DE3614642C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3614642C2
DE3614642C2 DE3614642A DE3614642A DE3614642C2 DE 3614642 C2 DE3614642 C2 DE 3614642C2 DE 3614642 A DE3614642 A DE 3614642A DE 3614642 A DE3614642 A DE 3614642A DE 3614642 C2 DE3614642 C2 DE 3614642C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact material
tab
copper
alloy
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3614642A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3614642A1 (de
Inventor
Mitsuhiro Okumura
Eizo Tokio/Tokyo Jp Naya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP9480985A external-priority patent/JPS61253730A/ja
Priority claimed from JP9481185A external-priority patent/JPS61253731A/ja
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE3614642A1 publication Critical patent/DE3614642A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3614642C2 publication Critical patent/DE3614642C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/0203Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktwerkstoff für einen Vakuumschalter mit Legierungsbestandteilen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2.
Ein solcher Vakuumschalter hat verschiedene Vorteile, wie Wartungsfreiheit, Vermeiden von Umweltver­ schmutzung, exzellente Stromunterbrechungsfähigkeit, usw., aufgrund deren seine Anwendung sich sehr schnell verbreitet hat. Mit dieser Ausdehnung seiner Anwendung ist das Bedürfnis nach einer höheren Spannungswider­ standsfähigkeit und nach Unterbrechungsfähigkeit größerer Ströme zunehmend größer geworden. Die Lei­ stung des Vakuumschalters hängt zu einem beträchtli­ chen Ausmaß von den Eigenschaften des Kontaktwerk­ stoffes ab, der in einem Vakuumbehälter zum Schaffen des Vakuumschalters untergebracht ist. Um den Anforde­ rungen an einen Kontaktwerkstoff für einen Vakuumschal­ ter zu genügen, können folgende Eigenschaften aufge­ zählt werden: (1) große Stromunterbrechungsfähigkeit; (2) hohe Spannungswiderstandsfähigkeit bzw. -festig­ keit; (3) kleiner Kontaktwiderstand; (4) kleine Schmelzadhäsion; (5) niedriger Verschleiß des Kon­ taktes; (6) kleiner Unterbrecherstrom; (7) gute Form- bzw. Bearbeitbarkeit; (8) hinreichende mechanische Festigkeit; usw.
Bei aktuellen Kontaktwerkstoffen ist es ziemlich schwierig, alle diese Eigenschaften zu erfüllen, und die allgemeinen Umstände sind derzeit so be­ schaffen, daß ein Werkstoff Einsatz findet, der die wichtigsten Anforderungen unabhängig von seiner Ver­ wendung unter Hintanstellung anderer Eigenschaften bis zu einem gewissen Ausmaß aufweist. Zum Beispiel ist ein Kontaktwerkstoff aus einer Kupfer-Wolfram-Legierung gemäß der JP-OS 78 429/1980 hinsichtlich seiner Spannungs­ widerstandsfähigkeit exzellent, so daß er häufig für einen Last-Unterbrecherschalter eingesetzt wird. Dieser Werkstoff hat jedoch den Nachteil, daß seine Stromunterbrechungsfähigkeit gering ist.
In der JP-OS 71 375/1979 ist eine Kupfer-Chrom-Legierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 beschrieben, die weithin für einen Stromunterbrecher o. dgl. aufgrund ihrer exzellenten Stromunterbrechungsfähigkeit eingesetzt wird; dieser Werkstoff hat jedoch nur eine geringe Spannungswiderstandsfähigkeit im Vergleich mit dem oben erwähnten Kontaktwerkstoff aus einer Kupfer- Wolfram-Legierung.
Eine weitere Kupfer-Chrom-Legierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 ist aus der DE-PS 16 40 039 bekannt.
Aus der US-PS 35 14 559 und der DE-PS 6 51 594 ist ein Kontakt­ werkstoff enthaltend Kupfer und ein Tantalborid gemäß der Ober­ begriff des Anspruchs 1 bekannt.
Wie vorstehend beschrieben, wurden Kontaktwerkstoffe für Vakuumschalter bisher unter Ausnutzung verschiede­ ner Vorteile eingesetzt, welche diese Kontaktwerkstof­ fe besitzen. In den letzten Jahren wurden die Forderun­ gen nach größerer Stromunterbrechungsfähigkeit und höherer Spannungswiderstandsfähigkeit des Vakuumschal­ ters jedoch mehr und mehr dringend, mit der Folge, daß die herkömmlichen Kontaktwerkstoffe die verlang­ ten Leistungen, wenn überhaupt, dann nur noch schwer erfüllen können. Es besteht auch der Wunsch nach einem Kontaktwerkstoff höherer Leistung im Hinblick auf eine Verringerung der Abmessungen in einem Vakuum­ schalter. Es wäre demnach ein Kontaktwerkstoff ideal, der noch bessere Stromunterbrechungseigenschaften als die oben beschriebene Kupfer-Chrom-Legierung und noch bessere Spannungswiderstandsfähigkeit als die oben beschriebene Kupfer-Wolfram-Legierung auf­ weist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die verschiedenen Pro­ blempunkte beim konventionellen Kontaktwerkstoff wie oben beschrieben, zu vermeiden, und einen verbes­ serten Kontaktwerkstoff für einen Vakuumschalter anzugeben, der sowohl hervorragende Stromunter­ brechungsfähigkeit als auch Spannungswiderstandsfähigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 oder 2 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.
Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert, wobei auch die Herstel­ lung des Kontaktwerkstoffes und die Eigenschaften des Kontaktwerkstoffes nach der Erfindung beschrieben sind. Es zeigt
Fig. 1 eine mikrographische Aufnahme mit hundertfacher Vergrößerung, wobei die Mikrostruktur einer Kontaktlegierung aus Kupfer (Cu), 25 Gewichts-% Chrom (Cr) und 5 Gewichts-% TaB2 gemäß einer Ausführung der Erfindung gezeigt ist;
Fig. 2 eine mikrographische Aufnahme mit hundertfacher Vergrößerung, wobei eine Mikrostruktur eines konventionellen Kontaktwerkstoffs aus Kupfer (Cu) und 25 Gewichts-% Chrom (Cr) gezeigt ist;
Fig. 3 ein Diagramm, in welchem die Beziehung zwischen der Menge an TaB2 (in Gewichts-%) und den Stromunterbrechungseigenschaften des Kontakt­ werkstoffes gemäß der Erfindung dargestellt ist;
Fig. 4 ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Menge an TaB2 und der Spannungswiderstands­ fähigkeit des Kontaktwerkstoffes nach der Erfindung darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm, in welchem die Beziehung zwischen der eingesetzten Menge an TaB2 und der Strom­ unterbrechungsfähigkeit des Kontaktwerkstoffs gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung dargestellt ist, wobei die verwendete Menge an Ti variiert ist.
Der Kontaktwerkstoff für den Vakuumschalter, der aus Kupfer, einem Tantalborid sowie Titan oder aus Kupfer, Chrom und einem Tantalborid besteht, besitzt hervorragende Stromunterbrechungs- und Span­ nungswiderstandseigenschaften aufgrund der Wirkung des Tantalborids, das in der Legierung fein disper­ giert ist, was zur Verstärkung der Kupferbasis bei­ trägt, um das teilweise Schmelzphänomen an der Ober­ fläche des Kontaktes zu unterdrücken und die Bildung unerwünschter Vorsprünge zu vermeiden, welche zu einer Abnahme der Spannungswiderstandsfähigkeit bzw. -festigkeit führen. Außerdem besitzt der Kontaktwerk­ stoff für einen Vakuumschalter, der aus Kupfer, Tantalborid und Titan besteht, ausgezeich­ nete Stromunterbrechungs- und Spannungsfestigkeits­ eigenschaften aufgrund verschiedener anderer Wirkungen als oben erläutert, z. B. Abkühlen des Lichtbogens, der zwischen den Kontakten durch Interaktion der die Kontakte bildenden Elemente entsteht, Unterdrücken der Bildung eines anodischen Punktes, um zur Förde­ rung der dielektrischen Erholung zum Zeitpunkt der Stromunterbrechung beizutragen, usw.
