JPH0254409B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0254409B2
JPH0254409B2 JP57065923A JP6592382A JPH0254409B2 JP H0254409 B2 JPH0254409 B2 JP H0254409B2 JP 57065923 A JP57065923 A JP 57065923A JP 6592382 A JP6592382 A JP 6592382A JP H0254409 B2 JPH0254409 B2 JP H0254409B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
contact
weight
matrix
dispersed
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 - Lifetime
Application number
JP57065923A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58181837A (ja
Inventor
Sankichi Shinoda
Yasushi Kigoshi
Akyoshi Takeshima
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57065923A priority Critical patent/JPS58181837A/ja
Publication of JPS58181837A publication Critical patent/JPS58181837A/ja
Publication of JPH0254409B2 publication Critical patent/JPH0254409B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Contacts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はAgマトリクスに金属酸化物を分散し
た電気接点材料に関するものである。 金属酸化物を利用したAg−酸化物複合接点材
料として、Ag−CdO接点材料が広く利用されて
いる。Ag−CdO接点材料は、接点材料に要求さ
れる接触抵抗、耐溶着性、耐アーク消耗などに平
均的に優れた性能を示すことから、継電器、家庭
用電気機器の電源スイツチ、一般産業用の電磁開
閉器など、数アンペア以上の負荷電流域に多用さ
れている。 しかるに、近年、上記各種の電源開閉器に対し
安全上の規制に伴なう接触信頼性、耐絶縁性の向
上が強く要求されて来ている。また他方において
は、電気機器の半導体化に連れて各種の電子部品
は小型化が望まれ、電源開閉器においても例外で
はない。この要求は、接点間距離の縮少など安全
上の規制から見れば相矛盾するものとなり、加え
て、最近においては、Ag資材の急激なコスト上
昇にともない、経済性の面から接点の大きさをよ
り小さくする傾向があり、結果的には、接点の単
位面積当りの開閉負荷を大きくとれる材料が求め
られている。 Agマトリクスに酸化ビスマスを分散させた接
点材料は、接触抵抗が低く耐溶着性の優れた接点
材料であるが、その問題点として消耗量が多いと
いうことが見受けられた。 発明者らはこの点を改良するために種々検討を
重ねた結果、先に、AgマトリクスにBiの酸化物
の他にSnの酸化物を添加し、これら両酸化物を
反応させて、Bi−Snの酸化物(Bi2Sn2O7)とし、
これを分散させた材料を提案した。 この接点材料は、耐溶着性、耐消耗性に対して
良好な特性を示すものであるが、前述したように
最近の傾向により接点の形状を小さくして単位面
積当りの開閉負荷を大きくすると、開閉回数が増
えるにつれて接点が変形し、周辺に酸化物が抜け
たAgに富む層が生成し、接点特性、特に耐溶着
性を悪化させる傾向が見られた。このときの接点
の断面を示すと、第1図のとおりである。図にお
いて、1,1′は接点ばね、2,2′はAg−酸化
物接点、3,3′はAgに富む層である。開閉回数
が増大すると、Agに富む層はそれに比例して成
長するために、接点表面全体におけるAgに富む
層の面積は開閉回数の2乗にあたかも比例する如
くに増える。その結果、接点表面の真に接触して
いる点が、Agに富む層に存在する割合も増大し、
当然のことながら、Agに富む層は耐溶着性が劣
るため、接点の溶着回数は著しく増加し始める。 本発明はこのような点に鑑みて成されたもの
で、改良されたAg−Bi2Sn2O7系電気接点材料を
提供するものである。すなわち、発明者等は上記
AgマトリクスにBi−Snの酸化物(Bi2Sn2O7)を
分散した材料に関して引き続いて改良検討した結
果、Agに富む層の発生を防止する方法としてSn
酸化物(SnO2)をBi−Sn酸化物(Bi2Sn2O7)よ
り十分に多くすることが効果を示すことを見い出
した。 以下、本発明の電気接点材料について詳細に説
明する。 本発明の電気接点材料は、Agマトリクス中に
Bi−Snの酸化物(Bi2Sn2O7)とSnの酸化物
(SnO2)を含有するAg−酸化物複合接点材料で
含有されている酸化物の量は、金属換算値でBi2
〜2.9重量%、Sn6.1〜10重量%であり、残部が
Agとなつている。 上記したAgマトリクスに、Bi−Snの酸化物
(Bi2Sn2O7)とSnの酸化物(SnO2)を分散した
接点材料においては、全体的な傾向として、Bi
の含有量すなわちBi2Sn2O7酸化物の含有量が増
加すると耐溶着性が上昇する傾向にあるが、前述
の如く小型接点に高負荷を印加した場合、Biの
含有量が多いと接点表面の変型が著しく、第1図
に示した傾向をとりやすい。従つて、材料的には
耐溶着性が高いにもかかわらず、開閉回数が増大
すると逆に溶着しやすい結果を招くことになる。
一方、Snの含有量すなわちSnO2が増加すると、
材料そのものの耐溶着性改善の効果は少ないが、
先に記した変型が少なく、第1図に示した傾向が
生じにくい状況を示す。従つて、開閉回数が増大
した場合には、結果的には溶着する割合が少ない
ことになる。この現象は、恐らくBi2Sn2O7
SnO2のアーク放電やジユール熱に対する熱的挙
動においてBi2Sn2O7が不安定であること、さら
には機械的な強度、硬さなどの相違によつてもた
らされているものと考えられる。BiとSnの酸化
物(Bi2Sn2O7)は、Biの酸化物(Bi2O3)とSn
の酸化物(SnO2)をモル比で1:2の割合で700
〜900℃の範囲内の温度で加熱することにより、
黄緑石構造をもつ酸化物として生成する。その融
点は1200℃以上で、昇華性を示し、Agマトリク
スに分散することにより耐溶着性の向上が得られ
る。しかして、AgマトリクスにBi−Sn酸化物を
分散させる手法として、Ag−Bi−Snの三元合金
を酸化雰囲気中にて加熱し、BiとSnを選択的に
酸化させるいわゆる内部酸化法が取られるが、上
記モル比より換算すれば、三元合金中のBiの重
量xとSnの重量yがy/x≒0.57の関係にてBi
−Snの酸化物(Bi2Sn2O7)を生成させることが
できる。しかしながら、この関係にてAgと合金
化されているBiとSnを内部酸化により確実にBi
−Snの酸化物(Bi2Sn2O7)に転化させることは
困難で、特に、Agに固溶しにくいBiが偏析して
Bi酸化物(Bi2O3)として存在しやすい傾向があ
る。その結果、Bi酸化物(Bi2O3)が存在する場
合には、先に述べたように、小径化した接点面に
高負荷を印加すると接触面が荒れたり変形し、望
ましい状況を呈しない。このような観点から、ビ
スマス量に対して十分な量のSnを配した三元合
金を内部酸化することによつて、Bi酸化物が単
独で存在することを防止する必要がある。一方、
Sn量が過多になるとSn酸化物(SnO2)の影響が
特性を強く支配するようになる。例えば、Sn酸
化物が多く含有されると接触抵抗が上昇する。あ
るいは、機械加工性が降下するなどの現象が現わ
れる。しかしながら、小径接点に高負荷を印加し
ている状態においては、Bi−Sn酸化物の昇華に
よる接点面の清浄作用によつて接触抵抗の増大が
防止されやすいこと、また機械加工性について
は、後述するように製法や組成上でZnの微量添
加によつて改善されることから、Sn量過多の欠
点は大きく緩和される。 本発明の電気接点材料は、以上述べたような昇
華温度の低いBiとSnの酸化物と、昇華分解温度
の高い錫酸化物との相乗作用によつて、本発明の
用途に対して優れた接点特性を現出しているもの
であるが、これらの特性を引き出すためには、本
発明のAg−酸化物接点材料の金属成分組成は少
なくともBiが2〜2.9重量%、Snが6.1〜10重量
%、残部がAgより成るものである。これらの成
分組成において、Biについては前述した用途に
対して望ましい特性の得られた範囲である。ま
た、Snについては先に記した変形に対する強さ
から6重量%よりも多いことが望まれ、接触抵
抗、材料の加工性などからは上限として10重量%
に留められる。 なお、本発明にかかる材料においては、さらに
添加酸化物として、Ni、Co、ミツシユメタル、
Znの酸化物を添加することが接点特性の向上に
つながる。特に、Ni、Co、ミツシユメタルは添
加によりアーク放電の消弧作用、あるいは材料硬
度の上昇により消耗量を少なくすることが認めら
れる。また、Zn酸化物を添加した場合には機械
加工能の改善効果が認められる。これら酸化物の
好ましい添加範囲は、金属成分として0.1〜2重
量%である。 以上説明した本発明をより具体的にするために
次に実施例を示す。 実施例 本発明の組成に従つて、Ag、Bi、Sn、Ni、
Co、Zn、ミツシユメタル(ランタン、セリウム、
ネオジウム、プラセオジウムなどの希土類金属を
93重量%以上含む)を合量200g秤量する。これ
を溶解し、加圧窒素ガスにて噴霧し、2000rpmに
て回転しているφ400m/mのステンレス円板に噴
射し、急冷された径0.5〜1m/m、厚さ0.1m/m
以下の隣片状粉体に転化する。これによつて、偏
析しやすいBiを粉体内に均質に固溶させること、
およびSn量が増大すると次工程における内部酸
化の進行が遅くなるために内部酸化を速く行うこ
と、さらに最終素材としての機械加工能の向上が
計られる。前記粉体は、次に750℃の空気中にて
20時間加熱され、Ag以外の添加金属を選択的に
酸化し、Agをマトリクスとした酸化物を含む粉
体とされる。この粉体は、φ20m/m径の円筒型に
装填され、8トン/cm2の圧力で成型され、さらに
900℃で2時間焼結される。次いで、この焼結体
は650℃の温間押出しにより2m/m径の線材に加
工される。その後、冷間加工と焼鈍を繰返しなが
ら径1.4m/mの線材まで加工され、さらに径2.7
m/m、曲率半径8m/mの球面頭部を有する接点
鋲に加工され、接点開閉試験の試料に供される。 接点特性は、第2図の回路を用いた試験により
評価された。すなわち、スイツチS1として
ASTM型試験機を用いて、接触力30g、開離力
40g、開閉速度10cm/秒なる開閉条件とし、試験
負荷として商用電源周波数60Hz、電圧125V、ダ
イオード保護抵抗器r=2.4Ω、負荷R=25Ω、
容量C=760μFとした。従つて、突入電流のピー
クは80A、定常5Aである。スイツチS2は、容量
Cの電荷をスイツチS1をオンする直前に放電させ
るための回路を構成するものである。 接点特性の評価は、上記条件にて3×104回開
閉した時の溶着回数、すなわち接点を開離するた
めに40gを越える力を要した回数および、3×104
回開閉後の接点の消耗量により行つた。試験数量
は各6対であり、次表に各特性の最小値と最大値
を示した。比較試料として、Ag−CdO(CdO:
13.5重量%)合金の特性も併せて示す。
【表】
【表】 以上の説明および表の結果から明らかなよう
に、本発明にかかる電気接点材料は、従来のAg
−CdOの接点に比較して、溶着、消耗のいずれの
特性においても優れた値を示しており、産業上の
価値の大なるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の電気接点材料の開閉試験後の
状態を示す断面図、第2図は本発明にかかる電気
接点材料の試験用回路の配線図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Ag−卑金属合金粉粒体を内部酸化し焼結し
    て、Agマトリクスに卑金属酸化物粒子を分散し
    たAg−酸化物複合材料であつて、Agマトリクス
    に分散している主たる酸化物がBi−Snの酸化物
    (Bi2Sn2O7)及びSnの酸化物(SnO2)であり、
    その金属合金成分が金属換算値で、Biを2.0〜2.9
    重量%、Snを6.1〜10.0重量%を含み、残部がAg
    であることを特徴とする電気接点材料。 2 Ag−卑金属合金粉粒体を内部酸化し焼結し
    て、Agマトリクスに卑金属酸化物粒子を分散し
    たAg−酸化物複合材料であつて、Agマトリクス
    に分散している主たる酸化物がBi−Snの酸化物
    (Bi2Sn2O7)及びSnの酸化物(SnO2)であり、
    その金属合金成分が金属換算値で、Biを2.0〜2.9
    重量%、Snを6.1〜10.0重量%およびNi、Co、ミ
    ツシユメタル、Znの中の1種を0.1〜2.0重量%含
    み、残部がAgであることを特徴とする電気接点
    材料。
JP57065923A 1982-04-19 1982-04-19 電気接点材料 Granted JPS58181837A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57065923A JPS58181837A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 電気接点材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57065923A JPS58181837A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 電気接点材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58181837A JPS58181837A (ja) 1983-10-24
JPH0254409B2 true JPH0254409B2 (ja) 1990-11-21

Family

ID=13300972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57065923A Granted JPS58181837A (ja) 1982-04-19 1982-04-19 電気接点材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58181837A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0496711U (ja) * 1991-01-24 1992-08-21

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100402195C (zh) * 2006-04-07 2008-07-16 桂林金格电工电子材料科技有限公司 银复合氧化锡触头材料制备工艺

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5384163A (en) * 1976-12-29 1978-07-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing electric contactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5384163A (en) * 1976-12-29 1978-07-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of producing electric contactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0496711U (ja) * 1991-01-24 1992-08-21

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58181837A (ja) 1983-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4161403A (en) Composite electrical contact material of Ag-alloy matrix and internally oxidized dispersed phase
US4680162A (en) Method for preparing Ag-SnO system alloy electrical contact material
US5841044A (en) Silver-iron material for electrical switching contacts (I)
JPH0254409B2 (ja)
US5728194A (en) Silver-iron material for electrical switching contacts (III)
JPS6120616B2 (ja)
JPS6048578B2 (ja) 電気接点材料
US5808213A (en) Silver-iron material for electrical switching contacts (II)
JPH025807B2 (ja)
JPS6027746B2 (ja) 電気接点材料
JPS6330373B2 (ja)
JPH0124217B2 (ja)
JP2587437B2 (ja) 電気接点用Ag−酸化物系複合条材の製造方法
JPS6047341B2 (ja) 電気接点材料
JPS6330374B2 (ja)
JPS6027747B2 (ja) 電気接点材料
JPH0368493B2 (ja)
JPH0230123B2 (ja)
JPS5931808B2 (ja) 電気接点材料
JPS6018738B2 (ja) 電気接点材料
JPS58193333A (ja) 電気接点材料
JPS6350413B2 (ja)
JPH0147537B2 (ja)
JPH0230124B2 (ja)
JPS58100649A (ja) 電気接点材料