JPH03215641A - 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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- JPH03215641A JPH03215641A JP2012214A JP1221490A JPH03215641A JP H03215641 A JPH03215641 A JP H03215641A JP 2012214 A JP2012214 A JP 2012214A JP 1221490 A JP1221490 A JP 1221490A JP H03215641 A JPH03215641 A JP H03215641A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
《産業との利用分野》
ｌ
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。
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−ＣｄＯ接点が広く使用され
ている． ＡｇにＣｄＯを１０％程度分散させた接点は、酎溶着性
、酎アーク性、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チ、コンタクター、プレー
カーなど小から大電流領域まで広く用いられている。
れているが、とりわけＡｇ−ＣｄＯ接点が広く使用され
ている． ＡｇにＣｄＯを１０％程度分散させた接点は、酎溶着性
、酎アーク性、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チ、コンタクター、プレー
カーなど小から大電流領域まで広く用いられている。
ＡｇマトリックスにＣｄＯを分散させることに、接点表
面の清浄作用や溶着力の軽減などの電気的諸特性を改善
するものとして確かに効果的である．しかしこのような
効果を充分果してきたのは特に交流回路であり、極性の
変化しない直流回路で使用したときは一方の極から他方
の極へ転移が起こり易くなり接触状態が非常に不安定に
なる．また、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
れた正確な制御に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
疑似的な直浣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。
面の清浄作用や溶着力の軽減などの電気的諸特性を改善
するものとして確かに効果的である．しかしこのような
効果を充分果してきたのは特に交流回路であり、極性の
変化しない直流回路で使用したときは一方の極から他方
の極へ転移が起こり易くなり接触状態が非常に不安定に
なる．また、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
れた正確な制御に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
疑似的な直浣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既に次のような研究
をすすめてきている． 即ち、当該蒸気圧に関し、約５００〜１，５００℃の温
度範囲でＣｄＯの蒸気圧より高いＳｂ酸化物に着目し、
これをＡｇ中に分散させることによりＡｇ−ＣｄＯ系の
ものと同等以上の接点表面清浄作用が発揮し得たことは
、特願昭４８−６１１８８（特公昭５３−５９ｆｌ３）
に明示の如く確認され、更にＣｕ，Ｉｎ，Ｓｎ酸化物を
分散させた系においても、特に酎アーク消耗性、酎溶着
性に効果的なことを確認している． ところがこのＡｇにＳｂ酸化物あるいはＳｂ酸化物とＣ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｎ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。
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既に次のような研究
をすすめてきている． 即ち、当該蒸気圧に関し、約５００〜１，５００℃の温
度範囲でＣｄＯの蒸気圧より高いＳｂ酸化物に着目し、
これをＡｇ中に分散させることによりＡｇ−ＣｄＯ系の
ものと同等以上の接点表面清浄作用が発揮し得たことは
、特願昭４８−６１１８８（特公昭５３−５９ｆｌ３）
に明示の如く確認され、更にＣｕ，Ｉｎ，Ｓｎ酸化物を
分散させた系においても、特に酎アーク消耗性、酎溶着
性に効果的なことを確認している． ところがこのＡｇにＳｂ酸化物あるいはＳｂ酸化物とＣ
ｕ，Ｉｎ，Ｓｎ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−Ｓｂ−Ｃｕ−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酸化物の蒸気圧と深い関係があ
ると推定した。
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−Ｓｂ−Ｃｕ−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酸化物の蒸気圧と深い関係があ
ると推定した。
そこでＳｂ酸化物の蒸気圧を基準とし、それより高い蒸
気圧を有する各種酸化物とＳｂ酸化物とを共存した系で
実験を繰り返した結果、ＡｇにＳｂとＣｕ，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，Ｎｉ，Ｇｏ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
。
気圧を有する各種酸化物とＳｂ酸化物とを共存した系で
実験を繰り返した結果、ＡｇにＳｂとＣｕ，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，Ｎｉ，Ｇｏ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Ｃｕ，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０．０
１〜２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，Ｃｏｏ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》 本発明を後記具体例を示して、さらに詳記すると、先づ
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，Ｃｕ，Ｉｎ，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。
は、銀を主成分とし、これに金属成分が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Ｃｕ，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０．０
１〜２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，Ｃｏｏ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》 本発明を後記具体例を示して、さらに詳記すると、先づ
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，Ｃｕ，Ｉｎ，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、八ｇへのＳｂとＴｅとＣｕ−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を楕加
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Ａｇに対し、Ｃｕ−１ｎ
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６．２重量％のＳｂを含んだ合金系に更
にＳｎ−Ｃｕ− Ｉｎ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。
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を楕加
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Ａｇに対し、Ｃｕ−１ｎ
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６．２重量％のＳｂを含んだ合金系に更
にＳｎ−Ｃｕ− Ｉｎ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。
一方、Ｓｂ，Ｔｅ，Ｃｕ，Ｉｎ，Ｓｎの添加量が夫々０
．１重量％、０．０１重量％、０．０５重量％未満の場
合は後述する添加効果が得られない。
．１重量％、０．０１重量％、０．０５重量％未満の場
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０．０１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。
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０．０１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Ｓｂ，Ｔｅ，Ｃｕ， Ｉｎ；ＳｎおよびＦｅ，Ｎｉ
，Ｇｏ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。
するＳｂ，Ｔｅ，Ｃｕ， Ｉｎ；ＳｎおよびＦｅ，Ｎｉ
，Ｇｏ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２薦腸の板にした後直径６■■の円盤状に打抜き、
これを７２０”Ｏの酸化雰囲気中でＳｂ，丁ｅ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２薦腸の板にした後直径６■■の円盤状に打抜き、
これを７２０”Ｏの酸化雰囲気中でＳｂ，丁ｅ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 − ク消耗試験機（ＡＧ２００Ｖ，
ＩＯＡ）ｔ’Ｊよび市販スイッチによる実機テスト（Ａ
Ｃ２００Ｖ，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−ＩＯＣｄ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〈微小であり、Ｓｂと丁ｅ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
対する効果が著しく低いことを念のため述べておく。
傾向について、夫々ＡＳＴＭ接点試験機（ＡＣ２００Ｖ
，５０Ａ） ト７ − ク消耗試験機（ＡＧ２００Ｖ，
ＩＯＡ）ｔ’Ｊよび市販スイッチによる実機テスト（Ａ
Ｃ２００Ｖ，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−ＩＯＣｄ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〈微小であり、Ｓｂと丁ｅ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
対する効果が著しく低いことを念のため述べておく。
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 (2)
- （１）銀を主成分とし、これに金属成分が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Ｃｕ、Ｉｎの酸化物と、金属成分が０．０
５〜５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Ｃｕ、Ｉｎの酸化物と、金属成分が０．０
５〜５重量％となるＳｎの酸化物と、金属成分が０．０
１〜２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 |
|---|---|---|---|
| JP2012214A JPH03215641A (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 |
|---|---|---|---|
| JP2012214A JPH03215641A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 銀―酸化物系の接点材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215641A true JPH03215641A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11799133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012214A Pending JPH03215641A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 銀―酸化物系の接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03215641A (ja) |
Citations (3)
| 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 |
| JPS62158839A (ja) * | 1985-12-30 | 1987-07-14 | Tokuriki Honten Co Ltd | 銀一酸化物系の接点材料 |
| JPS6318027A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-25 | Fuji Electric Co Ltd | 銀―金属酸化物系接点用材料及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP2012214A patent/JPH03215641A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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