JPH05230565A - 長寿命接点材料 - Google Patents
長寿命接点材料Info
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- JPH05230565A JPH05230565A JP4030928A JP3092892A JPH05230565A JP H05230565 A JPH05230565 A JP H05230565A JP 4030928 A JP4030928 A JP 4030928A JP 3092892 A JP3092892 A JP 3092892A JP H05230565 A JPH05230565 A JP H05230565A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、高頻度開閉を行なった場合に
おいても、溶着や消耗が少ない接点材料であり、接点を
設けた電気機器の保守を簡素化することが可能な長寿命
接点材料を提供することにある。 【構成】本発明に係る長寿命接点材料は、ＣｕおよびＡ
ｇの少なくとも一方から成る高導電成分と、Ｗ，Ｍｏ，
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびこれらの化合物か
ら選択された少なくとも１種の耐弧成分と、ＴｉＢ2 ま
たはＡｌ2 Ｏ3 とから成る焼結体の空孔に、上記高導電
成分をさらに含浸せしめて形成した長寿命接点材料であ
り、上記高導電成分の含有量が２０〜４５重量％である
一方、上記耐弧成分の含有量が５５〜８０重量％であ
り、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ3 の含有量が０．１〜５重
量％であることを特徴とする。
おいても、溶着や消耗が少ない接点材料であり、接点を
設けた電気機器の保守を簡素化することが可能な長寿命
接点材料を提供することにある。 【構成】本発明に係る長寿命接点材料は、ＣｕおよびＡ
ｇの少なくとも一方から成る高導電成分と、Ｗ，Ｍｏ，
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびこれらの化合物か
ら選択された少なくとも１種の耐弧成分と、ＴｉＢ2 ま
たはＡｌ2 Ｏ3 とから成る焼結体の空孔に、上記高導電
成分をさらに含浸せしめて形成した長寿命接点材料であ
り、上記高導電成分の含有量が２０〜４５重量％である
一方、上記耐弧成分の含有量が５５〜８０重量％であ
り、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ3 の含有量が０．１〜５重
量％であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空バルブ等に使用され
る長寿命接点材料に係り、特に高頻度の接点開閉動作を
実施した場合においても優れた耐久性を有し、耐消耗特
性を大幅に改良した長寿命接点材料に関する。
る長寿命接点材料に係り、特に高頻度の接点開閉動作を
実施した場合においても優れた耐久性を有し、耐消耗特
性を大幅に改良した長寿命接点材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気設備機器の電路を繰り返し開閉する
遮断器として各種形式の遮断器が広く使用されている。
例えば新幹線などの高速鉄道車輌や磁気浮上列車におい
ては、駆動モータの動力回路や磁気発生回路を開閉する
ために真空遮断器が搭載されている。この真空遮断器は
１０-7Torr程度の高真空を維持した真空容器（真空バル
ブ）内に接点を配置し、真空条件下において接点の開閉
を行なって負荷電流を断続するものである。
遮断器として各種形式の遮断器が広く使用されている。
例えば新幹線などの高速鉄道車輌や磁気浮上列車におい
ては、駆動モータの動力回路や磁気発生回路を開閉する
ために真空遮断器が搭載されている。この真空遮断器は
１０-7Torr程度の高真空を維持した真空容器（真空バル
ブ）内に接点を配置し、真空条件下において接点の開閉
を行なって負荷電流を断続するものである。
【０００３】上記接点用材料としては、接点の開閉時に
発生するアークによって溶着しないように耐アーク性や
