DE3405218A1 - Sintered contact material and method for the preparation thereof - Google Patents

Sintered contact material and method for the preparation thereof

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Abstract

The invention relates to a sintered contact material of silver with at least two metal oxides and to a method for preparing it. For use in low-voltage switch gear in power engineering, contact materials based on silver are being developed more widely, in which the CdO, which had been used conventionally, is replaced by other metal oxides, for example SnO2 or ZnO and other base metal oxides. According to the invention, the microstructure of such a material comprises alternate regions with finely segregated mixed oxides in the silver metal base and adjacent regions with coarsely segregated oxides of the base metals, the distinct microstructure regions having the same average composition of base metals. Starting materials which can be used in the preparation method according to the invention may either be an alloy powder of silver with at least two base metals or, in addition to the alloy powder, silver powder and further metal oxide powders. At least part of the alloy powder in the process is internally oxidised in an appropriate temperature region so as to produce fine segregations. Coarse segregations of the metal oxides can result either from internal oxidation of metal powder in a higher temperature range or directly by mixing silver powder with the further metal oxide powders of the same composition. By mixing of the powder batches and compaction, sintering and postcompaction it is possible, for example, to ... Original abstract incomplete. <IMAGE>

Description

Sinterkontaktwerkstoff und Verfahren zu dessen Her-Sintered contact material and process for its manufacture

stellung Die Erfindung bezieht sich auf einen Sinterkontaktwerkstoff aus Silber mit mindestens zwei Metalloxiden. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf Verfahren zur Herstellung des neuenWerkstoffes Als Ausgangsmaterialien können dabei alternativ entweder ein einziges Legierungspulver aus Silber mit mindestens zwei Unedelmetallen oder neben dem Legierungspulver auch Silberpulver und Metalloxidpulver verwendet werden.position The invention relates to a sintered contact material made of silver with at least two metal oxides. The invention also relates also on processes for the production of the new material as starting materials can alternatively either use a single alloy powder made of silver with at least two base metals or, in addition to the alloy powder, also silver powder and metal oxide powder be used.

Für Niederspannungsschaltgeräte der Energietechnik, z.B.For low-voltage switchgear in power engineering, e.g.

in Schützen oder Selbstschaltern, haben sich Kontaktwerkstoffe auf der Basis von Silber-Metalloxiden (AgMeO), insbesondere AgCdO, als besonders vorteilhaft erwiesen. Da aber Cadmium bekanntermaßen zu den toxischen Schwermetallen zählt und beim Abbrand der Kontaktstücke CdO auch an die nähere Umgebung abgegeben wird, sind seit einiger Zeit Bestrebungen im Gange, das CdO durch andere Metalloxide zu ersetzen. Diese Werkstoffe sollen einen ebenso kleinen Abbrand im Lichtbogen, eine kleine Schweißkraft und niedrige Erwärmung bei Dauerstromführung wie die bekannten AgCdO-Formteilkontaktstücke aufweisen.in contactors or automatic switches, contact materials have become the basis of silver metal oxides (AgMeO), in particular AgCdO, as particularly advantageous proven. But since cadmium is known to be one of the toxic heavy metals and when the contact pieces burn off, CdO is also released to the immediate vicinity Efforts have been underway for some time to replace the CdO with other metal oxides. These materials should burn up in the arc just as small, a small one Welding force and low heating with continuous current flow like the well-known AgCdO molded part contact pieces exhibit.

