AT207441B

AT207441B - Kontaktwerkstoff

Info

Publication number: AT207441B
Application number: AT259558A
Authority: AT
Inventors: Horst Dr Schreiner; Helmut Iwan
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1957-08-01
Filing date: 1958-04-10
Publication date: 1960-02-10

Description


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  Kontaktwerkstoff 
Bei Selbstschalter, insbesondere bei Leitungsschutzschaltern, deren Kontakte aus den bisher bekann-   ten Kontaktwerkstoffea hergestellt sind, tritt bei Kurzschlussabschaltungen oder wenn die geöffneten Kon -    takte bei Kurzschluss geschlossen werden oft ein Verschweissen der Kontakte auf. Dieses kann zu Funk tionsstörungen der Schalter führen. 



   Gegenstand der Erfindung ist ein Kontaktwerkstoff aus mindestens zwei Metallkomponenten, bei dem unter den obengenannten Bedingungen kein Verschweissen eintritt. Er eignet sich daher hervorragend für Selbstschalter, insbesondere für Leitungsschutzschalter. Beim Kontaktwerkstoff gemäss der Erfindung weisen mindestens zwei Metallkomponenten im flüssigen Zustand eine beschränkte Mischbarkeit und eine von diesen im Temperaturbereich zwischen 2000C und 4000C eine flüssige Phase auf. Die Metallkomponente mit der flüssigen Phase zwischen 2000C und 4000C kann aus Blei, Thallium, Wismut, Indium, Zinn oder Kadmium, die Metallkomponente, die mit der Komponente mit der flüssigen Phase zwischen 2000C und 4000C beschränkt mischbar ist, aus einem der Metalle Kupfer, Aluminium, Nickel, Kobalt, Eisen, Chrom, Mangan, Zink, Beryllium oder aus einer Legierung dieser Metalle bestehen. 



   Es kommen hievon die folgenden Kombinationsmöglichkeiten in Betracht, wobei die in Klammern gesetzten Zahlen die Schmelzpunkte der betreffenden Metalle bedeuten : 
Komponente mit flüssiger Phase Mit der Komponente mit flüssiger Phase zwischen zwischen 2000 C und 4000 C 2000C und 4000C beschränkt mischbare Komponente 
 EMI1.1 
 
<tb> 
<tb> Pb <SEP> Al <SEP> Cr <SEP> Mn <SEP> Fe <SEP> Co
<tb> (327) <SEP> (660) <SEP> (1530) <SEP> (1228) <SEP> (1530) <SEP> (1440)
<tb> Ni <SEP> Cu <SEP> W
<tb> (1451) <SEP> (1083) <SEP> (3200)
<tb> Tl <SEP> Al <SEP> Mn <SEP> Fe <SEP> Co <SEP> Ni
<tb> (302) <SEP> (660) <SEP> (1228) <SEP> (1530) <SEP> (1440) <SEP> (1452)
<tb> Cu
<tb> (1083)
<tb> Bi <SEP> Al <SEP> Cr <SEP> Fe <SEP> Co <SEP> Zn
<tb> (271) <SEP> (660) <SEP> (1530) <SEP> (1530) <SEP> (1440) <SEP> (419)
<tb> In <SEP> AI
<tb> (158) <SEP> (660)
<tb> Sn <SEP> Be <SEP> Cr <SEP> Co
<tb> (231)

   <SEP> (1282) <SEP> (1530) <SEP> (1440)
<tb> Cd <SEP> Al
<tb> (321) <SEP> (660)
<tb> 
 

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Der Anteil der Metallkomponente, die zwischen 2000C und 4000C eine flüssige Phase besitzt, wird zweckmässigerweise auf 5% bis   20%,   vorzugsweise auf 10% bemessen. Besonders vorteilhaft hat sich die Komponentenkombination Kupfer-Blei, insbesondere mit einem Bleianteil von etwa   10%,   erwiesen. 



   Die   hervorragende Eignung des Kontaktwerkstoffes   gemäss der Erfindung für die oben angegebenen Anwendungszwecke beruht darauf, dass die bei der Strombelastung des Kontaktwerkstoffes entstehende flüssige Phase bis zu verhältnismässig tiefen Temperaturen im Engegebiet der Kontakte erhalten bleibt, so dass während   einerverhältnismässig   langen Zeit die Kontakte mit kleiner Öffnungskraft wieder getrennt werden können. Diese Wirkung wird bereits erzielt, wenn nur einer der Kontakte aus dem Werkstoff gemäss der 
 EMI2.1 
 genügt es bei Kontakten mit Doppelunterbechungen, wenn entweder die bewegliche Brücke oder die beiden Festkontakte aus dem Kontaktwerkstoff gemäss der Erfindung hergestellt sind. 



   Die Metallkomponente, die zwischen 200 C und 4000C eine flüssige Phase aufweist, kann in der höher schmelzenden Komponente eingelagert sein ; es kann aber auch der umgekehrte Fall vorliegen. In beiden Fällen handelt es sich um ein Einlagerungsverbundmetall. Weiterhin ist es möglich, dass der Kontaktwerkstoff ein   Durchdrlngungsverbundmetall   bildet, bei dem beide Komponenten zusammenhängende Gerüste bilden, die räumlich ineinander geschoben sind. 



   Die Herstellung des Kontaktwerkstoffes gemäss der Erfindung kann auf dem Schmelzwege oder auf dem. 



  Sinterwege erfolgen. Das letztere Verfahren ist deshalb besonders vorteilhaft, weil der Kontaktwetkstoff gemäss der Erfindung im kalten Zustand schwer verformbar ist ; das Sinterverfahren ermöglicht die Herstellung von Fertigformteilen. 



   Ein weiterer Vorteil des Kontaktwerkstoffes gemäss der Erfindung ist seine Oxydationsbeständigkeit. 



  Diese beruht auf dem verhältnismässig hohen Dampfdruck des niedrig schmelzenden Metalles, der zur Folge hat, dass der sich beim Auftreten der flüssigen Phase bildende Metalldampf die Kontaktfläche vor Oxydation schützt. Die   Kontaktoberflächen   behalten daher nach schweren Belastungen ein metallisch glänzendes Aussehen. Die Verhinderung der Bildung von   Oberflächenoxydschichten   ist deshalb besonders wichtig, weil dadurch unerwünschte Vergrösserungen des   Übergangswiderstandes im Kontaktengegebiet vermie-   den werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Kontaktwerkstoff, insbesondere für Leitungsschutzschalter, der aus mindestens zwei Metallkom- 
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Mischbarkeitflüssige Phase aufweisen.

Claims

2. Kontaktwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkomponente mit flüssiger Phase zwischen 2000C und 400 C aus Blei, Thallium, Wismuth, Indium, Zinn oder Kadmium besteht.

3. Kontaktwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallkomponente, die mit der Komponente mit flüssiger Phase zwischen 2000C und 4000C beschränkt mischbar ist, aus einem der Metalle Kupfer, Aluminium, Nickel, Kobalt, Eisen, Chrom, Mangan, Zink, Beryllium oder aus einer Legierung dieser Metalle besteht.

4. Kontaktwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Metallkomponente, die zwischen 2000C und 400 C eine flüssige Phase besitzt, auf 51o bis 20go, vorzugsweise auf 10je, bemessen ist.

5. Kontaktwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus den Komponenten Kupfer und Blei, vorzugsweise mit einem Bleianteil von etwa 10%, besteht.

6. Kontaktwerkstoff nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet. dass er auf dem Schmelzwege hergestellt ist.

7. Kontaktwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er auf dem Sinterwege hergestellt ist.