DE4319137A1 - Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Siler-Zinkoxid - Google Patents
Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Siler-ZinkoxidInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Werkstoff für elektrische
Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid- bestehend aus
Silber oder einer hauptsächlich Silber enthaltenden Legie
rung, Zinnoxid und weiteren Oxiden oder Karbiden von Wolfram,
Molybdän, Vanadium, Wismut, Titan und/oder Kupfer. Ein sol
cher Werkstoff ist aus der WO 89/09478 bekannt.
Aufgrund ihrer besseren Umweltverträglichkeit und ihrer zu
mindest teilweise günstigeren Lebensdauer haben Kontaktwerk
stoffe auf der Basis von Silber-Zinnoxid begonnen, die bis
dahin bevorzugten Silber-Cadmiumoxidwerkstoffe zu ersetzen.
Da das Zinnoxid wegen seiner höheren thermischen Beständig
keit dazu neigt, unter Lichtbogeneinwirkung schlecht leitende
Schlackenschichten an der Kontaktoberfläche zu bilden,
ist jedoch das Erwärmungsverhalten unter Dauerstrom
bei Kontakten aus Silber-Zinnoxid unbefriedigend. Um
diesen Nachteil zu beseitigen, werden dem in der Regel
pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoff Zusätze in
Pulverform beigegeben, die zu einer niedrigeren Tempe
ratur an der Kontaktstelle führen. Als geeignete Zu
sätze in diesem Sinn sind in der Patentliteratur vor
allem Wolfram- und Molybdänverbindungen bekanntgewor
den (DE-A-29 33 338, DE-A-31 02 067, DE-A-32 32 627).
Als Zusätze sind ferner Wismut- und Germaniumverbindungen
genannt worden (DE-A-31 02 067 und DE-A-32 32 627). Diese
Zusätze helfen, Zinnoxidpartikel zu benetzen, so daß dann,
wenn die Kontaktstückoberfläche unter der Wirkung eines
Schaltlichtbogens lokal aufschmilzt, das Zinnoxid fein
teilig in Suspension bleibt. Neben dieser positiven Wirkung
hinsichtlich des Erwärmungsverhaltens unter Dauerstrom haben
diese Zusätze jedoch auch unerwünschte Nebenwirkungen. Die
ohnehin nicht ganz befriedigende plastische Verformbarkeit
der Silber-Zinnoxid-Kontaktwerkstoffe, zu deren Verbesserung
beispielsweise eine Vorbehandlung des Zinnoxidpulvers durch
Glühen durchgeführt wird (DE-A-29 52 128), wird durch die
Zusätze noch verschlechtert, weil diese versprödend wirken.
Das gilt insbesondere für Wismut- und Molybdänoxid. Ein
weiterer Nachteil insbesondere der Wolfram- und Molybdän
verbindungen besteht darin, daß sie - insbesondere im
Schaltbetrieb unter AC1-Belastung (DIN 57660 Teil 102) -
eine Materialübertragung begünstigen- die zu beschleunigtem
Abbrand und damit zu einer Verringerung der Lebensdauer
führt.
Nach der Lehre der WO 89/09478 soll ein Kontaktwerkstoff
mit geringer Verschweißneigung und möglichst niedriger
Kontakttemperatur unter Dauerstrombelastung dadurch er
reicht werden, daß man gezielt ein Gefüge herstellt, in
welchem Bereiche, in denen kein oder nur sehr wenig Metall
oxid enthalten ist, abwechseln mit Bereichen, in denen die
gesamte oder der weit überwiegende Teil der Metalloxid
komponente in feiner Verteilung enthalten ist. Zu diesem
Zweck wird unter anderem ein Verbundpulver hergestellt, wel
ches den überwiegenden Teil des Zinnoxids und der weiteren
Oxide und/oder Karbide sowie einen Teil des Silbers ent
hält. Dieses Verbundpulver wird mit dem restlichen Silber
pulver und ggfs. mit dem kleineren Rest der Metalloxide
vermischt, verdichtet, gesintert und umgeformt. Auf diese
Weise erhält man zwar einen gut brauchbaren Werkstoff,
jedoch nach einem verhältnismäßig aufwendigen Verfahren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Werkstoff der eingangs genannten Art zu schaffen,
der durch oxidische oder karbidische Zusätze ein ebenso
günstiges Erwärmungsverhalten zeigt wie die bekannten
Kontaktwerkstoffe, jedoch weniger spröde ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Werkstoff mit den
in den Ansprüchen 1 oder 2 angegebenen Merkmalen. Vor
teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung macht nicht den naheliegenden Versuch,
neue Zusätze aufzufinden, die die Kontaktstellentempe
ratur senken, aber nicht oder weniger versprödend wirken,
vielmehr werden erfindungsgemäß Zusätze verwendet, die
zu diesem Zweck bereits bekannt sind und von denen man
weiß, daß sie versprödend wirken. Erfindungsgemäß wird
jedoch der gewählte Zusatz nicht als gesondertes Pulver
neben Silberpulver und Zinnoxidpulver (DE-A-29 33 338,
DE-A-31 02 067, DE-A-32 32 627) und auch nicht als Be
standteil eines Silber-Zinnoxid-Verbundpulvers einge
setzt, welches mit weiterem Silberpulver und ggfs. Me
talloxidpulvern gemischt wird (WO 89/09478), vielmehr
wird ein Werkstoff gebildet, welcher in einer aus Sil
ber oder aus einer hauptsächlich Silber enthaltenden
Legierung bestehenden Matrix Zinnoxidbereiche eingelagert,
enthält, in welchen die weiteren Oxide und/oder Karbide
an das Zinnoxid gebunden konzentriert sind und die Sil
bermatrix - abgesehen von etwaigen löslichen Anteilen -
frei ist von den weiteren Oxiden und Karbiden. In diesen
zinnoxidbereichen können die Oxide als einphasiges
Mischoxid oder als zweiphasiges oder mehrphasiges
Oxidgemisch (z. B. in einem Teilchenverbund oder in
einem Schichtverbund) vorliegen. Einen solchen Werkstoff
stellt man bevorzugt rein pulvermetallurgisch her, in
dem man ein Silberpulver oder ein Silberlegierungspulver
mit einem Verbundpulver mischt, in welchem die weiteren
Oxide und/oder Karbide an das Zinnoxid gebunden sind,
Formkörper daraus preßt und diese sintert und erforder
lichenfalls nachverdichtet oder umformt. Es ist aber auch
möglich, das Verbundpulver in eine schmelze des Matrix
metalls einzurühren und diese dann erstarren zu lassen.
Überraschenderweise erreicht man erfindungsgemäß eine
bestimmte Senkung der Kontaktstellentemperatur unter
vorgegebenen Betriebsbedingungen bereits mit einem ge
ringeren Anteil des gewählten oxidischen und/oder kar
bidischen Zusatzes zum Zinnoxid als bisher, so daß der
Kontaktwerkstoff weniger spröde ist. Als weiterer Vor
teil kommt hinzu, daß infolge des geringeren Anteils
des elektrisch nicht leitenden Zusatzes der elektrische
Widerstand des Kontaktwerkstoffes zusätzlich herabge
setzt wird, was einen weiteren Beitrag zur Senkung der
Kontaktstellentemperatur leistet.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß
durch den geringeren Anteil des gewählten Zusatzes die
Lebensdauer von Kontaktstücken aus dem Werkstoff er
höht wird, denn die Zusätze, die wie das Molybdänoxid
dazu neigen, unter Lichtbogeneinwirkung zu verdampfen,
führen dank ihres geringeren Anteils zu einer geringeren
Bläschenbildung an der Kontaktfläche und damit zu einem
geringeren Abbrand.
Erste Erfahrungen mit dem erfindungsgemäßen Kontaktwerk
stoff zeigen, daß eine bestimmte Senkung der Kontakt
stellentemperatur erfindungsgemäß sogar mit nur einem
Viertel bis einem Fünftel der Zusatzmenge erreicht werden
kann, die im Stand der Technik für eine gleich große Sen
kung der Kontaktstellentemperatur benötigt würde!
Mit besonders wenig zusätzlichem Oxid bzw. Karbid kommt
man aus, wenn man dafür sorgt, daß diese Zusätze im
Grenzbereich von den Zinnoxidbereichen zur Silbermatrix
konzentriert sind. Einen solchen Werkstoff kann
man dadurch erhalten, daß man Zinnoxidpulver und den
pulverförmigen Zusatz miteinander vermischt und gemeinsam
glüht, so daß die Zinnoxid-Pulverteilchen vom Zusatz
benetzt werden und/oder ein Teil des Zusatzes in den
Oberflächenbereich der Zinnoxidpartikel diffundiert, wo
bei ein einphasiges Mischoxid (also eine neue chemische
Verbindung) oder ein zweiphasiges oder mehrphasiges
Oxidgemisch gebildet werden kann. Für eine längere
Lebensdauer von erfindungsgemäßen Kontaktstücken ist
es günstig, wenn die zusätzlichen Oxide und/oder Karbide
sich nicht nur im Grenzbereich von den Zinnoxidbe
reichen zur Silbermatrix befinden, sondern wenn sich
die zusätzlichen Oxide und/oder Karbide durchgehend in
den Zinnoxidbereichen befinden. Vorzugsweise wird des
halb das Zinnoxidverbundpulver durch Anwendung eines
Reaktionssprühverfahrens erhalten, indem man eine Lösung
eines Salzes von Zinn und eines Salzes des Metalls oder
der Metalle, aus deren Oxiden oder Karbiden der Zusatz
bestehen soll, in eine heiße, oxidierende Atmosphäre
sprüht, in welcher die Salze thermisch zersetzt werden,
so daß ein feinteiliges Verbundpulver ausfällt, in wel
chem Zinnoxid und die Oxide oder Mischoxide der Zusatz
metalle in einem innigen Verbund vorliegen. Das Reaktions
sprühverfahren ist beispielsweise in der DE-C-29 29 630,
der US-A-3 510 291 und in der EP-A-0 012 202 offenbart.
Ein karbidhaltiges Zinnoxidverbundpulver kann man erhal
ten, wenn man das Karbid als feines Pulver in der zu ver
sprühenden Lösung suspendiert. Beim Versprühen der Suspen
sion in einer heißen oxidierenden Atmosphäre lagern sich
an den Karbidteilchen das Zinnoxid und die weiteren Oxide
an, wobei die Verweilzeit in der heißen oxidierenden Atmos
phäre so kurz gehalten wird, daß die reduzierende Wirkung
der Karbide nicht zum Tragen kommt.
Das Reaktionssprühverfahren kann mit Vorteil auch einge
setzt werden, um ein Zinnoxidpulver zu erhalten, welches
oberflächlich mit den weiteren Oxiden überzogen ist, in
dem man in Abwandlung der vor stehend beschriebenen Ver
fahrensweise ansteile eines Zinnsalzes in der Salzlösung
ein feinteiliges Zinnoxidpulver suspendiert und diese
Suspension in eine heiße oxidierende Atmosphäre sprüht.
Schließlich ist es auch möglich, einen Teil der Oxide,
zu denen auch Zinnoxid gehören kann, ggfs. auch Karbide,
die im Werkstoff als Zusatz enthalten sein sollen, in
einer Lösung zu suspendieren, welche die Metalle für
den restlichen Oxidbestandteil des Werkstoffs gelöst
enthält, und die so gebildete Suspension nach dem
Reaktionssprühverfahren zu versprühen. Auf diese Weise
lassen sich Verbundpulver mit vielfältig abgewandeltem
Aufbau herstellen, maßgeschneidert für den jeweiligen
Verwendungszweck des Kontaktwerkstoffs.
Um die nötige Sicherheit gegen ein Verschweißen der
Kontaktstücke zu bieten, die von Silber-Metalloxid-
Werkstoffen verlangt wird, enthält der Werkstoff zweckmäßigerweise
5 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 15
Gew.-% Zinnoxid, und damit das Zinnoxid wie gewünscht
durch die Zusätze in der unter Lichtbogeneinwirkung
auftretenden schmelzflüssigen Phase in Suspension
gehalten werden kann, sollte das Zinnoxidpulver
0,01 bis 10 Gew.-% des weiteren oxidischen oder kar
bidischen Zusatzes enthalten, zweckmäßigerweise aber
nicht mehr als 5 Gew.-%. Im Hinblick darauf, daß
der Werkstoff möglichst wenig spröde sein soll, wählt
man den Zusatz der weiteren Oxide und Karbide so
niedrig wie möglich, um eine unter den vorgegebenen
Einsatzbedingungen vorgegebene Kontaktstellentem
peratur nicht zu überschreiten, wozu wesentlich ge
ringere Mengen genügen als beim Stand der Technik.
Vorzugsweise verwendet man ein Zinnoxidpulver, welches
nur 0,1 bis 1,5 Gew.-% des weiteren Oxids oder Karbids
enthält.
Die Zinnoxidbereiche im Werkstoff sind zweckmäßigerweise
kleiner als 100 µm, vorzugsweise kleiner als 10 µm im
Durchmesser, sollten aber nicht kleiner sein als 0,5 µm,
um keine Dispersionsverfestigung des Werkstoffs zu be
wirken.
Als Zusatz besonders bevorzugt ist Molybdänoxid wegen
seiner besonders günstigen Wirkung auf das Erwärmungs
verhalten.
Die erfindungsgemäße Lehre kann übertragen werden auf
Kontaktwerkstoffe auf der Basis von Silber mit Zinkoxid.
In solchen Werkstoffen werden heute praktisch noch keine
Zusätze verwendet, sondern man bemüht sich bisher, durch
konstruktive Maßnahmen eine Senkung der Kontaktstellen
temperatur zu erreichen. Durch Verwenden eines erfindungsgemäß
mit weiteren Oxiden und/oder Karbiden angereicher
ten Zinkoxids läßt sich auch bei diesem Werkstofftyp
eine Senkung der Kontaktstellentemperatur erreichen.
1. Ein Zinnoxid-Molybdänoxid-Verbundpulver mit 1 Gew.-%
Molybdänoxid wird hergestellt durch Versprühen einer
wäßrigen Lösung von Zinn-II-Chlorid und Molybdän-IV-
Chlorid in einem auf ca. 950°C aufgeheizten Reaktor mit
oxidierender Atmosphäre, wobei ein Zinnoxid-Molybdänoxid
Verbundpulver ausfällt, in dessen Pulverteilchen das Zinn
oxid und das Molybdänoxid in sehr feiner Verteilung vor
liegen.
12 Gew.-% Teile des so hergestellten, mit Molybdänoxid
dotierten Zinnoxidpulvers werden mit 88 Gew.-Teilen eines
Silberpulvers mit einer Teilchengröße kleiner als 40 µm
intensiv gemischt, daraus kalt isostatisch ein zylindri
scher Block von 50 kg Gewicht gepreßt, in Luft gesintert
und dabei 1,5 Stunden bei einer Temperatur von 820°C ge
halten. Der gesinterte Block wird mit Silber ummantelt,
heiß in eine Rückwärtsstrangpresse eingelegt und durch
eine Strangpreßmatrize mit einer sich verzweigenden Aus
preßöffnung hindurchgepreßt, wodurch zwei flache Stränge
entstehen, die auf der einen Seite eine Silber-Zinnoxid-
Oberfläche und auf der anderen Seite eine gut löt- und
schweißbare Silberoberfläche haben. Die Stränge werden
anschließend platt gewalzt und haben dann eine Breite von
8 cm und eine Dicke von 2 mm.
2. Das erste Beispiel wird dahingehend abgewandelt, daß an
stelle einer Lösung von Zinn-II-Chlorid und Molybdän-IV-
Chlorid eine Lösung von Molybdän-IV-Chlorid versprüht
wird, in welcher ein Zinnoxidpulver mit einer Teilchen
größe kleiner als 5 µm suspendiert ist.
Nach Beispiel 1 hergestellte Kontaktstücke zeigen erst
nach einer sehr viel größeren Zahl von schaltspielen
einen Anstieg der Kontakstellentemperatur. Vermutlich
hängt das mit der anderen Struktur des Zinnoxid/Molyb
dänoxidverbundpulvers zusammen, möglicherweise auch mit
einer Mischoxidbildung.
3. Eine Zinn-Legierung mit 2 Gew.-% Kupfer sowie 1 Gew.-%
Wismut wird auf 580°C erhitzt und mittels einer Zwei
stoffdüse in einen Reaktor mit sauerstoffhaltiger Atmos
phäre gesprüht, die sich auf Zimmertemperatur befindet.
Es entsteht ein Mischoxidpulver mit einem Teilchendurch
messer von 4,5 µm nach Fisher.
10 Gew.-% dieses Mischoxidpulvers werden mit einem Silberpulver,
Teilchendurchmesser kleiner als 40 µm, gemischt,
aus der Mischung ein zylinderförmiger Block isostatisch
mit einem Druck von 7,85.10 N/m2 kalt gepreßt, bei 790°C
an Luft für zwei Stunden gesintert und anschließend mit
einer Strangpresse vorwärts zu einem Draht mit einem
Durchmesser von 5 mm stranggepreßt. Dieser Draht wird
durch Ziehen auf einen Durchmesser von 1,4 mm verjüngt
und anschließend zu Kontaktnieten mit einem Kopfdurch
messer von 3,2 mm bei einem Schaftdurchmesser von 1,47 mm
verarbeitet. In ein Relais eingebaut, erweist sich der
neue Werkstoff sowohl bei der Wechselstrom-Lebensdauer
prüfung als auch beim Schalten von Gleichstrom-Lampen
last als den dem Stand der Technik entsprechenden Kontakt
werkstoffen deutlich überlegen.
4. Aus einer wäßrigen Lösung von Zinkchlorid und Meta-Wolfram
säure wird ein Mischoxidpulver hergestellt, indem die Lösung
in einen auf 1100°C aufgeheizten Reaktor gesprüht wird. Das
auf diese Weise gewonnene Zink-Wolfram-Oxidgemisch hat einen
Wolframoxidanteil von 1 Gew.-% und einen mittleren Teilchen
durchmesser von 2,4 µm.
Das Oxidpulver wird wie in Beispiel 1 mit Silberpulver ver
mischt und zu Kontaktplättchen weiterverarbeitet.
5. Eine wäßrige Lösung von Zinnacetat und Ammoniumheptamolybdat
wird in einen Reaktor bei einer Temperatur von 800°C ver
sprüht und so ein Oxidpulver mit einem Molybdänoxidgehalt
von 350 ppm und einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,9 µm
erhalten.
Mit diesem Pulver wird wie in Beispiel 1 ein Kontaktwerkstoff
hergestellt, der in einem schaltgerät mit einer Leistung von
37 kW einer Lebensdauerprüfung nach Prüfkategorie AC1 unter
zogen wird. Diese Lebensdauerprüfung wird zur Durchführung
einer Erwärmungsprüfung bei Dauerstromführung unterbrochen.
Das Ergebnis dieser Erwärmungsprüfung ist in Fig. 1 darge
stellt und mit einer analogen Prüfung für einen dem stand der
Technik entsprechenden Werkstoff aus 88 Gew.-% Ag, 11,6 Gew.-%
SnO2 und 0,4 Gew.-% MoO3 verglichen (Fig. 2).
Wie zu erkennen ist, ist das Erwärmungsverhalten des neu
artigen Werkstoffes genau so gut wie das des herkömmlichen
Werkstoffes, obwohl der neuartige Werkstoff, bezogen auf
den gesamten Kontaktwerkstoff, lediglich einen Molybdänoxid
anteil von 42 ppm aufweist, während der dem Stand der Tech
nik entsprechende Werkstoff für das gleiche vorteilhafte
Ergebnis eine Molybdänoxidmenge von 0,4 Gew.-% benötigt,
also rund einhundertmal so viel.
6. Eine wäßrige Lösung von Zinnchlorid, Wismutoxid und Kupfer
chlorid wird in einen Reaktor mit einer Temperatur von
1200°C versprüht und so ein Mischoxidpulver mit einem Wis
mutoxidgehalt von 0,8 Gew.-% und einem Kupferoxidgehalt von
1,5 Gew.-% sowie einer mittleren Teilchengröße von 3 µm er
halten. Hieraus werden analog zu Beispiel 1 Kontaktplätt
chen hergestellt. Hierbei zeigt sich, daß der neuartige
Kontaktwerkstoff im Gegensatz zu solchen, die auf dem her
kömmlichen pulvermetallurgischem Weg hergestellt werden
und Wismutoxid enthalten, gut verformbar ist. Die erhaltenen
Kontaktplättchen werden in einem Motorschütz nach Prüf
kategorie AC3 einer elektrischen Lebensdauerprüfung unter
zogen. Fig. 3 zeigt den Gesamtabbrand der Kontaktstücke
als Funktion der Schaltspielzahl für den neuartigen Werk
stoff als auch für einen dem Stand der Technik entsprechen
den. Wie zu erkennen, liegt der Masseverlust bei dem neu
artigen Werkstoff wesentlich unterhalb dem des herkömm
lichen Werkstoffes, was zu einer Verlängerung der elektri
den Lebensdauer um etwa 50% führt. Kontaktplättchen aus
Silber-Zinn-Kupferoxid-Wismutoxid lassen sich nach
konventionellen Pulvermetallurgischen Verfahren nur schwer
herstellen, weil das versprödend wirkende Wismutoxid beim
Verformen des Kontaktwerkstoffs zu Rissen führt.
Claims (18)
1. Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von
Silber-Zinnoxid, welcher in einer Matrix aus Silber
der aus einer hauptsächlich silber enthaltenden Legierung
Zinnoxidbereiche und weitere Oxide und/oder Karbide ent
hält, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Oxide
und Karbide in den zinnoxidbereichen und/oder in einem
Grenzbereich zwischen den Zinnoxidbereichen und der
Silbermatrix enthalten sind,
daß der Anteil der weiteren Oxide und Karbide zusammen genommen bis zu 40 Gew.-% bezogen auf die Menge des Zinn oxids beträgt,
daß es sich bei den weiteren Oxiden und Karbiden um die von Molybdän, Wolfram, Wismut, Antimon, Germanium, Vana dium, Kupfer oder Indium handelt,
und daß die Silbermatrix - abgesehen von einem darin evtl. löslichen Anteil - frei ist von den weiteren Oxiden und Karbiden.
daß der Anteil der weiteren Oxide und Karbide zusammen genommen bis zu 40 Gew.-% bezogen auf die Menge des Zinn oxids beträgt,
daß es sich bei den weiteren Oxiden und Karbiden um die von Molybdän, Wolfram, Wismut, Antimon, Germanium, Vana dium, Kupfer oder Indium handelt,
und daß die Silbermatrix - abgesehen von einem darin evtl. löslichen Anteil - frei ist von den weiteren Oxiden und Karbiden.
2. Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis
von silber-Zinnoxid, der erhalten wird durch
- - Mischen eines Pulvers aus Silber oder aus einer haupt sächlich silber enthaltenden Legierung mit einem Zinn oxidpulver, dessen Pulverteilchen bis zu 40 Gew.-% (be zogen auf die Menge des Zinnoxids) eines Oxids und/oder Karbids von Molybdän, Wolfram, Wismut, Antimon, Ger manium, Vanadium, Kupfer oder Indium enthalten,
- - Verdichten und
- - Sintern.
3. Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anteil des Zinnoxids und der
weiteren Oxide und Karbide zusammengenommen 5 bis 20
Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht des Werkstoffs)
beträgt.
4. Werkstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Zinnoxids und der weiteren Oxide
und Karbide zusammengenommen 8 bis 15 Gew.-% (bezogen auf
das Gesamtgewicht des Werkstoffs) beträgt.
5. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnete daß die Zinnoxidbereiche
mindestens 0,01 Gew.-% (bezogen auf die Menge des Zinn
oxids) der weiteren Oxide und/oder Karbide enthalten.
6. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Zinnoxidbereiche bis
zu 10 Gew.-% (bezogen auf die Menge des Zinnoxids) der
weiteren Oxide und/oder Karbide enthalten.
7. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zinnoxidbereiche bis zu
Gew.-% (bezogen auf die Menge des Zinnoxids) der weiteren
Oxide und/oder Karbide enthalten.
8. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zinnoxidbereiche bis zu
2,5 Gew.-% (bezogen auf die Menge des Zinnoxids) der
weiteren Oxide und/oder Karbide enthalten.
9. Werkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zinnoxidbereiche 0,1 bis 1,5 Gew.-% der
weiteren Oxide und/oder Karbide enthalten.
10. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der er
halten wird durch Mischen von Zinnoxidpulver mit den
weiteren Oxiden und/oder Karbiden in Pulverform, Glühen
der Mischung, so daß durch Diffundieren der weiteren
Oxide und/oder Karbide in die Zinnoxidpulverteilchen ein
Verbundpulver entsteht, Abtrennen des Überschusses der
weiteren Oxide und Karbide vom Verbundpulver und Einlagern
des Verbundpulvers in eine Matrix aus Silber oder aus einer
hauptsächlich silber enthaltenden Legierung.
11. Werkstoff nach einem der Ansprüchen 1 bis 9, der er
halten wird durch sprühen einer Lösung eines Salzes
von Zinn und eines Salzes des Metalles oder der Metalle,
deren Oxide der Werkstoff zusätzlich zum Zinnoxid ent
halten soll, in eine heiße, oxidierende Atmosphäre, in
welcher die Salze unter der Einwirkung von Wärme in Oxide
umgewandelt werden, so daß ein feinteiliges Verbund
pulver ausfällt, welches das Zinnoxid und die weiteren
Oxide enthält, und Einlagen dieses Verbundpulvers in
eine Matrix aus Silber oder aus einer hauptsächlich Sil
ber enthaltenden Legierung.
12. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß er mit den weiteren
Oxiden und/oder Karbiden überzogene Zinnoxidteilchen
enthält.
13. Werkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit den weiteren Oxiden und/oder Karbiden
überzogenen Zinnoxidteilchen erhalten werden, in dem man
eine Suspension von Zinnoxid in einer Lösung eines Salzes
bzw. Von Salzen des Metalles bzw. der Metalle, deren Oxide
zusätzlich zum Zinnoxid im Werkstoff enthalten sein sollen,
in eine heiße, oxidierende Atmosphäre sprüht, in welcher
die Salze thermisch in Oxide umgewandelt werden und sich
an den aus der Suspension stammenden Zinnoxidteilchen
anlagern.
14. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der
erhalten wird durch sprühen einer Suspension von
Zinnoxid und/oder einem oder mehreren Oxiden und/oder
Karbiden, welche zusätzlich zum Zinnoxid im Werkstoff
enthalten sein sollen, in einer Lösung eines Salzes bzw.
von Salzen des Metalles bzw. der Metalle, deren Oxide
der Werkstoff als restlichen oxidischen Bestandteil ent
halten soll, in eine heiße oxidierende Atmosphäre, in
welcher die Salze thermisch in Oxide umgewandelt wer
den und sich an die aus der Suspension stammenden Oxid
teilchen und/oder Karbidteilchen anlagern.
15. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnete daß seine Zinnoxid
bereiche im Durchmesser kleiner als 100 µm sind.
16. Werkstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß seine Zinnoxidbereiche im Durchmesser
dicht größer als 10 µm sind.
17. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß seine Zinnoxid
bereiche im Durchmesser mindestens 0,5 µm groß sind.
18. Werkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnete daß das Zinn ganz oder
teilweise durch Zink ersetzt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934319137 DE4319137A1 (de) | 1992-06-10 | 1993-06-09 | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Siler-Zinkoxid |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4219333 | 1992-06-10 | ||
DE4311399 | 1993-04-07 | ||
DE19934319137 DE4319137A1 (de) | 1992-06-10 | 1993-06-09 | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Siler-Zinkoxid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4319137A1 true DE4319137A1 (de) | 1993-12-16 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934319137 Withdrawn DE4319137A1 (de) | 1992-06-10 | 1993-06-09 | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Siler-Zinkoxid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4319137A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4331526A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-17 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE4408512A1 (de) * | 1994-03-14 | 1995-09-21 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Verfahren zur Herstellung von hochdispersen Metallkolloiden und trägerfixierten Metallclustern |
DE19503182C1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-05-15 | Degussa | Sinterwerkstoff auf der Basis Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE102005038235A1 (de) * | 2005-08-12 | 2007-02-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Verwendung von Indium-Zinn-Mischoxid für Werkstoffe auf Silberbasis |
CN100341082C (zh) * | 2005-01-10 | 2007-10-03 | 宁波凌日表面工程有限公司 | 控制银-氧化锡电触头材料添加剂分布均匀性的方法 |
EP2644723A1 (de) | 2012-03-26 | 2013-10-02 | Umicore AG & Co. KG | Verbundwerkstoff |
RU2501133C2 (ru) * | 2008-11-06 | 2013-12-10 | Додуко Гмбх | Способ изготовления полуфабриката детали для электрических контактов, полуфабрикат детали и деталь электрического контакта |
-
1993
- 1993-06-09 DE DE19934319137 patent/DE4319137A1/de not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4331526C2 (de) * | 1992-09-16 | 1998-07-30 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zur Herstellung eines Verbundpulvers hierfür |
DE4331526C3 (de) * | 1992-09-16 | 2003-11-06 | Ami Doduco Gmbh | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zur Herstellung eines Verbundpulvers hierfür |
DE4331526A1 (de) * | 1992-09-16 | 1994-03-17 | Duerrwaechter E Dr Doduco | Werkstoff für elektrische Kontakte auf der Basis von Silber-Zinnoxid oder Silber-Zinkoxid und Verfahren zu seiner Herstellung |
DE4408512A1 (de) * | 1994-03-14 | 1995-09-21 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Verfahren zur Herstellung von hochdispersen Metallkolloiden und trägerfixierten Metallclustern |
EP0725154A1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-08-07 | Degussa Aktiengesellschaft | Sinterwerkstoff auf der Basis Silberzinnoxid für elektrische Kontakte und Verfahren zu dessen Herstellung |
US5798468A (en) * | 1995-02-01 | 1998-08-25 | Degussa Aktiengesellschaft | Sintering material containing silver-tin oxide for electrical contacts and process for its manufacture |
DE19503182C1 (de) * | 1995-02-01 | 1996-05-15 | Degussa | Sinterwerkstoff auf der Basis Silber-Zinnoxid für elektrische Kontakte und Verfahren zu dessen Herstellung |
CN100341082C (zh) * | 2005-01-10 | 2007-10-03 | 宁波凌日表面工程有限公司 | 控制银-氧化锡电触头材料添加剂分布均匀性的方法 |
DE102005038235A1 (de) * | 2005-08-12 | 2007-02-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Verwendung von Indium-Zinn-Mischoxid für Werkstoffe auf Silberbasis |
RU2501133C2 (ru) * | 2008-11-06 | 2013-12-10 | Додуко Гмбх | Способ изготовления полуфабриката детали для электрических контактов, полуфабрикат детали и деталь электрического контакта |
EP2644723A1 (de) | 2012-03-26 | 2013-10-02 | Umicore AG & Co. KG | Verbundwerkstoff |
WO2013144112A1 (de) | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Umicore Ag & Co. Kg | Kontaktwerkstoff |
US9928931B2 (en) | 2012-03-26 | 2018-03-27 | Umicore Technical Materials Ag & Co. Kg | Contact material |
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