Es wurde bisher versucht, das Cadmium durch Zinn oder Zink zu ersetzen. Die bisher bekannten Vorschläge mit AgSnO2- und AgZnO-Kontaktwerkstoffen konnten jedoch insgesamt nicht die hochwertigen Eigenschaften von AgCdO-Kontaktstücken erreichen. Zwar haben beispielsweise AgSnO2-Kontaktstücke einen kleineren Abbrandwert bei etwa gleicher Schweißkraft, doch treten etwas höhere Kontaktwiderstände und damit eine höhere Erwärmung beim Dauerbetrieb auf. Auch AgZnO-Kontaktwerkstoffe zeigen noch nicht die erwarteten Eigenschaften. Mit der EP-PS 0 024 349 und der EP-PS 0 039 429 wurde darüber hinaus auch vorgeschlagen, weitere Metalloxide, wie insbesondere WO3 und Bi203 in vorgegebener Zusammensetzung, dem bekannten AgSnO2-Sinterkontaktwerkstoff zuzusetzen. Die Herstellung dieser Werkstoffe erfolgt dabei nach bekannten pulvermetallurgischen Verfahren, wobei sich im Schliffbild dieser Werkstoffe ein durchweg gleichmäßiges Gefüge zeigt.Up to now, attempts have been made to replace the cadmium with tin or zinc. The previously known proposals with AgSnO2 and AgZnO contact materials could However, overall not the high quality properties of AgCdO contact pieces reach. AgSnO2 contact pieces, for example, have a lower consumption value at about the same welding force, but slightly higher contact resistances and thus a higher heating during continuous operation. Also AgZnO contact materials do not yet show the expected properties. With EP-PS 0 024 349 and the EP-PS 0 039 429 has also proposed other metal oxides, such as in particular WO3 and Bi203 in a given composition, the well-known AgSnO2 sintered contact material to add. The production of these materials takes place according to known powder metallurgy Process whereby the micrograph of these materials shows a consistently uniform one Structure shows.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch neue Gefüge für Sinterkontaktwerkstoffe und durch einfache Verfahren zur Herstellung solcher Werkstoffe zu erreichen, daß die daraus erzeugbaren Kontaktstücke im Ergebnis ähnlich günstige Schalteigenschaften wie die AgCdO-Kontaktstücke aufweisen.The object of the invention is to provide new structures for sintered contact materials and to achieve through simple processes for the production of such materials that the contact pieces that can be generated therefrom result in similarly favorable switching properties like the AgCdO contact pieces.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Mikrogefüge des Werkstoffes abwechselnd Bereiche mit Feinausscheidungen von Mischoxiden im Silbergrundmetall und daneben Bereiche mit Grobausscheidungen von Oxiden der Unedelmetalle vorliegen, wobei die unterschiedlichen Gefügebereiche eine gleiche mittlere Zusammensetzung an Unedelmetallen haben. Auch die grob ausgeschiedenen Oxide können Mischoxide sein.The object is achieved in that in the microstructure of the material alternating areas with fine precipitations of mixed oxides in the silver base metal and areas with coarse precipitations of oxides of the base metals are also present, whereby the different structural areas have the same mean composition of base metals. The coarsely precipitated oxides can also be mixed oxides.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung dieses Werkstoffes ist durch die im Patentanspruch 8 angegebenen Verfahrensschritte gekennzeichet; alternativ dazu wird der Werkstoff auch durch die im Patentanspruch 9 angegebenen Verfahrensschritte hergestellt.The method according to the invention for producing this material is characterized by the method steps specified in claim 8; alternatively, the material is also given by those specified in claim 9 Process steps produced.

Beim erfindungsgemäßen Werkstoff wird die Erfahrung berücksichtigt, daß bei Kontaktwerkstoffen vorgegebener Zusammensetzung Einflüsse der Größenverteilung von Oxidausscheidungen im Silber auf die Schalteigenschaften feststellbar sind. Dabei schafft nunmehr die Erfindung erstmalig die Möglichkeit, trotz gleicher mittlerer Zusammensetzung an Unedelmetalloxiden diskrete Bereiche mit unterschiedlichem Mikrogefüge herzustellen, was zu überraschend guten Schalteigenschaften führt.In the case of the material according to the invention, experience is taken into account that with contact materials of a given composition influences of the size distribution of oxide precipitates in the silver can be determined on the switching properties. The invention now creates the possibility for the first time, despite the same average Composition of base metal oxides discrete areas with different microstructure produce, which leads to surprisingly good switching properties.

Aus der DE-PS 26 59 012 ist zwar bereits ein Sinterkontaktwerkstoff aus Silber und eingelagerten Metalloxiden vorbekannt, bei dem Unedelmetalloxide abwechselnd in verschiedenen mikroskopischen Bereichen des Sinterkontaktwerkstoffes im Silber verteilt sind. Dabei sind aber die Metalloxide nicht gleichmäßig über den gesamten Sinterkontaktwerkstoff verteilt, d.h. es liegen dort nicht in jedem Bereich alle Metalloxide mit der gleichen Konzentration im Silber vor. Der dort beschriebene Sinterkontaktwerkstoff besteht vielmehr aus verschiedenen nebeneinanderliegenden Bereichen, wobei jeweils in einem Bereich das eine Metalloxid bzw. eine Gruppe von Metalloxiden, im danebenliegenden Bereich jedoch ein anderes Metalloxid oder eine andere Gruppe von Metalloxiden im Silber enthalten sind. Beim Stand der Technik wechseln also beispielsweise Bereiche aus AgMe O mit Bereichen II 1 II aus AgMe O nebeneinander ab, wobei Me bzw. Me für verschiedene Unedelmetalle steht.From DE-PS 26 59 012 is a sintered contact material of silver and embedded metal oxides previously known, in the case of the base metal oxides alternately in different microscopic areas of the sintered contact material are distributed in the silver. However, the metal oxides are not uniform over this the entire sintered contact material is distributed, i.e. it is not there in every one Range of all metal oxides with the same concentration in silver. That one Rather, the sintered contact material described consists of various adjacent ones Areas, with one metal oxide or a group of in each case in one area Metal oxides, but in the adjacent area another metal oxide or a other group of metal oxides contained in silver. At the state of the art For example, areas made of AgMe O change with areas II 1 II made of AgMe O next to each other, where Me or Me stands for different base metals.

Demgegenüber konnte im Rahmen der Erfindung nachgewiesen werden, daß sich bei Kontaktwerkstoffen der gleichen Zusammensetzung,die mikroskopisch und makroskopisch den gleichen mittleren Anteil von Mischoxiden aufweisen, deut- liche Einflüsse der Größe und Verteilung der Oxidausscheidungen auf das Schaltverhalten ergeben. Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß Art und Größe der Ausscheidungen unmittelbar bei der Herstellung des Werkstoffes beeinflußbar und damit optimierbar sind.In contrast, it could be demonstrated within the scope of the invention that contact materials of the same composition, microscopic and macroscopic have the same average proportion of mixed oxides, liche Influences of the size and distribution of the oxide precipitations on the switching behavior result. The invention was based on the knowledge that the type and size of the precipitations Can be influenced and thus optimized directly during the production of the material are.

Zur vorteilhaften Realisierung der Erfindung können Formteile oder Halbzeug eines Sinterkontaktwerkstoffes aus Silber-Zinnoxid mit weiteren Metalloxiden dadurch hergestellt werden, daß aus zwei Teilschüttungen eines vorgegebenen Legierungspulvers durch vollständige innere Oxidation bei unterschiedlichen Temperaturen zwei separate Silberverbundpulver mit unterschiedlich feinen Ausscheidungen von Mischoxiden hergestellt werden: Beispielsweise wird durch innere Oxidation eines Legierungspulvers zwischen 773 K und 973 K (500 und 700 "C) an Luft eine feine Ausscheidung von Mischoxiden der AgSnO2MeO-Verbundpulverteilchen erhalten, wobei die mittlere Teilchengröße in diesem Fall durchweg ( 1 ßm beträgt. Durch innere Oxidation des gleichen Legierungspulvers bei einer Temperatur zwischen 973 und 1173 K (700 und 900"C) werden nach vollständiger innerer Oxidation in den Silberpulverteilchen dagegen grobe Ausscheidungen von Mischoxiden der Unedelmetalle erhalten, wobei die mittlere Oxidteilchengröße < 10 ßm, vorzugsweise zwischen 2 und 5 ßm, beträgt. Wenn die beiden, chemisch identisch zusammengesetzten AgSnO2MeO-Verbundpulverbundpulver im vorgegebenen Verhältnis miteinander gemischt werden, können aus der Pulvermischung durch Pressen, Sintern und Nachpressen gewünschte Kontaktformteile erzeugt werden, ohne daß sich das Gefüge noch wesentlich ändert. Beim Sintern zwischen 1073 und 1173 K (800 und 900 OC) während einer Stunde an Luft findet nur eine geringe Vergröberung der Oxidausscheidungen statt, wodurch der Werkstoff mit seinen Fein-und Grobanteilen ein Gefüge bildet, das im Bereich der Teilchengrößen der Verbundpulver, vorzugsweise bei <300 ßm, liegt. Entsprechend den verwendeten Anteilen an Pulver wird einerseits mit feinen globularen Ausscheidungen und andererseits mit groben globularen Ausscheidungen Gefüge mit unterschiedlichen Bereichen gebildet.For the advantageous implementation of the invention, molded parts or Semi-finished product of a sintered contact material made of silver-tin oxide with other metal oxides can be produced in that from two partial beds of a given alloy powder two separate ones due to complete internal oxidation at different temperatures Silver composite powder produced with precipitates of mixed oxides of different finishes be: For example, through internal oxidation of an alloy powder between 773 K and 973 K (500 and 700 "C) in air a fine precipitation of mixed oxides of the AgSnO2MeO composite powder particles, the mean particle size in in this case throughout (1 µm. By internal oxidation of the same alloy powder at a temperature between 973 and 1173 K (700 and 900 "C) are after more complete internal oxidation in the silver powder particles, on the other hand, coarse precipitations of mixed oxides of base metals obtained, the mean oxide particle size <10 μm, preferably between 2 and 5 µm. When the two are chemically identically composed AgSnO2MeO composite powder composite powder mixed with one another in the specified ratio can be desired from the powder mixture by pressing, sintering and re-pressing Contact moldings are produced without the structure changing significantly. When sintering between 1073 and 1173 K (800 and 900 OC) during one hour in air there is only a slight coarsening of the oxide precipitates instead, whereby the material forms a structure with its fine and coarse components, that in the range of particle sizes of the composite powder, preferably at <300 µm, lies. Depending on the proportions of powder used, the one hand is fine globular precipitates and on the other hand with coarse globular precipitates Structure formed with different areas.

Messungen an mit erfindungsgemäßem Werkstoff ausgestatteten Kontakten von Schaltanlagen haben bestätigt, daß die Eigenschaften des Abbrandes im Lichtbogen, der Schweißkraft und des Kontaktwiderstandes optimiert wurden. Insbesondere der Abbrandwert ist bei einem derartigen AgSnO2Bi2O3CuO-Kontaktwerkstoff um ca. 30 % verbessert, während die Schweißkraftwerte Es99,9 und die Kontaktwiderstandswerte gleichermaßen günstig sind.Measurements on contacts equipped with a material according to the invention of switchgear have confirmed that the properties of the burn-up in the arc, the welding force and the contact resistance have been optimized. In particular the With such an AgSnO2Bi2O3CuO contact material, the burn-off value is approx. 30% improved, while the welding force values Es99.9 and the contact resistance values are equally cheap.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In den beiden Figuren der Zeichnung ist jeweils das zugehörige Mikrogefüge dargestellt, das sich durch Anschliff eines mit dem erfindungsgemäßen Werkstoff hergestellten Formteilkontaktstückes ergibt.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments. In the two figures of the The drawing shows the associated microstructure, which can be seen by grinding a molded contact piece produced with the material according to the invention results.

Beispiel 1 In einer Pulverschüttung wird ein Legierungspulver der 1 III Zusammensetzung AgMeI...Me II vorgegeben, wobei Me1, Me11 und MeIII unterschiedliche Unedelmetalle bedeuten. Insbesondere ist Zinn (Sn) in größerem Maße vorhanden sowie als weitere Unedelmetalle beispielsweise Wismut (Bi) und Kupfer (Cu). Durch innere Oxidation eines solchen Legierungspulvers läßt sich daraus ein AgSnO2 Bi2 0 3CuO-Verbundpulver erzeugen. Zweckmäßigerweise sind die Mengenanteile so gewählt, daß sich nach Oxidation ein Summenoxidgehalt von 10 bis 25 Vol.-% mit einem SnO2-Anteil von mehr als 70 Vol.-% der Gesamtoxidmenge ergibt.Example 1 In a bulk powder, an alloy powder is the 1 III Composition AgMeI ... Me II given, whereby Me1, Me11 and MeIII are different Mean base metals. In particular, tin (Sn) is present in greater abundance as well as other base metals, for example bismuth (Bi) and copper (Cu). Through inner oxidation Such an alloy powder can be converted into an AgSnO2 Bi2 0 3CuO composite powder produce. The proportions are expediently chosen so that after oxidation a total oxide content of 10 to 25% by volume with an SnO2 content of more than 70 Vol .-% of the total amount of oxide results.

