DE1289991B - Kontaktwerkstoff - Google Patents

Kontaktwerkstoff

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DE1289991B DE1958S0058340 DES0058340A DE1289991B DE 1289991 B DE1289991 B DE 1289991B DE 1958S0058340 DE1958S0058340 DE 1958S0058340 DE S0058340 A DES0058340 A DE S0058340A DE 1289991 B DE1289991 B DE 1289991B
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Description

1 2
Die Verwendung von wismuthaltigen gesinterten in folgenden Kombinationen im Kontaktwerkstoff
Kupfer-Silber-Systemen, die im flüssigen Zustand enthalten sind:
unbeschränkt mischbar sind, ist bekannt. Es ist auch . .
bekannt, daß in eine Kupfer-Zink-Legierung einge- Pb mit Sb> Zn> Nl> Cr> AS> Sn und/oder Cd,
lagertes feinverteiltes Blei, Wismut und/oder Thallium 5 Tl mit Sb, Zn, Ni5 Cr, Ag, Sn und/oder Cd,
bei stärkerer Erwärmung flüssig wird. τ>· Jn:* qu
Ferner sind Kupfer-Kadmium-Verbundmetalle bekannt. Das niedrigschmelzende Kadmium soll ein Das Auftreten der flüssigen Phase bis zu verhältnis-Verschweißen der Kontakte verhindern. Bei der ein- mäßig tiefen Temperaturen im Engegebiet der Konmaligen Belastung eines solchen Kontaktwerkstoffes io takte, was zur Folge hat, daß während einer verhältunter Bedingungen, wie sie etwa bei einem Leitungs- ; nismäßig langen Zeit die Kontakte mit kleiner Öffschutzschalter auftreten, erfolgt aber bereits der irre- · nungskraft wieder getrennt werden können, bildet versible Vorgang der Legierungsbildung. Es kann eine der Voraussetzungen für die hervorragende Eigfernerhin keine flüssige Phase mehr auftreten. Das nung des Kontaktwerkstoffes gemäß der Hauptpatent-Auftreten der flüssigen Phase bis zu verhältnismäßig 15 anmeldung und der vorliegenden Erfindung für die tiefen Temperaturen ist aber gerade ein wichtiges oben angegebenen Anwendungszwecke. Kriterium für einen Kontakt. Durch die oben als Zusatzmetall bezeichnete Kom-
Die Hauptpatentanmeldung S 54576 VI a/40 b ponente werden die mechanischen, elektrischen und
(deutsche Auslegeschrift 1266 983) betrifft einen chemischen Eigenschaften, speziell die Härte, die
Kontaktwerkstoff, insbesondere für Leitungsschutz- ao Abbrandfestigkeit und der Übergangswiderstand des
schalter, der aus mindestens zwei Metallkomponenten Kontaktwerkstoffes, verbessert,
besteht und bei dem mindestens zwei Metallkompo- Der Anteil des Wirkmetalles beträgt vorzugsweise
nenten im flüssigen Zustand eine beschränkte Misch- 10%, derjenige des Zusatzmetalles vorzugsweise 5%.
barkeit aufweisen und eine von diesen, nämlich Blei Die Herstellung des Kontaktwerkstoffes gemäß der
(Pb), Thallium (Ή), Wismut (Bi), Indium (In), Zinn 25 Erfindung kann wie beim Kontaktwerkstoff gemäß
(Sn) oder Kadmium (Cd), im Temperaturbereich der Hauptpatentanmeldung erfolgen; dabei treten die
zwischen 200 und 400° C eine flüssige Phase auf- dort angegebenen Vorteile ebenfalls auf.
weist und der Anteil dieser Metallkomponente auf Nachfolgend werden einige Beispiele für den Kon-
5 bis 20%, vorzugsweise auf 10%, bemessen ist, taktwerkstoff gemäß der Erfindung angegeben, und zwar in folgenden Kombinationen: 30
Beispiel 1
Pb mit Al, Fe, Co, Ni und/oder Cu, „ . . .,„,„,. „.„ « ,
Em innig gemischtes Kupfer-Blei-Silber-Pulver mit
Tl mit Al, Fe, Co, Ni und/oder Cu, den Gewichtsanteilen 85/10/5 und mit einer Korn-
Bi mit Al, Fe und/oder Co, 35 größer kleiner als 0,06 mm wird mit 1 t/cm2 verpreßt.
T . Ä1 Die Preßdichte beträgt 6,25 g/cm3, die Sinterdichte
in mit Ai, nach einer §11^^ bej 8Oo° C während einer hal-
Sn mit Co, ben Stunde in Wasserstoffatmosphäre 7,5 g/cm3.
Cd mit Al Durch Nachpressen mit 10 t/cm2 erreicht man eine
40 Dichte von 9,05g/cm3; dies entspricht einem Raumerfüllungsgrad von 0,99.
Bei Selbstschaltern, die aus den früher bekannten
Kontaktwerkstoffen hergestellt sind, tritt bei Kurz- Beispiel 2
Schlußabschaltungen oder wenn die geöffneten Kontakte bei Kurzschluß geschlossen werden oft ein Ver- 45 Ein innig gemischtes Kupfer-Blei-Antimon-Pulver schweißen der Kontakte auf. Dies kann zu Funktions- mit den Gewichtsanteilen 85/10/5 und mit einer störungen der Schalter führen. Bei Selbstschaltern mit Korngröße kleiner als 0,06 mm wird mit 1 t/cm2 vereinem Kontaktwerkstoff gemäß der Hauptpatent- preßt. Die Preßdichte beträgt 6,05 g/cm3, die Sinteranmeldung tritt bei den genannten Bedingungen kein dichte nach einer Sinterung bei 6500C während einer Verschweißen auf. Der Kontaktwerkstoff eignet sich 50 halben Stunde in Wasserstoffatmosphäre 6,60 g/cm3, daher hervorragend für Selbstschalter, insbesondere Durch Nachpressen mit 10 t/cm2 erreicht man eine für Leitungsschutzschalter. Dichte von 8,89 g/cm3; dies entspricht einem Raum-
Gegenstand der Erfindung ist eine besonders erfüllungsgrad von mehr als 0,99. günstige Ausführungsform des Kontaktwerkstoffes
gemäß der Hauptpatentanmeldung S 54576 VE a/40 b 55 Beispiel 3
(deutsche Auslegeschrift 1266 983). Er besteht aus
drei Komponenten: die eine, überwiegende Kompo- Ein innig gemischtes Kupfer-Thallium-Nickel-Pul-
nente, die das Grundmetall des Kontaktwerkstoffes ver mit den Gewichtsanteilen 80/10/10 und mit einer bildet, besteht aus Kupfer, die andere Komponente, Korngröße kleiner als 0,06 mm wird mit 1 t/cm2 verdie als Zusatzmetall bezeichnet wird, aus einem der 60 preßt. Die Preßdichte beträgt 5,50 g/cm3. Nach einer Metalle Antimon (Sb), Zink (Zn), Nickel (Ni), Chrom Sinterung bei 780° C während einer halben Stunde (Cr), Silber (Ag), Zinn (Sn) oder Kadmium (Cd) oder in Wasserstoff atmosphäre und nach dem Nachpressen aus einer Legierung dieser Metalle und ist auf 1 bis mit 10 t/cm2 erreicht man eine Enddichte von 10% bemessen; die dritte Komponente, die im Tem- 8,80 g/cm3; dies entspricht einem Raumerfüllungsgrad peraturbereich zwischen 200 und 400° C eine flüssige 65 von 0,965.
Phase aufweist (Wirkmetall), besteht aus Blei (Pb), Schalter, deren Kontakte aus einem nach den vorThallium (Ή) oder Wismut (Bi) und ist auf 2 bis genannten Beispielen hergestellten Kontaktwerk-10% bemessen, wobei die Wirk- und Zusatzmetalle stoff bestanden, wiesen bei Kurzschlußab-und-drauf-
schaltungen keine Verschweißung der Kontakte auf. Bei den bisher bekannten Kontaktwerkstoffen treten dagegen bei etwa 50% der Kurzschlußab-und-draufschaltungen Verschweißungen ein.

Claims (3)

5 Patentansprüche:
1. Kontaktwerkstoff, insbesondere für Leitungsschutzschalter, der aus mindestens drei Metallkomponenten besteht und bei dem mindestens zwei Metallkomponenten im flüssigen Zustand eine beschränkte Mischbarkeit aufweisen und eine von diesen im Temperaturbereich zwischen 200 und 400° C eine flüssige Phase aufweist, nach der Hauptpatentanmeldung S 54576 VI a/40 b (deutsche Auslegeschrift 1266 983), dadurch gekennzeichnet, daß er aus drei Komponenten besteht und die eine überwiegende Komponente (Grundmetall) aus Kupfer (Cu), die andere Komponente (Zusatzmetall) aus einem der ao Metalle Antimon (Sb), Zink (Zn), Nickel (Ni), Chrom (Cr), Silber (Ag), Zinn (Sn) oder Kadmium (Cd) oder aus einer Legierung dieser Metalle besteht und auf 1 bis 10°/o bemessen ist und die dritte Komponente, die im Temperaturbereich zwischen 200 und 400° C eine flüssige Phase aufweist (Wirkmetall), aus Blei (Pb), Thallium (ΊΊ) oder Wismut (Bi) besteht und auf 2 bis 20«/» bemessen ist, wobei die Wirk- und Zusatzmetalle in folgenden Kombinationen im Kontaktwerkstoff enthalten sind:
Pb mit Sb, Zn, Ni, Cr, Ag, Sn und/oder Cd, Tl mit Sb, Zn, Ni, Cr, Ag, Sn und/oder Cd, Bi mit Sb.
2. Kontaktwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Wirkmetalls 10% beträgt.
3. Kontaktwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Zusatzmetalls 5% beträgt.
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