Die Erfindung stellten verschiedene Legierungswerk­ stoffe experimentell her, indem sie verschiedene Metalle, Legierungen und intermetallische Verbindungen der Basis Kupfer hinzufügten und solche Legierungs­ werkstoffe im Vakuumschalter zur Durchführung verschie­ dener Versuche vereinten. Als Ergebnis dieser Ver­ suche fanden die Erfinder, daß die Kontaktwerkstoffe aus Kupfer, Tantalborid und Titan oder aus Kupfer, Chrom und Tantalborid überlegene Stromunterbrechungs- und Spannungsfestigkeitseigenschaften besaßen. Ferner fanden die Erfinder, daß die Zugabe von Titan zur Legierung aus Kupfer und Tantalborid die Erhöhung der Stromunterbrechungsfähigkeit bewirkte.
Um Fachleute auf diesem Gebiet in den Stand zu setzen, die Erfindung zu praktizieren, werden folgende bevor­ zugte Ausführungsbeispiele zur Herstellung eines Kontaktwerkstoffs nach der Erfindung sowie Versuche über deren Eigenschaften angegeben. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Beispiele beschränkt.
(Herstellung eines Kontaktwerkstoffs)
Der Kontaktwerkstoff wurde nach den Prinzipien der Pulvermetallurgie unter Anwendung von drei Methoden, nämlich des "atmosphärischen Sinterns", des "Warmpres­ sens" und des "Infiltrierens" erzeugt.
Die Herstellung des Kontaktwerkstoffs gemäß der ersten Methode des atmosphärischen Sinterns wurde so durch­ geführt, daß ein Chrompulver mit einer Teilchengröße von 70 µm oder weniger, TaB2-Pulver mit einer Teil­ chengröße von 40 µm oder weniger und Kupferpulver mit einer Teilchengröße von 40 µm oder weniger in vorbestimmten Verhältnis abgewogen und zwei Stunden lang gemischt wurden; anschließend wurde das Misch­ pulver in eine Metallform gefüllt und unter Druck geformt; darauf wurde der Preßformling zwei Stunden lang in Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur unmittelbar unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gesintert, wodurch der gewünschte Kontaktwerkstoff erhalten wurde.
Die Herstellung des Kontaktwerkstoffs nach der zweiten Methode des Warmpressens wurde so durchgeführt, daß Chrompulver mit einer Teilchengröße von 70 µm oder weniger, TaB2-Pulver mit einer Teilchengröße von 40 µm oder weniger und Kupferpulver mit einer Teilchengröße von 40 µm oder weniger in vorbestimmtem Verhältnis abgewogen und anschließend zwei Stunden lang gemischt wurden; anschließend wurde das gemischte Pulver in eine Kohlenstofform eingefüllt und im Vakuum zwei Stunden lang bei einer Temperatur unmittelbar unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer erhitzt, wobei ein Druck von 100 bis 300 kg/cm2, z. B. 200 kg/cm2 bei diesem Beispiel auf das gemischte Pulver mittels einer Heißpreß-Vorrichtung ausgeübt wurde, wodurch eine bestimmte Menge an Kontaktwerkstoff erhalten wurde.
