CN107923002A - 簧片开关用线材、簧片开关用簧片以及簧片开关 - Google Patents

Abstract

一种用作设置于簧片开关中簧片的原材料的簧片开关用线材，其中：所述线材由铁族合金构成，该铁族合金含有Fe和大于或等于0质量％且小于10质量％的Ni，并且Fe和Ni的总含量为大于或等于10质量％且小于20质量％，余量为Co和杂质；所述铁族合金具有立方晶体结构；居里温度为至少900℃；常温下的比电阻为15μΩ·cm以下；所述簧片开关所具有的玻璃管的热膨胀系数相对于所述簧片开关用线材的热膨胀系数之比为至少90％；并且线径为1mm以下。

Description

簧片开关用线材、簧片开关用簧片以及簧片开关

技术领域

本发明涉及簧片开关用线材、簧片开关用簧片以及簧片开关。

本申请要求于2015年7月17日提交的日本专利申请No.2015-143319的优先权，并且将该日本申请的全部内容引入本文中。

背景技术

专利文献1中描述的簧片开关是用于诸如继电器和各种传感器部件之类的开关部件。簧片开关包括多个由磁性金属制成的簧片和填充有密封气体等的圆筒状玻璃管，并且将簧片如此固定至玻璃管以使得簧片各自的一端平行地插入玻璃管中，并且簧片各自的另一端伸出玻璃管(参见专利文献1说明书[0002]段)。各个簧片位于玻璃管内的一端作为触点部分，该触点部分通过设置在玻璃管外部的电磁体等而彼此接触和不接触(参见专利文献1说明书[0002]段)。

簧片的代表性材料是称为52合金等的Fe和Ni的二元合金(参见专利文献1说明书[0003]段)。专利文献1提出了一种含有Co作为主要成分并含有特定范围内的Fe和Ni的三元合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2014-015669号公报

发明内容

根据本公开的一个方面的簧片开关用线材为

用于簧片开关所包括的簧片的材料的簧片开关用线材，

所述线材由铁族合金构成，该铁族合金含有Fe和大于或等于0质量％且小于10质量％的Ni，并且Fe和Ni的总含量满足大于或等于10质量％且小于20质量％，余量为Co和杂质，

所述铁族合金具有立方晶体结构，

所述线材的居里温度为900℃以上，

所述线材在常温下的比电阻为15μΩ·cm以下，

所述簧片开关所包括的玻璃管的热膨胀系数与所述簧片开关用线材的热膨胀系数之比为90％以上，

所述线材的直径为1mm以下。

附图说明

图1示意性地示出处于打开状态的根据一个实施方案的簧片开关。

图2示意性地示出处于闭合状态的根据一个实施方案的簧片开关。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

专利文献1记载了由具有特定组成的三元合金构成的簧片以及作为簧片材料的线材，该簧片和线材具有高居里温度和低电阻，并且还具有优异的加工性，因此也适合于用于大电流的簧片开关。然而，在专利文献1中，簧片的玻璃密封性能没有得到充分的研究，存在改进空间。

玻璃密封性能是与簧片与玻璃的接合状态相关的性能。当使用具有优异的玻璃密封性能的簧片时，玻璃管与簧片接合的部分及其周围不存在裂纹等，并且玻璃管可被令人满意地气密。这样可以防止密封气体从玻璃管内部泄漏到外部，并且防止污染物从外部进入玻璃管，因此可以防止由于触点部分的氧化和腐蚀、以及污染物的附着等引起的接触不良等。

虽然由上述52合金构成的簧片具有优异的玻璃密封性能，但其居里温度低，此外还具有高电阻，因此不适合用于大电流的簧片开关。

因此，本发明的目的在于提供一种簧片开关用线材，该簧片开关用线材具有高居里温度、低电阻和优异的加工性，并且还具有优异的玻璃密封性能。

另一个目的是提供一种具有高居里温度和低电阻并且还具有优异的玻璃密封性能的簧片开关用簧片，以及包括该簧片的簧片开关。

[本公开的有益效果]

本文所公开的簧片开关用线材具有高居里温度和低电阻，并且还具有优异的加工性，此外还具有优异的玻璃密封性能。

[本发明的具体实施方案]

首先，将列举并具体描述本发明的实施方案。

(1)根据本公开一个方面的簧片开关用线材为

用于簧片开关所包括的簧片的材料的簧片开关用线材，

所述线材由含有Fe和大于或等于0质量％且小于10质量％的Ni的铁族合金构成，Fe和Ni的总含量满足大于或等于10质量％且小于20质量％，余量为Co和杂质，

所述铁族合金具有立方晶体结构，

所述线材的居里温度为900℃以上，

所述线材在常温下的比电阻为15μΩ·cm以下，

所述簧片开关所包括的玻璃管的热膨胀系数与所述簧片开关用线材的热膨胀系数之比(以下也称为匹配率)为90％以上，

所述线材的直径为1mm以下。

当上述簧片开关用线材由具有特定组成的铁族元素的二元或三元合金组成时，其中Co为主要成分(超过80质量％)，Fe是必要成分，Fe含量和Ni含量的总和满足特定范围，并且Ni含量小，所述线材可以达到以下效果：

(a)包含必要的Fe、并且不包含Ni或包含较少量Ni的具有特定组成的二元或三元合金可以具有与玻璃管近似的热膨胀系数，因此具有高匹配率并可提供优异的玻璃密封性能。

当上述簧片开关用线材用作簧片开关的簧片时，簧片的热膨胀系数与簧片开关所包括的玻璃管的热膨胀系数间的差别较小，这有助于减小簧片的热膨胀量和收缩量与玻璃的热膨胀量和收缩量间的差异。因此，由于玻璃管与簧片接合的部分及其周围的热膨胀量和收缩量之间的差异而引入的应力会很小，这可以防止玻璃管因原本会被引入的应力而发生破裂等。因此，包括该簧片的簧片开关可以长时间内很好地密封。

(b)具有Co作为主要组分，使得居里温度高，并且可以防止磁特性随着温度的升高而降低。

当上述簧片开关用线材用作大电流用簧片开关中的簧片、并且由于焦耳热而温度升高时，其不易达到居里温度，因此易于保持规定的磁特性。

(c)在含有Co作为主要成分的同时，还含有Fe，从而实现了塑性加工性优异的立方晶体结构(γ型结构)，因此具有优异的加工性。所述线材还含有Ni，这有助于提供面心立方晶体结构，该结构比体心立方晶体结构具有更优异的塑性加工性，因此可以提供更优异的加工性。

可以很好地进行各种塑性加工，例如用于形成如1mm以下的细线材的拉丝加工、用于形成预定形状的簧片的线材的压制等，并且能够以高生产率制造上述簧片开关用线材和使用该线材的簧片。

(d)虽然含有Co作为主要成分并且含有Fe作为必要成分，但是Fe和Ni的总含量相对较小，这样使得比电阻较低，从而可以得到低电阻。

通过使用上述簧片开关用线材作为大电流用簧片开关的簧片，可以减少由焦耳热引起的温度升高，并且防止簧片容易达到高温。因此，(d1)能够抑制由于温度上升而引起的热膨胀系数的增加，并且能够容易地减小如上所述的热膨胀量/热收缩量之间的差异，以及(d2)不易于达到居里温度，并且易于维持规定的磁特性。

此外，上述簧片开关用线材具有较小的线径，可以形成用于较小簧片开关的簧片，从而有助于簧片开关的小型化。

(2)根据本公开一个方面的簧片开关用簧片，包括：

由根据本发明的上述方面的簧片开关用线材构成的主体部分；以及通过塑性加工形成于所述主体部分的一端侧的触点部分。

上述簧片开关用簧片基本上保持了上述簧片开关用线材的组成，并具有高匹配率和优异的玻璃密封性能，此外还具有高居里温度和低电阻。此外，由于上述簧片开关用簧片是由上述具有优异塑性加工性能的簧片开关用线材制成的，所以所述簧片可以容易地精确形成为规定的形状，而且还具有优异的可制造性。

(3)根据本公开一个方面的簧片开关为

包括圆筒状玻璃管和多个簧片的簧片开关，所述簧片各自包括具有触点部分的一端侧区域，并且该一端侧区域以插入所述玻璃管内的状态而固定至所述玻璃管，

所述簧片为根据本发明上述方面的簧片开关用簧片。

由于上述簧片开关包括上述簧片开关用簧片，并且该簧片与玻璃管的热膨胀系数具有优异的一致性，因此其具有优异的玻璃密封性能，并能长期保持令人满意的密封性。此外，上述簧片开关包括上述具有高居里温度和低电阻的簧片开关用簧片，并且当大电流通过时，簧片开关不容易达到高温，并可以抑制由温度升高引起的特性的劣化，更具体地说，可以抑制磁特性的降低、比电阻的增加、热膨胀系数的增加等，并且可以在长时间内令人满意地进行开关。

