DE3017424A1 - Werkstoff fuer elektrische kontakte - Google Patents

Werkstoff fuer elektrische kontakte

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DE3017424A1 DE19803017424 DE3017424A DE3017424A1 DE 3017424 A1 DE3017424 A1 DE 3017424A1 DE 19803017424 DE19803017424 DE 19803017424 DE 3017424 A DE3017424 A DE 3017424A DE 3017424 A1 DE3017424 A1 DE 3017424A1
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Description

Degussa Aktiengesellschaft 6000 Prankfurt/Main, Weißfrauenstrasse 9
Werkstoff für elektrische Kontakte.-
■ ■'.'-'■-■■■■■■-■
Die Erfindung betrifft einen Werkstoff für elektrische Kontakte aus Silber mit 5 bis 20 Gew.% Zinnoxid, und 0,05 bis 5 # Wolframoxid.
Für die Herstellung von elektrischen Kontaktstücken hat sich für eine Vielzahl von Anwendungsfällen Ag/CdO bisher am besten bewährt. Aufgrund der Umweltbelastung durch CdO wird jedoch verstärkt versucht, CdO durch ein anderes Metalloxid zu ersetzen. Bei diesen Untersuchungen zeigte es sich, dass SnO2 ein geeigneter Ersatz für CdO ist. Aufgrund der höheren thermischen Stabilität von SnO2 gegenüber CdO ergibt sich zudem eine deutlich verminderte Abbrandrate, die zur längeren Lebensdauer im Schaltgerät führt. . Ein sehr wesentlicher Nachteil von Ag/SnO2 besteht jedoch darin, dass der Übergangs-* widerstand am Kontakt nach einigen tausend Schaltungen durch Deckschichtbildung zu hoch wird. Dies führt dann in der Regel zu erhöhten Temperaturen im Schalt-
'■'■■■
- 3 130046/0271
gerät, die zur Zerstörung des Gerätes führen können und somit unzulässig sind.
Ein weiterer Nachteil dieser Ag/SnO2-Werkstoffe gegen-IQ über Ag/CdO besteht in der geringeren Sicherheit gegen Verschweissen. Die Kräfte, die zum Zerreissen der Schweissbrücke erforderlich sind, sind teilweise doppelt so hoch wie die bei Ag/CdO-Kontakten. Damit besteht die Gefahr von Schaltstörungen bei Einsatz von Ag/SnO2.
Es ist daher versucht worden, durch den Zusatz weiterer Metalloxide zu Ag/SnO2 die Verschweißsicherheit zu erhöhen, wobei beispielsweise Wismutoxid (DE-OS 27 2? 54 335) oder Indiumoxid (DE-OS 2h 28 147) verwendet werden. Diese Zusätze verbessern zwar die Verschweißsicherheit, bedingen jedoch eine erhöhte Temperatur am Kontakt und am Schaltgerät, was die Lebensdauer der Geräte beeinträchtigt".
Aus der DE-OS 29 33 338 ist ein elektrischer Kontaktwerkstoff aus Silber mit 8 bis 20 Gew.% Zinnoxid und 0,05 bis 5 Gew.% Wolframoxid bekannt. Mit diesem Werkstoff können die Übergangswiderstände von Silber-Zinnoxid-Werkstoffen im geschalteten Zustand nach einigen tausend Schaltungen bis zum Ende der Lebensdauer auf die Werte von Ag/CdO gesenkt werden. Dadurch wird dieser neue Silber-Zinnoxid-Werkstoff als direkter Ersatz für SiIb er-Cadmiumoxid in einer Vielzahl von Anwendungsfällen in der elektrischen Energietechnik verwendbar.
130048/027«
5 Durch das Wolframoxid wurde darüberhinaus die
Sicherheit gegen das Verschweissen von einschaltenden Kontakten gegenüber reinem Silber-Zinnoxid erhöht. Die zum Trennen der Kontakte erforderlichen Kräfte lagen jedoch im Durchschnitt noch über den Werten von speziellen Silber-Cadmiumoxid-Werkstoffen.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis Silber mit 5 bis 20 Gew.% Zinnoxid und 0,05 bis -5 Gew.% Wolframoxid zu finden,der die Verschweißkraft weiter mindert, ohne dadurch eine erhöhte Temperatur am Kontakt zu erzeugen und damit die Lebensdauer des Schaltgerätes zu erniedrigen.
Erfindungsgemäss wurde diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Werkstoff zusätzlich 0,1 bis 5 Gew.% Wismutoxid enthält. ■
überraschenderweise zeigte sich, dass ein Zusatz von 0,1 bis 5 % Wismutoxid zu Silber-Zinnoxid-Wolframoxid geeignet ist, die Verschweißkraft weiter zu senken auf Werte, die auch optimiertem Silber-Cadmiumoxid ebenbürtig sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Wismutoxidzusatzes liegt darin, dass die Kontaktwiderstände, die durch Wolframoxid-Zusatz gesenkt wurden, nicht wieder erhöht werden, wie das bei anderen Metalloxiden gefunden wurde und an sich zu erwarten ist.
- 5 - : 130046/0278
Der Werkstoff aus Silber mit 5 bis 20 Gew.% Zinnoxid, 0,05 "bis 5 Gew.% Wolframoxid und 0,1 bis 5 Gew.% Wi smutoxid stellt somit einen besonders abbrandfesten und verschweißeicheren Werkstoff mit niedrigen Übergangswiderständen dar.
Folgende Tabelle soll die Eigenschaften des erfindungsgemässen Werkstoffs im Vergleich zu bekannten
Werkstoffen zeigen.
130046/0278
ω
cn
ω ο
ro cn
Tabelle
Werkstoff
Ag/CdO 88/12
pulvermetallurgisch
Ag/CdO 90/10
innerlich oxydiert
Ag/SnO 88/12
pulvermetallurgisch
Ag/S.nO2/WP3 88/11,5/05.
Ag/SnO9/WO./Bi9O- 88/10,5/ ■. * -> * 0,5/1
Frankfurt/Main, 30.4.1980 Dr.Br.-Bi
Lebensdauer
Zahl der
Schaltungen
ca. 50 000
ca. 50 000
ca. 140 000
ca. 14( 3 000
ca. 140 000
Verschweiss- Temperatur
kraft N nach über
99,5 % aller 30 000
Werte sind niedriger Schaltungen
120 - 200
180 - 25O
25O - 350
150- 220
110 - 16O
70 - 80 \
ς
70 - 80 V
110 - 140
70 - 80
70 - 80 CO
CD

Claims (1)

  1. 80 166
    EM
    Degussa Aktiengesellschaft
    6000 Frankfurt/Main 1, Weißfrauenstrasse
    Werkstoff für elektrische Kontakte.
    PATENTANSPRUCH^
    2Q / -l.\ Werkstoff für elektrische Kontakte aus Silber mit 5 bis 20 Gev.% Zinnoxid und 0,05 bis 5 Gew.% Wolframoxid, dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich 0,1 bis 5 Gew.% Wismutoxid enthält.
    130046/021*8
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