Die Herstellung des Kontaktwerkstoffs nach der dritten Methode des Infiltrierens wurde in der Weise durchge­ führt, daß Chrompulver mit einer Teilchengröße von 70 µm oder weniger, TaB2-Pulver mit einer Teilchen­ größe von 40 µm oder weniger und Kupferpulver mit einer Teilchengröße von 40 µm oder weniger in vorbe­ stimmtem Verhältnis abgewogen wurden (nebenbeigesagt war hier die zugegebene Menge an Kupferpulver gering) worauf die Bestandteile zwei Stunden lang gemischt wurden; anschließend wurde das gemischte Pulver in eine Metallform vorbestimmter Konfiguration einge­ füllt und unter Druck geformt; darauf wurde der Form­ körper im Vakuum zwei Stunden lang bei einer Tempera­ tur unmittelbar unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gesintert, um einen Sinterkörper zu erhalten; darauf wurde eine bestimmte Menge sauer­ stoffreien Kupfers auf diesen Sinterkörper aufgebracht und das ganze eine Stunde lang in einer Wasserstoffatmosphäre bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gehalten, um so einen Kontaktwerkstoff in Form eines mit sauerstoffreiem Kupfer imprägnierten Sinterkörpers zu erhalten. Während es möglich ist, das Kupfer im Kontaktwerkstoff zum Variieren des auf das Mischpulver ausgeübten Form­ druckes auf eine bestimmte Menge einzuregulieren, ist bevorzugt, daß das Kupfervolumen im Kon­ taktwerkstoff gleich oder weniger als die Hälfte des gesamten Kontaktwerkstoffes beträgt, um den Hohl­ räume enthaltenden Formling nach dessen Erzeugung mit Kupfer zu imprägnieren, was für dieses Herstell­ verfahren eine charakteristische Eigenart darstellt.
Fig. 1 zeigt eine Mikroaufnahme mit 100facher Ver­ größerung einer Mikrostruktur des Kontaktwerkstoffes der aus einer Cu-Cr-TaB2-Legierung nach einer Aus­ führung der Erfindung besteht. Dieser Cu-Cr-TaB2-Le­ gierungs-Kontaktwerkstoff wurde durch Abwägen von Chrompulver, TaB2-Pulver und Kupferpulver in einem Gewichtsverhältnis von 25 : 5 : 70 erhalten, worauf die Ingredienzen als Gemisch der oben beschriebenen ersten Methode des atmosphärischen Sinterns unterzogen wurden. Die verwendete Atmosphäre war in diesem Fall eine hochreine Wasserstoffatmosphäre, und die Sinter­ temperatur lag im Bereich zwischen 1050°C bis 1080°C. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß Cr und TaB2 gleichförmig und fein in der Kupferbasis verteilt sind.
Fig. 2 ist eine Mikroaufnahme mit 100facher Vergröße­ rung einer Mikrostruktur eines konventionellen Cu-Cr- Legierungs-Kontaktwerkstoffes zum Vergleich. Dieser Cu-Cr-Legierungs-Kontaktwerkstoff wurde durch Abwägen von Chrompulver mit einer Teilchengröße von 70 µm oder weniger und Kupferpulver mit einer Teilchengröße von 40 µm oder weniger in einem Gewichtsverhältnis von 25 : 75, zweistündiges Mischen der Bestandteile und anschließendes Sintern des Gemisches nach der oben beschriebenen ersten Methode erhalten. Dies geschah in einer hochreinen Wasserstoffatmosphäre, wobei die Sintertemperatur im Bereich zwischen 1050°C und 1080°C lag.
(Versuche betreffend die Kontaktwerkstoff-Eigen­ schaften)
Die oben beschriebenen Kontaktwerkstoffe, welche gemäß jedem der oben beschriebenen Verfahren der Pulvermetallurgie erzeugt wurde, wurden zu Elektroden mit einem Durchmesser von je 20 mm verarbeitet. Danach wurden die Elektroden in einem Vakuumschalter mon­ tiert, um ihre elektrischen Eigenschaften zu messen.
Fig. 3 zeigt die Stromunterbrechungsfähigkeit der Kontaktwerkstoff-Legierung gemäß einer Ausführung der Erfindung, bei welcher die Stromunterbrechungs­ fähigkeit des Kontaktwerkstoffs bezogen auf die Stromunterbrechungsfähigkeit des konventionellen Cu-25 Gewichts-%/Cr-75 Gew.-%-Kontaktwerkstoffes angegeben ist, wenn die letztere zu "1 (H)" gesetzt wird. Fig. 3 zeigt, wie sich die Stromunterbrechungs­ fähigkeit mit Zusatz von TaB2 verändert, wobei der Cr-Gehalt der Legierung in Gewichts-% zu 10 (A), 15 (B), 20 (C), 25 (D), 30 (E), 35 (F) und 40 (G) gewählt wurde. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, gibt es einen Bereich, in welchem die Stromunterbrechungs­ fähigkeit diejenige des konventionellen Kontaktwerk­ stoffs aus Cu-25 Gewichts-%/Cr-75 Gew.-% aufgrund geringfügiger Zugabe von TaB2 bezüglich jedes festgelegten Cr-Ge­ haltes überschreitet. Es ist daher verständlich, daß eine solche Legierung als Kontaktwerkstoff für einen Stromschalter geeignet ist, der für eine Schal­ tung großer Ströme einzusetzen ist. Je nach der zuge­ gebenen Cr-Menge kann jedoch vorkommen, daß selbst nach Zugabe von TaB2 keine Verbesserung der Stromunter­ brechungsfähigkeit festgestellt werden kann. Im Rahmen der für dieses Beispiel durchgeführten Versuche reicht ein sehr wirkungsvoller Bereich für den Chromgehalt von 10 bis 40 Gewichts-%, wobei sich ein Gehalt von 25 Gewichts-% als besonders günstig herausgestellt hat. Auch im Hinblick auf die Zugabe von TaB2 gibt es einen optimalen Bereich im Gebiet von 10 Gewichts-% oder weniger, der ein sehr wirksames Ergebnis liefert, wobei festgestellt wurde, daß eine Legierung aus 25 Gewichts-% Chrom und 5 Gewichts-% TaB2 als be­ sonders herausragend anzusehen ist, wobei darüber hinaus die Stromunterbrechungsfähigkeit um das 1,25fache höher als diejenige der konventionellen Cu-25 Gewichts-%/Cr-75 Gew.-%-Legierung ist. Da bei den Ver­ suchen nach diesem Beispiel exakte Messungen an denjenigen Legierungen durchgeführt wurden, deren Stromunterbrechungsfähigkeit überlegen zu derjenigen der konventionellen Legierung ist, können die Strom­ unterbrechungseigenschaften solcher Legierungen mit minderer Stromunterbrechunsfähigkeit im Vergleich zu den konventionellen Legierungen nicht in einem konkreten Verhältnis angegeben werden; solche Strom­ unterbrechungseigenschaften sind in dem Diagramm gestrichelt angegeben. Es sollte auch festgehalten werden, daß in dem Diagramm nach Fig. 3 die Stromunter­ brechungsfähigkeiten der Legierung gemäß dem be­ schriebenen Beispiel der Erfindung und gemäß der konventionellen Legierung für solche Legierungen gelten, wie sie in der atmosphärischen Sintermethode erzielbar sind, wobei allerdings kaum ein Unterschied der Eigenschaften von Kontaktwerkstoffen festgestellt werden kann, die nach dem Verfahren des atmosphärischen Sinterns oder nach dem Warmpreß-Verfahren hergestellt wurden.
