JPH0788544B2 - 真空バルブ用接点合金 - Google Patents
真空バルブ用接点合金Info
- Publication number
- JPH0788544B2 JPH0788544B2 JP61232311A JP23231186A JPH0788544B2 JP H0788544 B2 JPH0788544 B2 JP H0788544B2 JP 61232311 A JP61232311 A JP 61232311A JP 23231186 A JP23231186 A JP 23231186A JP H0788544 B2 JPH0788544 B2 JP H0788544B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- alloy
- amount
- resistance
- vacuum valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、真空バルブに係り、特に温度上昇特性ならび
に接触抵抗特性の双方が改良された真空バルブ用接点合
金に関する。
に接触抵抗特性の双方が改良された真空バルブ用接点合
金に関する。
（従来の技術） 真空バルブ用接点材料に要求される特性としては、耐溶
着、耐電圧、しゃ断に対する各性能で示される基本三要
件とこの他に温度上昇、接触抵抗が低く安定しているこ
とが重要な要件となっている。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
によっ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
用途に合っ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。
着、耐電圧、しゃ断に対する各性能で示される基本三要
件とこの他に温度上昇、接触抵抗が低く安定しているこ
とが重要な要件となっている。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
によっ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
用途に合っ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。
たとえば、大電流化を指向した接点材料として、Biのよ
うな溶着防止成分を５％以下の量で含有するCu−Bi合金
が知られている（特公昭41−12131号公報）が、Cu母相
に対するBiが溶解度が極めて低いため、しばしば偏析を
生じ、しゃ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。
うな溶着防止成分を５％以下の量で含有するCu−Bi合金
が知られている（特公昭41−12131号公報）が、Cu母相
に対するBiが溶解度が極めて低いため、しばしば偏析を
生じ、しゃ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−Te
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
となってきた。
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
となってきた。
一方、高耐圧化を指向した接点材料として、Cu（または
Ag）等の高導電成分とCrとの焼結合金が知られている。
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が重要であることはいう
までもないが、仮焼結、溶浸時の雰囲気の条件も材料特
性を左右する。例えば、仮焼結、溶浸時の温度や時間を
充分管理して得られたCu−Cr合金でも、接触抵抗或いは
温度上昇特性にばらつきや不安定性があるのが実情であ
り、これらのばらつきをなくし安定性のあるものが望ま
れている。
Ag）等の高導電成分とCrとの焼結合金が知られている。
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が重要であることはいう
までもないが、仮焼結、溶浸時の雰囲気の条件も材料特
性を左右する。例えば、仮焼結、溶浸時の温度や時間を
充分管理して得られたCu−Cr合金でも、接触抵抗或いは
温度上昇特性にばらつきや不安定性があるのが実情であ
り、これらのばらつきをなくし安定性のあるものが望ま
れている。
これらの問題の解決手段として、従来、Cu−Cr合金接点
の接触面にCuまたはAgなどからなる薄層をメッキなどに
よって形成する技術、或いは、同接点の接触面表面に露
出しているCr粒子を取除く技術などが行なわれている。
の接触面にCuまたはAgなどからなる薄層をメッキなどに
よって形成する技術、或いは、同接点の接触面表面に露
出しているCr粒子を取除く技術などが行なわれている。
（発明が解決しようとする問題点） 従来の接点の表面にCuなどの薄層を形成する技術に於い
ては、その厚さが充分なときには安定した接触抵抗特性
が得られるものの、薄層の形成のみでは、温度上昇特性
の安定化を得ることはできない。
ては、その厚さが充分なときには安定した接触抵抗特性
が得られるものの、薄層の形成のみでは、温度上昇特性
の安定化を得ることはできない。
上記知見及び特性の不安定性がCu−Cr素材の製造ロット
との相関も認められているので、これらを併考すると、
接点素材の影響度が大きいことが示唆される。
との相関も認められているので、これらを併考すると、
接点素材の影響度が大きいことが示唆される。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、接触
抵抗特性および温度上昇特性の双方を安定させ得る真空
バルブ用接点合金材料を提供することを目的としてい
る。
抵抗特性および温度上昇特性の双方を安定させ得る真空
バルブ用接点合金材料を提供することを目的としてい
る。
（問題点を解決するための手段および作用） 本発明に係る真空バルブ用接点合金は、Fe、Coから選ば
れる少なくとも１種を50重量％以下含むCrと、残部Cuま
たは／およびAgからなり、前記Cuまたは／およびAgに固
溶しているCrの量が前記Cuまたは／およびAgを100重量
％として0.01〜0.35重量％であることを特徴としてい
る。
れる少なくとも１種を50重量％以下含むCrと、残部Cuま
たは／およびAgからなり、前記Cuまたは／およびAgに固
溶しているCrの量が前記Cuまたは／およびAgを100重量
％として0.01〜0.35重量％であることを特徴としてい
る。
このように本発明に係る接点合金は、Cu（又は／及びA
g）−Ci基（Crに対して50wt％以下、0.1wt％以上のFeお
よびCoの少なくとも１種を含有）合金中のCu（又は／及
びAg）相中に固溶しているCr量を0.01〜0.35wt％の範囲
に限定したので、この合金を真空バルブ用接点合金とし
て使用したとき安定した温度上昇特性及び接触抵抗特性
が得られる。
g）−Ci基（Crに対して50wt％以下、0.1wt％以上のFeお
よびCoの少なくとも１種を含有）合金中のCu（又は／及
びAg）相中に固溶しているCr量を0.01〜0.35wt％の範囲
に限定したので、この合金を真空バルブ用接点合金とし
て使用したとき安定した温度上昇特性及び接触抵抗特性
が得られる。
更に本発明においては、原料Cr中のAl、Si及びCa量を、
夫々10ppm以下、20ppm以下、及び10ppm以下含有するCr
を使用することによって、上記特性の安定化を一層促進
することができる。
夫々10ppm以下、20ppm以下、及び10ppm以下含有するCr
を使用することによって、上記特性の安定化を一層促進
することができる。
（発明の具体的説明） 以下、本発明に係る真空バルブ用接点合金につき更に詳
細に説明する。
細に説明する。
尚、本発明に於いては、FeおよびCoの少なくとも１種を
所定量含有したCu（又は／及びAg）−Cr合金を総称して
Cu（又は／及びAg）−Cr基接点材料とする。
所定量含有したCu（又は／及びAg）−Cr合金を総称して
Cu（又は／及びAg）−Cr基接点材料とする。
研究によれば、Cu−Cr基接点材料の上記不安定性は、
Cu−Cr基合金中の組成の変動、Cr粒子の粒径、粒度分
布、偏析の程度、前記合金中に存在する空孔の程度に
依存することが判明した。そして、これらの解決は原料
Crの選択と焼結技術の管理が有効であることを認めた
が、より一層の安定性の維持を向上させるためには上記
、、に加えて更に細かな素材及び焼結技術の管理
が必要であることが判った。すなわち上記特性の不安定
性はCu相中にわずかに含まれるCrの量の差異と相関性が
あることを見出した。つまりCu−Cr基合金中のCu部分に
含まれるCrの量を後述する方法による半定量法によって
推定すると前記特性が不安定な値を示したCu−Cr基合金
では、一般に0.5〜0.2重量％の範囲にばらついているの
に対し後述する本発明に係る安定した特性を示すCu−Cr
基合金のそれは、0.2％近傍の値を示していた。この数
値すなわちFeおよびCoの少なくとも１つを所定量含有し
たCu（又は／及びAg）−Cr基接点材料中のCu部分に固溶
するCr量を所定範囲内すなわち0.01〜0.35重量％に厳密
に制限することが、温度上昇特性並びに接触抵抗特性の
向上或いは、ばらつき幅の縮少化に極めて有効であるこ
とが見出された。
Cu−Cr基合金中の組成の変動、Cr粒子の粒径、粒度分
布、偏析の程度、前記合金中に存在する空孔の程度に
依存することが判明した。そして、これらの解決は原料
Crの選択と焼結技術の管理が有効であることを認めた
が、より一層の安定性の維持を向上させるためには上記
、、に加えて更に細かな素材及び焼結技術の管理
が必要であることが判った。すなわち上記特性の不安定
性はCu相中にわずかに含まれるCrの量の差異と相関性が
あることを見出した。つまりCu−Cr基合金中のCu部分に
含まれるCrの量を後述する方法による半定量法によって
推定すると前記特性が不安定な値を示したCu−Cr基合金
では、一般に0.5〜0.2重量％の範囲にばらついているの
に対し後述する本発明に係る安定した特性を示すCu−Cr
基合金のそれは、0.2％近傍の値を示していた。この数
値すなわちFeおよびCoの少なくとも１つを所定量含有し
たCu（又は／及びAg）−Cr基接点材料中のCu部分に固溶
するCr量を所定範囲内すなわち0.01〜0.35重量％に厳密
に制限することが、温度上昇特性並びに接触抵抗特性の
向上或いは、ばらつき幅の縮少化に極めて有効であるこ
とが見出された。
すなわち真空バルブの再点弧現象、再発弧現象の軽減化
に対して、合金中のAl、Si量の抑制が効果があり注目を
浴びているが、これらの数値を一定の水準例えば10ppm
〜20ppm以下に保ったとしても、尚真空バルブのトータ
ルの信頼性として、前記温度上昇特性、並びに接触抵抗
特性の安定化に対しては不安が残り、本発明者らは、従
来見落され勝ちであった合金中のCu相中に含まれる他の
主成分元素であるCrの量の影響について注目した、すな
わち合金中に含まれるCrの全体の量（20〜80wt％）に注
目するのでは充分な特性が得られず、むしろ前述したCu
相中に微量に存在するこれら主成分元素Crの量に注目す
ることが重要であるという知見を得た。合金中のCu相中
のCr量は、本発明者らの知見によれば使用する原料Cu
中に初めから含まれているCr、他の主成分であるCrか
らCu中へ侵入するCrに依存する。Cu相中のこれらCrを極
力少なくする施策として、前者に対しては、不純物元
素の含有の極力少ない原料Cuを採用するが、或いは、通
常の原料Cuに対しては、事前に、帯溶融法によって高純
度化することが効果的であり、後者に対しては、Cuと
Crとの合金化過程での高温処理の温度を低くするか、時
間を短くすることが有効であり又、合金化過程後の冷却
過程を合理的に制御することが有効である。
に対して、合金中のAl、Si量の抑制が効果があり注目を
浴びているが、これらの数値を一定の水準例えば10ppm
〜20ppm以下に保ったとしても、尚真空バルブのトータ
ルの信頼性として、前記温度上昇特性、並びに接触抵抗
特性の安定化に対しては不安が残り、本発明者らは、従
来見落され勝ちであった合金中のCu相中に含まれる他の
主成分元素であるCrの量の影響について注目した、すな
わち合金中に含まれるCrの全体の量（20〜80wt％）に注
目するのでは充分な特性が得られず、むしろ前述したCu
相中に微量に存在するこれら主成分元素Crの量に注目す
ることが重要であるという知見を得た。合金中のCu相中
のCr量は、本発明者らの知見によれば使用する原料Cu
中に初めから含まれているCr、他の主成分であるCrか
らCu中へ侵入するCrに依存する。Cu相中のこれらCrを極
力少なくする施策として、前者に対しては、不純物元
素の含有の極力少ない原料Cuを採用するが、或いは、通
常の原料Cuに対しては、事前に、帯溶融法によって高純
度化することが効果的であり、後者に対しては、Cuと
Crとの合金化過程での高温処理の温度を低くするか、時
間を短くすることが有効であり又、合金化過程後の冷却
過程を合理的に制御することが有効である。
真空バルブでは、一般は所定の電流値を与えたときの、
バルブ端子部での温度上昇が一定値以下であることが望
まれ、これが重要特性の１つに挙げられている。
バルブ端子部での温度上昇が一定値以下であることが望
まれ、これが重要特性の１つに挙げられている。
温度上昇値は、主として通電電流値、主回路の熱伝導
率、放熱効率、電気抵抗などで決まるが、特に電気抵抗
値は重要な因子である。電気抵抗は、導電軸の抵抗（通
常はCu、比抵抗＝1.7μΩcm）及び接点の抵抗（本発明
に於いては、20〜80％Cu−Cr合金）によって構成される
が、接点表面に皮膜などがある場合の接触抵抗、選択す
る荷重に依存する接触抵抗などを加える必要があり、更
に磁界発生コイル（通常はCu）が存在する場合にはこの
抵抗も加えたものが、主回路の電気抵抗となる。ここ
で、導電軸の抵抗は設計上の寸法によって定まり一定値
とすることが出来、又接触抵抗も充分な接触荷重を与え
るなら、安定した一定値を得ることが出来、更に磁界発
生コイルも設計上の寸法によって定まり一定値とするこ
とが出来る。従って主回路間の電気抵抗は、特に本発明
の接点材料自体の素材の抵抗のばらつきの程度がポイン
トと考えられ、このばらつきの程度が先に述べたCu−Cr
基接点材料中のCu相中のCrの量に相関することが、本発
明者らの実験によって判明した。
率、放熱効率、電気抵抗などで決まるが、特に電気抵抗
値は重要な因子である。電気抵抗は、導電軸の抵抗（通
常はCu、比抵抗＝1.7μΩcm）及び接点の抵抗（本発明
に於いては、20〜80％Cu−Cr合金）によって構成される
が、接点表面に皮膜などがある場合の接触抵抗、選択す
る荷重に依存する接触抵抗などを加える必要があり、更
に磁界発生コイル（通常はCu）が存在する場合にはこの
抵抗も加えたものが、主回路の電気抵抗となる。ここ
で、導電軸の抵抗は設計上の寸法によって定まり一定値
とすることが出来、又接触抵抗も充分な接触荷重を与え
るなら、安定した一定値を得ることが出来、更に磁界発
生コイルも設計上の寸法によって定まり一定値とするこ
とが出来る。従って主回路間の電気抵抗は、特に本発明
の接点材料自体の素材の抵抗のばらつきの程度がポイン
トと考えられ、このばらつきの程度が先に述べたCu−Cr
基接点材料中のCu相中のCrの量に相関することが、本発
明者らの実験によって判明した。
（実施例） 次に、本発明の実施例に係る接点合金を製造法も含めて
更に具体的に説明する。
更に具体的に説明する。
本発明に於いて使用する原料は、充分脱ガスされかつ表
面に清浄化されたCrならびにFeおよび（または）Coから
なる耐弧材料と、CuおよびAgの両方またはいずれか一方
からなる導電性材料とから成る。なお、これらCr、Cu、
Ag、Fe、Coの他に接点用途に応じ10％程度以下のTe、B
i、Sbなどからなる耐溶着性材料あるいはFe、Coを補助
成分として添加してもよい。Cr、Fe、Coの粒径は、250
μｍを越えると純Cu、Ag部同志の接触の確率が高くなり
耐溶着性の点で好ましくないが、本発明の効果を発揮さ
せる上での粒径の下限は存在せず、むしろ活性度の増加
等の取扱上の観点で下限が決定され得る。
面に清浄化されたCrならびにFeおよび（または）Coから
なる耐弧材料と、CuおよびAgの両方またはいずれか一方
からなる導電性材料とから成る。なお、これらCr、Cu、
Ag、Fe、Coの他に接点用途に応じ10％程度以下のTe、B
i、Sbなどからなる耐溶着性材料あるいはFe、Coを補助
成分として添加してもよい。Cr、Fe、Coの粒径は、250
μｍを越えると純Cu、Ag部同志の接触の確率が高くなり
耐溶着性の点で好ましくないが、本発明の効果を発揮さ
せる上での粒径の下限は存在せず、むしろ活性度の増加
等の取扱上の観点で下限が決定され得る。
また、接点合金を得る為の加熱条件は、Cu、Agの溶融点
以下で完了する方式と、Cu、Agの溶融点以上に加熱しこ
れを溶浸させる方式のいずれをもとり得るが、いずれの
方法においても、合金中のCu部材（又はAg部材）中のCr
の量を制御することは、前述した本発明目的を達成する
ために極めて重要である。
以下で完了する方式と、Cu、Agの溶融点以上に加熱しこ
れを溶浸させる方式のいずれをもとり得るが、いずれの
方法においても、合金中のCu部材（又はAg部材）中のCr
の量を制御することは、前述した本発明目的を達成する
ために極めて重要である。
一方、スケルトンはFeおよびCoの少なくとも一種を含有
したCrよりなる場合又は、これらにあらかじめ少量のCu
又は／及びAgを配合した場合のいずれであっても、本発
明接点材料としては同様の効果が得られる。
したCrよりなる場合又は、これらにあらかじめ少量のCu
又は／及びAgを配合した場合のいずれであっても、本発
明接点材料としては同様の効果が得られる。
原料Cuは、例えば電解Cuをアルゴンガス中などの不活性
雰囲気中で粉砕、篩いわけを行なったものを使用するの
が好ましい。
雰囲気中で粉砕、篩いわけを行なったものを使用するの
が好ましい。
原料Cr、Fe、Coについても混入する不純物、例えばAl、
Si、Caなどが極力少ないものを使用することが好まし
い。
Si、Caなどが極力少ないものを使用することが好まし
い。
なお、本発明における接触抵抗特性および温度上昇特性
は次のようにして求めている。
は次のようにして求めている。
接触抵抗特性は、表面荒さを５μｍに仕上げた直径50mm
のフラット電極と同じ表面荒さを持つ曲率半径100Rの凸
状電極とを対向させ、両電極を開閉機構を持つ10-5Torr
の電極の着脱可能な真空容器内に取付け3kgの荷重を与
える。そして両電極10Aの交流を与えたときの電位効果
から接触抵抗を求める。なお、接触抵抗値は測定回路を
構成する配線材、開閉器、測定器などの抵抗又は接触抵
抗を回路定数として含んだ値である。
のフラット電極と同じ表面荒さを持つ曲率半径100Rの凸
状電極とを対向させ、両電極を開閉機構を持つ10-5Torr
の電極の着脱可能な真空容器内に取付け3kgの荷重を与
える。そして両電極10Aの交流を与えたときの電位効果
から接触抵抗を求める。なお、接触抵抗値は測定回路を
構成する配線材、開閉器、測定器などの抵抗又は接触抵
抗を回路定数として含んだ値である。
一方、温度上昇特性は、上記と同じ電極条件の電極を対
向させ、10-5Torrの真空容器のなかで、接触力500kgで4
00Aを１時間連続通電させたときの最高温度を可動軸部
で求めた。尚、温度は周囲温度約25℃を含んだものであ
り、かつ電極を取りつけるホルダーの熱容量の影響も含
んだ比較値である。
向させ、10-5Torrの真空容器のなかで、接触力500kgで4
00Aを１時間連続通電させたときの最高温度を可動軸部
で求めた。尚、温度は周囲温度約25℃を含んだものであ
り、かつ電極を取りつけるホルダーの熱容量の影響も含
んだ比較値である。
また、接触抵抗の値は、着脱式真空開閉装置自体の軸部
の抵抗1.8〜2.5μΩ、磁界発生用コイル部の抵抗5.2〜
6.0μΩを含むもので、残部が接点部（接点合金の抵
抗、同接触抵抗）値である。
の抵抗1.8〜2.5μΩ、磁界発生用コイル部の抵抗5.2〜
6.0μΩを含むもので、残部が接点部（接点合金の抵
抗、同接触抵抗）値である。
また、Cu−Cr基接点材料中のCu相中のCrの含有量は下記
のようにして求めた（尚、各Cu−Cr基接点材料ともほぼ
同じ手法で求めたので、ここでは代表例を示す）。
のようにして求めた（尚、各Cu−Cr基接点材料ともほぼ
同じ手法で求めたので、ここでは代表例を示す）。
すなわち、Cu−Cr基接点材料を切削して粉状に調製しそ
の1gをビーカに入れ3Nの硝酸50mlを加えて100℃におい
て30分間加熱し、冷却後、溶液を濾過し未分解Cr粒とCu
相を分離し、さらに濾液は蒸留水で希釈してCu相中の不
純物定量用試液とし、これを誘導結合プラズマ発光分光
法を用いて下記第１表の条件によって定量した。
の1gをビーカに入れ3Nの硝酸50mlを加えて100℃におい
て30分間加熱し、冷却後、溶液を濾過し未分解Cr粒とCu
相を分離し、さらに濾液は蒸留水で希釈してCu相中の不
純物定量用試液とし、これを誘導結合プラズマ発光分光
法を用いて下記第１表の条件によって定量した。
第１表（誘導結合プラズマ発光分光法の測定条件） 周波数 27.12MHz 高周波出力 1.3KW 冷却ガス 16.5/min ネブライザガス 0.4/min プラズマガス 0.8/min 測定波長 Cr:267.7nm まず、接点合金を製造する前工程として、平均125μｍ
のCrを２トン/cm2の圧力で成型して得られた成型体をカ
ーボン容器に収納し真空中1000℃、１時間で仮焼結を行
なう。この仮焼結体の下側にCu（無酸素銅）からなる溶
浸材を配置し、この後、真空1200℃、１時間で行なう溶
浸工程に移す。次に溶浸工程終了後、接点合金素材を12
00℃より0.6〜６℃/minの速度で冷却する。
のCrを２トン/cm2の圧力で成型して得られた成型体をカ
ーボン容器に収納し真空中1000℃、１時間で仮焼結を行
なう。この仮焼結体の下側にCu（無酸素銅）からなる溶
浸材を配置し、この後、真空1200℃、１時間で行なう溶
浸工程に移す。次に溶浸工程終了後、接点合金素材を12
00℃より0.6〜６℃/minの速度で冷却する。
約40wt％程度のCr及び約10wt％程度のCoを含有するCu−
Cr基接点材料に於いて、Cu相中のCrの量を種々選出し、
所定接点形状に加工後前記着脱式試験装置に各合金試料
を取りつけ、前記所定条件の通電テストに供した。下記
第２表の結果からわかるように、Cu相中のCr量が増加す
るに従い、温度の上昇が見られるが、特にCr量が0.35％
以下（実施例１〜４）では、その可動軸部の温度上昇値
が70℃以下であるのに対し、6.5℃/minの速度で冷却し
た場合には、0.52％（比較例２）であり温度上昇値も70
℃を超えることが判った（第２表）。ここで70℃で区別
する厳密な説明は困難であるが、本実験に供した組立式
の開閉装置は、一般の真空バルブに極く近い熱的構成
（部材の配置及び熱容量など）を有していることから、
或る程度の対応が得られてるものとみなし得る。すなわ
ち、通常の真空バルブでは、65℃の上昇を一つの目安と
しており、実験的換算によれば、本着脱式開閉装置の70
℃が略対応する。
Cr基接点材料に於いて、Cu相中のCrの量を種々選出し、
所定接点形状に加工後前記着脱式試験装置に各合金試料
を取りつけ、前記所定条件の通電テストに供した。下記
第２表の結果からわかるように、Cu相中のCr量が増加す
るに従い、温度の上昇が見られるが、特にCr量が0.35％
以下（実施例１〜４）では、その可動軸部の温度上昇値
が70℃以下であるのに対し、6.5℃/minの速度で冷却し
た場合には、0.52％（比較例２）であり温度上昇値も70
℃を超えることが判った（第２表）。ここで70℃で区別
する厳密な説明は困難であるが、本実験に供した組立式
の開閉装置は、一般の真空バルブに極く近い熱的構成
（部材の配置及び熱容量など）を有していることから、
或る程度の対応が得られてるものとみなし得る。すなわ
ち、通常の真空バルブでは、65℃の上昇を一つの目安と
しており、実験的換算によれば、本着脱式開閉装置の70
℃が略対応する。
上記傾向は、Cu−Cr基接点材料中の全Crが略40％の接点
についての調査結果であるが、Cr量が51.6％、かつCoが
ほぼ10％（実施例５）、68.2％かつCoがほぼ10％（実施
例６）に増加しても、Cu相中のCrの量が略0.35％以内の
場合には、安定した温度上昇特性が見られるが、Cu−Cr
基接点材料中の全Crの量が81.9％かつCoがほぼ10％の接
点合金では、例えCu相中のCrの量が0.35％以下（比較例
４）であっても、安定な温度特性は確保出来ない。接触
抵抗特性も、Cu相中のCrの量が0.35％以下（実施例１〜
４）のときには低い接触抵抗値を維持しているが、0.35
％以上の比較例２では、高い接触抵抗特性を示す。
についての調査結果であるが、Cr量が51.6％、かつCoが
ほぼ10％（実施例５）、68.2％かつCoがほぼ10％（実施
例６）に増加しても、Cu相中のCrの量が略0.35％以内の
場合には、安定した温度上昇特性が見られるが、Cu−Cr
基接点材料中の全Crの量が81.9％かつCoがほぼ10％の接
点合金では、例えCu相中のCrの量が0.35％以下（比較例
４）であっても、安定な温度特性は確保出来ない。接触
抵抗特性も、Cu相中のCrの量が0.35％以下（実施例１〜
４）のときには低い接触抵抗値を維持しているが、0.35
％以上の比較例２では、高い接触抵抗特性を示す。
尚、Cr量が約40％、Co量が約10％である実施例１〜４、
及び比較例２に示したCu−Cr基接点材料の耐電圧特性
は、Coを含有しないCu−Cr接点材料（比較例１）より約
20％程度、優位である。この傾向は、実施例５、６（Cr
量が約50〜70％、Co量が約10％）と比較列−３（Coな
し）との対比でも認められる。更に実施例７のようにCo
量が0.11％程度であっても優位性が認められ、本発明で
は、耐電圧の観点から耐アーク材料中でのCo、Feの存在
は有効である。
及び比較例２に示したCu−Cr基接点材料の耐電圧特性
は、Coを含有しないCu−Cr接点材料（比較例１）より約
20％程度、優位である。この傾向は、実施例５、６（Cr
量が約50〜70％、Co量が約10％）と比較列−３（Coな
し）との対比でも認められる。更に実施例７のようにCo
量が0.11％程度であっても優位性が認められ、本発明で
は、耐電圧の観点から耐アーク材料中でのCo、Feの存在
は有効である。
上記は、Cu−Cr−Co接点材料につき示したものであった
が、本発明接点材料の主旨であるCu又は／及びAg相中の
Cr量を所定値以内すなわち0.35wt％以内に抑制する場合
には、他のCu−Cr基接点材料すなわち、第２表および第
３表に示すようにCu−Cr−Fe、Ag−Cr−Co、Ag−Cr−Fe
系の接点材料に於いても同様の効果が認められている
（実施例10〜12）。
が、本発明接点材料の主旨であるCu又は／及びAg相中の
Cr量を所定値以内すなわち0.35wt％以内に抑制する場合
には、他のCu−Cr基接点材料すなわち、第２表および第
３表に示すようにCu−Cr−Fe、Ag−Cr−Co、Ag−Cr−Fe
系の接点材料に於いても同様の効果が認められている
（実施例10〜12）。
以上述べたように、本発明のCu−Cr基及びAg−Cr基の接
点合金材料では、温度上昇特性、接触抵抗特性とも、高
導電性材料（Cu又は／及びAg相）中のCr量を所定量以内
に制御することによって良好な特性が発現する。耐アー
ク性材料の下限量は、接点の耐消耗性、耐溶着性しゃ断
特性など他の面から決定される場合が多いが、特に、Cu
又は／及びAgの高導電性材料は、20％未満の場合では、
十分なしゃ断特性が確保出来ず、また80％以上では、耐
消耗性、耐電圧特性の観点で、不十分となる。
点合金材料では、温度上昇特性、接触抵抗特性とも、高
導電性材料（Cu又は／及びAg相）中のCr量を所定量以内
に制御することによって良好な特性が発現する。耐アー
ク性材料の下限量は、接点の耐消耗性、耐溶着性しゃ断
特性など他の面から決定される場合が多いが、特に、Cu
又は／及びAgの高導電性材料は、20％未満の場合では、
十分なしゃ断特性が確保出来ず、また80％以上では、耐
消耗性、耐電圧特性の観点で、不十分となる。
また、Crと他の耐アーク性材料（すなわちFeおよび／ま
たはCo）の量は、前述高導電性材料（Cu又は／及びAg）
の残余の量であるが、これらの比率（FeおよびCoの少な
くとも１つとCrとの比率）は、特に大容量しゃ断性能の
確保の観点からCrが50％以上存在することが必須であ
る。
たはCo）の量は、前述高導電性材料（Cu又は／及びAg）
の残余の量であるが、これらの比率（FeおよびCoの少な
くとも１つとCrとの比率）は、特に大容量しゃ断性能の
確保の観点からCrが50％以上存在することが必須であ
る。
以上によってCu又は／及びAg−Cr基接点材料に於いてCu
又は／及びAg相中のCr量の上限は、0.35wt％が妥当であ
り、その下限量はより低い方が好ましいが製造時（焼結
又は／及び溶浸時）に或る程度の侵入が避けられず、0.
01wt％程度は不可避的に存在し、これが実質上の下限と
考えられる。
又は／及びAg相中のCr量の上限は、0.35wt％が妥当であ
り、その下限量はより低い方が好ましいが製造時（焼結
又は／及び溶浸時）に或る程度の侵入が避けられず、0.
01wt％程度は不可避的に存在し、これが実質上の下限と
考えられる。
尚、原料Cr中のAl、Si及びCa量も、再点弧特性の軽減に
対し重要な影響を持ち、例えば本実施例に使用したCr中
のAlは100ppm以下、好ましくは10ppm以下、Siは20ppm以
下、Caは10ppm以下のものであり、このような上限の設
けることにより本発明の効果が一層促進される。
対し重要な影響を持ち、例えば本実施例に使用したCr中
のAlは100ppm以下、好ましくは10ppm以下、Siは20ppm以
下、Caは10ppm以下のものであり、このような上限の設
けることにより本発明の効果が一層促進される。
上記実施例の結果らも理解されるように、本発明に係る
真空バルブ用接点合金は、接触抵抗特性および温度上昇
特性の双方の安定化においてすぐれた効果を有してい
る。
真空バルブ用接点合金は、接触抵抗特性および温度上昇
特性の双方の安定化においてすぐれた効果を有してい
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川 幹夫 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府中 工場内 (56)参考文献 特開 昭61−124542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−6218（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】Fe、Coから選ばれる少なくとも１種を50重
量％以下含むCrと、残部Cuまたは／およびAgからなり、
前記Cuまたは／およびAgに固溶しているCrの量が前記Cu
または／およびAgを100重量％として0.01〜0.35重量％
であることを特徴とする真空バルブ用接点合金。 - 【請求項２】Cuまたは／およびAgが全重量の20重量％以
上80重量％未満である特許請求の範囲第１項記載の真空
バルブ溶接点合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232311A JPH0788544B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 真空バルブ用接点合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61232311A JPH0788544B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 真空バルブ用接点合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386836A JPS6386836A (ja) | 1988-04-18 |
| JPH0788544B2 true JPH0788544B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16937212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61232311A Expired - Fee Related JPH0788544B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 真空バルブ用接点合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788544B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2916499B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1999-07-05 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3406535A1 (de) * | 1984-02-23 | 1985-09-05 | Doduco KG Dr. Eugen Dürrwächter, 7530 Pforzheim | Pulvermetallurgisches verfahren zum herstellen von elektrischen kontaktstuecken aus einem kupfer-chrom-verbundwerkstoff fuer vakuumschalter |
| JPS61124542A (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-12 | Toshiba Corp | 真空バルブ用接点材料およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61232311A patent/JPH0788544B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6386836A (ja) | 1988-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0760623B2 (ja) | 真空バルブ用接点合金 | |
| US4162160A (en) | Electrical contact material and method for making the same | |
| US5480472A (en) | Method for forming an electrical contact material | |
| EP0153635A2 (en) | Contact electrode material for vacuum interrupter and method of manufacturing the same | |
| US2983996A (en) | Copper-tungsten-molybdenum contact materials | |
| JPH04311543A (ja) | Ａｇ−ＳｎＯ−ＩｎＯ電気接点材料とその製法 | |
| JPH0788544B2 (ja) | 真空バルブ用接点合金 | |
| JP2000235825A (ja) | 真空遮断器用電極部材及びその製造方法 | |
| EP0460680B1 (en) | Contact for a vacuum interrupter | |
| JPH0788543B2 (ja) | 真空バルブ用接点合金 | |
| JP4249356B2 (ja) | 電気接点材料 | |
| JP3245690B2 (ja) | Ａｇ−Ｓｎ−Ｉｎ系合金の内部酸化電気接点材料 | |
| JPH0480100B2 (ja) | ||
| JP2878787B2 (ja) | 真空バルブ用接点 | |
| JP2653461B2 (ja) | 真空バルブ用接点材料の製造方法 | |
| JPS62150618A (ja) | 真空バルブ用接点合金の製造方法 | |
| JP2937620B2 (ja) | 真空バルブ用接点合金の製造方法 | |
| JPH0612646B2 (ja) | 真空バルブ用接点材料 | |
| JP2002167631A (ja) | 電気接点材料及びその製造方法及びガス遮断器 | |
| JP3833519B2 (ja) | 真空遮断器 | |
| CN1035139A (zh) | 高性能银基电接点合金 | |
| JP2878718B2 (ja) | 真空バルブ用接点材料 | |
| JP2756021B2 (ja) | 電気抵抗の定質量温度係数が小さい銅合金 | |
| JPS61147415A (ja) | 真空しや断器用接点材料の製造方法 | |
| EP0440340A2 (en) | Electrical contact materials and method of manufacturing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |