JPH0636634A

JPH0636634A - 接点材料の製造方法

Info

Publication number: JPH0636634A
Application number: JP4192281A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tsuji; 公志辻; Isato Inada; 勇人稲田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1992-07-20
Filing date: 1992-07-20
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】Ａｇ−Ｎｉ系接点材料において、粗大粒子の
混入を解消しつつ良好な耐溶着性・耐消耗性をもたせる
ようにして有用な接点材料を得ることのできる方法を提
供する。【構成】この発明の接点材料の製造方法では、Ａｇ中
に金属粒子が分散してなるＡｇ粉末を内部酸化処理によ
り前記金属粒子を酸化して、Ｎｉ粉末を添加混合し混合
粉末を得てから、この混合粉末を成形した後、得られた
成形体を焼成するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、リレー、マ
グネットスイッチ、ブレーカ等の開閉機器の電気接点に
用いられるＡｇ−Ｎｉ系接点材料の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ａｇ素地中にＮｉ粒子（金属Ｎｉ
粒子）を分散させＡｇ素地強化を図ったＡｇ−Ｎｉ接点
材料があり、このＡｇ−Ｎｉ接点材料は、同じＡｇ素地
接点材料であるＡｇ−ＣｄＯ系接点材料やＡｇ−ＳｎＯ
₂系接点材料に比べ、加工性に優れ耐消耗性も良好であ
るが、アーク安定性が良くないという問題がある。つま
り、接点解離時に発生するアークが接点面の一個所に集
中しがちで、特に負荷電流が大きい時などアーク集中個
所で組成が変動し（Ａｇ分が豊富になる）溶着し易くな
り、また、アーク集中個所での局所的な消耗量が多いな
ど接点性能の劣化が大きい。この傾向は特にシール型開
閉機器において顕著となる。

【０００３】また、上記Ａｇ−Ｎｉ接点材料は、Ａｇ−
ＣｄＯ系接点材料やＡｇ−ＳｎＯ₂系接点材料に比べて
耐溶着性が十分でないことから、小負荷ないし中負荷用
の使用に限られる傾向があり、耐溶着性の改善も望まれ
ている。このＡｇ−Ｎｉ接点材料は、次のようにして製
造されている。それぞれ、別々に製造したＡｇ粉末にＮ
ｉ粉末を添加混合し、この混合粉末を圧縮成形して成形
体を作り、ついで、成形体を焼成→熱間圧縮を２〜３回
繰り返して焼結させるようにする。通常、焼結後、引き
伸ばし工程がある。焼結体を、熱間押出して（さらには
スウェージングを施して）延ばし、ついで、伸線するの
である。伸線後、リベット加工を施す場合もある。

【０００４】Ｎｉを微細な粒子でＡｇ素地中に分散させ
れば耐溶着性が向上する。Ａｇ粉末およびＮｉ粉末とし
て、粒径１μｍ以下のＡｇ微粉末と粒径１μｍ以下のＮ
ｉ微粉末を用いれば、Ｎｉの微細分散が容易に達成でき
るはずである。しかし、実際には、粉末混合段階でＮｉ
微粉末が凝集してしまってＮｉの微細分散を実現するこ
とができない。これら微粉末を用いる場合には、さら
に、吸着ガスが十分な焼結密度の確保を妨げるため伸線
までの加工が難しくなり、実用性が薄いという不具合も
ある。

【０００５】また、微細粒径のＮｉの分散を実現する方
法として、配合するＡｇとＮｉを全量一緒に溶かした融
液を噴霧して、Ｎｉが分散したＡｇ粉末（Ｎｉ分散Ａｇ
粉末）とＮｉ粉末とを同時に得て、これを成形・焼結す
ることが考えられる。しかし、Ｎｉの量が５重量％を越
えるとＮｉは溶湯中で全く未固溶となり、Ａｇ−Ｎｉ溶
湯中に未固溶のＮｉが存在すると１０μｍを遙に超す粒
径の粗大Ｎｉ粉末がＮｉ分散Ａｇ粉末に混入する。この
粗大Ｎｉ粉末の存在は、成形性・焼結性及び加工性の低
下あるいは耐溶着性の劣化という不都合を招来する。粗
大Ｎｉ粉末を選別除去すれば理屈の上では粗大Ｎｉ粉末
混入に伴う上記不都合は避けられる。しかし、選別のた
めの分級作業は大幅なコストアップを招来するので非常
に高価な接点材料になり、加えて、Ｎｉ分散Ａｇ粉末中
のＮｉ量が中々一定せず接点性能がバラツキ易く、かつ
接点材料中の合計Ｎｉ量が減少するため接点性能が低下
し、実用は事実上無理である。

【０００６】特開昭５６−１４２８０３号公報にはガス
溶射と急冷による接点材料用のＮｉ分散Ａｇ粉末の製造
方法が、また、特開昭６１−１４７８２７号公報、特開
昭６３−２３８２３０号公報、あるいは、特開平１−１
８０９０１号公報には溶湯を急冷凝固させる接点材料用
のＮｉ分散Ａｇ粉末の製造方法が提案されている。しか
し、これらの方法の場合、上に見たように、Ａｇ粉末中
に微細なＮｉ粒子が分散するのではあるが、粗大Ｎｉ粉
末の混入という問題がある。

【０００７】これらの方法で得たＮｉ分散Ａｇ粉末を用
いて得た接点材料に関しては、特開昭６１−１４７８２
７号公報、特開昭６３−２３８２２９号公報に見られ
る。特開昭６１−１４７８２７号公報には、上記Ｎｉ分
散Ａｇ粉末を用い１〜２０μｍとサブミクロンのＮｉ粒
子がＡｇ素地中に分散した接点材料が提案されている。
しかし、前記のように、１０μｍを遙に越す大きなＮｉ
粒子の存在がＡｇ−Ｎｉ系接点材料として不可欠の緻密
な線材化を困難にする等の不都合を生じている。接点性
能の観点からも、１０μｍ以上の粗大Ｎｉ粉末の存在
は、耐溶着性を劣化させる。それだけでなく、Ｎｉ粉末
内にも熱伝導性を低下させ耐溶着性を悪化させる恐れの
ある空隙、いわゆる引け巣が生じている。

【０００８】特開昭６３−２３８２２９号公報では、溶
湯を急冷することにより得られたＡｇ系複合粉末を用
い、Ａｇ中で２相分離する０．０１〜１μｍの金属粒子
が分散した接点材料が提案されている。ここで、２相分
離する金属がＮｉである場合、通常で必要とされるＮｉ
量（６wt％以上）の範囲では先にみたように適切なＮｉ
の微細分散は達成されず、粗大Ｎｉ粒子も混在してしま
う。

【０００９】この他、特開昭６２−１８３５号公報に
は、ＡｇとＮｉを溶解しアトマイズ法でＮｉ分散Ａｇ粉
末を作り、ついで内部酸化を施してから成形・焼結して
得たＡｇ−ＮｉＯ接点材料が提案されている。しかし、
この場合も、Ｎｉ量が５重量％を超えると粗大Ｎｉ粒子
混入の問題が出てくるし、Ａｇ−ＮｉＯ接点材料の場合
はＡｇとＮｉＯの構成なので金属とセラミックの結合に
なり、金属と金属の結合に比べ弱く、耐消耗性の面が心
配である。特開昭６１−１４７８２７号公報のＡｇ−Ｎ
ｉ接点材料の評価結果と特開昭６２−１８３５号公報の
Ａｇ−ＮｉＯ接点材料の評価結果を比べると、ＡＣ１０
０Ｖ、１０Ａの同一負荷（開閉頻度、接触力および解離
力の違いは多少あるが）、消耗量が前者は１．５ｍｇ後
者は３．９ｍｇとＡｇ−ＮｉＯ接点材料の方が耐消耗性
で劣ることが窺われるのである。

【００１０】さらに、特開昭６１−２８８０３２号公報
には、ＡｇにＮｉを過飽和に固溶させたＡｇ−Ｎｉ合金
（固溶体合金）粉末とＮｉ粉末を用いた粉末冶金法によ
るＡｇ−Ｎｉ系接点材料が提案されている。しかしなが
ら、この接点材料は耐溶着性が十分でない。なぜなら、
Ｎｉが固溶したＡｇ−Ｎｉ合金は電気電導度が低く、電
気電導度の低い接点材料は溶着を引き起こし易いからで
ある。

【００１１】固溶体合金と共晶合金等の２成分分散合金
の電導度に関しては、例えば、金属学序説（吉川正三著
コロナ社発行）第１５７〜１５８頁に詳しく記述され
ている。２成分分散合金では、その比電導度（σ）は、
次式であらわされ、電導度は容積組成に対して殆ど直線
的関係にある。

【００１２】σ＝σ₁ ^s・ σ₂ ^1-s 〔ここでσ₁、σ₂は両成分の比電導度であり、Ｓ、１
−Ｓはそれぞれの成分の容積組成である。〕一方、固溶体合金の場合は電導度は成分金属のいずれよ
りも小さく、わずかな溶質により著しく低下する。

【００１３】Ａｇ中にＮｉが粒子で分散した合金では電
導度の低下は小さくＡｇの高い電導度が維持されるが、
Ｎｉが固溶したＡｇ−Ｎｉ合金では、電導度が著しく低
下（例えば１／３以下）してしまう。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、アーク安定性の良いＡｇ−Ｎｉ系接点材料にお
いて、粗大粒子の混入を解消しつつ良好な耐溶着性・耐
消耗性をもたせるようにして有用な接点材料を得ること
のできる方法を提供することを課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明にかかる接点材料の製造方法で
は、Ａｇ中に金属粒子が分散してなるＡｇ粉末を内部酸
化処理により前記金属粒子を酸化して、Ｎｉ粉末を添加
混合し混合粉末を得てから、この混合粉末を成形した
後、得られた成形体を焼成するようにしている。焼成に
より焼結体となったものが接点材料である。なお、内部
酸化処理によりＡｇ中の金属粒子が１００％酸化される
必要は必ずしもなく、一部、未酸化の金属粒子が残るよ
うであってもよい。内部酸化処理により、Ａｇ中の金属
粒子が確実に酸化粒子となり、特に耐溶着性を高めてく
れるようになる。

【００１６】この発明の場合、上に加えて、Ｎｉ粉末と
共に、Ａｇ中に金属粒子が分散してなるＡｇ粉末であっ
て内部酸化処理していないＡｇ粉末も添加混合して混合
粉末を得るようにしてもよい。金属粒子は、Ｎｉ粒子で
あるのが適当であるが、Ｎｉ粒子の他に、Ａｇとの固溶
性の低いＦｅ粒子やＣｏ粒子などであってもよい。ま
た、Ｎｉ粒子に、Ｆｅ粒子、Ｃｏ粒子やＳｎ粒子、Ｉｎ
粒子などの他の金属粒子の少なくとも一つが併存するよ
うであってもよい。

【００１７】そして、この発明の接点材料の製造方法で
は、Ａｇ粉末中の金属粒子がＮｉ粒子である場合、Ａｇ
粉末中のＮｉ含有量は１〜５wt％である。以下、便宜
上、金属粒子がＮｉ粒子であるとして説明する。この発
明における内部酸化処理は、酸素の存在中で加熱処理す
ることである。酸素雰囲気中でＮｉ粒子が分散している
Ａｇ粉末を加熱することにより、Ａｇ粉末に酸素が侵入
しＡｇ中のＮｉと反応してＮｉＯ化（酸化）するのであ
る。

【００１８】ここで、重要なのは内部酸化温度であり、
１５０〜５００℃が適当である。１５０℃以下ではＮｉ
の酸化が殆ど生じない。５００℃以上になると、Ａｇ粉
末同士の凝集および焼結が生じ、次のＮｉ粉末添加混合
工程でＮｉ粉末をうまく混合することが非常に難しくな
る。さらに、内部酸化処理においては、下限温度は３０
０℃以上がより好ましく、上限温度は４００℃以下がよ
り好ましい。３００以上だと、十分な酸化が確実に図れ
るし、４００℃以下だと、Ａｇ粉末同士の凝集および焼
結が確実に防げるからである。

【００１９】内部酸化処理の際の圧力は、特に限定しな
いが、１気圧以下では、酸化に長時間を必要とするし、
ＮｉＯの成長が起こり、ＮｉＯ粒子の粗大化を招くから
である。この発明により得られた接点材料全体（接点材
料全体１００wt％に対し）に対する全Ｎｉの量がＮｉＯ
はＮｉに換算することとして６〜４０wt％（より好まし
くは６〜２０wt％）であり、接点材料全体に対するＮｉ
Ｏの量が（Ｎｉに換算しない）０．１４〜７．０wt％で
あることが適当である。この発明で用いるＡｇ粉末中に
分散する金属粒子の平均粒径が１μｍ以下であるのがよ
い。一方、後添加するＮｉ粉末の平均粒径は１０μｍ以
下であることが好ましい。

【００２０】ＮｉＯ粒子は微小な方がよく、平均粒径で
１μｍ以下であることが好ましい。粒径１μｍ以下のＮ
ｉＯ粒子（内部酸化未処理のＡｇ粉末の併用で加わる粒
径１μｍ以下のＮｉ粒子と）の含有量がＮｉ量換算で
（接点材料全体１００wt％に対し）０．４wt％以上（よ
り好ましくは１〜３wt％）であることが好ましい。Ｎｉ
粒子が分散したＡｇ粉末には、ＡｇとＮｉの混合溶湯を
水アイマイズ法で粉末化し酸素をも含有する粉末が好適
である。このアトマイズ法によるＡｇ粉末は、粒径１μ
ｍ以下（好ましくは平均粒径０．０２〜１μｍ）のＮｉ
粒子を含むことが望ましく、平均粒径４５μｍ（３５０
メッシュ）以下の粉末が好ましい（平均粒径２０μｍ以
下であればより好ましい）。４５μｍを超えると、複合
化粉末とＮｉ粉末がうまく混じり合わない。

【００２１】Ｎｉ粒子が分散したＡｇ粉末は、例えば、
１〜５wt％のＮｉと残部Ａｇの融液を、上記の水アトマ
イズ法の他、ガスアトマイズ法、回転液中造粒法などの
方法を用いて粉末化したＮｉ分散Ａｇ粉末が挙げられ
る。１５５０℃以上（例えば、１６５０℃）の融液（溶
湯）の場合、５wt％以下のＮｉ量であれば、粗大Ｎｉ粉
末を生じることなくＡｇ粉末中にうまく平均粒径１μｍ
以下の微細なＮｉ粒子となって析出し、しかも、Ｎｉ量
のコントロールも正確かつ容易である。

【００２２】水アトマイズ法は、ノズルから噴出させた
融液を高圧水で急冷霧化するという方法である。高圧水
の代わりに高圧ガスを用いるのがガスアトマイズ法であ
る。また、融液を回転する液体中に滴下し急冷粉末化す
るのが回転液中造粒法である。得られるＮｉ分散Ａｇ粉
末の粒径は、回転液中造粒法、ガスアトマイズ法、水ア
トマイズ法と後の順のものほど細かくなり、Ｎｉ分散Ａ
ｇ粉末中のＮｉ粒子の粒径も同じ順で細かくなる。した
がって、水アトマイズ法は、平均粒径４５μｍ以下、分
散Ｎｉ粒子の平均粒径１μｍ以下の粉末を得るのに最も
適する方法ということになる。また、水アトマイズ法
は、多量の融液を短時間で粉末化処理できるため、量産
する場合にも好適な方法である。

【００２３】したがって、複合化粉末中のＮｉ含有量
は、通常、（複合化粉末全体１００wt％に対し）１〜５
wt％である。１wt％未満では接点材料としてＡｇ素地強
化効果が不足する傾向がみられ、５wt％を超すと粉末製
造の際に融液中に未固溶Ｎｉが生じ１０μｍを遙に超す
粗大Ｎｉ粉末がＮｉ分散Ａｇ粉末に混じって生成される
傾向が出てくるからである。

【００２４】そして、上のようにして得たＡｇ粉末を内
部酸化処理することにより、ＮｉＯ粒子が分散したＡｇ
粉末が得られる。このＮｉＯ分散Ａｇ粉末における全Ｎ
ｉ量も、（内部酸化処理前の複合化粉末全体１００wt％
に対し）１〜５wt％程度の範囲である。複合化粉末に添
加混合するＮｉ粉末としては、通常、平均粒径１０μｍ
以下（より好ましくは平均粒径５μｍ以下）のカルボニ
ールＮｉ粉末が適当である。カルボニールＮｉ粉末は、
安価であり、真球でなく異形で表面積が大きく焼結性に
優れるという利点があるからである。カルボニールＮｉ
粉末は引け巣もなく異形であるため引き伸ばし工程での
剥離も生じ難いという利点もある。

【００２５】そして、ＮｉＯ分散Ａｇ粉末にＮｉ粉末を
添加混合し（必要に応じて内部酸化処理する前のＮｉ分
散Ａｇ粉末をも添加混合してもよい）加圧成形して成形
体を得る。得られた成形体における総Ｎｉ含有量（Ｎｉ
ＯもＮｉに換算）は、通常、６〜４０wt％（より好まし
くは６〜２０wt％）程度である。６wt％未満ではＮｉ添
加効果が十分にあらわれない傾向がみられ、４０wt％を
超えると電導度が低下し、接触抵抗増加や通電時の発熱
量増大に伴う溶着劣化等が起こる傾向がみられるからで
ある。Ｎｉ粉末によるＮｉ量を４〜３０wt％（より好ま
しくは４〜１０wt％）程度は確保するようにするのがよ
い。さらに、ＮｉＯの含有量としては、０．１４〜７．
０wt％が好ましい。０．１４wt％以下でＮｉＯの存在効
果（耐溶着性向上・アーク性安定化）がなく、７．０wt
％以上では接触抵抗特性の低下が大きくなるからであ
る。

【００２６】つぎに、成形体を焼成→熱間圧縮を２〜３
回繰り返して焼結させる。焼結工程における焼成が真空
雰囲気でなされるようであれば、焼結密度が高まる傾向
がみられるため好ましい。３回全ての焼成を真空雰囲気
で行う他に、例えば、１回目の焼成は真空雰囲気、２、
３回目の焼成はＮ₂雰囲気で行う態様もある。通常、焼
結後、引き伸ばし工程がある。焼結体を、熱間押出して
（さらにはスウェージングを施し）延ばし、ついで、伸
線するのである。図１にみるように、引き伸ばし後の接
点材料１では、Ａｇ素地２中に予め分散された微細なＮ
ｉ粒子（ないしＮｉＯ粒子）３が存在するとともに混合
されたＮｉ粉末４が線材長手方向に大きく伸び針状とな
って存在する。長手方向に垂直な断面を接点面とすると
Ｎｉ粉末が微細化されてあらわれるので、耐溶着性が良
くなる。焼結体の引き伸ばし工程前後では、引き伸ばし
によるＮｉ粉末微細化が十分となるようにするため、
〔引き伸ばし前の焼結体の断面積〕／〔引き伸ばし後の
焼結体の断面積〕、すなわち減面比が、１５０以上とな
ることが好ましい。この発明の接点材料は、引き伸ばし
工程を経たものに限らず、引き伸ばし工程前の焼結イン
ゴットの場合もあることは言うまでもない。減面比が、
１５０以上となるように引き伸ばすようにすれば、Ｎｉ
粒子の粒径（伸線方向と直角の断面でみた粒径）が十分
に小さくなり、耐溶着性がより向上するようになる。

【００２７】接点材料のＡｇ素地中にはＮｉＯ粒子がＮ
ｉ粉末による比較的大きな粒径のＮｉ粒子の間に位置し
て分散する（もちろん微細Ｎｉ粒子も混在分散していて
もよい）接点材料となるが、この微細ＮｉＯ粒子分散の
接点材料について以下に説明する。開閉動作中の接点に
はアークが生じる。このアークの安定化の為には微細Ｎ
ｉＯ粒子の分散が非常に重要な働きをし、アーク安定性
を高め耐消耗性を良くするのである。これは、アークは
酸化物から出易く接点面に微細ＮｉＯ粒子が分散してい
れば、アークは酸化物位置に固定されていて、新しい点
を求めて走り廻らずにすむためであると推察している。

【００２８】Ａｇ素地中に分散した微細ＮｉＯはアーク
が出易い無数の陰極点を提供する。そのため、アークが
一定位置に固定され安定性が高く、その結果、消耗量が
減少し、かつ、接点面全体での均一消耗も図れる。接点
表面組成の変化も少なくなり、耐溶着性が向上する。Ｎ
ｉＯが１μｍ以下の微細であり、かつＡｇ素地中に分散
するＮｉが全てＮｉＯではなく、後添加のＮｉ粉末によ
るＮｉ粒子が十分に分散しているのでＡｇとの結合性が
良く、そのため、Ａｇ−ＮｉＯ接点材料のように耐消耗
性が大きく劣化してしまう恐れもない。

【００２９】微細ＮｉＯ分散の効果は、空気中で接点を
開閉させる場合も勿論あるが、空気と遮断されたシール
型リレー等のシール型開閉機器の電気接点に使用する場
合に特に顕著である。シール型の開閉機器に用いた場合
で微細ＮｉＯが接点面に分散していなければ、内部雰囲
気に酸素が十分にあるうちはアークによるＮｉ酸化がな
されるが、外部雰囲気から新たな酸素が供給されること
がないので、そのうちに酸素が欠乏してＮｉ酸化が起こ
らず、アーク安定性が悪化し接点性能の劣化が加速され
る。一方、微細なＮｉＯが接点面に分散している場合
は、雰囲気に酸素がなくとも、ＮｉＯで構成される無数
の微細な陰極点が予め提供されていることから、アーク
は安定化し接点性能の劣化が抑制される。

【００３０】

【作用】この発明にかかる接点材料は、Ａｇ素地中に分
散している内部酸化による金属酸化物粒子（例えば、Ｎ
ｉＯ粒子）がアーク安定性を高める。シール型開閉機器
のように酸素不足の起こる場合でも微細分散金属酸化物
で高いアーク安定性が維持されるため、シール型開閉機
器の電気接点として好適である。

【００３１】内部酸化処理済のＡｇ粉末と内部酸化処理
前のＡｇ粉末を併用すると、耐溶着性は向上させるが接
触抵抗の増加を伴う微細な酸化金属粒子の含有量の調節
が容易に行え、特性のバランスした接点材料が容易に得
られるようになる。Ａｇ粉末中の金属粒子が、Ｎｉ粒子
であって、Ａｇ中のＮｉ含有量が１〜５wt％である場
合、分散金属粒子が適切であるため、接点面の耐溶着性
・耐消耗性が確実に向上するとともに、Ｎｉ含有量が適
切であるため、Ｎｉ分散Ａｇ粉末の製造が容易であると
いう利点がある。内部酸化処理前のＡｇ粉末中のＮｉ含
有量が、１〜５wt％であれば、確実にＡｇ素地が強化さ
れ、Ａｇ粉末中のＮｉ量の制御も容易で、しかも、粗大
Ｎｉ粉末の混入を確実に避けることができるのである。

【００３２】内部酸化の際の温度が１５０〜５００℃
（好ましくは３００以上４００℃以下）である場合、酸
化が十分であり、凝集・焼結が生じず一次粒子状態での
分散が可能となり、後のＮｉ粉末の添加混合が円滑に進
められるという利点がある。内部酸化処理での酸素圧力
が１気圧以上である場合、適切な内部酸化処理が確実に
行えるという利点がある。

【００３３】接点材料中の総Ｎｉ含有量が、６〜４０wt
％であるとＮｉ含有効果が適切かつ確実に発揮される。
接点材料中のＮｉＯ粒子の含有量が、０．１４〜７．０
wt％であるとＮｉＯ含有効果が適切かつ確実に発揮され
る。０．１４wt％未満ではアーク安定化作用が弱く、
７．０wt％を超えると接触抵抗が高くなる傾向がみられ
る。

【００３４】Ｎｉ粒子の粒径が１０μｍ以下であれば、
Ｎｉ粒子添加が適切な効果を生む。引き伸ばし工程を経
た後の接点材料においてＮｉ粒子の粒径が１０μｍ以下
であればＮｉ粒子とＡｇ素地の間が剥離するようなこと
もない。この発明の製造方法で得られた接点材料は、Ａ
ｇ粉末中に内部酸化処理により生成された平均粒径１μ
ｍ以下のＮｉＯ粒子（加えて平均粒径１μｍ以下のＮｉ
粒子が存在することもある）でＡｇ素地が十分に強化さ
れており、優れた耐溶着性のみならず優れた耐消耗性を
備えている。それに、複合化粉末に対し粒径の適切なＮ
ｉ粉末が添加混合されているため、加工性や耐溶着性・
耐消耗性の低下を引き起こす粗大Ｎｉ粒子の混入も解消
されている。加えて、Ａｇ素地中に分散しているＮｉＯ
ないしＮｉはＡｇ素地中に固溶した状態で存在している
のではなく、粒子を形成しているため、Ａｇ素地のもつ
高い電導度が維持された接触抵抗の安定した三特性のバ
ランスの良い接点材料となっている。

【００３５】複合化粉末が、平均粒径４５μｍ以下であ
れば、Ｎｉ粉末との混合がうまくでき、Ｎｉ粉末同士の
間隔が開きすぎることなく比較的大きなＮｉ粒子がＡｇ
素地中に適切に分散した状態となる。後添加するＮｉ粉
末が、平均粒径１０μｍ以下のカルボニールＮｉ粉末で
あれば、Ｎｉ粉末の粒径が適切であるため焼結し易く耐
溶着性もよいし、引け巣もなく異形であり剥離し難く、
しかも、安価であるためコスト的にも有利である。

【００３６】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。 −実施例１− ＡｇおよびＮｉを高周波炉で一緒に溶解し１６５０℃の
融液を得て、これをノズルより噴出させるとともに高圧
水で急冷粉末化させた（水アトマイズ法による粉末
化）。得られたＮｉ分散Ａｇ粉末でのＮｉ量は３．２wt
％である。この粉末の粒径分布および走査型電子顕微鏡
写真（反射電子像）により、次のことが判明した。Ａｇ
粉末の粒径は１〜２２μｍの範囲にあり、明らかに平均
粒径は２０μｍ以下である。また、Ａｇ粉末ではＡｇ素
地中（白地）中にＮｉ粒子（黒地）が平均粒径１μｍ以
下で分散している。図２に、Ａｇ粉末のＸ線回折分析結
果をあらわすグラフを示す。ＡｇとＮｉのピークのみが
あらわれている。

【００３７】得られたＮｉ分散Ａｇ粉末を、３５０℃で
酸素圧３気圧の条件で２４時間、内部酸化処理した。図
３に、内部酸化処理後のＡｇ粉末のＸ線回折分析結果を
あらわすグラフを示す。ＡｇとＮｉＯのピークのみがあ
らわれており、Ｎｉの全てがＮｉＯになったことを示し
ている。つぎに、得たＮｉＯ分散Ａｇ粉末に平均粒径約
３μｍのカルボニールＮｉ粉末を混合して加圧（３０kg
f/mm²)して成形し成形体を得た。成形体における総Ｎｉ
含有量は１０wt％であり、ＮｉＯ含有量は４wt％であっ
た。なお、ＮｉＯ含有量は、燃焼−赤外線吸収法で酸素
量を分析し、この酸素量からＮｉＯを算出するという方
法で求めた。

【００３８】ついで、８５０℃・２時間の焼成→４２０
℃・９０kgf/mm² の熱間圧縮を３回繰り返し焼結体を得
た。なお、焼成は真空雰囲気で行った。つぎに、焼結体
予熱温度８００℃、金型温度４２０℃で熱間押出して直
径８ｍｍに押し出した後、伸線し直径２ｍｍにした。な
お、減面比は２２５である。 −実施例２− Ｎｉ分散Ａｇ粉末とカルボニールＮｉ粉末の混合の際、
内部酸化処理前のＮｉ分散Ａｇ粉末をも添加し、成形体
全体におけるＮｉＯ含有量を３wt％となるようにした他
は、実施例１と同様である。

【００３９】−実施例３− 成形体全体におけるＮｉＯ含有量が１wt％である他は実
施例２と同様である。 −実施例４− 内部酸化処理の際の温度が１５０℃であり、酸素圧が１
気圧である他は、実施例１と同様である。

【００４０】−実施例５− 内部酸化処理の際の温度が５００℃であり、酸素圧が１
気圧である他は、実施例１と同様である。 −比較例１− Ａｇ粉末として、Ｎｉ未分散の４５μｍの電解Ａｇ粉末
を用いた他は、実施例１と同様にして、接点性能評価用
リベット接点を得た。なお、Ｎｉ総含有量は１０wt％で
ある。

【００４１】実施例および比較例の接点材料（伸線後の
もの）をリベッティング加工することにより、接点性能
評価用リベット接点を得た。これらのリベット接点につ
いて、ＡＳＴＭ試験により大気中で開閉試験し、耐溶着
特性、消耗特性、および、接触抵抗を調べた。試験条件
は下記の通りである。結果を表１に示す。負荷：抵抗負荷、電圧：１００Ｖ、電流：４０Ａ、
開閉回数：５万回

【００４２】

【表１】

【００４３】表１に示す通り、実施例の接点は比較例の
接点に比べて耐溶着性、耐消耗性の双方とも優れてい
る。実施例の接点面は比較例に比べてカルボニールＮｉ
粒子間に微細なＮｉ粒子ないしＮｉＯ粒子が多数存在し
ており、Ａｇ素地部分がくまなく強化されており、これ
が基本的に接点性能を向上させている。

【００４４】

【発明の効果】この発明で得られた接点材料では、内部
酸化処理による微細な金属酸化物がＡｇ素地中に分散し
ているため、接点面の耐溶着性・耐消耗性が向上してお
り、さらに、Ｎｉ粉末を後添加していることから、Ａｇ
粉末に予め分散させる金属（例えば、Ｎｉ）の量が少な
くてすみ、その結果、粗大金属（例えば、Ｎｉ）粒子の
混入が回避できる。

【００４５】内部酸化処理済のＡｇ粉末と内部酸化処理
前のＡｇ粉末を併用する場合、耐溶着性は向上させるが
接触抵抗の増加を伴う微細な酸化金属粒子の含有量の調
節が容易に行え、特性のバランスした接点材料が容易に
得られるという利点がある。Ａｇ粉末中の金属粒子が、
Ｎｉ粒子であって、Ａｇ中のＮｉ含有量が１〜５wt％で
ある場合、分散金属粒子が適切であるため、接点面の耐
溶着性・耐消耗性が確実に向上するとともに、Ｎｉ含有
量が適切であるため、Ｎｉ分散Ａｇ粉末の製造が容易で
あるという利点がある。

【００４６】内部酸化処理の温度が、１５０〜５００℃
の場合、十分な酸化と混合粉末作成の円滑な進行が図れ
るという利点がある。内部酸化処理の温度が、４００℃
以下の場合、混合粉末作成の円滑な進行が確実に図れる
という利点がある。内部酸化処理での酸素圧力が１気圧
以上である場合、適切な内部酸化処理が確実に行えると
いう利点がある。

【００４７】接点材料全体に対する全Ｎｉの量がＮｉＯ
はＮｉに換算することとして６〜４０wt％であり、接点
材料全体に対する前記ＮｉＯの量が、０．１４〜７．０
wt％である場合、ＮｉおよびＮｉＯの含有量が適切であ
るため、接点面の耐溶着性・耐消耗性の向上の程度が高
いという利点がある。Ａｇ粉末中のＮｉ粒子の粒径が１
μｍ以下の場合は、Ｎｉ粒子の粒径が適正であるため、
Ｎｉ粒子添加が適切な効果を生じる。

【００４８】Ａｇ粉末の粒径が４５μｍ以下であれば、
Ｎｉ粉末の添加混合が円滑・適切に行えるという利点が
ある。後添加するＮｉ粉末の平均粒径が１０μｍ以下と
いう適正なＮｉ粉末の場合、焼結し易く耐溶着性もよい
し、引け巣もなく異形であり剥離し難く、しかも、安価
であるためコスト的にも有利であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明で得られる接点材料の構成例（引き延
ばし後）をあらわす説明図である。

【図２】実施例１の酸化処理前のＡｇ粉末のＸ線分析結
果をあらわすグラフである。

【図３】実施例１の酸化処理後のＡｇ粉末のＸ線分析結
果をあらわすグラフである。

【符合の説明】

１接点材料２Ａｇ素地３微細なＮｉＯ粒子（またはＮｉ粒子）４Ｎｉ粉末（によるＮｉ粒子）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａｇ中に金属粒子が分散してなるＡｇ粉
末を内部酸化処理により前記金属粒子を酸化して、Ｎｉ
粉末を添加混合し混合粉末を得てから、この混合粉末を
成形した後、得られた成形体を焼成するようにする接点
材料の製造方法。
【請求項２】Ｎｉ粉末と共に、Ａｇ中に金属粒子が分
散してなるＡｇ粉末であって内部酸化処理していないＡ
ｇ粉末も一緒に添加混合して混合粉末を得る請求項１記
載の接点材料の製造方法。
【請求項３】Ａｇ粉末中の金属粒子が、Ｎｉ粒子であ
って、Ａｇ中のＮｉ含有量が１〜５wt％である請求項１
または２記載の接点材料の製造方法。
【請求項４】Ａｇ粉末の内部酸化処理を１５０〜５０
０℃の温度で行う請求項１から３までのいずれかに記載
の接点材料の製造方法。
【請求項５】Ａｇ粉末の内部酸化処理を１５０〜４０
０℃の温度で行う請求項１から３までのいずれかに記載
の接点材料の製造方法。
【請求項６】Ａｇ粉末の内部酸化処理での酸素圧力が
１気圧以上である請求項１から５までのいずれかに記載
の接点材料の製造方法。
【請求項７】接点材料全体に対する全Ｎｉの量がＮｉ
ＯはＮｉに換算することとして６〜４０wt％であり、接
点材料全体に対する前記ＮｉＯの量が、０．１４〜７．
０wt％である請求項２から６までのいずれかに記載の接
点材料の製造方法。
【請求項８】Ａｇ粉末中に分散する金属粒子の平均粒
径が１μｍ以下である請求項１から７までのいずれかに
記載の接点材料の製造方法。
【請求項９】Ａｇ粉末の粒径が４５μｍ以下である請
求項１から８までのいずれかに記載の接点材料の製造方
法。
【請求項10】Ｎｉ粉末の平均粒径が１０μｍ以下であ
る請求項１から９までのいずれかに記載の接点材料の製
造方法。