JPH0573813B2

JPH0573813B2 -

Info

Publication number: JPH0573813B2
Application number: JP59246514A
Authority: JP
Inventors: Isao Okutomi
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-11-21
Filing date: 1984-11-21
Publication date: 1993-10-15
Also published as: JPS61124542A

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］本発明は、真空開閉装置の真空バルブに使用さ
れる真空バルブ用接点材料およびその製造方法に
関する。［発明の技術的背景とその問題点］周知のように、真空バルブは、小形、軽量、メ
ンテナンスフリー、環境調和等他の遮断器に比較
して種々優れた特徴を有するため、近年次第にそ
の適用範囲が拡大してきた。このような真空バル
ブの接点に要求される基本的要件としては、(1)溶
着性が少ないこと、(2)耐電圧が高いこと、(3)しや
断特性がよいこと、が挙げられ、この他にさい断
電流値が小さいこと、接触抵抗が低く安定してい
ること、耐消耗性がよいこと等も重要な要件とな
つている。しかしながら、これらの要件の中には相反する
ものがある関係上、単一の金属種によつて全ての
要件を満足させることは不可能である。このた
め、実用されている多くの接点材料においては、
不足する性能を相互に補なえるような２種以上の
元素を組合せ、かつ大電流用あるいは高電圧用等
のように特定の用途に適した接点材料の開発が行
なわれ、それなりに優れた特性を有するものが開
発されているが、さらに強まる高耐圧化および大
電流化の要求を充分満足する真空バルブ用接点材
料は、未だ得られていないのが実情である。例えば、大電流化を指向した接点材料として、
Bi（ビスマス）のような溶着防止成分を５％以下
の量で含有するCu（銅）−Bi（ビスマス）合金が知
られている（特公昭41−12131号公報）が、Cu
（銅）母相に対するBuの溶解度が極めて低いた
め、しばしば偏析を生じ、しや断後の表面荒れが
大きく、加工成形が困難である等の問題点を有し
ている。また、大電流化を指向した他の接点材料
として、Cu（銅）−Te（テルル）合金も知られて
いる（特公昭44−23751号公報）。この合金は、Cu−Bi系合金が持つ上記問題点
を緩和してはいるが、Cu−Bi系合金に比較して
雰囲気に対し、より敏感なため接触抵抗等の安定
性に欠ける。さらに、これらCu−Te、Cu−Bi等
の接点の共通的特徴として、耐溶着性に優れてい
るものの、耐電圧特性が従来の中電圧クラスへの
適用には充分であるとしても、これ以上高い電圧
分野への応用に対しては、必ずしも満足でないこ
とが明らかとなつてきた。一方、高耐圧化を指向した接点材料としてCu
（又はAg（銀））等の高導電成分と、Cr（クロム）、
Ti（チタン）などとの焼結合金が知られている。
これらの焼結合金は、強いゲツタ作用を持つ以外
に蒸気圧特性がCrの場合Cuに近似し、Tiにおい
ても他の接点材料として用いられているＷ（タン
グステン）、Mo（モリブデン）よりはCuに近いた
め、Cu−Cr、Cu−Ti、Ag−Cr、およびAg−Ti
（以下、本発明の説明上高導電性成分としてCu
が、またCrとTiとについてCrが代表する）接点
のしや断後の接点表面は、Ｗ、Mo系接点より平
滑さを維持する結果、耐電圧特性などに良い傾向
を示すことが知られている。しかしながら、Crは極めて酸化しやすい金属
であるため、粉末あるいは成形体の管理または熱
処理の条件が重要になり、また、Cuなどの高導
電性成分量（すなわち、CrとCuとの比率）もし
や断特性などに与える影響が大きい。したがつ
て、従来の製造方法には、次のような問題点があ
る。 (1) 例えばCu−Crを製造する場合Crとしては、
特開昭56−19832号公報、特開昭53−146905号
公報などに示されているように所定の粒径を持
つた粉体が使われている。一方Cr鉱石から金
属Crにする主な方法としてアルミ／サーミツ
ク法、電解法とが行われているが、得られた金
属Crを粉体にするには、従来スタンプミル、
ボールミルなどを主とした粉砕作業によるのが
一般的である。この粉砕作業は通常長い時間を
要するため、Cr粉体表面には、汚染皮膜
（Cr₂O₃を主体とした安定な酸化物）の生成、
ガス吸着などが著しい。このような状態のCr
粉体をCu−Cr接点の原料として使用するとき、
溶浸Cuとは、充分な濡れが得られず、接点中
に生ずるポアの一因となる。その原因はCr粉
体の前述のような汚染皮膜の多くはCu−Cr接
点製造中の例えば前加熱処理、焼結、溶浸など
の熱処理では、完全には除去できない為であ
る。このようなポアが接点中に残存するとしや
断性能の低下につながる。以上述べたように粉末化の工程に於て目的径
にするまでに何回もの、或いは長時間の粉砕作
業を要するためCrは汚染を受け安定した管理
と、作業の改善が望まれている。 (2) 上記のような粉砕作業によつて得たCr粉体
は一般に、長軸と短軸の差の少ないすなわち球
形に近い粒状を呈している。そのために接点中
のCr粒子はCu−Cr接点表面加工中或いは開閉
時の機械的衝撃中に脱落する現象がある。この
理由はミクロ的観察によるとCr粒子自体が脆
いこと或いはCuとCrとの界面に介在する汚染
皮膜による濡れ不足或いはCr粉末がほぼ粒状
に近いためCuとCrとの接触面積の不足等によ
る原因によつてCr粒子の脱落或いは欠けが起
るものと考えられる。Cr粒子の脱落或いは欠
けが生ずると耐電圧特性の低下を招くことがあ
るので、Cr粒子の脱落防止が望まれている。上記Cu−Crの接点表面加工時の脱落による
表面荒れは、初期耐圧、特に静耐圧の低下に影
響を及ぼし、又開閉時の機械的衝撃中に生ずる
脱落は離脱したCr粒子のぬけ跡による表面荒
れのみならず、離脱したCr粒子自体が他の部
所例えば電極面、シールド面へクランプとして
付着することによる耐電圧特性低下或いは再点
弧発生へ影響を与える。このような現象は多発
するものではないが、信頼度の高い真空バルブ
の製作及び長時間の信頼性保証の観点から重要
視される。［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、しや断性能および
高耐電圧特性を安定して発揮させることができる
真空バルブ用接点材料およびその製造方法を提供
することである。［発明の概要］本発明は上記目的を達成するために次のように
したものである。すなわち、第１番目の発明は、
Cr、Ti、Ｖの少なくとも１つよりなる耐火材料
と、Ag、Cuの少なくとも１つよりなる高導電材
料とからなる合金において、前記耐火材料は、長さが150〜20000μｍで直径
20〜250μｍであつて、長さと直径の比が１より
大きく10⁴より小さい繊維状であるとともに、ガ
ス量が200ppm以下にしたことを特徴とする真空
バルブ用接点材料である。また第２番目の発明
は、耐火材料原料を、非酸化性雰囲気中で溶解又
は焼結し塊状とする第１工程と、この第１工程で
得られた塊状の耐火材料を非酸化性雰囲気中で微
細、繊維化する第２工程と、この第２工程で得ら
れた耐火材料繊維を、非酸化性雰囲気中で焼結
し、耐火材料スケルトンを得る第３工程と、非酸
化性雰囲気中で前記第３工程で得られたスケルト
ン空〓中に高導電材料を溶浸する第４工程とを含
んだことを特徴とする真空バルブ用接点材料の製
造方法である。［発明の実施例］以下、本発明の実施例について説明するが、は
じめに従来のCu−Cr合金においてCrの形状とし
ては脱落のしやすい粒状（球形）でなく、Cuと
の接触面積が多くなるようなるべく繊維状とし、
かつ表面の汚染皮膜を極力少ない状態でCrの脱
落現象の発生を軽減化する技術について検討す
る。このために次のような試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを
準備する。試料Ａ：数cmの大きさの電解Cr塊
をハンマーで0.5cm〜１cm程度に砕き、アルゴン
ガスを満たしたボールミル・ポツト中に入れ、約
12時間粉砕し、100メツシユのCr粉としたもので
ある。試料Ｂ：同じCr塊をアルゴンガスを流
した部屋のなかでスタンプ・ミルと、らいかい機
を用いて約12時間粉砕し、100メツシユのCr粉を
得たものである。試料Ｃ：同じCr塊をジルコ
ニア製坩堝に入れ上部に多孔質のカーボンふたを
置き、真空中溶解を行つて得たインゴツトを試料
Ａを得るのと同じ工程で粉砕し100メツシユのCr
粉を得たものである。試料Ｄ：上記真空溶解に
よつて得た直径80mm、長さ100mmのCrインゴツト
を、アルゴンを流した部屋に設置した回転装置に
取り付けると共に、Crインゴツトの端面と対向
するように、切削工具、例えばWC−Co製超硬バ
イトを配置する。回転装置は、２〜1000回／秒の回転速度で回
転させる。 Crインゴツト又は、切削工具に振動数例え
ば50c／ｓの振動を与える。上記、によつて、Crインゴツトの端面を
切削工具によつて、瞬時的に切削加工を行い、切
削屑を収集する。回転速度が、２回／秒以下で
は、振動数が50c／ｓであつても、切削粉の直径
が250μｍを越える粉末の混在が見られ、さらに
その長さも150μｍ以下の粉末の混在が見られる。 1000回／秒以上では、切削粉の直径が20μｍ以
下の粉末の混在が見られ、長さも20000μｍ以上
の粉末の混在が見られるので、２〜1000回／秒の
範囲に特定される。 Crインゴツトに又は、切削工具に加える振動
数は、回転装置の回転速度と関係を保ちながら選
択をする。例えば、回転速度が２〜1000回／秒で
あつても、振動数が、50c／ｓ以下では、切削粉
の長さが、20000μｍ以上の粉末の混在が見られ
ることから、振動数の範囲を最適な値に選定する
必要がある。この場合の切削屑は、インゴツト端
面に接する切削工具の刃の幅を任意に変えること
によつて繊維の長を調整することが出来、かつ、
回転装置の回転速度と、切削工具の送り速度の両
者を調整することで繊維の直径を調整することが
出来る。以上のようにして得た試料Ａ〜Ｄの粉末につ
き、2400℃加熱下で抽出される酸素量の比較を行
つた。その結果を第１表に示す。

【表】この第１表から明らかなように400〜700ppm程
度の酸素量を含有する原料（電解Cr塊）を、上
記条件で粉砕した後の、試料Ａ、Ｂ、Ｃの酸素量
は原料の約1.1〜２倍に増加していることがわか
る。一方原料の電解Cr塊を所定条件で真空溶解
すると内蔵ガスの除去によつて酸素量は大幅に減
少（200ppm前後）する。これを12時間、アルゴ
ン中でボールミルにより粉砕した試料Ｃは、吸着
ガス量の増加が著しく大きいが、切削によつて瞬
間的に繊維とした試料Ｄでは酸素量の増加は若干
程度である。尚、粉砕後の試料Ａ、Ｂ、Ｃを真空中900℃で
酸素処理しても、又水素中950℃で熱処理しても、
粉砕後の数値と変化なく脱酸素の効果は少ない。
従つてガスに対しては、原料レベルでの酸素量を
低くした上で粉砕化工程の管理が重要であること
を示している。試料Ｄを得る場合、工具の刃幅を
約0.2ｍ／ｍにしたところ直径とほぼ同じ長さを
持つ長さ／直径の比がほぼ１のCrも得て、酸素
量を測定した結果、240〜300ppmであることを確
認した。従つて、試料Ｄは耐電圧特性およびしや
断性能が向上することが明らかである。本発明の真空バルブ用接点材料の一実施例は、
上記の知見に基いて完成され、次のような特徴を
有する。(イ)Cu−Cr合金に於てCrは直径が20〜
250μｍでかつ長さが150〜20000μｍの微細化（粉
末又は繊維化）であること。(ロ)Cu−Cr合金中に
占めるCr量は10〜90重量％であること。このような特徴を有する真空バルブ用接点材料
は実験によればしや断性能および高耐電圧特性が
安定して得られることがわかる。従来の球状のCrは、その表面に一度汚染（主
として酸化）を受けると、前処理又は焼結、溶浸
工程の加熱でも回復が困難であり、Cr粉のこの
ような汚染は、焼結溶浸の阻害のみならず、汚染
物質へのアーク集中、それに付随する異常続弧
（アーク時間が著しく長い現象）を増長し、かつ
著しい損傷が起きやすいが、本発明の接点材料は
そのようなことはない。また本発明ではCrとして微細化したCr特に繊
維状のCrであることから、Cuの量を広範囲に設
計することができ、導電率、接触抵抗の調整を有
利に行える。これは従来の粒状（球状）のCrを
使用する場合には、50％の空隙率を確保するのが
技術的限度であるのに対し、本発明による微細化
したCrを使用するとスケルトン空隙率を90％程
度にでき、従つて、立体的に広い空間を容易に得
ることができる。さらに微細化したCrを使用す
ることにより、機械的および熱的衝撃による接点
面のミクロ的亀裂の進展を阻止できるという副次
的な効果も得られる。上記真空バルブ用接点材料は次のように変形し
ても上記実施例と同様な効果が得られる。Crの
一部又は全部をTi（チタン）、Ｖ（バナジウム）の
群の少なくとも１種で置換し、残部がCu又は及
びAg（銀）よりなるものであつてもよい。Crとし
てはあらかじめCu又は及びAgを含有したCr−Cu
素材、Cr−Ag素材であつてもよい。またCr素材
の一部をCrとの比率が30重量％未満のCo、Feの
少なくとも１種で置換したものでもよい。上記した本発明の真空バルブ用接点材料は、次
のようにして製造される。例えばCu−Cr合金の
場合、原料として使うCr繊維は、金属Cr塊をジ
ルコニア坩堝に収納し、１×10^-5Torrの非酸化
性雰囲気中で約20分間、真空溶解し真空中で冷却
固化して得たCrインゴツトの円柱を、回転装置
に取りつけ、例えば20回転／秒で回転する上記
Crインゴツト端面を、平均送り速度が例えば0.1
mm／秒で端面方向に移動する切削工具によつて上
記した直径及び長さを持つCr繊維を３／分の
流量のアルゴン雰囲気中で瞬時に得る。上記Cr繊維をカーボン容器中へ自然充填、若
しくは0.5〜７トン／cm²の加圧充填によつて収納
後、カーボン容器と共に露点−70゜以下の水素、
若しくは真空度１×10^-6Torrの真空中で温度
1200℃、時間１時間で焼結し、Cr繊維スケルト
ンを得る。スケルトン中の空孔は、Cr繊維の成
形時の圧力、焼結温度、時間によつて調整し、所
望の空孔率を持つスケルトンを得る。次いでスケ
ルトン中の残存空孔中にCuを真空度１×
10^-6Torr、温度1150℃時間１時間で溶浸させCr
繊維を含有したCu−Cr接点素材を得る。その後、所定形状に加工し電気接点を得る。尚、上記製造方法においてCrの代りにＶ、Ti
であつても、又Crの一部にＶ、Tiが含有されて
いても、更にはCrの一部に30％の未満のFe、Co
によつて代替しても上記と同じ方法で接点素材を
作ることができる。又、Cuの一部又は総てをAgで代替しても同じ
方法で接点素材を作り得る。さらにCr繊維を製
造するのに機械振動を与えたが、電気振動であつ
てもよい。上記製造方法で用いられる容器は、金属粉末を
収納するうつわであり、例えば、中空部を有しか
つ少なくとも一面に開口部を有する器状の、もし
くは、平板状のものである。この容器は、金属粉
末とともに焼結される。したがつて、焼結温度で
溶融する材料で容器がつくられている場合、接点
に含有することのできる材料に限定される。例え
ば、CuやAgである。容器壁の厚さについては、
収容物を強度的に十分支えられる厚さが下限とな
り、具体的には10μｍ以上と考えられ、又その厚
さの上限は、焼結溶浸後の組成の狂いを増長させ
たり、ガス源とならないよう極力薄い方が好まし
く、例えば１mm以内である。しかし、焼結温度で
溶融しない材料である場合、特に限定されない
が、例えば、炭素質材料やセラミツクス材料など
を用いるこができる。本発明において金属粉末の容器への充填・成形
は、好ましくは、1.5トン／cm²以下の外圧もしく
は充填された粉末の自重の圧力で行われる。すな
わち、容器が成形体の型になつている場合には、
金属粉末を容器内に自然落下させたままで粉末の
自重の圧力で成形することができる。さらに、外
部から1.5トン／cm²以下の低圧で粉末を直接的に、
もしくは容器ごと成形することもできる。又、溶浸するCu又はAg量が少ないときには成
型時の圧力を７トン／cm²程度まで任意に選択する
が、あらかじめ成型したCr繊維を用いることも
出来る。接点の用途に応じ溶着現象を軽減化させ
るのに有効なBi、Pb、Te、Sb、Seの少なくとも
１種をCu−Cr繊維系合金中に、少なくとも0.1重
量％含有させることも出来る。第１図は、本発明による真空バルブ用接点材料
を適用する真空バルブの一構成例を示す正断面図
であり、第２図はその要部拡大図である。しや断
室１は、セラミツク等の絶縁材料によりほぼ円筒
状に形成された絶縁容器２と、この両端に密閉機
構３，３ａを介して設けた金属蓋体４および５と
で真空気密に区画されている。しかして、このし
や断室１内には、一対の電極棒６，７の互いに対
向する端部にそれぞれ固定電極８および可動電極
９が配設されている。また、上記可動電極９の電
極棒７には、ベローズ１０が取付けられ、しや断
室１内を真空気密に保持しながら、電極９の往復
動による一対の電極８，９の開閉を可能にしてい
る。またこのベローズ１０はフード１１により覆
われ、アーク蒸気の被着を防止しており、またし
や断室１内には更に円筒状金属容器１２が設けら
れ、絶縁容器２へのアーク蒸気の被着を防止して
いる。一方、可動電極９は、その拡大構造を第２図に
示すように、導電棒７にロウ材１３によつて固定
されるか、又はかしめによつて圧着接続（図示せ
ず）されており、その上には可動接点１４がロウ
材１５によつて接合されている。また固定電極８
の詳細構造（図示せず）も向きが逆となるのみで
ほぼ同様であり、これには固定接点１４ａか設け
られている。本発明の真空バルブ用接点材料は、上記したよ
うな接点１４，１４ａの双方またはいずれか一方
を構成するのに適したものである。以下、本発明の製造方法の具体例について説明
するが、はじめに比較例１〜３について説明す
る。約50％のCrを含有するCu−50Cr合金を試作す
る。Cr素材は上記0.5〜１cmの大きさに砕いた電
解Cr塊をアルゴンガスで満したステンレス製ポ
ツト（比較例１）、及びアルゴン気流を流した密
閉容器中に設置したスタンプミル及びらいかい機
（比較例２）、及び同電解Cr塊をジルコニア製坩
堝を用いて約５×10^-4Torr、2000℃で真空溶解
を行つたCrを比較例１と同じようにアルゴンガ
スで満したステンレス製ポツト（比較例３）の如
く、夫々の条件で約12時間粉砕し、74μｍ及び
149μｍのふるいを用いて平均粒径105μｍの粉末
を選び出した。夫々のCr粉末を別々に、黒鉛ボートに自然充
填した後（比較例３のみは若干の加圧によつて充
填）真空中１×10^-6Torr、１時間焼結し空孔率
約50％の純スケルトンを得て、更にその空孔中に
別に用意した真空溶解銅を真空中５×10^-6Torr、
１時間で、Cuを溶浸し、Cu−Cr素材を作製し
た。次に述べる評価条件でガス量、切削時のCr
の脱落数、静耐圧、しや断電流限界などの評価を
行いその結果を第２表に示した。評価条件酸素：５mm立方の試験片を切出し2400〜2600℃の
カーボンカプセル中に挿入し抽出する。耐電圧特性：羽布研磨により仕上げたNi（ニツケ
ル）針電極を陽極とし同じく羽布研磨により仕
上げた各種試料平板を陰極とし、10^-6Torrの
真空中において電圧を徐々に上昇させ、スパー
クを発生したときの電圧値を測定し、破壊時の
電圧（kV）とした。しや断電流限界比率：直径70mmの接点を有するテ
スト用モデル真空バルブを開閉装置に取付ける
と共に電極表面をエージングした後モデル真空
バルブを12kVの回路に接続し、0.5〜4kAステ
ツプで電流も増加させながらしや断しこの時の
しや断が限界となる電流値を求め、粉砕によつ
て得たCr粉を原料として作製したCu−50Cr（比
較例１）の電流値を100とし、その比率で示し
た。上記比較例において、ガス量はいずれも200〜
400ppmであり、静耐圧は66〜70kV、しや断電流
限界も比較例１を100とした場合の90〜100％の範
囲で、大差ない。比較例３は他の比較例１、２に
比べ、切削時のCrの脱落の面で優れている。繊
維状のCrが脱落の面で効果を発揮していること
を示しているが、長時間の粉砕による表面汚染の
影響で、他の特性では優位性を示していないこと
が判る。次に具体例１〜４について説明する。上記と同じ電解Cr塊を、比較例３と同じジル
コニア製坩堝を用い５×10^-4Torr、約2000℃で
真空溶解を行つた直径80mm、長さ100mmのCrイン
ゴツトを、高速で回転させながらアルゴン気流中
で上記インゴツトの端面を切削工具によつて瞬時
に切削しその切屑を収集する。上記インゴツトの回転数、切削工具刃の送り速
度を調整しながら繊維の平均直径をほぼ一定の約
150〜180μｍに揃えながら、切削工具の刃の幅を
調整しながら繊維の平均長さを0.1mm（具体例
１）、0.3mm（具体例２）、2.2mm（具体例３）、20
mm（具体例４）持つものを作り、Cu−Cr合金用
のCr原料とした。各長さを持つCr繊維を黒鉛坩
堝に加圧充填した後、真空中１×10^-6Torr、１
時間の条件で焼結し、空孔率約50％の純Crスケ
ルトンを得た。なお、黒鉛坩堝中へのCr繊維の導入は自然充
填で行うとCu量を50％近傍と規定するとややCu
量が多過ぎる為、空孔を調整する意味で加圧し、
またCu量が50％以上を目標とする場合には、自
然充填法も活用することができる。次いで別に用意した真空溶解銅を真空中５×
10^-6Torr、１時間でCuを溶浸し、Cu−Cr素材を
作製した。上記した評価条件でガス量、切削時の
Crの脱落数、静耐圧、しや断電流限界などの評
価を行いその結果を第２表に併記した。ガス量は
いずれも100ppm程度で上記粉砕によつて得たCr
を使用した場合（比較例１〜３）より少なく1/2
〜1/3程度である。繊維の長さが0.15mm（具体例
１）及びそれ以上（具体例２〜４）では、Cr脱
落が極端に少なく、接点表面のミクロ的荒れが少
ないため初期状態の耐電圧特性（静耐圧）が、
70kV以上と安定している。しや断電流の限界も、
粉砕によるCrを用いた比較例１を100としたと
き、約30％の向上が認められている。これらは所
定の素材を管理した状態の雰囲気中で表面汚染さ
せることなく瞬時に粉体化させる必要性を示し、
更に、Crを繊維化することで表面からのCrの脱
落も軽減化させ相乗的に静耐圧特性としや断特性
の維持向上に寄与したものと推察される。以上の
観点から、Cr繊維の長さは0.15mm（具体例１）以
上を必要とし、その上限は20mm以上になると切削
時に折損する場合があり、略20mm程度と考えられ
る。具体例１〜４と同じ方法でCu−50Cr合金を試
作した、Cr繊維の直径が20μｍ（具体例４）、同
じく250μｍ（具体例５）の素材を用いた場合、
70kV以上の静耐圧値と、30％以上のしや断電流
限界の向上が確認される。これはガス量が粉砕法
によつて得たCr粉末を用いた比較例１〜３に比
し1/2〜1/4であることと、素材レベルでの切削時
のCr脱落が少ないことなどが寄与しているもの
と推察される。しかしCr繊維の直径が20μｍ以下
のものは、切削法によつて瞬時に得るには折損が
多く量的な確保が困難であり、又Cr繊維の直径
が大となるとCr同志の接触のチヤンスが増加す
る傾向にある為、250μｍを限度とする。Cr同志
の接触は耐溶着性を低下させる要因となる。以上
からCr繊維の直径は20〜25μｍの範囲に制御する
のが好ましいが、直径は取扱い性の観点から繊維
の長さとの比（長さ／直径）によつても規定され
るべきで、例えばこの比が極端に大きい状態（例
えば10⁴倍）は避けるべきであり、この比が１以
下の繊維は、製造技術上現実的でない。

【表】具体例１〜６は、総て焼結、溶浸共、真空中雰
囲気で行つた例を示したが、焼結を水素、溶浸を
真空中で行つても第３表で示すように同様の特性
が得られている（具体例７、14〜15、17）。また、具体例１〜７、14〜17は、Cr量をほぼ
50％のものにつき示したが、Cr量が10％（具体
例８）、Cr量が90％（具体例９）の場合でも同様
の特性が得られている。更に、具体例１〜９、16は、Cu−Cr系合金に
つき示したが、Tiの場合（具体例10）、Ｖの場合
（具体例11）でも、同じ効果が得られている。一方、具体例１〜11、16はCu−Cr2元素につき
示したが、Cr−Ti（具体例12）、Cr−Ｖ（具体例
13）、Cr−Co（具体例14）、Cr−Fe（具体例15）に
於ても同じ効果が得られている。以上に述べた具体例８〜15と対比させるため総
ての試料につき比較例１〜３と同じように粉砕に
よつて各Cr又はCrTi、CrV、CrCo、CrFe合金を
得て同様の測定を行つたが、比較例１−３と同様
の傾向にあつた。 Cu−Cr接点を作製する場合、比較例１〜３、
具体例１〜９などで用いたようなCrのみのスケ
ルトンではなく、スケルトンを作る時点で最終的
に必要とするCu量の一部（具体例16では50％の
うちの５％）Crに混合しておき、この混合粉
（Cr繊維95％：Cu粉５％）を黒鉛ボードに充填
し、焼結、溶浸を行い接点素材とする方法の場合
に適用しても同じ効果が得られている（具体例
16）。具体例17は次の通りである。約50％のCrを含
有したCu−Cr接点を、外径25mmφの一対の円板
状試料と、外径25mmφ先端が100Rの球面をなす
加圧ロツドに加工しこれらを対向させ100Kgの荷
重を加えて10^-5mmTorrの真空中に於て、50Hz、
20kAの電流を20ミリ秒間通電し、その時の試料
とロツドの間の引きはずしに要する力を測定し耐
溶着性を評価すると、約60〜90Kgの引きはずし力
を要する。一方これにロツド0.1％程度以上のBi
（具体例17では0.5％Bi）を添加すると５〜30Kg程
度に改良される。他の補助材料Pb（鉛）、Te（テ
ルル）、Se（セレン）、Sb（アンチモン）なども同
様の改良がなされる。このような補助材料を含む
Cu−Cr合金に対しても本発明条件による微細化
（繊維）は静耐圧、しや断電流限界に対しても効
果を示す。

【表】

【表】［発明の効果］以上述べた本発明によれば、しや断性能および
高耐電圧特性が安定して得られる真空バルブ用接
点材料およびその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による真空バルブ用接点材料が
適用される真空バルブの一構成例を示す正断面
図、第２図は第１図の要部を拡大して示す図であ
る。１……絶縁容器、６，７……電極棒、８……固
定電極、９……可動電極、１４……可動接点、１
４ａ……固定接点。

Claims

【特許請求の範囲】１ Cr、Ti、Ｖの少なくとも１つよりなる耐火
材料と、 Ag、Cuの少なくとも１つよりなる高導電材料
とからなる合金において、前記耐火材料は、長さが150〜20000μｍで直径
20〜250μｍであつて、長さと直径の比が１より
大きく10⁴より小さい繊維状であるとともに、ガ
ス量が200ppm以下にしたことを特徴とする真空
バルブ用接点材料。２ CrとCuの比率（Cr／Cr＋Cu）が10〜90重量
％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の真空バルブ用接点材料。３耐火材料原料を、非酸化性雰囲気中で溶解又
は焼結し塊状とする第１工程と、この第１工程で得られた塊状の耐火材料を非酸
化性雰囲気中で微細、繊維化する第２工程と、この第２工程で得られた耐火材料繊維を、非酸
化性雰囲気中で焼結し、耐火材料スケルトンを得
る第３工程と、非酸化性雰囲気中で前記第３工程で得られたス
ケルトン空〓中に高導電材料を溶浸する第４工程
と、を含んだことを特徴とする真空バルブ用接点材料
の製造方法。４微細、繊維化する第２工程は、塊状の耐火材
料、又は切削工具に対して所定の振動数を機械的
振動手段あるいは電気的振動手段により与えて、
瞬間的に微細化することを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載の真空バルブ用接点材料の製造方
法。