Durch die innere Oxidation werden im Silbergrundmetall die Unedelmetalloxide als Mischoxide ausgeschieden. Die Größe dieser Ausscheidungen ist von der Temperatur, bei der die innere Oxidation erfolgt, abhängig: Bei einer inneren Oxidation des Legierungspulvers zwischen 500 und 700 OC an Luft werden globulare Feinausscheidungen von Mischoxiden aus den AgSnO2MeO-Verbundpulver in Silber erhalten. Ein diesbezüglicher Gefügebereich ist in FIG 1 mit 1 bezeichnet. Er ist mit unregelmäßigen Korngrenzen in der Größenordnung von einigen 100 ßm ausgedehnt und weist feine Ausscheidungen 2 auf, wobei die mittlere Teilchengröße < 1 Am, beispielsweise etwa 0,5 am, beträgt.The base metal oxides are created in the silver base metal by the internal oxidation excreted as mixed oxides. The size of these precipitates depends on the temperature, in which the internal oxidation takes place, depending on: In the case of internal oxidation of the Alloy powder between 500 and 700 OC in air becomes globular fine precipitates obtained from mixed oxides from the AgSnO2MeO composite powder in silver. A related one The structural area is denoted by 1 in FIG. It is with irregular grain boundaries in the order of a few 100 µm and has fine precipitates 2, the mean particle size <1 μm, for example about 0.5 μm.

Wird das gleiche Legierungspulver bei einer Temperatur zwischen 700 und 900 OC inneroxidiert, so ergeben sich im Silbergrundmetall vergleichsweise grobe Ausscheidungen von Mischoxiden der Unedelmetalle. In FIG 1 sind diesbezügliche Bereiche mit 3 und Grobausscheidungen mit 4 gekennzeichnet. Sie haben, durch Korngrenzen begrenzt, eine Ausdehnung von ebenfalls etwa einigen 100 , wobei die Grobausscheidungen 4 zwischen 1 und 10 ijm, beispielsweise zwischen 2 und 5 m, liegen.Will the same alloy powder at a temperature between 700 and 900 OC internally oxidized, the result in the silver base metal is comparatively coarse Precipitation of mixed oxides of the base metals. Areas in this regard are shown in FIG marked with 3 and coarse separations with 4. You have, through grain boundaries limited, an extent of also about a few 100, with the coarse precipitations 4 between 1 and 10 μm, for example between 2 and 5 m.

Beim angegebenen Beispiel werden die beiden gleich zusammengesetzten AgSnO2Bi2O3CuO-Verbundpulver, beispiels- weise im Verhältnis 50:50 Massenanteile, innig vermischt. Diese Pulvermischung kann durch anschließendes Pressen, Sintern und Nachpressen direkt zu Formteilen verdichtet und verfestigt werden. Beim Sintern zwischen 800 und 900 OC während einer Stunde an Luft erfolgt nur eine geringe Vergröberung der Oxidausscheidungen, so daß das hergestellte Formteilkontaktstück ein Gefüge aufweist, wie es in FIG 1 dargestellt ist.In the example given, the two are put together identically AgSnO2Bi2O3CuO composite powder, for example wise in a ratio of 50:50 Mass fractions, intimately mixed. This powder mixture can then be pressed, Sintering and re-pressing can be compressed and solidified directly into molded parts. At the Sintering between 800 and 900 OC for one hour in air takes place only slightly Coarsening of the oxide precipitates, so that the molded part contact piece produced has a structure as shown in FIG.

Beispiel 2 Ein bei einer Temperatur zwischen 500 und 700 OC inneroxidiertes Legierungspulver der Zusammensetzung AgMe O...Example 2 An internally oxidized at a temperature between 500 and 700 OC Alloy powder of the composition AgMe O ...

MelIt wird mit 30 Massenanteilen in % eines Pulveransatzes aus reinem Silberpulver < 37 im und weiteren Metalloxidpulvern der Teilchengrößen <10 am mit gleichen Oxidanteilen wie das Verbundpulver innig gemischt; Auswahl und prozentualer Anteil der Unedelmetalle können entsprechend Beispiel 1 erfolgen. Durch Pressen, Sintern und Nachpressen läßt sich der Pulveransatz zum Kontaktwerkstoff verdichten und verfestigen, wobei alternativ zum Formteil auch zunächst ein Halbzeug, z.B.MelIt is made up of 30% by mass of a powder mixture from pure Silver powder <37 in and other metal oxide powders with particle sizes <10 am intimately mixed with the same oxide proportions as the composite powder; Selection and percentage The proportion of base metals can be made as in Example 1. By pressing, The powder batch can be compacted to the contact material by sintering and re-pressing and solidify, whereby as an alternative to the molded part, a semi-finished product, e.g.

ein Band durch Strangpressen, erzeugt werden kann.a ribbon can be produced by extrusion.

In FIG 2 bedeuten wiederum 1 die vollständig inneroxidierten Silber-Metalloxidbereiche mit globularen Feinausscheidungen 2. Zwischen den Bereichen 1 liegen jeweils Bereiche 5 aus einzelnen Silberteilchen 6 mit an groben Metalloxiden 7, wobei Silber entsprechend im Überschuß ist. Mehrere Silberteilchen 6 können einen Bereich 5 des Silbergrundmetalls bilden, wobei die Oxide an Korngrenzen innerhalb oder an den Grenzen zu den Bereichen 1 ausgeschieden sein können.In FIG. 2, 1 in turn denotes the completely internally oxidized silver-metal oxide regions with globular fine precipitates 2. There are areas between the areas 1 5 from individual silver particles 6 with coarse metal oxides 7, with silver corresponding is in excess. Several silver particles 6 can form a region 5 of the silver base metal form, the oxides at grain boundaries within or on the boundaries of the areas 1 can be eliminated.

Beim Gefügebild nach FIG 2 können in den Bereichen 5 die Grobausscheidungen 7 unterschiedliche Metalloxide realisieren; sich berührende Oxide können aber auch Mischoxide mehrerer Unedelmetalle bilden.In the microstructure according to FIG. 2, the coarse precipitations can be found in areas 5 Realize 7 different metal oxides; Oxides in contact can also Form mixed oxides of several base metals.

Die Gefügebilder zeigen solche Werkstoffe, die durch isotropes Verdichten erhalten werden. Falls die Verdichtung durch Umformen, beispielsweise Strangpressen erfolgt, entsteht in der Umformrichtung eine Streckung der Teilchenbereiche, so daß die Figuren Schliffbildern senkrecht zur Umformrichtung entsprechen würden.The microstructure pictures show such materials that through isotropic compaction can be obtained. If the compression is achieved by forming, for example extrusion occurs, a stretching of the particle areas occurs in the deformation direction, see above that the figures would correspond to micrographs perpendicular to the deformation direction.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die aus der Pulverschüttung bei unterschiedlichen Temperaturen inneroxidierten Verbundpulver bzw. die weitere Pulvermischung im anderen, vorgebbaren Verhältnis zwischen 10:90 und 90:10 % Massenanteile vermischt werden. Dadurch ergeben sich abwechselnd unterschiedliche Größenbereiche mit im wesentlichen globularen, feinen oder groben Ausscheidungen an Oxiden der Unedelmetalle.In further exemplary embodiments, they can be obtained from the bulk powder Composite powder internally oxidized at different temperatures or the other Powder mixture in a different, predeterminable ratio between 10:90 and 90:10% by mass be mixed. This results in different size ranges alternately with essentially globular, fine or coarse precipitations of oxides of the Base metals.

Speziell für Beispiel 1 ist nachgewiesen worden, daß der Kontaktwerkstoff einen um etwa 30 % verbesserten Abbrandwert im Vergleich zu einem entsprechend zusammengesetzten Kontaktwerkstoff mit gleichmäßiger Oxidteilchengrößenverteilung hat, während die Schweißkraftwerte FS 99,9 und die Kontaktwiderstandswerte im glei-5 chen Bereich lagen.Specifically for example 1, it has been demonstrated that the contact material a charring value improved by about 30% compared to a correspondingly composed one Has contact material with a uniform oxide particle size distribution, while the Welding force values FS 99.9 and the contact resistance values in the same range lay.

Es lassen sich also mit dem vorgeschlagenen Sinterkontaktwerkstoff verbesserte Formteilkontaktstücke für Niederspannungsschaltgeräte der Energietechnik fertigen.So it can be done with the proposed sintered contact material improved molded contact pieces for low-voltage switchgear in power engineering manufacture.

Durch die Erfindung werden die jeweiligen Vorteile von kleinen Oxid-Ausscheidungen einerseits und groben Ausscheidungen andererseits gleichermaßen verwirklicht.The invention provides the respective advantages of small oxide precipitates on the one hand and coarse precipitations on the other hand equally realized.

12 Patentansprüche 2 Figuren12 claims 2 figures

Claims (12)

Patentansprüche 1. Sinterkontaktwerkstoff aus Silber und mindestens zwei Oxiden von Unedelmetallen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Mikrogefüge des Werkstoffes abwechselnd Bereiche mit Feinausscheidungen von Mischoxiden der Unedelmetalle im Silbergrundmetall und daneben Bereiche mit Grobausscheidungen von Oxiden der Unedelmetalle vorliegen, wobei die unterschiedlichen Gefügebereiche eine gleiche mittlere Zusammensetzung an Unedelmetallen haben.Claims 1. Sintered contact material made of silver and at least two oxides of base metals, d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that alternating areas in the microstructure of the material with fine precipitations of mixed oxides the base metals in the silver base metal and areas with coarse precipitations of oxides of the base metals are present, with the different structural areas have the same mean composition of base metals. 2. Sinterkontaktwerkstoff nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Grobausscheidungen von Oxiden der Unedelmetalle ebenfalls Mischoxide sind.2. Sintered contact material according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It should be noted that the coarse precipitations of oxides of the base metals also Are mixed oxides. 3. Sinterkontaktwerkstoff nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Feinausscheidungen eine Größe von z 1 ßm und die Grobausscheidungen eine Größe zwischen 1 und 10 Am aufweisen.3. Sintered contact material according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It is not indicated that the fine precipitations have a size of z 1 μm and the coarse precipitations have a size between 1 and 10 .mu.m. 4. Sinterkontaktwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausscheidungen im wesentlichen globular sind.4. Sintered contact material according to claim 1 or 2, d ad u r c h g e it is not noted that the exudates are essentially globular. 5. Sinterkontaktwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die abwechselnden Bereiche von Feinausscheidungen und Grobausscheidungen eine Ausdehnung von 1 300 ßm haben.5. Sintered contact material according to one of claims 1 to 4, d a d It is noted that the alternating areas of fine precipitations and coarse precipitates have an extension of 1,300 µm. 6. Sinterkontaktwerkstoff nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Werkstoff neben Silber und Zinnoxid (SnO2) zusätzlich Wismut-Oxid (Bi2O3) und Kupferoxid (CuO) in Kombination enthält.6. Sintered contact material according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i h n e t that the material is next to Silver and tin oxide (SnO2) additionally contains bismuth oxide (Bi2O3) and copper oxide (CuO) in combination. 7. Sinterkontaktwerkstoff nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die mittlere Zusammensetzung des AgSnO2Bi203CuO-Werkstoffes bei 10 - 25 Vol.-% Summenoxid liegt, wobei der Anteil von SnO2 an der Gesamtoxidmenge - 70 % beträgt.7. Sintered contact material according to claim 6, d a d u r c h g e k e n It is not stated that the average composition of the AgSnO2Bi203CuO material 10-25% by volume of total oxide, with the proportion of SnO2 in the total amount of oxide - 70%. 8. Verfahren zur Herstellung eines Sinterkontaktwerkstoffes nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei als Ausgangsmaterial einerseits ein Legierungspulver aus Silber mit mindestens zwei Unedelmetallen und andererseits Silberpulver und Metalloxidpulver verwendet werden, g e -k e n n z e i c h n e t , durch folgende Verfahrensschritte: a) das Legierungspulver wird in einem vorgebbaren Temperaturbereich vollständig inneroxidiert, wobei ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver mit in Silber ausgeschiedenen Mischoxiden erster Größenverteilung gebildet wird, b) das so erzeugte Verbundpulver wird mit einer Pulvermischung aus Silberpulver und den gleichen Metalloxidanteilen wie das Silbermetalloxidverbundpulver im Verhältnis zwischen 10:90 und 90:10 Massenanteile gemischt, c) die gesamte Pulvermischung wird durch pressen, Sintern und Nachpressen verdichtet und verfestigt.8. A method for producing a sintered contact material according to claim 1 or one of claims 3 to 7, wherein the starting material on the one hand is an alloy powder of silver with at least two base metals and on the other hand silver powder and Metal oxide powder can be used, g e -k e n n n z e i h n e t, by the following Process steps: a) the alloy powder is in a predeterminable temperature range completely internal oxidized, with a silver-metal oxide composite powder containing in silver precipitated mixed oxides of the first size distribution are formed, b) that generated in this way Composite powder is made with a powder mixture of silver powder and the same proportions of metal oxide like the silver metal oxide composite powder in a ratio between 10:90 and 90:10 parts by mass mixed, c) the entire powder mixture is made by pressing, sintering and re-pressing compacted and solidified. 9. Verfahren zur Herstellung eines Sinterkontaktwerkstoffes nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 7 wobei als Ausgangsmaterial ein Legierungspulver aus Silber mit mindestens zwei Unedelmetallen verwendet wird, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Verfahrensschritte: a) ein erster Teil des Legierungspulvers wird in einem ersten vorgebbaren Temperaturbereich vollständig inneroxidiert, wodurch ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver mit in Silber ausgeschiedenen Mischoxiden erster Größenverteilung gebildet wird, b) ein anderer Teil des Legierungspulvers wird in einem anderen Temperaturbereich vollständig inneroxidiert, wodurch ein Silber-Metalloxid-Verbundpulver mit in Silber ausgeschiedenen Mischoxiden mit anderer Grö-Benverteilung gebildet wird, c) die so erzeugten Verbundpulver werden im Verhältnis zwischen 10:90 und 90:10 Massenanteile gemischt, d) die gesamte Pulvermischung wird durch Pressen, Sintern und Nachpressen verdichtet und verfestigt.9. A method for producing a sintered contact material according to claim 2 or one of claims 3 to 7 wherein the starting material is an alloy powder made of silver with at least two base metals is used, g e k e n n z e i c h n e t through the following process steps: a) a first part of the alloy powder is completely internal-oxidized in a first specifiable temperature range, as a result of which a silver-metal oxide composite powder with mixed oxides precipitated in silver first Size distribution is formed, b) another part of the alloy powder is in completely internal-oxidized in a different temperature range, creating a silver-metal oxide composite powder formed with mixed oxides precipitated in silver with a different size distribution is, c) the composite powders produced in this way are in the ratio between 10:90 and 90:10 parts by mass mixed, d) the entire powder mixture is pressed by pressing, Sintering and repressing compacted and solidified. 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Legierungspulver bzw. dessen erster Teil in einem Temperaturbereich zwischen etwa 773 K (500 OC) und 973 K (700 OC) inneroxidiert wird, wodurch feine Ausscheidungen von Mischoxiden gebildet werden.10. The method according to claim 8 or 9, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t that the alloy powder or its first part in a temperature range between about 773 K (500 OC) and 973 K (700 OC) is internal oxidized, whereby fine Precipitations of mixed oxides are formed. 11. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der andere Teil des Legierungspulvers in einem Bereich zwischen etwa 973 K (700 OC) und 1173 K (900 OC) inneroxidiert wird, wodurch grobe Ausscheidungen von Mischoxiden gebildet werden.11. The method according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c That is, the other part of the alloy powder is in a range between about 973 K (700 OC) and 1173 K (900 OC) are internally oxidized, causing coarse precipitates are formed by mixed oxides. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß für den Pulveransatz ein Legierungspulver aus Silber (Ag), Zinn (Sn), Wismut (Bi) und Kupfer (Cu) verwendet wird, aus dem durch innere Oxidation ein Verbundpulver der Zusammensetzung AgSnO2Bi 203 CuO entsteht.12. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e n n n e i c h n e t that an alloy powder is suitable for the powder formulation Silver (Ag), tin (Sn), bismuth (Bi) and copper (Cu) is used from the through internal oxidation creates a composite powder with the composition AgSnO2Bi 203 CuO.
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