耐溶着性が要求される一方、低接触抵抗性を維持するた
めに高い導電特性を有することが必須の要件とされてい
る。具体的な接点構成材料としては、例えば、Ａｇ，Ａ
ｇ−Ｃｕ系材料、Ａｇ−ＣｄＯ系材料、３０％Ｃｕ−Ｗ
系材料などが使用されている。
発生するアークによって溶着しないように耐アーク性や
耐溶着性が要求される一方、低接触抵抗性を維持するた
めに高い導電特性を有することが必須の要件とされてい
る。具体的な接点構成材料としては、例えば、Ａｇ，Ａ
ｇ−Ｃｕ系材料、Ａｇ−ＣｄＯ系材料、３０％Ｃｕ−Ｗ
系材料などが使用されている。
【０００４】上記のような真空遮断器においては、高真
空中で接点を開閉しているため、絶縁耐力が高く、動作
の信頼性が優れている。
空中で接点を開閉しているため、絶縁耐力が高く、動作
の信頼性が優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記材
料で構成した従来の接点材料では、構成成分が不均一に
なって、対向する接点を構成するＣｕなどの易溶融性金
属同士が溶着を起こし短期間のうちに損傷または消耗し
て寿命が短かくなる欠点があった。特に高速鉄道車輌や
磁気浮上車輌に搭載される真空バルブ用の接点など、開
閉頻度が極めて高い場合においては、接点寿命が極めて
短かく、５万回ないし１０万回の開閉動作によって寿命
が終わっていた。したがって、接点の消耗による真空バ
ルブ設備の保守や交換作業が極めて煩雑になる問題点が
あった。
料で構成した従来の接点材料では、構成成分が不均一に
なって、対向する接点を構成するＣｕなどの易溶融性金
属同士が溶着を起こし短期間のうちに損傷または消耗し
て寿命が短かくなる欠点があった。特に高速鉄道車輌や
磁気浮上車輌に搭載される真空バルブ用の接点など、開
閉頻度が極めて高い場合においては、接点寿命が極めて
短かく、５万回ないし１０万回の開閉動作によって寿命
が終わっていた。したがって、接点の消耗による真空バ
ルブ設備の保守や交換作業が極めて煩雑になる問題点が
あった。
【０００６】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、高頻度開閉を行なった場合において
も、溶着や消耗が少ない長寿命接点材料であり、接点を
設けた電気機器の保守を簡素化することが可能な長寿命
接点材料を提供することを目的とする。
されたものであり、高頻度開閉を行なった場合において
も、溶着や消耗が少ない長寿命接点材料であり、接点を
設けた電気機器の保守を簡素化することが可能な長寿命
接点材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る
高導電成分と、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚ
ｒおよびこれらの化合物から選択された少なくとも１種
の耐弧成分と、ＴｉＢ2 とから成る焼結体の空孔に、上
記高導電成分をさらに含浸せしめて形成した長寿命接点
材料であり、上記高導電成分の含有量が２０〜４５重量
％である一方、上記耐弧成分の含有量が５５〜８０重量
％であり、ＴｉＢ2 の含有量が０．１〜５重量％である
ことを特徴とする。
め、本発明はＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成る
高導電成分と、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚ
ｒおよびこれらの化合物から選択された少なくとも１種
の耐弧成分と、ＴｉＢ2 とから成る焼結体の空孔に、上
記高導電成分をさらに含浸せしめて形成した長寿命接点
材料であり、上記高導電成分の含有量が２０〜４５重量
％である一方、上記耐弧成分の含有量が５５〜８０重量
％であり、ＴｉＢ2 の含有量が０．１〜５重量％である
ことを特徴とする。
【０００８】また、ＴｉＢ2 の代りにＡｌ2 Ｏ3 を含有
させても同等の効果を奏する。すなわちＴｉＢ2 とＡｌ
2 Ｏ3 は耐弧成分としては、殆ど同等の効果があるが、
導電性化合物としては、ＴｉＢ2 の方が優れている。一
方、材料コストとしてはＡｌ2 Ｏ3 の方が大幅に安価で
ある。
させても同等の効果を奏する。すなわちＴｉＢ2 とＡｌ
2 Ｏ3 は耐弧成分としては、殆ど同等の効果があるが、
導電性化合物としては、ＴｉＢ2 の方が優れている。一
方、材料コストとしてはＡｌ2 Ｏ3 の方が大幅に安価で
ある。
【０００９】さらに、高導電成分粉末の平均粒径を１〜
２μｍに設定するとよい。
２μｍに設定するとよい。
【００１０】また、補助成分として、Ｃｏ，Ｎｉおよび
Ｆｅから選択される少なくとも１種を１重量％以下含有
させて構成することもできる。
Ｆｅから選択される少なくとも１種を１重量％以下含有
させて構成することもできる。
【００１１】さらに、引張強度を４５kg／mm2 以上のも
のを使用することが望ましい。
のを使用することが望ましい。
【００１２】ここで高導電成分としてのＣｕおよびＡｇ
は高い導電率を有し、接点の接触抵抗値を下げるために
２０〜４５重量％（ｗｔ％）含有される。含有量が２０
ｗｔ％未満の場合には導電性が低下し接触抵抗が増大し
接点材料としての機能が低下する。一方、含有量が４５
ｗｔ％を超える場合は、後述する耐弧成分の含有量が相
対的に低下し接点開閉動作時に発生するアーク（電弧）
によって接点が溶着し易くなり耐消耗性が低下してしま
う。
は高い導電率を有し、接点の接触抵抗値を下げるために
２０〜４５重量％（ｗｔ％）含有される。含有量が２０
ｗｔ％未満の場合には導電性が低下し接触抵抗が増大し
接点材料としての機能が低下する。一方、含有量が４５
ｗｔ％を超える場合は、後述する耐弧成分の含有量が相
対的に低下し接点開閉動作時に発生するアーク（電弧）
によって接点が溶着し易くなり耐消耗性が低下してしま
う。
【００１３】また耐弧成分としてのＷ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびこれらの炭化物、およびホ
ウ化物等の化合物は、いずれも耐アーク性および耐溶着
性に優れ、接点の長寿命化を図るための成分であり、５
５〜８０重量％の範囲で含有される。含有量が５５ｗｔ
％未満においては、接点の長寿命化が困難である。一
方、含有量が８０重量％を超える場合には、上記高導電
成分の含有量の相対的低下を招き、接触抵抗の増大によ
り接点としての通電機能が低下してしまう。
ｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびこれらの炭化物、およびホ
ウ化物等の化合物は、いずれも耐アーク性および耐溶着
性に優れ、接点の長寿命化を図るための成分であり、５
５〜８０重量％の範囲で含有される。含有量が５５ｗｔ
％未満においては、接点の長寿命化が困難である。一
方、含有量が８０重量％を超える場合には、上記高導電
成分の含有量の相対的低下を招き、接触抵抗の増大によ
り接点としての通電機能が低下してしまう。
【００１４】また、ＴｉＢ2 （チタンボライド）は銅
（Ｃｕ）と同程度の電気伝導性を有し、また高硬度で耐
熱性に優れており、Ｃｕ，Ａｌ等の溶融金属に濡れにく
い性質を有し、接点に耐消耗性を付与すると共に、接点
素材となる焼結体に対して、後述する溶浸法（含浸法）
による高導電成分の含浸を容易にする機能を有する。
（Ｃｕ）と同程度の電気伝導性を有し、また高硬度で耐
熱性に優れており、Ｃｕ，Ａｌ等の溶融金属に濡れにく
い性質を有し、接点に耐消耗性を付与すると共に、接点
素材となる焼結体に対して、後述する溶浸法（含浸法）
による高導電成分の含浸を容易にする機能を有する。
【００１５】すなわち高導電成分粉末と耐弧成分粉末と
ＴｉＢ2 とを配合した粉末混合体を成形し、高温度で焼
結すると、適度なポア（細孔）が形成され、かつ耐弧成
分が強固に結合した焼結体が得られ、細孔への高導電成
分の溶浸が容易になり、耐弧性能を損うことなく導電特
性を向上させることができる。
ＴｉＢ2 とを配合した粉末混合体を成形し、高温度で焼
結すると、適度なポア（細孔）が形成され、かつ耐弧成
分が強固に結合した焼結体が得られ、細孔への高導電成
分の溶浸が容易になり、耐弧性能を損うことなく導電特
性を向上させることができる。
【００１６】上記ＴｉＢ2 の含有量は０．１〜５重量％
の範囲に設定される。含有量が０．１重量％未満の場合
には、溶浸時において高導電成分の溶浸が円滑に進行せ
ず、また接点の耐消耗性の改善効果が不充分となる。一