Das Diagramm nach Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Gehalt an TaB2 und der Spannungsfestigkeit, wenn der Chrom-Gehalt in der Legierung in Gewichts-% bei 10 (I) und 25 (J) festliegt. Die Spannungsfestig­ keit wird durch ein Verhältnis angegeben, wobei die Spannungsfestigkeit bei der konventionellen Cu-25 Gewichts-%/Cr-75 Gew.-%-Legierung (K) zu "1" gesetzt ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ergibt sich eine merkliche Verbesserung der Spannungsfestigkeit durch die Zugabe von TaB2 zu beiden festliegenden Cr-Gehalten, so daß eine Legierung gemäß diesem Beispiel der Erfindung als hervorragend geeignet als Kontaktwerkstoff für einen Hochspannungsschalter befunden wurde. Wenngleich die Spannungsfestigkeit mit dem Ansteigen des TaB2-Gehaltes zunimmt, wird der Anstieg mit zunehmenden TaB2-Gehalt sanfter, und kein weiterer Anstieg ist festzustellen, wenn der Gesamtgehalt an Cr und TB2 etwa 80 Gewichts-% erreicht. Es wurde festgestellt, daß in einigen Fällen bei Überschreiten der Menge von 80 Gewichts-% die Spannungsfestigkeit sogar manchmal abnehmen konnte, so daß eine geeignete Auswahl des TaB2-Ge­ haltes je nach dem Anwendungszweck wesentlich ist. Wenngleich der Mechanismus der Verbesserung der Spannungsfestigkeit aufgrund der Zugabe von TaB2 noch zu klären ist, kann angenommen werden, daß TaB2 aufgrund seiner feinen Dispergierung in der Legierung zu einer Verstärkung der Kupferbasis- und der Chromteilchen beiträgt, wodurch das teilweise Schmelz-Haft-Phänomen an der Oberfläche des Kontaktes ebenso wie die Bildung von Vorsprüngen vermieden werden, welche zu einer Abnahme der Spannungsfestig­ keit führen und alldies als Beitrag zu einer merk­ lichen Verbesserung der Spannungsfestigkeit der Legierung aufzufassen ist. Wenn jedoch der Gehalt an Cr und TaB2 mehr als erforderlich ansteigt, kann passieren, daß keine gleichförmige, von Defekten freie Legierung von der Herstellung her gesehen erzielt werden kann. Auch aufgrund der Tatsache, daß die Bearbeitbarkeit schlecht wird, können Faktoren wie das Auftreten von Vorsprüngen an der Oberfläche des Kontaktwerkstoffes dafür verantwortlich sein, die Spannungsfestigkeit mit der Zunahme des Gehaltes zu senken. Aus diesen Gründen verharrt die Spannungs­ festigkeit bei einem bestimmten Niveau des TaB2-Ge­ haltes, wenn dieser exzessiv ist. Nach den experi­ mentellen Ergebnissen sollte die Gesamtmenge an Cr und TaB2 in der Legierung vorzugsweise bei 80 Gewichts-% oder niedriger liegen. Von den in Fig. 4 dargestellten Legierungen sind die Werte der Spannungs­ festigkeit bei einem Gesamtgehalt von Cr und TaB2 von 50 Gewichts-% der Legierung durch das Infiltrier­ verfahren hergestellt, während die Meßwerte derjenigen Legierungen mit einem Gesamtgehalt von Cr und TaB2 von weniger als 50 Gewichts-% von solchen Legierungen stammen, die durch das atmosphärische Sintern herge­ stellt wurden.
Fig. 5 zeigt die Stromunterbrechungsfähigkeit eines Kontaktwerkstoffes, der sowohl TaB2 als auch Ti in Kupfer enthält, wobei die Stromunterbrechungs­ fähigkeit des Kontaktwerkstoffs bezogen auf die Stromunterbrechungs­ fähigkeit des konventionellen Kontaktwerkstoffes angegeben ist, wenn die letztere zu "1" gesetzt ist. In dem Diagramm nach Fig. 5 sind die Verände­ rungen der Stromunterbrechungsfähigkeit aufgrund des TaB2-Gehaltes abhängig von den Veränderungen des Ti-Gehaltes dargestellt. Wie aus Fig. 5 ersicht­ lich ist, gibt es einen Bereich, in welchem die Stromunterbrechungsfähigkeit viel größer als die­ jenige der Kurve (S) einer Legierung ist, welche aus Cu und TaB2 allein besteht, und zwar abhängig von dem Gehalt an Ti. Insbesondere ist ein kleiner Zusatz an Ti von 7 Gewichts-% oder weniger sehr wirksam (schraffierter Bereich U), wenn er durch die Wirkung des über einen Bereich von 37 bis 78 Gewichts-% sich erstreckenden TaB2-Gehaltes ergänzt ist, wodurch die Wirkung der konventionellen Cr-25 Gewichts-% Cr-Legierung übertroffen wird. Die beste Wirkung kann mit einem Ti-Gehalt von 3 Gew.-% (Kurve T) erhalten werden. Es ist festzuhalten, daß der Ti-Gehalt in einem Bereich von 7 Gewichts-% oder niedriger liegen muß, weil die Vergrößerung des Ti-Gehaltes den spezifischen Widerstand der Legierung erhöht.
Bezüglich der konventionellen Cu-25 Gew.-%/ Cr-75 Gew.-%-Legierung ist die oben erwähnte Legierung sehr hervorragend hinsichtlich ihrer Spannungswiderstandsfähigkeit. Insbesondere sind solche Legierungen mit einem hohen Gehalt an TaB2 und Ti besonders spannungsfest.
Bei diesen Beispielen wurden Eigenschaften von Legierungen beschrieben, in welchen TaB2 als Tantalborid eingesetzt wurde. Es ist festzu­ halten, daß die gleiche Wirkung auch bei Anwendung anderer Tantalboride wie TaB oder dergleichen zu erwarten ist.

Claims (4)

1. Kontaktwerkstoff für einen Vakuumschalter, ent­ haltend Kupfer und ein Tantalborid, dadurch gekennzeichnet, daß er Titan umfaßt, wobei der Gehalt an Tantalborid im Bereich zwischen 37 und 78 Gew.-% liegt und der Titangehalt 7 Gew.-% oder weniger beträgt.
2. Kontaktwerkstoff für einen Vakuumschalter, ent­ haltend Kupfer und Chrom, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er ein Tantalborid umfaßt, wobei der Chromgehalt im Bereich zwischen 10 und 40 Gew.-% und der Tantalboridgehalt im Bereich zwischen 2 und 8 Gew.-% liegen.
3. Kontaktwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tantalborid mindestens eines aus der Gruppe TaB2 und TaB ist.
4. Kontaktwerkstoff nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gesamtgehalt an Chrom und Tantalborid 80 Gewichts-% oder weni­ ger beträgt.
DE19863614642 1985-04-30 1986-04-30 Kontaktwerkstoff fuer einen vakuumschalter Granted DE3614642A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9480985A JPS61253730A (ja) 1985-04-30 1985-04-30 真空しや断器用接点材料
JP9481185A JPS61253731A (ja) 1985-04-30 1985-04-30 真空しや断器用接点材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3614642A1 DE3614642A1 (de) 1986-10-30
DE3614642C2 true DE3614642C2 (de) 1989-02-09

Family

ID=26436044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863614642 Granted DE3614642A1 (de) 1985-04-30 1986-04-30 Kontaktwerkstoff fuer einen vakuumschalter

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4784829A (de)
DE (1) DE3614642A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903619C1 (de) * 1999-01-29 2000-06-08 Louis Renner Gmbh Pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2768721B2 (ja) * 1989-03-01 1998-06-25 株式会社東芝 真空バルブ用接点材料
EP0538896A3 (en) * 1991-10-25 1993-11-18 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Process for forming contact material
CN1316047C (zh) * 2005-02-06 2007-05-16 陈晓 一种铜-碳化钨-碳-钛-稀土合金材料及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE651594C (de) * 1933-04-29 1937-10-16 Gluehfadenfabrik Richard Kurtz Kontaktwerkstoff fuer elektrische Vorrichtungen
DE705564C (de) * 1936-10-29 1941-05-02 Siemens & Halske Akt Ges Vakuumschalter
DE1063247B (de) * 1958-09-05 1959-08-13 Siemens Ag Vakuumschalter, bei dem das Vakuum durch Sorptionsvorgaenge selbsttaetig aufrechterhalten wird
US3054671A (en) * 1961-03-24 1962-09-18 Gilbert J London Hardening of copper alloys
DE1260279B (de) * 1961-07-28 1968-02-01 Westinghouse Electric Corp Verfahren zur Herstellung einer duktilen Diffusionsverbindung zwischen warmfesten Legierungen
CH413542A (de) * 1962-02-16 1966-05-15 Bbc Brown Boveri & Cie Verfahren zur Herstellung von Schutzüberzügen auf Metallen und nach diesem Verfahren hergestellter Schutzüberzug
GB1079013A (en) * 1964-04-21 1967-08-09 English Electric Co Ltd Improvements in or relating to contacts and electrodes
US3514559A (en) * 1967-03-27 1970-05-26 Mc Graw Edison Co Vacuum type circuit interrupter
US3574609A (en) * 1967-06-09 1971-04-13 Copper Range Co Process for dispersoid strengthening of copper by fusion metallurgy and products thereof
GB1420258A (en) * 1972-07-05 1976-01-07 Hodogaya Chemical Co Ltd Process for preparing coloured polyurethane leather process for preparing coloured polyurethane
US3859087A (en) * 1973-02-01 1975-01-07 Gte Sylvania Inc Manufacture of electrical contact materials
JPS598015B2 (ja) * 1978-05-31 1984-02-22 三菱電機株式会社 真空しや断器用接点
US4365994A (en) * 1979-03-23 1982-12-28 Allied Corporation Complex boride particle containing alloys
DE3213265A1 (de) * 1981-04-10 1982-11-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka Elektrisches kontaktmaterial
US4450135A (en) * 1982-01-04 1984-05-22 Gte Laboratories Incorporated Method of making electrical contacts
US4517033A (en) * 1982-11-01 1985-05-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Contact material for vacuum circuit breaker
DE3362624D1 (en) * 1982-11-16 1986-04-24 Mitsubishi Electric Corp Contact material for vacuum circuit breaker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903619C1 (de) * 1999-01-29 2000-06-08 Louis Renner Gmbh Pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
US4784829A (en) 1988-11-15
DE3614642A1 (de) 1986-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2922075C2 (de) Kontaktwerkstoff für einen Vakuumunterbrecher
DE2659012C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Sinterkontaktwerkstoffes aus Silber und eingelagerten Metalloxiden
DE602004008854T2 (de) Elektrischer Kontakt und Verfahren zu seiner Herstellung, Elektrode für Vakuumschalter und Vakuumschalter.
EP0080641A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus cadmiumfreien Silber-Metalloxid-Verbundwerkstoffen für elektrische Kontaktstücke
DE2822956C2 (de) Verfahren zur Herstellung von Schaltkontakten für einen Vakuumschalter
EP0440620B1 (de) Halbzeug für elektrische kontakte aus einem verbundwerkstoff auf silber-zinnoxid-basis und pulvermetallurgisches verfahren zu seiner herstellung
EP1023959B1 (de) Pulvermetallurgisch hergestellter Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19535814C2 (de) Material zur Herstellung elektrischer Kontakte auf Silberbasis
DE69825227T2 (de) Vakuumschalter
DE2011002A1 (de) Silber Metalloxid Werkstoff zur Ver wendung bei Kontaktstucken und Verfahren zu seiner Herstellung
EP0182386B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Kontaktstücken aus diesem Werkstoff
DE2357333B2 (de) Durchdringungsverbundmetall als Kontaktwerkstoff für Vakuumschalter
DE3027732A1 (de) Kontakt fuer einen vakuumleistungsschalter
DE2948805C2 (de) Wolfram-Kupfer-Tränkwerkstoff für Vakuumschalter
DE3543586C2 (de)
DE1558689B1 (de) Legierung fuer abbrandsichere elektrische Kontakte
DE2920014C2 (de)
DE3614642C2 (de)
WO1992022079A1 (de) Kontaktwerkstoff auf silberbasis zur verwendung in schaltgeräten der energietechnik sowie verfahren zur herstellung von kontaktstücken aus diesem werkstoff
DE3150846C2 (de)
DE69111701T2 (de) Kontakt für einen Vakuumschalter.
DE2619459A1 (de) Sinterverbundwerkstoff als kontaktwerkstoff fuer vakuum-mittelspannungs- leistungsschalter
DE3006275C2 (de) Unterbrecherkontakt für Vakuumschalter
DE2824117A1 (de) Verfahren zum herstellen eines anisotropen sinterverbundwerkstoffes mit richtgefuege
EP0338401B1 (de) Pulvermetallurgisches Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs für elektrische Kontakte aus einem Verbundwerkstoff auf Silberbasis mit Eisen

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee