INCDMNR-IMNR UPB-CEMS ICMET Craiova SC ICPE SA

INCDMNR-IMNR UPB-CEMS ICMET Craiova SC ICPE SA
Titlul proiectului: Materiale avansate microcristaline cu aplicatii in utilizarea utilizarea
energiei electrice
Acronimul: MICROMAT
Rezumatul proiectului
Proiectul propus are ca obiectiv general sinteza, caracterizarea si testarea unor noi
materiale avansate, microcristaline, obtinute printr-o metoda inovativa, metoda evaporarii
electrono-radiante in instalatii cu fascicul de electroni.
Materiale ce se vor obtine in cadrul proiectului prin aceasta tehnica sunt materiale
multifunctionale, fiind caracterizate printr-o mare rezistenta la coroziune, eroziune si
cavitatie, o plasticitate suficient de mare in stare calita, o rezistenta deosebita la oboseala,
frecare, uzura si fluaj, o buna conductivitate electrica , nu produc scantei in timpul
functionarii, prezinta o valoare foarte ridicata pentru modulul de elasticitate si proprietati
mecanice, dupa calire si revenire, comparabile cu ale celor mai bune oteluri.
Materialele ce vor face obiectul cercetarilor sunt pseudoaliaje din sistemul Cu-Mo-Zr-
Y-C si pot fi utilizate la executia contactelor electrice. Domeniile de aplicatie ale acestor
materiale pot fi echipamentele industriale electrotehnice si casnice care contin contactoare,
relee, comutatoare, hebluri. Deasemnea se pot utiliza la mijloacele electrice de transport
urban sub forma de contacte pentru tramvaie, troleibuze, trenuri de metrou, la mijloacele
electrice de transport interurban, la locomotivele electrice, locomotive Diesel, trenuri
electrice, la ascensoare de persoane si de marfa, la macarale si alte mecanisme de ridicat si
transport, electrocare si electrostivuitoare de toate tipurile, utilaje miniere, statii si substatii
electrice de inalta si joasa tensiune, electrozi pentru masini de sudat prin puncte, etc.
In prezent, materialele folosite pentru contacte electrice pe scara larga sunt: argintul
si pseudoaliajele Ag-W, Ag-Ni, Ag-C, Ag-Cd, obtinute prin sinterizarea pulberilor. Principalele
deficiente ale acestor materiale sunt costul ridicat si siguranta insuficienta in functionare.
In prezentul proiect propunem materiale noi , microcristaline si in microstraturi, din
sistemul Cu-Mo-Zr-Y-C, care ofera siguranta ridicata in functionare pentru orice tip de
contacte care functioneaza in curent alternativ si continuu.
In prima etapa a proiectului se vor stabili directiile de cercetare din cadrul proiectului,
prin analiza referitoare la stadiul actual al materialelor metalice cu aplicatii in utilizarea
energiei electrice, la executia contactelor electrice, al procedeelor si tehnicilor lor de obtinere,
al caracteristicile fizico-mecanice şi electrice impuse in corelatie cu procedeele de
elaborare. In vederea atestarii calitatii noilor materiale ce fac obiectul cercetarii vor fi
efectuate in aceasta etapa studii privind corelarea noilor reglementari UE si internationale cu
cerintele la nivel national.Vor fi analizate standardele, metodele de incercare si specificatiile
tehnice de material.
Etapa a II-a va cuprinde proiectarea tehnologiei de laborator de obtinere a noilor
materiale si va consta in elaborarea modelului experimental de compozitie chimica,
caracteristici/ metode de sinteza, elaborarea metodelor de caracterizare fizico-structurala si
testare electrica, mecanica si termica in conformitate cu procedurile standard EU si
internationale, elaborarea documentatiei pentru realizarea tehnologiei de sinteza,
caracterizarea si testarea materialelor. In aceasta etapa se vor realiza experimentari
preliminare de obtinere a noilor materiale in vederea stabilirii unei compozitii optime care sa
asigure caracteristicile fizico-structurale, mecanice si electrice proiectate.
Etapa a III-a se refera la realizarea tehnologiei de laborator si va cuprinde
experimentari pentru definitivarea tehnologiei de obtinere, caracterizare si testare.
Etapa a Iva va avea ca scop demonstrarea functionalitatii tehnologiei de elaborare, a
metodologiilor de caracterizare si testare a noilor materiale, in scopul validarii rezultatelor si
va cuprinde activitati de elaborarea, caracterizare si testare a unui lot test de material pe
baza tehnologiei stabilite anterior. In aceasta etapa se va efectua si un studiu de piata pentru
elaborarea documentatiei de analiza tehnico-economica.
În toate etapele proiectului se va realiza prezentarea şi publicarea rezultatelor
obţinute, participarea la simpozioane, conferinţe şi congrese internaţionale în domeniul
materialelor microcristaline si in straturi subtiri pentru diferite aplicatii.

INCDMNR-IMNR UPB-CEMS ICMET Craiova SC ICPE SA
Obiectivele generale si specifice ale proiectului
Obiective generale :
- Cercetarea multi si interdisciplinara orientata spre cunoasterea fenomenelor si
mecanismelor care converg la obtinerea
materialelor metalice microcristaline utlizate in energie.
- dobândirea unor noi cunoştinţe in domeniul materialelor microcristaline , care să constituie
fundamentul cercetării,
obţinerii şi caracterizării unor noi produse
Obiective specifice :
- realizarea unor noi materiale metalice microcristaline destinate executiei unor
contacte electrice care sa creasca eficienta utilizarii energiei.
- elaborarea metodologiilor de caracterizare si testare a noilor materiale
microcristaline
- evaluarea performantelor fizico-mecanice şi electrice ale materialelor metalice
cercetate
- diseminarea rezultatelor pe baza parteneriatelor nationale si internatinale existente
si care se vor dezvolta pe parcursul derularii proiectului
Rezultate :
“ compozit microcristalin in microstraturi pentru contacte elctrice” – CMC
CuMo(YZr)
CMC (x900-SEM)
UTILIZARI:
Electrotehnică – contacte electrice
Mijloace electrice de transport urban (contacte utilizate la tramvaie, troleibuze, trenuri de
metrou)
Mijloace electrice de transport interurban, căi ferate (locomotive electrice, locomotive
Diesel, trenuri electrice)
Ascensoare de persoane şi marfă
Macarale(pod rulant, turn, navale, portale) şi alte mecanisme de ridicat şi transport
Electrocare şi electrostivuitoare de toate tipurile
Utilaje pentru minierit şi construcţii tunele
Staţii şi substaţii electrice de înaltă şi joasă tensiune
Electrozi pentru maşini de sudat în puncte
Pompe electrice
Centrale electrice (atomo-, hidro-, termo-)
Orice echipamente electrotehnice industriale şi casnice care conţin relee, comutatoare,
contactoare, hebluri, etc.

INCDMNR-IMNR UPB-CEMS ICMET Craiova SC ICPE SA
FAZA 4
Activitati realizate:
1.Confectionarea de pastile din noul material pentru contacte electrice si
echiparea unui contactor in gama 80-400°/Testari electrice contactor 400A.
Pastilele au fost confectionate prin prelucrare mecanic utilizand placi de CMC
de compozitie 11.54%Mo.
2.2. Lipirea pastilelor CMC pe suportii contactorului
Placa CMC (CuMo11)
de 400A
(360x120≠4.5)mm
Pentru echiparea unui contactor de 400A cu pastile de CMC, s-a utilizat un
contactor care a fost deja in exploatare si care era echipat cu pastile de AgCdO12.
Suportii ficsi si mobili au fost supusi unei prelucrari mecanie(frezare) pentru
indepartarea pastilelor de AgCdO12.
COTACTOR 400A/380V
pastile AgCdO12
Suport contact fix Cu+ suport contact mobil Cu
pastile AgCdO12
Suport fix fara pastila
Suport mobil fara pastila

INCDMNR-IMNR UPB-CEMS ICMET Craiova SC ICPE SA
Pastilele de CMC (CuMo11) au fost lipite pe suportii de cupru ficsi si mobili
cu ajutorul unui prealiaj CuP, utilizand o istalatie de sudura in puncte (max 5000A).
Practic pastila de CMC si suportul de cupru se pun intre doi electrozii, se
pune prealiajul CuP intre pastila si suport ,se apropie electrozii si se preseaza usor la
trecerea unui curent de cca 1300A si pastila se sudeaza de suportul de cupru
lipeste.
pastila CMC (CuMo11) lipita pe
suport contact fix Cu si suport contact mobil Cu
Operartia se repeta pentru fiecare din cele 12 buc pastile CMC care se
„lipesc” pe 6buc suporti ficsi si cate doua pe 3 buc suporti mobili.

INCDMNR-IMNR UPB-CEMS ICMET Craiova SC ICPE SA
Suportii ficsi si mobili cu pastile CMC
se asambleaza pe contactorul de 400A.
Se verifica asamblarea, strangerea suruburilor si
in mod deosebit gradul de planeitate a suportilor
si functionarea resorturilor elastice la suportii mobili.
Contactorul AC3 de 400A a fost testat electric la P2-ICMET Craiova,
conform normativelor in vigoare, rezultatul fiind corespunzator pentru toate
testele efectuate,respectiv,masurare a rezistentei electrice a circuitului principal,
incercarea de incalzire, incercarea de inchidere si rupere a contactorului.
Testele efectuate confirma curentul nominal de 400A al contactorului tip
AC3 cu pastile CMC (CuMo11) .
Contactor 400A
pastille CMC (CuMo11)
2.Activitati de diseminare:
ICREPQ”09, Valencia Spain,15 th to17 th April 2009- ICMET Craiova
EMC 2009, June8-July 1, Innsbruk, Austria-IMNR+UPB CEMS
PRIOCHEM-editia aV-a, 29-30 oct.2009, Sinaia, Romania-IMNR
Salonul Cercetarii oct. 2009, Bucuresti-IMNR