方ＴｉＢ2 は高い電気伝導性を有するといえども、Ａｇ
の導電率と比較して低いため、含有量が５ｗｔ％を超え
ると通電特性が低下するので上記範囲が好ましい。
の範囲に設定される。含有量が０．１重量％未満の場合
には、溶浸時において高導電成分の溶浸が円滑に進行せ
ず、また接点の耐消耗性の改善効果が不充分となる。一
方ＴｉＢ2 は高い電気伝導性を有するといえども、Ａｇ
の導電率と比較して低いため、含有量が５ｗｔ％を超え
ると通電特性が低下するので上記範囲が好ましい。
【００１７】また補助成分としてのＣｏ，Ｎｉ，Ｆｅは
いずれもＷ等の耐弧成分と反応して接点材料の基地を強
化し耐消耗性を改善するために有効であり、１重量％以
下含有される。含有量が１重量％を超えても上記改善効
果の著しい増大はなく、逆に通電特性を低下させるおそ
れがあるため、含有量は上記範囲に設定される。
いずれもＷ等の耐弧成分と反応して接点材料の基地を強
化し耐消耗性を改善するために有効であり、１重量％以
下含有される。含有量が１重量％を超えても上記改善効
果の著しい増大はなく、逆に通電特性を低下させるおそ
れがあるため、含有量は上記範囲に設定される。
【００１８】一方、上記ＴｉＢ2 の代りにＡｌ2 Ｏ
3 （アルミナ）粉末を０．１〜５重量％の範囲で含有さ
せた場合においても、高強度で多孔質の焼結体が得られ
る。すなわちＡｌ2 Ｏ3 は絶縁性および耐熱性を有し、
耐弧成分粉末と共に高温度で焼結した場合においても、
耐弧成分と反応せず、耐弧成分粒子間に介在して適度な
細孔（ポア）を形成する。形成された細孔内に溶浸法に
よって高導電成分を含浸せしめることにより、接点材料
の通電特性を高めることが可能になると共に耐消耗性を
改善することができる。
3 （アルミナ）粉末を０．１〜５重量％の範囲で含有さ
せた場合においても、高強度で多孔質の焼結体が得られ
る。すなわちＡｌ2 Ｏ3 は絶縁性および耐熱性を有し、
耐弧成分粉末と共に高温度で焼結した場合においても、
耐弧成分と反応せず、耐弧成分粒子間に介在して適度な
細孔（ポア）を形成する。形成された細孔内に溶浸法に
よって高導電成分を含浸せしめることにより、接点材料
の通電特性を高めることが可能になると共に耐消耗性を
改善することができる。
【００１９】なお、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ3 を含有さ
せない従来の原料粉末混合体を高温度で焼結すると過度
に緻密で、細孔が殆ど存在しない焼結体が形成され、高
導電成分の溶浸操作が困難になり、通電特性が低下する
場合が多かった。
せない従来の原料粉末混合体を高温度で焼結すると過度
に緻密で、細孔が殆ど存在しない焼結体が形成され、高
導電成分の溶浸操作が困難になり、通電特性が低下する
場合が多かった。
【００２０】次に本発明に係る接点材料の製造方法につ
いて簡単に説明する。
いて簡単に説明する。
【００２１】まず、ＡｇおよびＣｕから選択される少な
くとも１種の高導電成分粉末と、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびこれらの炭化物、ホウ化物
から選択される少なくとも１種と、ＴｉＢ2 およびＡｌ
2 Ｏ3 から選択された少なくとも１種の成分粉末とを所
定割合で予備配合して混合体を調製する。
くとも１種の高導電成分粉末と、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびこれらの炭化物、ホウ化物
から選択される少なくとも１種と、ＴｉＢ2 およびＡｌ
2 Ｏ3 から選択された少なくとも１種の成分粉末とを所
定割合で予備配合して混合体を調製する。
【００２２】ここでＡｇ，Ｃｕ等の高導電成分粉末とし
ては、耐弧成分粉末と同程度の平均粒径１〜２μｍを有
し、球状の粉末を使用するとよい。すなわち従来は、平
均粒径が４０〜５０μｍの粗大なＣｕ粉末等を使用して
いたため、耐弧成分と均一に混合されず、偏析を生じた
り、対向する接点に含まれる粗大なＣｕ粉同士が溶着す
る場合が多かった。しかしながら本発明のように微細で
球状の高導電成分粉末を耐弧成分粉末と予備混合するこ
とにより、両成分粉末を均一に分散させることが可能に
なる。上記各成分粉末の平均粒径が１μｍ未満となると
粉末の表面積が増大し、酸素付着量が増加する。そして
接点材料中に酸化物が増加し、通電性能が低下する。特
に真空バルブ用接点として使用した場合に、材料中に含
まれる酸素や酸化物が揮散し、バルブ内の真空度を下げ
て絶縁性能を低下させるおそれもある。
ては、耐弧成分粉末と同程度の平均粒径１〜２μｍを有
し、球状の粉末を使用するとよい。すなわち従来は、平
均粒径が４０〜５０μｍの粗大なＣｕ粉末等を使用して
いたため、耐弧成分と均一に混合されず、偏析を生じた
り、対向する接点に含まれる粗大なＣｕ粉同士が溶着す
る場合が多かった。しかしながら本発明のように微細で
球状の高導電成分粉末を耐弧成分粉末と予備混合するこ
とにより、両成分粉末を均一に分散させることが可能に
なる。上記各成分粉末の平均粒径が１μｍ未満となると
粉末の表面積が増大し、酸素付着量が増加する。そして
接点材料中に酸化物が増加し、通電性能が低下する。特
に真空バルブ用接点として使用した場合に、材料中に含
まれる酸素や酸化物が揮散し、バルブ内の真空度を下げ
て絶縁性能を低下させるおそれもある。
【００２３】次に調製した混合体を金型プレス等で所定
形状に成形した後に、従来の焼結温度（１２００〜１３
００℃）より高い１６００℃以上の温度で３〜４時間、
成形体を焼結する。従来より高い温度で焼結しているた
め、耐弧成分が強固に結合すると同時に、ＴｉＢ2 およ
びＡｌ2 Ｏ3 の作用により、適度な細孔が形成された多
孔質の焼結体が得られる。
形状に成形した後に、従来の焼結温度（１２００〜１３
００℃）より高い１６００℃以上の温度で３〜４時間、
成形体を焼結する。従来より高い温度で焼結しているた
め、耐弧成分が強固に結合すると同時に、ＴｉＢ2 およ
びＡｌ2 Ｏ3 の作用により、適度な細孔が形成された多
孔質の焼結体が得られる。
【００２４】次に得られた焼結体内にさらに高導電成分
を含浸させるために溶浸処理を行なう。すなわち溶浸浴
中に配置したＣｕ，Ａｇなどの高導電材料上に焼結体を
載置し、Ｈ2 ガス雰囲気において加熱することにより、
高導電成分を溶融せしめる。溶融した高導電成分は毛細
管現象によって焼結体の細孔内に順次含浸され、最終的
に結合強度が高く耐弧性および耐消耗性に優れると共に
通電特性が優れた接点が形成される。
を含浸させるために溶浸処理を行なう。すなわち溶浸浴
中に配置したＣｕ，Ａｇなどの高導電材料上に焼結体を
載置し、Ｈ2 ガス雰囲気において加熱することにより、
高導電成分を溶融せしめる。溶融した高導電成分は毛細
管現象によって焼結体の細孔内に順次含浸され、最終的
に結合強度が高く耐弧性および耐消耗性に優れると共に
通電特性が優れた接点が形成される。
【００２５】上記接点材料の耐消耗性を充分に保持し長
寿命化させるためには、引張強度は４５kg／mm2 以上に
設定することが望ましく、上記製造方法によって製造し
た接点材料は上記条件を満たし、従来のＡｇ−３０％Ｃ
ｕ製接点材料と比較して接点の開閉動作可能回数は５０
万回〜１００万回となり、寿命を１０倍程度に飛躍的に
延伸させることができる。
寿命化させるためには、引張強度は４５kg／mm2 以上に
設定することが望ましく、上記製造方法によって製造し
た接点材料は上記条件を満たし、従来のＡｇ−３０％Ｃ
ｕ製接点材料と比較して接点の開閉動作可能回数は５０
万回〜１００万回となり、寿命を１０倍程度に飛躍的に
延伸させることができる。
【００２６】
【作用】上記構成に係る長寿命接点材料によれば、高導
電成分と耐弧成分とに加えて、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ
3 を含有させているため、上記成分混合体を高温度で焼
結した場合においても、強固な結合組織を有すると同時
に高導電成分を含浸させるための細孔が適量形成された
焼結体を形成することができる。したがって、細孔に高
導電成分を含浸させることにより、導電特性が優れ、か
つ耐溶着性および耐消耗性に優れた長寿命接点材料を提
供することができる。
電成分と耐弧成分とに加えて、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ
3 を含有させているため、上記成分混合体を高温度で焼
