DE2152327C3 - Einlagerungsverbundwerkstoff für pulvermetallurgisch hergestellte elektrische Kontakte - Google Patents
Einlagerungsverbundwerkstoff für pulvermetallurgisch hergestellte elektrische KontakteInfo
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Description
Das Rutheniumoxid ist ein elektrisch leitendes
35 Oxid, das einen sehr kleinen spezifischen elektrischen
Widerstand hat, und es ist in dem Verbundwerkstoff als feine gleichmäßige Dispersion enthalten. Die
Dichte des Verbundwerkstoffes kann, wenn gewünscht, durch Nachpressen mit einem Druck von
40 etwa 6 bis 7 l/cm2 auf wenigstens 95 °/o der maxi-
Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff für malen theoretischen Dichte gesteigert werden,
pulvermetallurgisch hergestellte, innenoxidierte elek- Der auf diese Weise hergestellte Verbundwerkstoff
pulvermetallurgisch hergestellte, innenoxidierte elek- Der auf diese Weise hergestellte Verbundwerkstoff
trische Kontakte, insbesondere mit geringer Kontakt- hat einen konstanten geringen Kontaktwiderstand bei
kraft. kleinen Kontaktkräften, wobei Hisse Eigenschaften
Verbundwerkstoffe zur Herstellung von elek- 45 über mehrere Jahre und unter ltmosphärischen Betrischen
Kontakten sind bekannt. dingungen erhalten bleiben, bei denen die bekannten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktmaterialien auf Silberb?jis, wie z. B. Silber-Verbundwerkstoff
der eingangs genannten Art hin- Cadmiumoxid oder Silber alkin anlaufen und korsichtlioh
seiner Kontakteigenschaften zu verbessern. radieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß 50 Das Sintern und Oxidieren kann in einem Arbeits-
er aus einer Silbermatrix Erit 0,1 bis 13 Atomprozent gang erfolgen, wobei die Preßkörper in Luft bei
darin feinverteiltem Rutheniumoxid besteht. einer Temperatur von etwa 930° C und über eine
Vorteilhafterweise beträgt der Anteil des Ruthe- Zeit von etwa 1 Stunde erwärmt werden. Die Dichte
niumoxids 1,3 Atomprozent des Verbundwerkstoffes beträgt danach etwa 80 %
Bei der Herstellung des Verbundwerkstoffes wird 55 der maximalen theoretischen Dichte,
feines unregelmäßiges Silberpulver und ultrafeines Das gleichzeitige Sintern und Oxidieren der Preß-
feines unregelmäßiges Silberpulver und ultrafeines Das gleichzeitige Sintern und Oxidieren der Preß-
Rutheniumpulver gemischt, wobei der Anteil des körper führt bei einem Anfangsdruck von etwa
Rutheniums zweckmaßigerweise etwa 0,1 bis etwa 1,5 t/cm2 zu einer Schrumpfung, während es bei
10,0 Atomprozent beträgt einem Anfangsdruck von etwa 3 t/cm2 zu einer Aus-
Beide Pulver sollen möglichst fein sein, wobei die 60 dehnung führt.
Teilchengröße des Silberpulvers 20 μΐη und die des Wenn während des Sinterns das Silber rekristalli-
Rutheniumpulvers 5 μΐη nicht übersteigen sollte. siert und das Kornwachstum beginnt, so wachsen die
Durch die Verwendung feiner Pulver wird eine gleich- Körner bis sie auf ein Rutheniumoxidteilchen stoßen,
mäßige Verteilung des Rutheniums in dem Verbund- Diese setzen einem weiteren Kornwachstum Widerwerkstoff
und eine schnelle Oxidation des Ruthe- 65 stand entgegen und verbleiben an den Korngrenzen,
niums erreicht. wodurch diese in ihrer Lage verankert werden. Das
Die Mischung wird dann unter Verwendung ent- Rutheniumoxid ist daher überwiegend an den Kornsprechender Formen mi* einem Druck von etwa 1,56 grenzen des Silbers angeordnet.
In der nachfolgenden Tabelle wirf der Kontaktwidesstand des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes mit demjenigen von Silber und Silber-Cadmiumoxid verglichen, wobei die Kontakte vor der
Untersuchung 21 Stunden lang emer feuchten H2S-Atmosphäre ausgesetzt waren.
An Stelle des metallischen Rutheniumpulvers kann, wie bei der pulvennetallurgischen Herstellung bekannter Kontaktwerkstoffe üblich, Rutheniumoxidpulver verwendet werden, dessen Anteil 0,1 bis
13,0 Atomprozent beträgL Die Mischung aus SUber und Rutheniumoxid wird, wie oben beschrieben, verpreßt und in einer inerten Atmosphäre gesintert.
Der Verbundwerkstoff aus Silber und Rutheniumoxid ist leicht mit Weichlot lötbar, er kann ferner
leicht angestaucht und auch hart gelötet werden.
Kon | Silber | Kontaktwiderstand (Ohm) | Ag- | Ag- | Ag- |
takt | An | 1,3 Atom- | 2,6 Atom- | 3,9Atom- | |
kraft |
Ag-
10·/. |
Prozent | prozent | prozent | |
3,32 | IU /0 | RuO1 | RuOx | RuO2 | |
(g) | 2,90 | 0,165 | 0,150 | ||
7,0 | 2,50 | 0,36 | 0,034 | 0,011 | 0,030 |
10,3 | 2,15 | 0,13 | 0,008 | 0,005 | 0,009 |
13,6 | 0,28 | 0,032 | 0,009 | 0,009 | 0,003 |
17,0 | 0,20 | 0,014 | 0,006 | 0,006 | 0,003 |
20,3 | 0,12 | 0,011 | 0,003 | 0,006 | 0,003 |
23,6 | 0,13 | — | 0,004 | 0,010 | 0,005 |
27,0 | — | 0,007 | 0,003 | 0,012 | 0,003 |
30,3 | 0,04 | 0,003 | 0,012 | 0,003 | |
33,6 | — | 0,002 | 0,008 | 0,004 | |
37,0 | 0,006 | ||||
Claims (3)
1. Einlagerungsverbundwerkstoff für pulver- wenigstens einer Stunde. Die obere Temperaturgrenze
metallurgisch hergestellte, innenoxydierte elek- für das Sintern liegt bei dem Schmelzpunkt des SiI-trische
Kontakte, insbesondere mit geringer Kon- bers, d. h. bei 960,5° C. Um die Sintergeschv= iigtaktkraft,
dadurchgekennzeichnet.daß keitzu steigern, wird zweckmaßigerweise die ^teer
aus einer Silbermatrix mit 0,1 bis 13 Atom- io rung bei etwa 9300C durchgeführt. Durch das Smprozent
darin feinverteiltem Rutheniumoxid be- tem wird die Dichte des Verbundwerkstoffes auf
stejjt etwa 80 bis 90% der maximalen theoretischen Dichte
gesteigert, abhängig von der Sinterzeit und der Sin-
2. Einlagerungsverbundwerkstoff nach An- tertemperatur.
spruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 15 Bei Silber-Ruthenium-Legierungen, die m einer
1,3 Atomprozent Rutheniumoxid. reduzierenden Atmosphäre gesintert werden, tritt
eine Zunahme der Abmessungen des Preßkörpers bei
3. Verfahren zur Herstellung eines Einlage- der nachfolgenden inneren Oxydation infolge einer
rungsverbundwerkstoffes nach Anspruch 1 oder 2, Zunahme des Volumens des Materials auf, wenn das
wobei Silberpulver mit Rutheniumpulver ge- 20 Ruthenium in Rutheniumoxid umgewandelt wird
mischt, die Mischung in eine Form gepreßt und und wegen der Entstehung von Dampftaschen, die
der Preßkörper gesintert und wenigstens teil- sich durch die Reaktion von Sauerstoff mit gelöstem
weise innenoxidiert wird, dadurch gekennzeich- zurückgebliebenem Wasserstoff bilden können. Bei
net, daß die Mischung mit einem Druck von Sinterung in einer neutralen Atmosphäre wird der
etwa 1,56 t/cm2 verpreßt und bei einer Tempe- as letztgenannte Effekt vermieden.
ratur von etwa 930° C über eine Zeit von etwa Die gesinterten Preßkörper werden dann innen-
1 Stunde gesintert und oxidiert wird. oxidiert, durch Erwärmen in Luft bei einer Tempe
ratur von etwa 930° C und über eine Zeit von wenigstens 1 Stunde. Durch diese Oxidation werden die
30 unter der Oberfläche liegenden Teilchen des Rutheniums vollständig in Rutheniumoxid umgewandelt,
während Teilchen in größeren Tiefen nur teilweise an ihren Oberflächen oxidiert werden.
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Publications (3)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1970-10-21 GB GB4996070A patent/GB1313359A/en not_active Expired
-
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |