JPH0241572B2 - - Google Patents
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- JPH0241572B2 JPH0241572B2 JP56108536A JP10853681A JPH0241572B2 JP H0241572 B2 JPH0241572 B2 JP H0241572B2 JP 56108536 A JP56108536 A JP 56108536A JP 10853681 A JP10853681 A JP 10853681A JP H0241572 B2 JPH0241572 B2 JP H0241572B2
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Landscapes
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は電流を通電開閉する機器に使用する電
気接点材料に関するものである。 また特にAg−Ni−硼化物系合金の特性向上を
目的としたものである。従来Ag−WC系合金は
そのすぐれ耐アーク性、耐溶着性のため気中しや
断器、開閉器の機器の接点として広く使用されて
いる。しかるに最近、ノーヒユーズブレーカを始
めとする気中しや断器や開閉器等の機器は小型、
高性能性のすう勢にあり、こに伴つて接点材料へ
の負荷が厳しくなり、接点性能の向上が強く要請
されている。又機器の小型化により接点寸法の小
型化、接触圧力の低下の傾向にあり、これによつ
て電流しや断時に生ずる消耗、飛散が増大し接点
の溶着や機器の絶縁劣化、さらに定格電流開閉時
に温度上昇が起り易いといつた問題が生じてい
る。このような特性改善の要望に答えるものの一
つとしてAg−WC合金にグラフアイト(Gr)を
添加した接点が開発された。この接点は開閉時発
生したアーク熱でGrが還元ガスとなりWCの酸化
を防止して温度上昇を抑え、かつGrの潤滑性に
より耐溶着性を高める効果がある。しかし乍ら、
Grの添加によつて逆に消耗、絶縁特性が低下す
る欠点があつた。このため小型高性能のしや断器
や開閉器では可動接点にはAg−WC接点、固定
接点にはAg−WC−Gr接点という組合せで使用
せざるを得なかつた。しかし、可動部と固定部で
材質を変えて組合せることは部品管理が極めて面
倒なことである。更にこのような組合せによる使
用法でも最近の小型高性能の機器では接触圧力が
小さく、開閉時に発生するアーク熱によつて異常
な温度上昇、消耗絶縁劣化、溶着が多発し更に接
点性能の改善が要望されている。一方、これらの
要求に対しAg−Ni−硼化物系接点が発明されて
いるが、温度上昇面でやや難点があり、使用範囲
が狭い欠点があつた。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり
耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、
かつ温度上昇が低い実用性に優れた接点合金を提
供するものである。更に本発明合金は高価な銀量
を可成り少くしても接点として使用可能な安価な
接点合金を提供するものである。 本発明による合金は、鉄族金属と銀にa,
a,a族金属の硼化物及びグラフアイトを分散
含有せしめ、硼化物が銀及び鉄族金属中に分散し
たことを特徴とする電気接点材料である。 以下本発明による合金の特徴を説明する。 発明者等は銀に鉄族金属と各種硼化物を添加し
た合金の検討を種々行つた結果、該鉄族金属中に
硼化物が分散した合金が電流の開閉時に発生する
アーク熱での消耗、飛散が極端に少く、機器の絶
縁劣化や溶着の少い効果を示すことを再確認し
た。 しかし乍ら、鉄族金属や硼化物は耐酸化性が悪
く開閉時に発生するアーク熱によつて酸化し、接
点表面に酸化硼素を形成し接触抵抗を増大させ機
器の温度上昇が高くなる欠点がある。このため鉄
族金属や硼化物の酸化防止として還元性に優れた
Grを上記接点合金に添加せしめると、Grは電気
開閉時の熱で分解して還元ガスを発生し鉄族金属
や硼化物を酸化から防止し接触抵抗を小さく抑
え、機器の温度上昇を低下せしめると共にGrの
潤滑性により耐溶着性を高めることがわかつた。 即ち、銀中に、高温度での機械強度や結合強度
の優れた鉄族金属に硼化物を固溶せしめて耐消耗
性や耐溶着性を向上し、更に還元性と潤滑性の優
れたGrを添加することにより、従来のAg−WC
−Gr系Ag−Ni−硼化物系接点では期待できなか
つた高性能の耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性、温
度上昇特性を共に具備た合金を得ることができ
た。 尚、鉄族金属と硼化物の固溶反応は一般に高温
でしか起らないが、銀が存在すると焼結時銀が液
相となり、この液相を介して反応が促進されるこ
とが判明した。 鉄族金属はFe,Co,Niであり、5〜60重量%
であり好ましくは20〜50重量%が適当である。5
重量%以下では鉄族金属が銀中に分散し、硼化物
の固溶が起きず耐消耗性が向上しない。また60重
量%以上ではGrを添加しても接触抵抗が低下せ
ず温度上昇特性の向上効果がない。 硼化物としてはW,Mo,Ta,Nb,Ti,Cr,
Zr,V等のa,a,a族の硼化物が効果
があり、その量としては5〜70重量%が好まし
く、特に2.0〜50重量%の特性が良い。硼化物が
5重量%以下では銀中の硼化物量が少な過ぎて耐
溶着性が不充分であり、70重量%以上ではCrを
添加しても接触抵抗が低下せず温度上昇特性の向
上が認められない。次にGrの有効範囲は1〜11
重量%であり好ましくは3〜7重量%である。1
重量%以下では鉄族金属や硼化物が上記範囲内で
あつても温度上昇特性の向上が認めれず、また11
重量%以上では合金製造が困難であり実用性がな
い。 尚、本発明の目的を害しない0.1重量%程度の
Al,Si,Se,Te,Bi,Zn,Cd,In,Sn,Ca,
Na等の金属元素が入つても差しつかえない。 次に実施例によつて本発明による接点合金の特
徴を具体的に説明する。 実施例 1 第1表、第2表、第3表及び第4表に示した割
合で各粉末を配合し、混合後成型体を作り、該成
型体を水素雰囲気中で1100℃の温度で焼結した。
この焼結体を再加圧して気孔率が殆んど零の合金
を作製した。合金中第4表のものは比較材として
の従来の合金である。
気接点材料に関するものである。 また特にAg−Ni−硼化物系合金の特性向上を
目的としたものである。従来Ag−WC系合金は
そのすぐれ耐アーク性、耐溶着性のため気中しや
断器、開閉器の機器の接点として広く使用されて
いる。しかるに最近、ノーヒユーズブレーカを始
めとする気中しや断器や開閉器等の機器は小型、
高性能性のすう勢にあり、こに伴つて接点材料へ
の負荷が厳しくなり、接点性能の向上が強く要請
されている。又機器の小型化により接点寸法の小
型化、接触圧力の低下の傾向にあり、これによつ
て電流しや断時に生ずる消耗、飛散が増大し接点
の溶着や機器の絶縁劣化、さらに定格電流開閉時
に温度上昇が起り易いといつた問題が生じてい
る。このような特性改善の要望に答えるものの一
つとしてAg−WC合金にグラフアイト(Gr)を
添加した接点が開発された。この接点は開閉時発
生したアーク熱でGrが還元ガスとなりWCの酸化
を防止して温度上昇を抑え、かつGrの潤滑性に
より耐溶着性を高める効果がある。しかし乍ら、
Grの添加によつて逆に消耗、絶縁特性が低下す
る欠点があつた。このため小型高性能のしや断器
や開閉器では可動接点にはAg−WC接点、固定
接点にはAg−WC−Gr接点という組合せで使用
せざるを得なかつた。しかし、可動部と固定部で
材質を変えて組合せることは部品管理が極めて面
倒なことである。更にこのような組合せによる使
用法でも最近の小型高性能の機器では接触圧力が
小さく、開閉時に発生するアーク熱によつて異常
な温度上昇、消耗絶縁劣化、溶着が多発し更に接
点性能の改善が要望されている。一方、これらの
要求に対しAg−Ni−硼化物系接点が発明されて
いるが、温度上昇面でやや難点があり、使用範囲
が狭い欠点があつた。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり
耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、
かつ温度上昇が低い実用性に優れた接点合金を提
供するものである。更に本発明合金は高価な銀量
を可成り少くしても接点として使用可能な安価な
接点合金を提供するものである。 本発明による合金は、鉄族金属と銀にa,
a,a族金属の硼化物及びグラフアイトを分散
含有せしめ、硼化物が銀及び鉄族金属中に分散し
たことを特徴とする電気接点材料である。 以下本発明による合金の特徴を説明する。 発明者等は銀に鉄族金属と各種硼化物を添加し
た合金の検討を種々行つた結果、該鉄族金属中に
硼化物が分散した合金が電流の開閉時に発生する
アーク熱での消耗、飛散が極端に少く、機器の絶
縁劣化や溶着の少い効果を示すことを再確認し
た。 しかし乍ら、鉄族金属や硼化物は耐酸化性が悪
く開閉時に発生するアーク熱によつて酸化し、接
点表面に酸化硼素を形成し接触抵抗を増大させ機
器の温度上昇が高くなる欠点がある。このため鉄
族金属や硼化物の酸化防止として還元性に優れた
Grを上記接点合金に添加せしめると、Grは電気
開閉時の熱で分解して還元ガスを発生し鉄族金属
や硼化物を酸化から防止し接触抵抗を小さく抑
え、機器の温度上昇を低下せしめると共にGrの
潤滑性により耐溶着性を高めることがわかつた。 即ち、銀中に、高温度での機械強度や結合強度
の優れた鉄族金属に硼化物を固溶せしめて耐消耗
性や耐溶着性を向上し、更に還元性と潤滑性の優
れたGrを添加することにより、従来のAg−WC
−Gr系Ag−Ni−硼化物系接点では期待できなか
つた高性能の耐溶着性、耐消耗性、耐絶縁性、温
度上昇特性を共に具備た合金を得ることができ
た。 尚、鉄族金属と硼化物の固溶反応は一般に高温
でしか起らないが、銀が存在すると焼結時銀が液
相となり、この液相を介して反応が促進されるこ
とが判明した。 鉄族金属はFe,Co,Niであり、5〜60重量%
であり好ましくは20〜50重量%が適当である。5
重量%以下では鉄族金属が銀中に分散し、硼化物
の固溶が起きず耐消耗性が向上しない。また60重
量%以上ではGrを添加しても接触抵抗が低下せ
ず温度上昇特性の向上効果がない。 硼化物としてはW,Mo,Ta,Nb,Ti,Cr,
Zr,V等のa,a,a族の硼化物が効果
があり、その量としては5〜70重量%が好まし
く、特に2.0〜50重量%の特性が良い。硼化物が
5重量%以下では銀中の硼化物量が少な過ぎて耐
溶着性が不充分であり、70重量%以上ではCrを
添加しても接触抵抗が低下せず温度上昇特性の向
上が認められない。次にGrの有効範囲は1〜11
重量%であり好ましくは3〜7重量%である。1
重量%以下では鉄族金属や硼化物が上記範囲内で
あつても温度上昇特性の向上が認めれず、また11
重量%以上では合金製造が困難であり実用性がな
い。 尚、本発明の目的を害しない0.1重量%程度の
Al,Si,Se,Te,Bi,Zn,Cd,In,Sn,Ca,
Na等の金属元素が入つても差しつかえない。 次に実施例によつて本発明による接点合金の特
徴を具体的に説明する。 実施例 1 第1表、第2表、第3表及び第4表に示した割
合で各粉末を配合し、混合後成型体を作り、該成
型体を水素雰囲気中で1100℃の温度で焼結した。
この焼結体を再加圧して気孔率が殆んど零の合金
を作製した。合金中第4表のものは比較材として
の従来の合金である。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
上述のように作成した合金についてASTM試
験機により通電特性と消耗特性の評価を行つた。
条件としては、AC100V,50A,Pf1.0、接触圧力
200gr、開離力200gr、接点形状5×5×1.5tmmと
し、2万回の開閉を行つた。2万回開閉での電圧
のバラツキ巾と消耗量の結果を第5表に示す。
験機により通電特性と消耗特性の評価を行つた。
条件としては、AC100V,50A,Pf1.0、接触圧力
200gr、開離力200gr、接点形状5×5×1.5tmmと
し、2万回の開閉を行つた。2万回開閉での電圧
のバラツキ巾と消耗量の結果を第5表に示す。
【表】
【表】
実施例 2
実施例1で作成した合金、A6,B2,C2及び比
較材D1,D2,D3,D4の合金から可動接点4×
7×2mmの寸法に、固定接点8×8×2mmの寸法
に切削加工したのち台金に抵抗鑞付けで接合せし
めこれを50A定格の配線用しや断器に組込み下記
に示す試験条件にて接点性能評価をした結果、第
6表を得た。 試験条件: 過負荷試験:AC220V,200Apf 50回 耐久試験:AC220V,50Apf 54回 温度上昇試験:AC220V,50A 2H 短絡試験:AC220V,7.5KA pf0.5 1PO−CO,2PO−CO
較材D1,D2,D3,D4の合金から可動接点4×
7×2mmの寸法に、固定接点8×8×2mmの寸法
に切削加工したのち台金に抵抗鑞付けで接合せし
めこれを50A定格の配線用しや断器に組込み下記
に示す試験条件にて接点性能評価をした結果、第
6表を得た。 試験条件: 過負荷試験:AC220V,200Apf 50回 耐久試験:AC220V,50Apf 54回 温度上昇試験:AC220V,50A 2H 短絡試験:AC220V,7.5KA pf0.5 1PO−CO,2PO−CO
【表】
第6表で示すように本発明合金は消耗量が少く
温度上昇が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点特
性を有していることがわかる。 本発明合金は上述の通り接点性能が優れている
のみでなく、鉄族金属、硼化物を多量に含有して
おり高価な銀量を大巾に節減できるので工業的価
値の高いものである。
温度上昇が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点特
性を有していることがわかる。 本発明合金は上述の通り接点性能が優れている
のみでなく、鉄族金属、硼化物を多量に含有して
おり高価な銀量を大巾に節減できるので工業的価
値の高いものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 元素周期律表のa,a,a族金属の硼
化物が5〜70重量%、グラフアイト1〜11重量
%、鉄族金属5〜60重量%、残部銀の焼結材から
なることを特徴とする電気接点材料。 2 硼化物がタングステン、モリブデン、タンタ
ル、ニオブ、チタン、クロム、ジルコニウム、バ
ナジウムのうち少なくとも1種の硼化物であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲1項記載の電気接
点材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108536A JPS589953A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電気接点材料 |
| DE19823213265 DE3213265A1 (de) | 1981-04-10 | 1982-04-08 | Elektrisches kontaktmaterial |
| FR8206295A FR2503926B1 (fr) | 1981-04-10 | 1982-04-09 | Materiaux de contact electrique |
| US06/367,603 US4457780A (en) | 1981-04-10 | 1982-04-12 | Electric contact materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108536A JPS589953A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電気接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589953A JPS589953A (ja) | 1983-01-20 |
| JPH0241572B2 true JPH0241572B2 (ja) | 1990-09-18 |
Family
ID=14487290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108536A Granted JPS589953A (ja) | 1981-04-10 | 1981-07-10 | 電気接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589953A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS627673A (ja) * | 1985-06-19 | 1987-01-14 | 旭硝子株式会社 | ZrB↓2系焼結体 |
| JP2819135B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1998-10-30 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置 |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP56108536A patent/JPS589953A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS589953A (ja) | 1983-01-20 |
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