結した場合においても、強固な結合組織を有すると同時
に高導電成分を含浸させるための細孔が適量形成された
焼結体を形成することができる。したがって、細孔に高
導電成分を含浸させることにより、導電特性が優れ、か
つ耐溶着性および耐消耗性に優れた長寿命接点材料を提
供することができる。
【００２７】
【実施例】次に本発明について以下の実施例および比較
例を参照してより具体的に説明する。
例を参照してより具体的に説明する。
【００２８】実施例１〜３８ 高導電成分粉末としての所定平均粒径を有するＣｕおよ
びＡｇと、耐弧成分粉末としてのＷ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびその化合物と、ＴｉＢ2 お
よびＡｌ2 Ｏ3 とを所定比率で予備混合して各種混合体
を調製し、この各混合体を金型プレスによって成形した
後に、温度１６００〜１６８０℃にて３〜５時間焼結し
て多孔性焼結体を得た。次に得られた焼結体を、水素炉
内に配置したＣｕ材およびＡｇ材上に載置し、温度９７
０〜１０９０℃に加熱し、溶融した高導電成分を上記各
多孔質焼結体内に含浸せしめ、最終的に表１および表２
に示すような組成を有する実施例１〜３８の接点材料を
各１０個ずつ製造した。この接点材料の径は１５mmで厚
さは５mmとした。
びＡｇと、耐弧成分粉末としてのＷ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃ
ｒ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｚｒおよびその化合物と、ＴｉＢ2 お
よびＡｌ2 Ｏ3 とを所定比率で予備混合して各種混合体
を調製し、この各混合体を金型プレスによって成形した
後に、温度１６００〜１６８０℃にて３〜５時間焼結し
て多孔性焼結体を得た。次に得られた焼結体を、水素炉
内に配置したＣｕ材およびＡｇ材上に載置し、温度９７
０〜１０９０℃に加熱し、溶融した高導電成分を上記各
多孔質焼結体内に含浸せしめ、最終的に表１および表２
に示すような組成を有する実施例１〜３８の接点材料を
各１０個ずつ製造した。この接点材料の径は１５mmで厚
さは５mmとした。
【００２９】比較例１〜１８ 一方、比較例１〜１８として、表１および表２に示す組
成比になるように秤量し、アルミナ製るつぼに収容し、
空気雰囲気中で加熱溶解して実施例１と同一寸法を有す
る接点材料をそれぞれ１０個ずつ調製した。
成比になるように秤量し、アルミナ製るつぼに収容し、
空気雰囲気中で加熱溶解して実施例１と同一寸法を有す
る接点材料をそれぞれ１０個ずつ調製した。
【００３０】上記のようにして調製した実施例１〜３８
および比較例１〜１８の各接点材料の耐溶着性、耐消耗
性等の寿命特性を評価するため、各接点材料の引張強度
を測定すると共に、接点動作試験を実施した。
および比較例１〜１８の各接点材料の耐溶着性、耐消耗
性等の寿命特性を評価するため、各接点材料の引張強度
を測定すると共に、接点動作試験を実施した。
【００３１】接点動作試験は、各接点材料を真空バルブ
内に装填し、直流１２００Ｖ、６００Ａ、抵抗負荷、開
離接触は２５０ｇ、毎秒１回の開閉頻度の条件の下で５
×１０4 回の開閉動作終了後において接点の接触抵抗
（ｍΩ）および消耗量（重量％）を測定する方法で実施
した。
内に装填し、直流１２００Ｖ、６００Ａ、抵抗負荷、開
離接触は２５０ｇ、毎秒１回の開閉頻度の条件の下で５
×１０4 回の開閉動作終了後において接点の接触抵抗
（ｍΩ）および消耗量（重量％）を測定する方法で実施
した。
【００３２】測定結果を下記表１および表２に示す。
【００３３】
【表１】
【表２】
【００３４】但し、引張強度は実施例８の接点材料にお
ける測定値を基準（１００）として指数表示した。また
接触抵抗値は実施例４の測定値を１００として相対的に
指数表示した。さらに接点消耗量は、実施例３の測定値
を１００として同様に指数表示した。
ける測定値を基準（１００）として指数表示した。また
接触抵抗値は実施例４の測定値を１００として相対的に
指数表示した。さらに接点消耗量は、実施例３の測定値
を１００として同様に指数表示した。
【００３５】表１に示す結果から明らかなように、高導
電成分および耐弧成分に加え、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ
3 を含有せしめた実施例１〜３８に係る接点材料におい
ては、強固な結合組織を有する焼結体に適量の細孔を形
成することができ、この細孔に高導電成分を含浸せしめ
ているため、比較例１〜１８の溶製接点材料と比較して
接触抵抗が小さく、引張強度も高いため、耐アーク性お
よび耐消耗性に優れ、接点寿命が大幅に改善された。
電成分および耐弧成分に加え、ＴｉＢ2 またはＡｌ2 Ｏ
3 を含有せしめた実施例１〜３８に係る接点材料におい
ては、強固な結合組織を有する焼結体に適量の細孔を形
成することができ、この細孔に高導電成分を含浸せしめ
ているため、比較例１〜１８の溶製接点材料と比較して
接触抵抗が小さく、引張強度も高いため、耐アーク性お
よび耐消耗性に優れ、接点寿命が大幅に改善された。
【００３６】特に高速鉄道車輌および磁気浮上列車に搭
載される真空遮断器の真空バルブに上記実施例１に係る
接点材料を実装して耐久性を測定したところ、５０万回
〜１００万回の開閉動作が可能となり、従来材である３
０％Ｃｕ−Ｗ系接点材料と比較して寿命が１０倍程度に
飛躍的に改善されることが実証された。したがって、遮
断器を備える電気機器の接点の交換頻度が減少し、保守
管理作業が極めて簡素化することが判明した。
載される真空遮断器の真空バルブに上記実施例１に係る
接点材料を実装して耐久性を測定したところ、５０万回
〜１００万回の開閉動作が可能となり、従来材である３
０％Ｃｕ−Ｗ系接点材料と比較して寿命が１０倍程度に
飛躍的に改善されることが実証された。したがって、遮
断器を備える電気機器の接点の交換頻度が減少し、保守
管理作業が極めて簡素化することが判明した。
【００３７】
【発明の効果】以上説明の通り本発明に係る長寿命接点
材料によれば、高導電成分と耐弧成分とに加えて、Ｔｉ
Ｂ2 またはＡｌ2 Ｏ3 を含有させているため、上記成分
混合体を高温度で焼結した場合においても、強固な結合
組織を有すると同時に高導電成分を含浸させるための細
孔が適量形成された焼結体を形成することができる。し
たがって、細孔に高導電成分を含浸させることにより、
導電特性が優れ、かつ耐溶着性および耐消耗性に優れた
長寿命接点材料を提供することができる。
材料によれば、高導電成分と耐弧成分とに加えて、Ｔｉ
Ｂ2 またはＡｌ2 Ｏ3 を含有させているため、上記成分
混合体を高温度で焼結した場合においても、強固な結合
組織を有すると同時に高導電成分を含浸させるための細
孔が適量形成された焼結体を形成することができる。し
たがって、細孔に高導電成分を含浸させることにより、
導電特性が優れ、かつ耐溶着性および耐消耗性に優れた
長寿命接点材料を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ２２Ｃ 1/04 Ｓ
Claims (5)
- 【請求項１】 ＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成
る高導電成分と、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂ，
Ｚｒおよびこれらの化合物から選択された少なくとも１
種の耐弧成分と、ＴｉＢ2 とから成る焼結体の空孔に、
上記高導電成分をさらに含浸せしめて形成した長寿命接
点材料であり、上記高導電成分の含有量が２０〜４５重
量％である一方、上記耐弧成分の含有量が５５〜８０重
量％であり、ＴｉＢ2 の含有量が０．１〜５重量％であ
ることを特徴とする長寿命接点材料。 - 【請求項２】 ＣｕおよびＡｇの少なくとも一方から成
る高導電成分と、Ｗ，Ｍｏ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｎｂ，
Ｚｒおよびこれらの化合物から選択された少なくとも１
種の耐弧成分と、Ａｌ2 Ｏ3 とから成る焼結体の空孔
に、上記高導電成分をさらに含浸せしめて形成した長寿
命接点材料であり、上記高導電成分の含有量が２０〜４
５重量％である一方、上記耐弧成分の含有量が５５〜８
０重量％であり、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が０．１〜５重量
％であることを特徴とする長寿命接点材料。 - 【請求項３】 高導電成分粉末の平均粒径が１〜２μｍ
であることを特徴とする請求項１または２記載の長寿命
接点材料。 - 【請求項４】 補助成分として、Ｃｏ，ＮｉおよびＦｅ
から選択される少なくとも１種を１重量％以下含有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の長寿命接点材
料。 - 【請求項５】 引張強度が４５kg／mm2 以上であること
を特徴とする請求項１または２記載の長寿命接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030928A JPH05230565A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 長寿命接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4030928A JPH05230565A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 長寿命接点材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230565A true JPH05230565A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=12317349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4030928A Pending JPH05230565A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 長寿命接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05230565A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103320642A (zh) * | 2013-06-15 | 2013-09-25 | 山东亨圆铜业有限公司 | 铁路电气化用铜银合金接触导线的制备方法 |
| WO2014136617A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材およびブレーカ |
| CN111876628A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-03 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种动力部件用合金材料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4030928A patent/JPH05230565A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014136617A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材およびブレーカ |
| JPWO2014136617A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2017-02-09 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材およびブレーカ |
| CN103320642A (zh) * | 2013-06-15 | 2013-09-25 | 山东亨圆铜业有限公司 | 铁路电气化用铜银合金接触导线的制备方法 |
| CN111876628A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-03 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种动力部件用合金材料及其制备方法 |
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