[本发明实施方案的详细描述]

下文将详细描述本发明的实施方案。当涉及组成时，其任何元素的含量以质量％表示。

(簧片开关用线材)

在一个实施方案中，使用簧片开关用线材作为簧片开关所包括的簧片的材料，并且簧片开关用线材的部分特征在于：由具有特定组成的铁族合金构成，该特定组成主要由铁族金属元素构成。

为了不仅适合于小电流用簧片开关，而且还适合于大电流用簧片开关，本发明的发明人将含有Co(Co具有高居里温度和低电阻)作为主要成分的铁族合金设定为簧片和作为簧片材料的线材的目标组成，并研究了Fe和Ni的含量以改善玻璃密封性能。结果，本发明人得到了这样的发现，即：当与玻璃接合的部分及其周围发生开裂时，匹配率小于90％，并且当不发生这种开裂时，匹配率为90％以上。并且为了调整热膨胀系数以获得90％以上的匹配率，发明人得到了如下发现：优选含有必要的Fe并降低Ni含量，并将Fe含量和Ni含量的总含量设定在特定范围内。基于这些发现，本发明人提出簧片以及作为簧片材料的线材由具有这样特定组成的铁族合金构成，其中Co为主要成分，Fe为必要成分，并且Fe和Ni的总含量以及Ni含量落入特定范围内。

·组成

具有上述特定组成的铁族合金为含有Co作为主要成分、并且含有Fe作为必要成分的二元合金，或者为含有Co作为主要成分、并且含有Fe和Ni的三元合金。具体的组成包含Fe和大于或等于0质量％并且小于10质量％的Ni，并且Fe和Ni的总含量为大于或等于10％并且小于20％，余量为Co和杂质。

··Fe

由Fe含量和Ni含量的总含量换算，Fe含量大于0％且小于20％。较高的Fe含量有助于提高匹配率，此外使得容易获得立方晶体结构，因此Fe含量可以为5％以上。当考虑进一步提高匹配率时，Fe含量可以为10％以上，进而为11％以上、12％以上、12.5％以上。当含有Ni时，优选的是，Fe含量大于Ni含量(即，超过Ni含量)。Fe含量设定为19.5％以下、进而设定为19％以下、18.5％以下时有助于提供低电阻。

··Fe+Ni

通过将Fe含量和Ni含量的总量设定为大于或等于10％且小于20％，并且含有Fe作为必要成分，从而使得具有特定组成的铁族合金的热膨胀系数接近于簧片开关的玻璃管的热膨胀系数，并且满足90％或更高的匹配率。当上述总含量较大时，Fe的含量较大，因此匹配率易于增加，此外，随着Fe含量和Ni含量的增加，易于获得立方晶体结构，并且获得优异的加工性。因此，上述总含量可以为10.5％以上，进而为11％以上、11.5％以上。当所述总含量小于20％时，比电阻的增加得到抑制并且可提供低电阻。总含量越低，越容易降低电阻，上述总含量可以为19.5％以下，进而为19％以下、18.5％以下。

··Ni

具有上述特定组成的铁族合金的Ni含量小于10％，因此能够抑制由于Ni含量的增加而导致的匹配率的降低和居里温度的降低，因此能够具有高匹配率和高居里温度。较小的Ni含量可以抑制匹配率的降低和居里温度的降低，并且Ni含量可以为9.5％以下，进而为9％以下、8.5％以下，并且也可以不含Ni，即Ni含量为0％。相反，除了Fe之外还含有Ni有助于使合金具有面心立方晶体结构，在立方晶体结构中，面心立方晶体结构具有更为优异的加工性，因此能够增强加工性，由此，Ni含量可为1％以上，进一步为2％以上、2.5％以上。

··Co

具有上述特定组成的铁族合金含有超过80％的Co，Co具有高的居里温度和低的比电阻，因此铁族合金的居里温度高且比电阻小。尽管铁族合金含有大量的Co，但是如上所述，其至少含有Fe，因此铁族合金的加工性优异，并且当其含有Ni时，其加工性更优异。

