发镀钼膜能够达到的表面粗糙度的上限大约在0.08μm，而使用溅射镀膜技术的镀钼膜在厚度达到15μm以上时，其表面粗糙度要求多高于要求的上限值。膜层粗糙度过大会造成膜接触疲劳磨损加快，磨损产生的粉尘量过多时会附着在触点膜层3周围，影响触点开合，干扰干簧管使其产生误动作。

在使用过程中，干簧管的触点膜层3在接触中产生接触疲劳磨损，磨损程度和磨损量主要取决于材料硬度，当材料硬度大于15GPa后，磨损量降低到可以忽略不记，但因为与低硬度材料表面磨损形式不同，高硬度的触点膜层3随接触疲劳磨损时间加长，表面接触面积会相对变小从而使接触电阻变得越来越大，以至于超过要求的接触电阻值，这个硬度和接触电阻值的矛盾一直没有得到更好的解决。

因此，如何研发一种新型的多层膜结构，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了一种干簧管继电器触点用多层膜结构，以至少解决现有继电器触点膜层存在粗糙度大，容易产生接触疲劳磨损，导致接触电阻不稳定的问题。

本实用新型提供的技术方案，具体为，一种干簧管继电器触点用多层膜结构，该多层膜结构包括：基体、沉积在所述基体表面的钼底层、沉积在所述钼底层表面的渐变涂层、沉积在所述渐变涂层表面的硬质涂层以及沉积在所述硬质涂层表面的纳米涂层；

所述硬质涂层的硬度为15GPa～30GPa；

所述纳米涂层的硬度为5GPa～7GPa。

优选，所述基体为铁镍合金基体；

所述渐变涂层为碳化钼渐变涂层、氮化钼渐变涂层、碳化钼钨渐变涂层或氮化钼钨渐变涂层中的一种；

所述硬质涂层与所述渐变涂层相对应，为碳化钼层、氮化钼层、碳化钼钨层或氮化钼钨层中的一种；

所述纳米涂层为钼纳米涂层或钼与钼钨合金的纳米阶梯涂层。

进一步优选，所述钼底层的厚度为0.5μm～1μm。

进一步优选，所述渐变涂层的厚度为2μm～3μm。

进一步优选，所述硬质涂层的厚度为13μm～14μm。

进一步优选，所述纳米涂层的厚度为80nm～120nm。