JPH0499238A - 電気接点材料及びその製造方法 - Google Patents
電気接点材料及びその製造方法Info
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- JPH0499238A JPH0499238A JP2213399A JP21339990A JPH0499238A JP H0499238 A JPH0499238 A JP H0499238A JP 2213399 A JP2213399 A JP 2213399A JP 21339990 A JP21339990 A JP 21339990A JP H0499238 A JPH0499238 A JP H0499238A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H1/0237—Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides
- H01H1/02372—Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides containing as major components one or more oxides of the following elements only: Cd, Sn, Zn, In, Bi, Sb or Te
- H01H1/02376—Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides containing as major components one or more oxides of the following elements only: Cd, Sn, Zn, In, Bi, Sb or Te containing as major component SnO2
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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】
（産業上の利用分野）
本発明はリレー及びスイッチなどに用いられる電気接点
材料およびその製造方法に関するものである。
材料およびその製造方法に関するものである。
（従来技術とその課題）
ＡｇＳｎＢｉ合金を内部酸化法により得た銀酸化物系電
気接点材料は従来より優れた耐溶着性を示す材料として
用いられてきた。特にＳｎ量かＢｉ量を上回る合金は、
Ｂｉを添加した材料に特有の消耗量の多さをなくし、優
れた特性を示すものである。一方Ｂｉを添加した合金は
加工性か悪く、このため、接点形状を得た後に内部酸化
を行う後酸化法による工程を用いる事か困難であり、ガ
スアトマイズ工程により得た粉末を内部酸化し、これを
焼結する事により、接点素材を得る方法か用いられてき
た。
気接点材料は従来より優れた耐溶着性を示す材料として
用いられてきた。特にＳｎ量かＢｉ量を上回る合金は、
Ｂｉを添加した材料に特有の消耗量の多さをなくし、優
れた特性を示すものである。一方Ｂｉを添加した合金は
加工性か悪く、このため、接点形状を得た後に内部酸化
を行う後酸化法による工程を用いる事か困難であり、ガ
スアトマイズ工程により得た粉末を内部酸化し、これを
焼結する事により、接点素材を得る方法か用いられてき
た。
しかしなから、こうして得られた接点素材もなお加工性
が悪く、このため線引加工中の断線やフクレか発生して
いた。また、一般に内部酸化法により得られた合金は粉
末冶金法によるものと比較して、酸化物粒子は細かく、
優れた耐溶着性を示すものであるか、内部酸化の機構上
、内部に析出する酸化物粒子と外部に析出する酸化物粒
子とてはその粒径か異なり、接点性能のばらつきを生し
る原因となっていた。また一方で、接点性能を向上する
ために、酸化温度を６５０℃未満におさえ、かつ酸素圧
力を高めて酸化物粒子を微細にする方法かあるか、合金
粉末の外部に析出する酸化物粒子は平均粒径０．１μｍ
と微細になりすぎ、加工性を大きくそこなうものであっ
た。
が悪く、このため線引加工中の断線やフクレか発生して
いた。また、一般に内部酸化法により得られた合金は粉
末冶金法によるものと比較して、酸化物粒子は細かく、
優れた耐溶着性を示すものであるか、内部酸化の機構上
、内部に析出する酸化物粒子と外部に析出する酸化物粒
子とてはその粒径か異なり、接点性能のばらつきを生し
る原因となっていた。また一方で、接点性能を向上する
ために、酸化温度を６５０℃未満におさえ、かつ酸素圧
力を高めて酸化物粒子を微細にする方法かあるか、合金
粉末の外部に析出する酸化物粒子は平均粒径０．１μｍ
と微細になりすぎ、加工性を大きくそこなうものであっ
た。
（発明の目的）
本発明は前記従来技術の問題点を解決するために成され
たものであり、優れた耐溶着性を保ちつつ特性のばらつ
きをなくし、かつＡｇ５ｎＢｉ合金を内部酸化して得ら
れる従来の接点材料に比へて優れた加工性を有する電気
接点材料及びその製造方法を提供するものである。
たものであり、優れた耐溶着性を保ちつつ特性のばらつ
きをなくし、かつＡｇ５ｎＢｉ合金を内部酸化して得ら
れる従来の接点材料に比へて優れた加工性を有する電気
接点材料及びその製造方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するための本発明による電気接点材料は
、内部酸化時に析出する酸化物粒子の８０９Ｄ以上を粒
径０．１〜１μｍの範囲におさえる事により、優れた耐
溶着性を保ちつつかつ、加工性を付加したものである。
、内部酸化時に析出する酸化物粒子の８０９Ｄ以上を粒
径０．１〜１μｍの範囲におさえる事により、優れた耐
溶着性を保ちつつかつ、加工性を付加したものである。
内部酸化法による接点材料の特性は内部酸化前の合金粉
末粒径と温度及び酸素圧力、酸化する材料の量等の各種
条件によって決まるものであるか、本発明者は通常のガ
スアトマイズ法で得られる５０〜５００μｍ程度のＡｇ
５ｎＢｉ合金粉末を用いて、各種内部酸化条件に於いて
接点特性を確認したところ、酸化物の粒径のばらつきが
小さく、しかも０．１〜１μｍ程度の範囲に粒径をおさ
える事により、優れた耐溶着性を保ちつつ、加工性をも
有するＡｇ−３ｎＯ□Ｂｉ２５ｎ２０７電気接点材料が
得られる事を見い出したものである。
末粒径と温度及び酸素圧力、酸化する材料の量等の各種
条件によって決まるものであるか、本発明者は通常のガ
スアトマイズ法で得られる５０〜５００μｍ程度のＡｇ
５ｎＢｉ合金粉末を用いて、各種内部酸化条件に於いて
接点特性を確認したところ、酸化物の粒径のばらつきが
小さく、しかも０．１〜１μｍ程度の範囲に粒径をおさ
える事により、優れた耐溶着性を保ちつつ、加工性をも
有するＡｇ−３ｎＯ□Ｂｉ２５ｎ２０７電気接点材料が
得られる事を見い出したものである。
従来の内部酸化法は数１０時間の酸化時間を要しており
、前述した、内部酸化機構の特性上、合金粉末外部と内
部の析出酸化物の粒径は大きく異なるものてあった。ま
た第３図に示すように内部酸化の進行にともなう年輪状
の酸化物粒子濃度の高い部分と低い部分の痕跡か残った
り、Ｂｉ濃度か高い粒界か選択的に酸化された第４図の
ような酸化組織で、電気接点材料にしたとき、酸化物の
粒径のばらつきを生じるものであった。このような内部
酸化組織のばらつきをなくすには、合金粉末外部と内部
での析出反応を極力短い時間差で行えば良い事か原理的
には考えられる。通常内部酸化反応の時間を短くするに
は高温で酸化する事が要求されるか、この場合急激な酸
化反応熱か発生するために、合金粉末の溶融か起こり、
酸化物粒子が極度に粗大化するものであった。また急激
な酸化反応では一時的に大量の酸素か消費され、酸素の
欠乏した合金粉末は溶質金属か表面に拡散し、酸化バン
ドを形成するために、不均一な内部酸化組織を呈するも
のであった。このような問題を解決するための本発明に
よる方法は、合金粉末１００ｇに対し、０．１〜１気圧
の酸素濃度を含有する気流をＩ ｌ ／’ｍｉｎ 以上
のスピードで送り込み、６５０〜８００℃の温度範囲で
合金粉末を流動させながら内部酸化する事である。従来
の内部酸化条件としては温度と酸素圧力かパラメーター
として用いられてきたか、本発明の前提となる短時間の
急激な酸化反応を行うには、酸化される合金粉末の量及
び供給酸素量か重要なパラメーターとなるものである。
、前述した、内部酸化機構の特性上、合金粉末外部と内
部の析出酸化物の粒径は大きく異なるものてあった。ま
た第３図に示すように内部酸化の進行にともなう年輪状
の酸化物粒子濃度の高い部分と低い部分の痕跡か残った
り、Ｂｉ濃度か高い粒界か選択的に酸化された第４図の
ような酸化組織で、電気接点材料にしたとき、酸化物の
粒径のばらつきを生じるものであった。このような内部
酸化組織のばらつきをなくすには、合金粉末外部と内部
での析出反応を極力短い時間差で行えば良い事か原理的
には考えられる。通常内部酸化反応の時間を短くするに
は高温で酸化する事が要求されるか、この場合急激な酸
化反応熱か発生するために、合金粉末の溶融か起こり、
酸化物粒子が極度に粗大化するものであった。また急激
な酸化反応では一時的に大量の酸素か消費され、酸素の
欠乏した合金粉末は溶質金属か表面に拡散し、酸化バン
ドを形成するために、不均一な内部酸化組織を呈するも
のであった。このような問題を解決するための本発明に
よる方法は、合金粉末１００ｇに対し、０．１〜１気圧
の酸素濃度を含有する気流をＩ ｌ ／’ｍｉｎ 以上
のスピードで送り込み、６５０〜８００℃の温度範囲で
合金粉末を流動させながら内部酸化する事である。従来
の内部酸化条件としては温度と酸素圧力かパラメーター
として用いられてきたか、本発明の前提となる短時間の
急激な酸化反応を行うには、酸化される合金粉末の量及
び供給酸素量か重要なパラメーターとなるものである。
ここて合金粉末ｊｉ１００ｇに対し、酸素濃度及び流量
を限定した理由は、０．１気圧、１ｌ／ｍｉｎ以下の酸
素供給条件では酸素か欠乏するために、不均一な内部酸
化組織となるからであり、酸化温度６５０℃未満では酸
化時間か長くなり、合金粉末外部と内部で析出する酸化
物粒子の大きさか異なり、接点性能にばらつきを生じ、
また低温で酸化されたために酸化物粒子か全体に細かく
加工性を阻害するからである。また酸化温度を８００℃
以下としたのは、これを超える温度で酸化を行うと酸化
物粒子径か大きくなり、耐溶着性か劣下するとともに、
酸化反応中に合金粉末の溶融が発生しやす（なるからで
ある。
を限定した理由は、０．１気圧、１ｌ／ｍｉｎ以下の酸
素供給条件では酸素か欠乏するために、不均一な内部酸
化組織となるからであり、酸化温度６５０℃未満では酸
化時間か長くなり、合金粉末外部と内部で析出する酸化
物粒子の大きさか異なり、接点性能にばらつきを生じ、
また低温で酸化されたために酸化物粒子か全体に細かく
加工性を阻害するからである。また酸化温度を８００℃
以下としたのは、これを超える温度で酸化を行うと酸化
物粒子径か大きくなり、耐溶着性か劣下するとともに、
酸化反応中に合金粉末の溶融が発生しやす（なるからで
ある。
酸素圧力の上限については１気圧を超えた範囲で内部酸
化するのが一般に行われている方法であるか、この場合
、析出酸化物は微細になりすぎ、加工性を損なうもので
ある。
化するのが一般に行われている方法であるか、この場合
、析出酸化物は微細になりすぎ、加工性を損なうもので
ある。
（実施例）
Ａｇ９０％Ｓｎ ８．５％Ｂｉ１．５％を含有する合金
を溶解し、Ｎ２ガス５ｋｇ／ｃ＄にてアトマイズを行い
、合金粉末を得た。この合金粉末を分級し、２０〜２０
０＃の範囲の粉末を下記条件で内部酸化に供した。内部
酸化後の粉末は２０％濃度の硝酸にてＡｇのみを溶解し
、濾過後水洗処理を行って得た酸化物粒子を粒度分布測
定に供した。また内部酸化した粉末を８００℃１大気中
て焼結、プレスにて圧縮する工程を数回繰り返し５０φ
×８０ｆのビレットを得た。これを８００℃に加熱し、
６φて熱間押出しを行った後、１バス、０．１φごとに
線引、焼鈍を行い、 ２．４φと２．７φの２種類の線材に引抜加工した後、
これをおのおの頭径５φの固定接点と４φの可動接点と
に成形加工し、この両接点を相対向させて下記試験条件
にて開閉試験を行い、溶着に至るまでの寿命を測定した
結果をワイブル確率紙にプロットし、平均寿命及び特性
のばらつきのめやすであるｍ値を比較した。また、これ
ら材料の２．４φ線材を引張り試験に供し、伸びと引張
り強度を比較した。
を溶解し、Ｎ２ガス５ｋｇ／ｃ＄にてアトマイズを行い
、合金粉末を得た。この合金粉末を分級し、２０〜２０
０＃の範囲の粉末を下記条件で内部酸化に供した。内部
酸化後の粉末は２０％濃度の硝酸にてＡｇのみを溶解し
、濾過後水洗処理を行って得た酸化物粒子を粒度分布測
定に供した。また内部酸化した粉末を８００℃１大気中
て焼結、プレスにて圧縮する工程を数回繰り返し５０φ
×８０ｆのビレットを得た。これを８００℃に加熱し、
６φて熱間押出しを行った後、１バス、０．１φごとに
線引、焼鈍を行い、 ２．４φと２．７φの２種類の線材に引抜加工した後、
これをおのおの頭径５φの固定接点と４φの可動接点と
に成形加工し、この両接点を相対向させて下記試験条件
にて開閉試験を行い、溶着に至るまでの寿命を測定した
結果をワイブル確率紙にプロットし、平均寿命及び特性
のばらつきのめやすであるｍ値を比較した。また、これ
ら材料の２．４φ線材を引張り試験に供し、伸びと引張
り強度を比較した。
試験条件
電圧
電流
接 圧 ：
開離力
（以下余白）
ＡＣ１００Ｖ
投入４０Ａ、定常１０Ａ
０ｇ
５ｇ
実施例Ｎα１及びＮα２の結果か示すように耐溶着性に
優れ、かつｍ値か大きいため、特性のばらつきか少ない
事かわかる。これら優れた接点性能は写真３に示すよう
に内部酸化後粉末の均一な組織かもたらしたものであり
、第４図に示すように酸化物のほとんどか粒径０．１〜
１μｍの範囲内にあることかわかる。また加工性の目安
となる伸びも１４９つ以上の値を示している。
優れ、かつｍ値か大きいため、特性のばらつきか少ない
事かわかる。これら優れた接点性能は写真３に示すよう
に内部酸化後粉末の均一な組織かもたらしたものであり
、第４図に示すように酸化物のほとんどか粒径０．１〜
１μｍの範囲内にあることかわかる。また加工性の目安
となる伸びも１４９つ以上の値を示している。
（発明の効果）
本発明の電気接点材料は、スズ６〜１１重量％。
ビスマス１〜２重量％、残部銀よりなる合金粉末を内部
酸化法にて銀中に析出分散した酸化スズ及びビスマスス
ズ複合酸化物の８０％以上か粒径領ｌ〜１μｍの範囲に
ある粉末を用いて製作されたものであるので、優れた耐
溶着性と優れた加工性を有するものである。
酸化法にて銀中に析出分散した酸化スズ及びビスマスス
ズ複合酸化物の８０％以上か粒径領ｌ〜１μｍの範囲に
ある粉末を用いて製作されたものであるので、優れた耐
溶着性と優れた加工性を有するものである。
また本発明の製造方法は、酸化物の粒径バラツキの小さ
い電気接点材料を得るのに簡易かつ合理的な方法である
。
い電気接点材料を得るのに簡易かつ合理的な方法である
。
第１図は本発明に係る合金粉末の内部酸化後の酸化物を
示す断面拡大図、第２図は第１図の銀を溶かして取り出
して得た酸化物の拡大斜視図、第３図及び第４図は従来
の内部酸化後の合金粉末の断面拡大図である。 出願人 田中貴金属工業株式会社 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 電気接点材料及びその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 平成 ２年１１月２７日 （全送日） ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁第１９行目の「・・・・・・の製造
方法。」の次に行を改め「３、発明の詳細な説明Ｊを追
加する。
示す断面拡大図、第２図は第１図の銀を溶かして取り出
して得た酸化物の拡大斜視図、第３図及び第４図は従来
の内部酸化後の合金粉末の断面拡大図である。 出願人 田中貴金属工業株式会社 手続補正書（方式） ％式％ ２、発明の名称 電気接点材料及びその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 平成 ２年１１月２７日 （全送日） ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第１頁第１９行目の「・・・・・・の製造
方法。」の次に行を改め「３、発明の詳細な説明Ｊを追
加する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）スズ６〜１１重量％、ビスマス１〜２重量％、残部
銀の組成の合金粉末を、ガスアトマイズ法によって得た
後、上記合金粉末を内部酸化、焼結及び塑性加工工程を
経て得た銀中に酸化スズ及びビスマススズ複合酸化物の
析出した電気接点材料に於いて、前記酸化スズ及びビス
マススズ複合酸化物の８０％以上が粒径０．１〜１μｍ
の範囲にある事を特徴とする電気接点材料。 ２）スズ６〜１１重量％、ビスマス１〜２重量％、残部
銀の組成の合金粉末をガスアトマイズ法によって得た後
、前記合金粉末を、合金粉末１００ｇに対して、１ｌ／
ｍｉｎ以上の０．１〜１気圧の酸素分圧気流中、６５０
〜８００℃の温度で流動させながら内部酸化し、然る後
焼結及び塑性加工する事を特徴とする電気接点材料の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213399A JPH0499238A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 電気接点材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213399A JPH0499238A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 電気接点材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499238A true JPH0499238A (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=16638573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2213399A Pending JPH0499238A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 電気接点材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0499238A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102268583A (zh) * | 2011-08-09 | 2011-12-07 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种银氧化锡电接触材料的制备方法 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2213399A patent/JPH0499238A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102268583A (zh) * | 2011-08-09 | 2011-12-07 | 福达合金材料股份有限公司 | 一种银氧化锡电接触材料的制备方法 |
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