··杂质

具有上述特定组成的铁族合金允许含有杂质。杂质由总含量优选为1％以下的一种或多种元素组成。例如，熔炼时通过精炼可以减少杂质元素。

杂质的实例为在制造过程中并非有意引入的不可避免的杂质，例如，C(碳)等元素。较大的C含量会导致加工性降低，因此C含量优选为0.01％以下。

杂质的其它实例包括诸如Cr、Mn、Si、Al和Ti等为了脱氧等而有意添加的元素。尽管所列举的元素起到脱氧剂的作用，但当它们的含量较高时，则会引起比电阻增加、磁特性降低等。因此，Cr、Mn、Si、Al和Ti的总含量优选为0.9％以下。

·结构

在一个实施方案中，簧片开关用线材的部分特征在于：具有上述特定组成的铁族合金具有立方晶体结构。具有立方晶体结构的线材具有优异的加工性，并且能够很好地进行各种塑性加工，例如用于形成如1mm以下的细线材的拉丝加工、用于形成预定形状的压制等。特别是，当具有面心立方晶体结构而不是体心立方晶体结构时，加工性更为优异，因此具有面心立方晶体结构是优选的。铁族合金的晶体结构主要取决于其组成，因此可取的是，在上述特定含量范围内调整Fe含量和Ni含量以使合金成为立方晶体。包含Ni有助于获得面心立方晶体结构。

·热特性

在一个实施方案中，簧片开关用线材的部分特征在于：上述线材的热膨胀系数与簧片开关所包括的玻璃管的热膨胀系数之比(即匹配率)高，并且其为90％以上。当匹配率较高时，将该线材用作簧片开关的簧片，可以防止玻璃管与簧片接合的部分及其周围发生开裂等，并且可以实现优异的玻璃密封性能。因此，匹配率可以为91％以上，进而为91.5％以上、92％以上，特别是没有设定上限。匹配率主要取决于组成，并且当Fe含量在上述特定范围内且较大时，匹配率趋于增加。

·磁特性

在一个实施方案中，簧片开关用线材的部分特征部分在于具有900℃以上的高居里温度。通过具有较高的居里温度，则不易于发生伴随温度上升的磁特性劣化，特别是居里温度没有设定上限。居里温度主要取决于组成，并且居里温度随着Co含量的增加而趋于升高，并且居里温度可以为950℃以上，进而为970℃以上、1000℃以上。

·电特性

在一个实施方案中，簧片开关用线材的部分特征在于比电阻较小，其常温下的比电阻为15μΩ·cm以下。当比电阻较小时，即使通过大电流时，由焦耳热引起的温度升高也能得到抑制，特别是比电阻没有设定下限。比电阻主要取决于组成，并且对于较小的Fe含量和Ni含量和较大的Co含量，比电阻易于较低，并且比电阻可以为14μΩ·cm以下，进而为小于12μΩ·cm，以及小于10μΩ·cm。

·形状

在一个实施方案中，代表性的簧片开关用线材为具有圆形横截面的圆形线材。簧片开关用线材的其他实例包括：横截面包括矩形的多角形状的角形线材(angledpolygonal wire)、横截面为椭圆形等异形的异形线材。

·尺寸

在一个实施方案中，簧片开关用线材的部分特征在于线材直径为1mm以下。对于圆形线材的情况，线径是直径；对于角形线材或异形线材的情况，线径是包络圆的直径。可根据簧片的设计值选择适当的线径，例如线径为约0.2mm以上0.8mm以下。建议选择拉丝程度以获得所需的线径。线径为1mm以下的簧片开关用线材具有较小的直径，并且可以制造较小的簧片，因此可以制造较小的簧片开关。

在一个实施方案中，对簧片开关用线材的长度没有特别的限制。长线材通常以线圈的形式缠绕。线材可以被切割成具有规定的长度(例如，簧片的设计长度)以成为短的材料。

簧片开关用线材的制造方法

在一个实施方案中，可以通过熔炼→铸造→热加工(锻造、轧制等)→冷拉丝和热处理这些步骤来制造簧片开关用线材。

特别地，优选在真空中制造组分经过调节的合金熔体，并精炼熔体以去除/减少杂质和夹杂物，调节温度等可以减少杂质和夹杂物。对这样的合金熔体进行真空铸造等铸造以制造铸锭，然后进行热加工以获得加工材料，再经过反复进行的冷拉丝和热处理，从而可以得到小直径的线材。通过对具有最终线径的线材进行软化处理，使得线材具有优异的韧性，如优异的伸长率，换而言之，具有优异的加工性。

(簧片开关用簧片)

在一个实施方案中，簧片开关用簧片是线状体，并且至少在一端侧具有通过塑性加工而形成的触点部分。具体而言，如图1所示，簧片开关用簧片20包括由根据实施方案的簧片开关用线材构成的主体部分20b、以及通过塑性加工形成在主体部分20b的一端侧的触点部分22。尽管对触点部分22的形状没有特别限制，但其实例为如图1所示的具有平面区域的形状，以具有足够的接触面积。簧片20的另一端侧未经用以形成预定形状的触点部分22的塑性加工，并且基本上保持了上述实施方案中用作材料的簧片开关用线材的规格(例如，组成、结构、形状、尺寸等)。构成上述经塑性加工区域的铁族合金的组成、结构和性质基本保持了根据实施方案的用作材料的簧片开关用线材的组成、结构和性质。

在一个实施方案中，簧片开关用簧片20可以通过如下方式制造：切割根据实施方案的簧片开关用线材以具有规定(或设计)长度，然后对其一端侧进行压制或进行类似的塑性加工，以形成具有所需形状(例如，呈板状)的触点部分22。

(簧片开关)

参考图1和图2，将描述实施方案的簧片开关10。簧片开关10具有与常规簧片开关类似的基本构成，其包括圆筒状的玻璃管30和多个簧片20，簧片20各自包括具有触点部分22的一端侧区域，并且该一端侧区域以插入玻璃管30内的状态而固定至玻璃管30。簧片20是通过对上述实施方案的簧片开关用线材进行塑性加工而得到的该实施方案的簧片开关用簧片。

各簧片20包括：插入玻璃管30内的具有触点部分22的一端侧区域；固定至玻璃管30并用作固定部分21的中间区域；以及暴露于玻璃管30之外的另一端侧区域。如图1所示，簧片20各自的触点部分22在玻璃管30的长度方向上彼此重叠，并且在玻璃管30的径向方向上间隔开(即处于打开状态)。在玻璃管30的外部设置有磁体(未示出)，当磁体施加磁吸引力时，如图2所示，触点部分22相互接触(即，闭合状态)。当除去磁吸引力时，如图1所示，簧片20呈现出弹性并且触点部分22恢复至非接触状态。如此，簧片开关10利用磁体来进行打开/闭合操作(即，开关)。

如图1所示，代表性的簧片开关10包括一对簧片20，如图1所示，簧片20各自的一端分别平行地固定于圆筒状玻璃管30的两端。

或者，簧片开关10包括这样的形式：簧片开关10包括三个簧片20，其中两个簧片20相互间隔并且平行地固定至圆筒状玻璃管30的一端，并且另一个簧片20固定至圆筒状玻璃管30的另一端，并且该簧片20的一端侧区域插入上述两个簧片20之间。

例如，玻璃管30包括由热膨胀系数为120×10^-7/℃至130×10^-7/℃(12ppm/K至13ppm/K)的玻璃制成的玻璃管。簧片开关10满足簧片20相对于玻璃管30的热膨胀系数的匹配率为90％以上。

在玻璃管30中，将气态氮或类似惰性气体、含有少量氧气的低氧气体(如真空)、或基本不含氧气的非氧气体密封，以防止触点部分22的氧化、腐蚀等。簧片开关10特别包括匹配率为90％以上的簧片20，如此簧片开关10能够很好地气密以防止触点部分22的氧化、腐蚀等。注意，触点部分22也受到玻璃管30的机械保护。

基本上，簧片开关10可以通过常规制造方法或已知的制造方法来制造。代表性地，将簧片20插入两端开口的玻璃管并将其置于玻璃管的一端。随后，在这种状态下，将该末端加热以将簧片20固定到玻璃管上。之后，将另一个簧片20插入具有期望的气氛的玻璃管，并将其置于玻璃管的另一端，在该状态下，将所述另一端加热以将所述另一个簧片20固定在玻璃管上，同时密封玻璃管30。由此获得簧片开关10。当使用在与玻璃接触的部分预先形成有氧化膜的簧片20时，在簧片20与玻璃管30之间提供了良好的接合性。

在触点部分22的表面设置铑(Rh)、钌(Ru)等铂族层可以降低接触电阻。可以通过镀覆、焊接等形成铂族层。

(应用)

在一个实施方案中，可以使用簧片开关用线材作为簧片开关所包括的簧片的材料。在一个实施方案中，簧片开关用簧片可以用作簧片开关的构成部件。在一个实施方案中，簧片开关可以与永磁体和电磁体等磁体结合应用于各种电气和电子设备中的开关部件和传感部件。开关部件和传感部件的具体实例包括：用于车载部件的簧片继电器、速度传感器和冲击传感器；用于家用电器部件的簧片继电器、安全传感器、气体流量传感器；以及用于便携式电气设备的部件的移动电话的接近传感器。在一个实施方案中，簧片开关不仅适用于小电流，例如通电时电流值为1A以下，而且也适用于大电流，例如通电时电流值为3A以上，进一步为5A以上。

试验例1

制造以钴为主要成分、具有不同组成的铁族合金，并对其结构、磁特性、电特性、热特性和玻璃密封性能进行研究。

铁族合金线材是通过熔炼→铸造→表面切削→热锻→热轧→冷拉丝以及热处理的工艺生产的。具体工艺如下：

使用常规的真空熔炼炉制备合金熔体，使得Co、Fe和Ni含量如表1中的“组成”栏(以质量％表示)所示。熔体经过精炼以减少/去除杂质等。

适当地调节所制备的熔体的温度，并进行真空浇铸以生产铸锭。

所获得的铸锭通过表面切削以除去氧化层等，随后依次进行热锻和热轧，以提供线径为的轧制线材。

将得到的轧制线材进行冷拉丝和热处理的组合，以得到线径(直径)为的线材。

用ICP发射光谱分析仪分析每个这样获得的线材的组成，发现与用于原料的Co、Fe和Ni含量基本相似。线材组成分析也可以通过使用原子吸收光度法等来完成。

对于每个获得的样品线材，以下测量结果在表1中示出：

(1)结构：采用借助于X射线衍射的晶体结构分析来检查晶体结构。

(2)磁特性：用市售的差示扫描量热计(DSC)测量居里温度(℃)。

(3)电特性：使用市售的电阻测定装置，通过直流四端子法，检测常温下(此处为约20℃)的比电阻(单位：μΩ·cm)。

(4)热特性：使用市售的测量仪器，检测30℃至400℃温度范围内线材的热膨胀系数(单位：ppm/K)，以获得相对于玻璃的热膨胀系数的匹配率(单位：％)。

匹配率由{(玻璃的热膨胀系数)/(线材的热膨胀系数)}×100表示。在此，玻璃的热膨胀系数设定为12ppm/K。

(5)玻璃密封性能：制备热膨胀系数为12ppm/K的玻璃管，并将线材密封并随后接合于玻璃管上，然后进行目视观察，以确认在玻璃管的线材接合部分及周围是否有开裂。无开裂的情况评价为G，有开裂的情况评价为B。

如表1所示，对于由以Co为主要组分的特定组成的铁族合金构成的样品No.1-1至1-3，其提供了具有立方晶体、高居里温度和低电阻、并且还具有90％以上匹配率的线材，并且可以看出这些线材具有优异的玻璃密封性能。样品No.1-1至1-3的线材具体具有以下特性：

居里温度：900℃以上，进而为1000℃以上；

比电阻：15μΩ·cm以下，进而为小于10μΩ·cm，进而为9μΩ·cm以下；以及

匹配率：90％以上，进而为91％以上。

相反，由Co构成的样品No.1-101尽管提供了具有高居里温度和低电阻的线材，但是线材却具有低于80％的低匹配率。此外，这种线材具有六方晶体结构。六方晶体一般被认为是难以变形且容易开裂的晶体结构，并且认为难以使用样品No.1-101的线材来形成伴随有大的变形的部件，例如，簧片开关用簧片。

对于由含有大量的Ni、且Fe和Ni的总含量为20质量％以上的三元合金构成的样品No.1-102，其所提供的线材的居里温度为900℃以上并且比电阻为15μΩ·cm以下，其该线材却具有低于80％的低匹配率。

对于由Fe和Ni总含量小于样品No.1-102(即20质量％)、并且Fe含量和Ni含量相等的样品No.1-103，其可以提供居里温度有所增加、比电阻有所减小、并且热膨胀系数接近玻璃的热膨胀系数但具有小于90％的匹配率的线材。当匹配率小于90％时，会发生类似于样品No.1-102中观察到的开裂。

当将含有必要的Fe、更少的Ni、并且Fe和Ni的总含量为大于或等于10质量％且小于20质量％的样品No.1-1至1-3的线材与样品No.1-103的线材进行比较时，前者的热膨胀系数比后者更接近于玻璃的热膨胀系数，因此前者具有90％以上的匹配率并且不会造成开裂。从这个测试结果来看，匹配率是否达到90％可以用作判断线材是否具有良好的玻璃密封性能(或是否有开裂)的指标。另外，对于具有满足90％以上的匹配率、并且还含有Co作为主要成分并含有Fe和少量Ni的特定组成的铁族合金，可以认为其具有优异的玻璃密封性能。

当上述样品No.1-1至1-3的线材用于簧片开关用簧片时，其可以减少与玻璃管间的热膨胀量和收缩量的差异，因此更加不容易在玻璃管与簧片接合处及其周围造成开裂等，并且预期可以长期保持气密。另外，这种簧片具有高居里温度和低电阻，因此，当大电流通过时，簧片不易引起磁特性的降低、比电阻的增加和热膨胀系数的增加，因此预期可以很好地保持既定的特性。因此，预期这些线材不仅适用于小电流，而且还适合用作大电流用簧片开关的簧片材料。

此外，对于具有立方晶体结构、并同时含有Co作为主要成分的样品No.1-1至1-3的线材，可以很好地将其拉丝成如1mm以下的细线材，因此这些线材也具有优异的加工性。将样品No.1-1至1-3的线材切割成规定的长度，并模拟簧片开关用簧片的触点部分，每根线材的一端形成厚度约0.1mm的平板，并且线材的周边边缘经肉眼观察没有发生开裂等，因此可令人满意地成形。从这一事实可以看出，样品No.1-1至1-3的线材具有优异的加工性。

此外，根据本次测试，可以认为：

从样品No.1-1和1-3中可以看出，当Fe含量记载为Fe和Ni的总含量在大于或等于10质量％且小于20质量％的范围内、且Ni含量小于10质量％时，Fe含量大于12质量％、进而为12.5质量％以上、13质量％以上能够进一步提高匹配率，此外还可以进一步提高居里温度，不过比电阻有所增加。

另一方面，从样品No.1-2可知，在同时含有Fe和Ni的情况下，当Fe含量小于8质量％、进而为7.5质量％以下时，则能够将匹配率保持在90％以上，并且使比电阻降低(在此为8μΩ·cm以下)、居里温度升高(此处高于1010℃，进而为1030℃以上)，这样预期可以更好地适用于大电流。

本发明通过权利要求的权项来限定，而不是由上述实施例限定，并且旨在包括在与权利要求的权项等同的含义和范围内的任何修改。例如，可以改变试验例1中铁族合金的组成、线径等。

附图标记列表

10：簧片开关

20：簧片，20b：主体部分，21：固定部分，22：触点部分

30：玻璃管

Claims (3)

1.一种簧片开关用线材，其用于簧片开关所包括的簧片的材料，

所述线材由铁族合金构成，该铁族合金含有Fe和大于或等于0质量％且小于10质量％的Ni，并且Fe和Ni的总含量满足大于或等于10质量％且小于20质量％，余量为Co和杂质，

所述铁族合金具有立方晶体结构，

所述线材的居里温度为900℃以上，

所述线材在常温下的比电阻为15μΩ·cm以下，

所述簧片开关所包括的玻璃管的热膨胀系数与所述簧片开关用线材的热膨胀系数之比为90％以上，

所述线材的直径为1mm以下。

2.一种簧片开关用簧片，包括：由根据权利要求1所述的簧片开关用线材构成的主体部分；以及通过塑性加工形成在所述主体部分的一端侧的触点部分。

3.一种簧片开关，其包括圆筒状玻璃管和多个簧片，所述簧片各自包括具有触点部分的一端侧区域，该一端侧区域以插入所述玻璃管内的状态而固定至所述玻璃管，所述簧片为根据权利要求2所述的簧片开关用簧片。