JPH03215637A - 銀―酸化物系の接点材料 - Google Patents
銀―酸化物系の接点材料Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
《産業上の利用分野》
本発明はAgを主成分とし、その中に金属酸化物を分散
した銀一酸化物系の接点材料に関するものである. 《従来の技術》 従来、電気接点材料としては、いろいろなものが用いら
れているが、とりわけAg−C:dO接点が広く使用さ
れている. AgにCdOとSb,Sn,■n等の酸化物を分散させ
た接点は、酎溶着性、耐アーク性、耐消耗性、接触安定
性などの諸接点特性が優れているため各種スイッ壬、コ
ンタクター、ブレーカーなど小から大電流領域まで広く
用いられている。
した銀一酸化物系の接点材料に関するものである. 《従来の技術》 従来、電気接点材料としては、いろいろなものが用いら
れているが、とりわけAg−C:dO接点が広く使用さ
れている. AgにCdOとSb,Sn,■n等の酸化物を分散させ
た接点は、酎溶着性、耐アーク性、耐消耗性、接触安定
性などの諸接点特性が優れているため各種スイッ壬、コ
ンタクター、ブレーカーなど小から大電流領域まで広く
用いられている。
近時各産業分野における合理化、自動化は目覚ましい発
達を遂げているが、これに伴ない装置に大型化、複雑化
する傾向にある一方、これら装置の制御系はむしろ高い
精密度を要求されるため、急速に電子化制御に移行して
いる. 電気回路の断続において、電子化された正確な制御は制
御角が一定となり、接点のONの時期とOFFの時期が
ずれることなく常に一定の状態にコントロールされるこ
ととなり、この結果接点開閉時には疑似的な直流現象が
起こることにより、方の極から他方の極へ接点材質が層
状に維持し始め、接触安定性が著しく損なわれ、時間の
経過とともにその堆積物が欠落し急激な接点消耗へと発
展することとなる. そこで、本願人は、思考基盤は、電気接点の表面の清浄
作用やアークに対する諸現象、たとえば消弧作用などが
添加する酸化物の物性特にその蒸気圧の温度特性に最も
関係が深いとする考え方に基づいて研究をすすめていた
が、Ag中にCd,Sb,Sn,In等の酸化物を分散
させた電気接点材料について種々な回路条件で試験を行
ったところ前述のようなある条件下で接点を開閉すると
どちらか一方の極に接点材料が堆積し始め、その堆積物
にアークが集中して異常消耗に発展することがわかった
。
達を遂げているが、これに伴ない装置に大型化、複雑化
する傾向にある一方、これら装置の制御系はむしろ高い
精密度を要求されるため、急速に電子化制御に移行して
いる. 電気回路の断続において、電子化された正確な制御は制
御角が一定となり、接点のONの時期とOFFの時期が
ずれることなく常に一定の状態にコントロールされるこ
ととなり、この結果接点開閉時には疑似的な直流現象が
起こることにより、方の極から他方の極へ接点材質が層
状に維持し始め、接触安定性が著しく損なわれ、時間の
経過とともにその堆積物が欠落し急激な接点消耗へと発
展することとなる. そこで、本願人は、思考基盤は、電気接点の表面の清浄
作用やアークに対する諸現象、たとえば消弧作用などが
添加する酸化物の物性特にその蒸気圧の温度特性に最も
関係が深いとする考え方に基づいて研究をすすめていた
が、Ag中にCd,Sb,Sn,In等の酸化物を分散
させた電気接点材料について種々な回路条件で試験を行
ったところ前述のようなある条件下で接点を開閉すると
どちらか一方の極に接点材料が堆積し始め、その堆積物
にアークが集中して異常消耗に発展することがわかった
。
《発明が解決しようとする課題》
そこで、上記の異常消耗につき,その原因を追求した。
ここで、通常電気接点を開閉すると、接点間には激しい
アークが発生し、接点表面はかなりの高温にさらされる
. このとき接点表面が、接点特性に有効な成分が逸散して
消耗するのであり、この際失われた効果的な成分が接点
内部から表層部へ間断なく補われるのが理想的な接点材
料といえる. ところで、前掲のAg−Cd−Sb− In−Sn系つ
いては、この効果的成分が順調に供給されないため前述
のような現象が起こったものと考えられる.これらにつ
いて詳細な検討を進めた結果接点内部から表層への順調
な有効成分の供給力はアークによる表層成分の揮発によ
って促がされる点に着目し、各種酸化物について実験を
繰り返した結果、AgにCd ,SbとInの各酸化物
およびSnとTeの各酸化物とを複合添加することによ
って有効成分の表層への供給が順調になり層状堆積防止
に極めて大きい効果があることを見い出したものであり
、本願請求項(1)の接点材料にあっては、このように
することで、種々な回路条件に適合し、しかも層状の堆
積物や欠落などによる異常な消耗のない電気接点材料を
提供しようとするものであり、請求項(2)では、さら
に適量のFe,Xi、Co酸化物を一種以上添加するこ
とで、さらにその特性の向上を意図したものである。
アークが発生し、接点表面はかなりの高温にさらされる
. このとき接点表面が、接点特性に有効な成分が逸散して
消耗するのであり、この際失われた効果的な成分が接点
内部から表層部へ間断なく補われるのが理想的な接点材
料といえる. ところで、前掲のAg−Cd−Sb− In−Sn系つ
いては、この効果的成分が順調に供給されないため前述
のような現象が起こったものと考えられる.これらにつ
いて詳細な検討を進めた結果接点内部から表層への順調
な有効成分の供給力はアークによる表層成分の揮発によ
って促がされる点に着目し、各種酸化物について実験を
繰り返した結果、AgにCd ,SbとInの各酸化物
およびSnとTeの各酸化物とを複合添加することによ
って有効成分の表層への供給が順調になり層状堆積防止
に極めて大きい効果があることを見い出したものであり
、本願請求項(1)の接点材料にあっては、このように
することで、種々な回路条件に適合し、しかも層状の堆
積物や欠落などによる異常な消耗のない電気接点材料を
提供しようとするものであり、請求項(2)では、さら
に適量のFe,Xi、Co酸化物を一種以上添加するこ
とで、さらにその特性の向上を意図したものである。
《課題を解決するための手段》
本発明は上記の目的を達成するために、請求項(1)で
は、銀を主成分とし、これに金属成分が1〜10重量%
となるCd酸化物と、金属成分が0.1〜6.2重量%
となるSb酸化物と、金属成分が0.05〜5重量%と
なるInの酸化物と、金属成分が0.05〜5重量%と
なるSnの酸化物と更に金属成分が0.0l〜2重量%
Te酸化物とが分散されていることを特徴とする銀一酸
化物系の接点材料を提供しようとしており、さらに請求
項(2)では、上記請求項(1)に、0.01〜0.5
重量%となるFe,Ni,Co酸化物の一種以上をも分
散させるようにしたことを特徴とする銀一酸化物系の接
点材料を提供しようとしている. 《実施例》 先ず、請求項(1)につき後記具体例を示して、さらに
これを詳記すると、先ずこのような電気接点材料を製造
するには既知のように、焼結法によっても内部酸化法に
よってもよいが、溶製内部酸化法ではSbとTeおよび
Snを添加したAg合金を酸化雰囲気中で高温に保持し
てその表面より酸素を侵入させ、Sb,Ir+,Te,
Snその他の元素を選択的に酸化するものであり,長時
間該酸化を続けることによりAgマトリックス中に当該
酸化物を分散せしめて電気接点材料を製するものである
.ここで、AgへのCd添加量を1〜10重量%に限定
した理由は、 1重量%未満の添加であると、アーク発
生時の接点表面清浄作用が期待できず、10重量%を越
えた添加になると耐消耗性が劣化する傾向にあるからで
ある. また,SbとTeとInおよびSnの添加量の上限を夫
々6.2重量%と2重量%および5重量%に限定しなけ
ればならない理由は、Ag − Sb合金のα固溶体に
おけるSbの最大固溶限が、300℃で6.2重量%で
あり、この添加量を超過するSbを添加した場合には著
しく加工性を阻害することとなり、量産的加工が不能と
なるからでありA.に対し、Inの添加は30%程度の
量でも充分可能だが、上記の通り既にAgに最大10重
量%のCdと6,2重量%のSbを含んだ合金系に更に
In−Snを添加する場合であると,Agへの固溶度が
急に減少すると共に各添加元素が5重量%を越えた添加
であると展延性が著しく低下し、所望形状までの加工が
極めて困難となるからである。
は、銀を主成分とし、これに金属成分が1〜10重量%
となるCd酸化物と、金属成分が0.1〜6.2重量%
となるSb酸化物と、金属成分が0.05〜5重量%と
なるInの酸化物と、金属成分が0.05〜5重量%と
なるSnの酸化物と更に金属成分が0.0l〜2重量%
Te酸化物とが分散されていることを特徴とする銀一酸
化物系の接点材料を提供しようとしており、さらに請求
項(2)では、上記請求項(1)に、0.01〜0.5
重量%となるFe,Ni,Co酸化物の一種以上をも分
散させるようにしたことを特徴とする銀一酸化物系の接
点材料を提供しようとしている. 《実施例》 先ず、請求項(1)につき後記具体例を示して、さらに
これを詳記すると、先ずこのような電気接点材料を製造
するには既知のように、焼結法によっても内部酸化法に
よってもよいが、溶製内部酸化法ではSbとTeおよび
Snを添加したAg合金を酸化雰囲気中で高温に保持し
てその表面より酸素を侵入させ、Sb,Ir+,Te,
Snその他の元素を選択的に酸化するものであり,長時
間該酸化を続けることによりAgマトリックス中に当該
酸化物を分散せしめて電気接点材料を製するものである
.ここで、AgへのCd添加量を1〜10重量%に限定
した理由は、 1重量%未満の添加であると、アーク発
生時の接点表面清浄作用が期待できず、10重量%を越
えた添加になると耐消耗性が劣化する傾向にあるからで
ある. また,SbとTeとInおよびSnの添加量の上限を夫
々6.2重量%と2重量%および5重量%に限定しなけ
ればならない理由は、Ag − Sb合金のα固溶体に
おけるSbの最大固溶限が、300℃で6.2重量%で
あり、この添加量を超過するSbを添加した場合には著
しく加工性を阻害することとなり、量産的加工が不能と
なるからでありA.に対し、Inの添加は30%程度の
量でも充分可能だが、上記の通り既にAgに最大10重
量%のCdと6,2重量%のSbを含んだ合金系に更に
In−Snを添加する場合であると,Agへの固溶度が
急に減少すると共に各添加元素が5重量%を越えた添加
であると展延性が著しく低下し、所望形状までの加工が
極めて困難となるからである。
またTeの上限を上記の如く2重量%に限定した理由は
、TeのAgに対する溶解度が低いことに加え、これ以
上の添加では塑性加工が極めて困難なためである。
、TeのAgに対する溶解度が低いことに加え、これ以
上の添加では塑性加工が極めて困難なためである。
一方、Sb,Te,In,Snの添加量が夫々0.1重
量%、0.0l重量%、0.05重量%未渦の場合は後
述する添加効果が得られない. 次に請求項(2)においてFe族元素の添加量を0.0
1〜0.5重量%に限定した理由は、Agに対するFe
族元素の固溶度が0.5重量%を超えると急激に減少す
るためAgマトリック中に偏在、偏析して加工性を阻害
し0.0l重量%未渦の添加では内部酸化組織の調整に
対する効果が低いためである.ここで具体例を示せば、
99.5重量%以上の純度を有するCd,Sb,Te,
In,SnおよびFe,Ni,Coを原料とし下記(表
)に示す組成合金を次の工程で製作した。
量%、0.0l重量%、0.05重量%未渦の場合は後
述する添加効果が得られない. 次に請求項(2)においてFe族元素の添加量を0.0
1〜0.5重量%に限定した理由は、Agに対するFe
族元素の固溶度が0.5重量%を超えると急激に減少す
るためAgマトリック中に偏在、偏析して加工性を阻害
し0.0l重量%未渦の添加では内部酸化組織の調整に
対する効果が低いためである.ここで具体例を示せば、
99.5重量%以上の純度を有するCd,Sb,Te,
In,SnおよびFe,Ni,Coを原料とし下記(表
)に示す組成合金を次の工程で製作した。
高周波誘導溶解炉で、溶解、鋳造したインゴットを熱間
鍛造表面切削後、その一面にAg板を熱圧着して、ろう
付用のAg層を形成する.次に当該素材を冷間圧延して
厚さ21腸の板にした後直径6Ilmの円盤状に打抜き
、これを720℃の酸化雰囲気中でCd,Sbその他の
添加金属を内部酸化して夫々本発明合金((A)〜(H
))を得た.比較のためAg−10重量%Cd他の従来
例合金をつくり実験に供した。
鍛造表面切削後、その一面にAg板を熱圧着して、ろう
付用のAg層を形成する.次に当該素材を冷間圧延して
厚さ21腸の板にした後直径6Ilmの円盤状に打抜き
、これを720℃の酸化雰囲気中でCd,Sbその他の
添加金属を内部酸化して夫々本発明合金((A)〜(H
))を得た.比較のためAg−10重量%Cd他の従来
例合金をつくり実験に供した。
接点試験は、接触抵抗とアーク消耗量および層状堆積の
傾向について、夫々ASTM接点試験機(AC200V
,50A)ト7−’7消耗試験機(AC200V,IO
A)オよび市販スイッチによる実機テスト(AC200
V,35A)を行って評価した結果が別表である. 《発明の効果》 請求項(1)(2)によるときは、別表に示される如く
、Ag− 10Cd等従来例の層状堆積物に対し、本発
明になる(A)〜(H)合金は何れも0.1mm″以下
の極く微小であり、Sb.!:Teの複合添加が極めて
効果的であることを示している. しかし、これはAgに対するSbとTeの複合添加が条
件であり、Te酸化物のみの添加では層状堆積物防止に
対する効果が著し〈低いことを念のため述へておく。
傾向について、夫々ASTM接点試験機(AC200V
,50A)ト7−’7消耗試験機(AC200V,IO
A)オよび市販スイッチによる実機テスト(AC200
V,35A)を行って評価した結果が別表である. 《発明の効果》 請求項(1)(2)によるときは、別表に示される如く
、Ag− 10Cd等従来例の層状堆積物に対し、本発
明になる(A)〜(H)合金は何れも0.1mm″以下
の極く微小であり、Sb.!:Teの複合添加が極めて
効果的であることを示している. しかし、これはAgに対するSbとTeの複合添加が条
件であり、Te酸化物のみの添加では層状堆積物防止に
対する効果が著し〈低いことを念のため述へておく。
また、アーク消耗量についても、本発明合金は何れも低
く、アークに対する耐消耗性即ち消弧特性にも効果的に
作用している.
く、アークに対する耐消耗性即ち消弧特性にも効果的に
作用している.
Claims (1)
- (1)銀を主成分とし、これに金属成分が1〜10重量
%となるCd酸化物と、金属成分が0.1〜6.2重量
%となるSb酸化物と、金属成分が0.05〜5重量%
となるInの酸化物と、金属成分が0.05〜5重量%
となるSnの酸化物と更に金属成分が0.01〜2重量
%Te酸化物とが分散されていることを特徴とする銀−
酸化物系の接点材料。(2)銀を主成分とし、これに金
属成分が1〜10重量%となるCd酸化物と、金属成分
が0.1〜6.2重量%となるSb酸化物と、金属成分
が0.05〜5重量%となるInの酸化物と、金属成分
が0.05〜5重量%となるSnの酸化物と、金属成分
が0.01〜2重量%Te酸化物と、さらに金属成分と
して0.01〜0.5重量%となるFe、Ni、Co酸
化物の一種以上とが分散されていることを特徴とする銀
−酸化物系の接点材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012210A JPH03215637A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 銀―酸化物系の接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012210A JPH03215637A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 銀―酸化物系の接点材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03215637A true JPH03215637A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11799025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012210A Pending JPH03215637A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 銀―酸化物系の接点材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03215637A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58110639A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 摺動接点材料 |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP2012210A patent/JPH03215637A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58110639A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 摺動接点材料 |
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