JPH06314532A - 真空インタラプタ用電極材料 - Google Patents
真空インタラプタ用電極材料Info
- Publication number
- JPH06314532A JPH06314532A JP5104003A JP10400393A JPH06314532A JP H06314532 A JPH06314532 A JP H06314532A JP 5104003 A JP5104003 A JP 5104003A JP 10400393 A JP10400393 A JP 10400393A JP H06314532 A JPH06314532 A JP H06314532A
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- JP
- Japan
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- electrode
- powders
- contact resistance
- sintering
- electrode material
- Prior art date
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- Withdrawn
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐電圧特性、遮断性能に優れ、かつ接触抵抗
の低い電極材料を得る。 【構成】 ５０重量％から９５重量％のＡｇ粉体と５重
量％から５０％重量のＣｒ粉体を混合し、この混合粉体
を３.5ton/cm2 の圧力でプレス成形し、得られた成形体
を、真空中（５×１０-5Torr）で、Ａｇの融点直下の温
度、例えば９５０℃で２時間加熱し、焼結体を得る。
の低い電極材料を得る。 【構成】 ５０重量％から９５重量％のＡｇ粉体と５重
量％から５０％重量のＣｒ粉体を混合し、この混合粉体
を３.5ton/cm2 の圧力でプレス成形し、得られた成形体
を、真空中（５×１０-5Torr）で、Ａｇの融点直下の温
度、例えば９５０℃で２時間加熱し、焼結体を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銀（以下、Ａｇと記
す）とクロム（以下、Ｃｒと記す）からなる低接触抵抗
で遮断能力の優れた真空インタラプタ用電極材料に関す
る。
す）とクロム（以下、Ｃｒと記す）からなる低接触抵抗
で遮断能力の優れた真空インタラプタ用電極材料に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に真空インタラプタ用の電極材料
は、銅（以下、Ｃｕと記す）−ビスマス（以下、Ｂｉと
記す）系の材料が従来から用いられている。また、近年
では、Ｃｕ−Ｃｒ系からなる材料も用いられるようにな
って来ている。
は、銅（以下、Ｃｕと記す）−ビスマス（以下、Ｂｉと
記す）系の材料が従来から用いられている。また、近年
では、Ｃｕ−Ｃｒ系からなる材料も用いられるようにな
って来ている。
【０００３】Ｃｕ−Ｂｉ系電極材料は、主成分がＣｕで
あり、耐溶着性を高めるために１％程度以下のＢｉを含
有させたものである。この電極材料は接触抵抗が低いた
め、大電流通電用に適するが、耐電圧、遮断性能はＣｕ
−Ｃｒ系電極材料に比べて劣る。
あり、耐溶着性を高めるために１％程度以下のＢｉを含
有させたものである。この電極材料は接触抵抗が低いた
め、大電流通電用に適するが、耐電圧、遮断性能はＣｕ
−Ｃｒ系電極材料に比べて劣る。
【０００４】Ｃｕ−Ｃｒ系電極材料はＣｕマトリックス
中にＣｒが分散した組織を持つもので、耐電圧、遮断性
能は優れているが、接触抵抗が高い。特に、電流遮断後
の接触抵抗の増加が大きい。
中にＣｒが分散した組織を持つもので、耐電圧、遮断性
能は優れているが、接触抵抗が高い。特に、電流遮断後
の接触抵抗の増加が大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年における真空イン
タラプタの性能の向上等の要求に応えるため、Ｃｕ−Ｂ
ｉ系電極材料よりも耐電圧、遮断性能の優れた大電流通
電用の接触抵抗の低い電極材料が臨まれているが、未だ
実現するに至っていない。
タラプタの性能の向上等の要求に応えるため、Ｃｕ−Ｂ
ｉ系電極材料よりも耐電圧、遮断性能の優れた大電流通
電用の接触抵抗の低い電極材料が臨まれているが、未だ
実現するに至っていない。
【０００６】Ｃｕ−Ｃｒ系電極材料の接触抵抗の低減を
図るため、Ｃｕ−Ａｇ−Ｃｒ系の電極材料が考えられた
が、接触抵抗の増加が著しく、採用されるには至らなか
った。この接触抵抗の増加の原因は、ＣｕとＡｇとが反
応することによると考えられている。
図るため、Ｃｕ−Ａｇ−Ｃｒ系の電極材料が考えられた
が、接触抵抗の増加が著しく、採用されるには至らなか
った。この接触抵抗の増加の原因は、ＣｕとＡｇとが反
応することによると考えられている。
【０００７】一方、電極材料の製造方法としては、機械
加工では価格上昇の不具合があることから、粉末冶金法
による製造の適用が望まれている。つまり、例えば、特
開昭５３−１４９６７６号公報等に開示されているよう
に、金属の粉末材料を加圧成形し、これを焼結するので
ある。
加工では価格上昇の不具合があることから、粉末冶金法
による製造の適用が望まれている。つまり、例えば、特
開昭５３−１４９６７６号公報等に開示されているよう
に、金属の粉末材料を加圧成形し、これを焼結するので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本件発明者らは、接触抵
抗の低下に寄与し得るＡｇ粉末を含むＡｇ−Ｃｒ系電極
材料について、その組成を変えて電極材料を成形し、実
際に電極として採用して性能を調べた。
抗の低下に寄与し得るＡｇ粉末を含むＡｇ−Ｃｒ系電極
材料について、その組成を変えて電極材料を成形し、実
際に電極として採用して性能を調べた。
【０００９】ここでは、−１５０μｍのＣｒ粉体と、−
８０μｍのＡｇ粉体とを表１に示す割合で混合し、３.5
ton/cm2 の圧力でプレス成形し、成形体を得た。表１に
は、成形体を焼結後、電極として使用した場合の導電
率、焼結後得られた電極の密度比を併せて示す。
８０μｍのＡｇ粉体とを表１に示す割合で混合し、３.5
ton/cm2 の圧力でプレス成形し、成形体を得た。表１に
は、成形体を焼結後、電極として使用した場合の導電
率、焼結後得られた電極の密度比を併せて示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】得られた電極についての接触抵抗を図１に
示す。図１には、Ｃｕ−Ｃｒ系電極材料の接触抵抗を併
せて示す。また、図２には遮断回数と接触抵抗との関係
を示す。
示す。図１には、Ｃｕ−Ｃｒ系電極材料の接触抵抗を併
せて示す。また、図２には遮断回数と接触抵抗との関係
を示す。
【００１２】これらより、Ａｇ−Ｃｒ系電極材料として
は、Ａｇを５０〜９５重量％含み、、かつ、Ｃｒを５〜
５０重量％含むものとすればよいことがわかる。また、
成形体の焼結温度は、Ａｇの融点直下の温度（８００〜
９５０℃）がよいことがわかった。８００℃以下では焼
結が進行せず、所期の電極性能が得られず、さらに、９
５０℃以上では、電極の一部が溶融したり、フクレ等の
変形が生じてしまう。さらに、電極密度は９０％以上で
あるこが要求される。９０％以下では導電率が低く、か
つ焼結不足となり、強度が低下してしまうからである。
は、Ａｇを５０〜９５重量％含み、、かつ、Ｃｒを５〜
５０重量％含むものとすればよいことがわかる。また、
成形体の焼結温度は、Ａｇの融点直下の温度（８００〜
９５０℃）がよいことがわかった。８００℃以下では焼
結が進行せず、所期の電極性能が得られず、さらに、９
５０℃以上では、電極の一部が溶融したり、フクレ等の
変形が生じてしまう。さらに、電極密度は９０％以上で
あるこが要求される。９０％以下では導電率が低く、か
つ焼結不足となり、強度が低下してしまうからである。
【００１３】したがって、本発明に係る真空シンタラプ
タ用電極材料は、５０重量％から９５重量％のＡｇ粉体
と５重量％から５０重量％のＣｒ粉体とを混合し、この
混合粉体を圧縮成形し、Ａｇの融点直下の温度で焼結し
て、密度が９０％以上となるようにしたことを特徴とす
るものであ。
タ用電極材料は、５０重量％から９５重量％のＡｇ粉体
と５重量％から５０重量％のＣｒ粉体とを混合し、この
混合粉体を圧縮成形し、Ａｇの融点直下の温度で焼結し
て、密度が９０％以上となるようにしたことを特徴とす
るものであ。
【００１４】
【実施例】次に、本発明に係る真空インタラプタ用電極
材料の一実施例について発明する。出発原料として、ふ
るい分けされた粒径が１５０μｍ以下（−１５０μｍ）
のＣｒ粉体と粒径が８０μｍ以下（−８０μｍ）のＡｇ
粉体とを前述の表１に示した割合で混合して混合粉体を
得、この混合粉体を金型に充填し、３.5ton/cm2 の圧力
でプレス成形し成形体を得た。
材料の一実施例について発明する。出発原料として、ふ
るい分けされた粒径が１５０μｍ以下（−１５０μｍ）
のＣｒ粉体と粒径が８０μｍ以下（−８０μｍ）のＡｇ
粉体とを前述の表１に示した割合で混合して混合粉体を
得、この混合粉体を金型に充填し、３.5ton/cm2 の圧力
でプレス成形し成形体を得た。
【００１５】次いで、得られた成形体を、真空中（５×
１０-5Torr）で、Ａｇの融点直下の温度である９５０℃
で２時間加熱して焼結し、電極用インゴットを得た。得
られた電極用インゴットそれぞれの密度は表１の通りで
あった。また、得られた電極用インゴットを電子顕微鏡
で観察すると、Ａｇマトリックス中にＣｒ粒子が均一に
分散していることが確認された。
１０-5Torr）で、Ａｇの融点直下の温度である９５０℃
で２時間加熱して焼結し、電極用インゴットを得た。得
られた電極用インゴットそれぞれの密度は表１の通りで
あった。また、得られた電極用インゴットを電子顕微鏡
で観察すると、Ａｇマトリックス中にＣｒ粒子が均一に
分散していることが確認された。
【００１６】得られた電極用インゴットを所定の電極形
状、例えば図３に示す如き形状に加工して電極１とし、
これを真空インタラプタに組み込み、接触抵抗を測定し
た。図中、２はリード棒である。
状、例えば図３に示す如き形状に加工して電極１とし、
これを真空インタラプタに組み込み、接触抵抗を測定し
た。図中、２はリード棒である。
【００１７】その結果、前述の図１に示したように、Ｃ
ｕ−Ｃｒ系電極材料に比べ、接触抵抗が低減した。ここ
で、接触抵抗は図２の条件で遮断を繰り返した場合の最
大値をプロットしたものである。
ｕ−Ｃｒ系電極材料に比べ、接触抵抗が低減した。ここ
で、接触抵抗は図２の条件で遮断を繰り返した場合の最
大値をプロットしたものである。
【００１８】図２は、８０重量％Ａｇ−２０重量％Ｃｒ
の電極を横軸に示す条件で遮断試験を行った結果を、８
０重量％Ｃｕ−２０重量％Ｃｒの電極と比較して示す。
この図に示すように、８０重量％Ａｇ−２０重量％Ｃｒ
の電極は、電流遮断を繰り返しても抵抗値の上昇は少な
く、８０重量％Ｃｕ−２０重量％Ｃｒの電極に比較し著
しく向上したことが確認された。
の電極を横軸に示す条件で遮断試験を行った結果を、８
０重量％Ｃｕ−２０重量％Ｃｒの電極と比較して示す。
この図に示すように、８０重量％Ａｇ−２０重量％Ｃｒ
の電極は、電流遮断を繰り返しても抵抗値の上昇は少な
く、８０重量％Ｃｕ−２０重量％Ｃｒの電極に比較し著
しく向上したことが確認された。
【００１９】図４，５には電流遮断後の８０重量％Ａｇ
−２０重量％Ｃｒの電極と８０重量％Ｃｕ−２０重量％
Ｃｒの電極の組織を示す。これらは、顕微鏡写真を図面
に表わしたものである。Ｃｕ−Ｃｒ電極の表面は、図５
に示すように溶融層Ａで覆われており、その組織は、
０.5μｍ以下のＣｒが微細分散した構造となっている。
これは、電流遮断時のエネルギで電極が溶融した際、Ｃ
ｕ，Ｃｒの均一の液相が形成され、瞬時に急冷されるた
めに形成されたものと考えられる。そして、Ｃｒの微細
分散により硬度が大きくなり、接触抵抗値が大きくなる
と考えられる。一方、Ａｇ−Ｃｒ電極は、図４に示すよ
うに明瞭な分散層はなく、ＣｒとＡｇが分散した組織を
持つ。このため、接触抵抗の増加がなされないものと考
えられる。図中、Ａは溶融層である。
−２０重量％Ｃｒの電極と８０重量％Ｃｕ−２０重量％
Ｃｒの電極の組織を示す。これらは、顕微鏡写真を図面
に表わしたものである。Ｃｕ−Ｃｒ電極の表面は、図５
に示すように溶融層Ａで覆われており、その組織は、
０.5μｍ以下のＣｒが微細分散した構造となっている。
これは、電流遮断時のエネルギで電極が溶融した際、Ｃ
ｕ，Ｃｒの均一の液相が形成され、瞬時に急冷されるた
めに形成されたものと考えられる。そして、Ｃｒの微細
分散により硬度が大きくなり、接触抵抗値が大きくなる
と考えられる。一方、Ａｇ−Ｃｒ電極は、図４に示すよ
うに明瞭な分散層はなく、ＣｒとＡｇが分散した組織を
持つ。このため、接触抵抗の増加がなされないものと考
えられる。図中、Ａは溶融層である。
【００２０】
【発明の効果】本発明に係る真空インタラプタ用電極材
料によれば、Ａｇの粉体とＣｒの粉体の割合を特定し、
特定の温度下で焼結し、密度も特定したことにより、Ｃ
ｕ−Ｃｒ系電極に比べ接触抵抗の低い真空インタラプタ
を得ることができる。また、電流遮断を繰り返しても接
触抵抗の増加のない真空インタラプタを得るこができ
る。さらに、Ｃｕ−Ｃｒ系電極を使用した真空インタラ
プタの場合には、操作器の主体路導体が大きく、かつ放
熱用の大きなフィンが必要なため高価で寸法も大きくな
っていたが、本発明に係る電極材料によれば、これらの
問題も解決される。
料によれば、Ａｇの粉体とＣｒの粉体の割合を特定し、
特定の温度下で焼結し、密度も特定したことにより、Ｃ
ｕ−Ｃｒ系電極に比べ接触抵抗の低い真空インタラプタ
を得ることができる。また、電流遮断を繰り返しても接
触抵抗の増加のない真空インタラプタを得るこができ
る。さらに、Ｃｕ−Ｃｒ系電極を使用した真空インタラ
プタの場合には、操作器の主体路導体が大きく、かつ放
熱用の大きなフィンが必要なため高価で寸法も大きくな
っていたが、本発明に係る電極材料によれば、これらの
問題も解決される。
【図１】Ａｇに対するＣｒの含有量の違いによる接触抵
抗値を示すグラフである。
抗値を示すグラフである。
【図２】遮断回数による接触抵抗値の変化を示すグラフ
である。
である。
【図３】電極の一例の断面図である。
【図４】遮断後の８０重量％Ａｇ−２０重量％Ｃｒ電極
の金属組織を示す断面図である。
の金属組織を示す断面図である。
【図５】遮断後の８０重量％Ｃｕ−２０重量％Ｃｒ電極
の金属組織を示す断面図である。
の金属組織を示す断面図である。
１ 電極 ２ リード棒 Ａ 溶融層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 伸尚 東京都品川区大崎二丁目１番17号 株式会 社明電舎内
Claims (1)
- 【請求項１】 ５０重量％から９５重量％の銀粉体と５
重量％から５０重量％のクロム粉体とを混合し、この混
合粉体を圧縮成形し、銀の融点直下の温度で焼結して、
密度が９０％以上となるようにしたことを特徴とする真
空インタラプタ用電極材料。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5104003A JPH06314532A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 真空インタラプタ用電極材料 |
| US08/233,887 US5489412A (en) | 1993-04-30 | 1994-04-26 | Electrode material |
| DE69411803T DE69411803T2 (de) | 1993-04-30 | 1994-04-26 | Elektrode und Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenmaterials |
| EP94106496A EP0622816B1 (en) | 1993-04-30 | 1994-04-26 | Electrode and process for forming an electrode material |
| CN94105230A CN1057633C (zh) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | 电极材料 |
| KR1019940009244A KR0124483B1 (ko) | 1993-04-30 | 1994-04-29 | 전극 형성 공정 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5104003A JPH06314532A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 真空インタラプタ用電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314532A true JPH06314532A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14369105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5104003A Withdrawn JPH06314532A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 真空インタラプタ用電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06314532A (ja) |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP5104003A patent/JPH06314532A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |