JPH09312120A - 真空バルブ用接点材料 - Google Patents
真空バルブ用接点材料Info
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- JPH09312120A JPH09312120A JP12805396A JP12805396A JPH09312120A JP H09312120 A JPH09312120 A JP H09312120A JP 12805396 A JP12805396 A JP 12805396A JP 12805396 A JP12805396 A JP 12805396A JP H09312120 A JPH09312120 A JP H09312120A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 遮断後の接点表面組成の変化を抑制すること
により、遮断回数が増加しても大電流遮断特性を維持す
る。 【解決手段】 遮断室１内には接離可能な固定電極７と
可動電極８が設けられ、これらの対向表面には固定側接
点１３ｂと可動側接点１３ｂが固着される。これらの接
点の接点材料は、Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも１種
を含む導電成分と、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭ
ｏ、又はこれらの炭化物のうちの少なくとも１種を含む
耐弧成分とを有し、接点表面から厚さ方向に存在する複
数の層中の耐弧成分の体積含有率が表面に近い層ほど大
きくなっている。
により、遮断回数が増加しても大電流遮断特性を維持す
る。 【解決手段】 遮断室１内には接離可能な固定電極７と
可動電極８が設けられ、これらの対向表面には固定側接
点１３ｂと可動側接点１３ｂが固着される。これらの接
点の接点材料は、Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも１種
を含む導電成分と、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭ
ｏ、又はこれらの炭化物のうちの少なくとも１種を含む
耐弧成分とを有し、接点表面から厚さ方向に存在する複
数の層中の耐弧成分の体積含有率が表面に近い層ほど大
きくなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空バルブ用接点
材料に関する。
材料に関する。
【０００２】
【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・遮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、これらの要件のなか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。
としては、耐溶着・耐電圧・遮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、これらの要件のなか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。
【０００３】このため、実用化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、且つ、大電流用または高電圧用等
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。
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、且つ、大電流用または高電圧用等
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。
【０００４】例えば、高耐圧特性及び大電流遮断特性を
有する真空バルブ用接点材料としては、真空耐電圧に優
れた金属（例えばＣｒ）と電気伝導度に優れたＣｕとの
組合せから成るＣｕ−Ｃｒがよく知られている。また、
Ｃｕ−Ｃｒの遮断性能には限界があるため、アークと平
行な磁界を発生させる、いわゆる縦磁界電極と組合せる
等して遮断性能の向上に努めていた。
有する真空バルブ用接点材料としては、真空耐電圧に優
れた金属（例えばＣｒ）と電気伝導度に優れたＣｕとの
組合せから成るＣｕ−Ｃｒがよく知られている。また、
Ｃｕ−Ｃｒの遮断性能には限界があるため、アークと平
行な磁界を発生させる、いわゆる縦磁界電極と組合せる
等して遮断性能の向上に努めていた。
【０００５】しかし、高耐圧化、大電流化への要求は更
に厳しくなりつつあり、このような接点材料でも十分満
足させることが困難になってきている。こうした厳しい
要求に応じるため、例えば特開昭５９−８１８１６や特
開昭５９−９１６１７に開示されているように、Ｃｕ−
Ｃｒ−ＴａやＣｕ−Ｃｒ−Ｎｂを主成分とした真空バル
ブ用接点材料が開発されている。これは、これら成分の
含有量を特定した上で、各々単体金属、三者もしくは二
者の合金、三者もしくは二者の金属間化合物、又はそれ
らの複合体として分布させることにより遮断性能が向上
し、結果的により優れた高耐圧特性及び大電流遮断特性
が得られるというものである。
に厳しくなりつつあり、このような接点材料でも十分満
足させることが困難になってきている。こうした厳しい
要求に応じるため、例えば特開昭５９−８１８１６や特
開昭５９−９１６１７に開示されているように、Ｃｕ−
Ｃｒ−ＴａやＣｕ−Ｃｒ−Ｎｂを主成分とした真空バル
ブ用接点材料が開発されている。これは、これら成分の
含有量を特定した上で、各々単体金属、三者もしくは二
者の合金、三者もしくは二者の金属間化合物、又はそれ
らの複合体として分布させることにより遮断性能が向上
し、結果的により優れた高耐圧特性及び大電流遮断特性
が得られるというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようなＣｕ−Ｃｒ−ＴａやＣｕ−Ｃｒ−Ｎｂを主成分
とした真空バルブ用接点材料では、全体が同一組成で構
成されているので、大電流遮断後における接点表面の耐
弧成分の組成が、製造時の組成に比べて増大する傾向に
あり、期待していた通りの遮断性能が得られない。すな
わち、遮断回数の増大に伴い、遮断性能が低下する傾向
にあった。本発明の目的は、遮断回数が増大しても遮断
性能の低下を防ぎ、優れた大電流遮断特性を維持できる
真空バルブ用接点材料を提供することにある。
たようなＣｕ−Ｃｒ−ＴａやＣｕ−Ｃｒ−Ｎｂを主成分
とした真空バルブ用接点材料では、全体が同一組成で構
成されているので、大電流遮断後における接点表面の耐
弧成分の組成が、製造時の組成に比べて増大する傾向に
あり、期待していた通りの遮断性能が得られない。すな
わち、遮断回数の増大に伴い、遮断性能が低下する傾向
にあった。本発明の目的は、遮断回数が増大しても遮断
性能の低下を防ぎ、優れた大電流遮断特性を維持できる
真空バルブ用接点材料を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも１種を含
む導電成分と、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭｏ、
又はこれらの炭化物のうちの少なくとも１種を含む耐弧
成分とを有する真空バルブ用接点材料において、表面か
ら厚さ方向に複数の層が存在し、これらの層中の前記耐
弧成分の体積含有率が表面に近い層ほど大きくしたこと
を要旨とする。
に本発明は、Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも１種を含
む導電成分と、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭｏ、
又はこれらの炭化物のうちの少なくとも１種を含む耐弧
成分とを有する真空バルブ用接点材料において、表面か
ら厚さ方向に複数の層が存在し、これらの層中の前記耐
弧成分の体積含有率が表面に近い層ほど大きくしたこと
を要旨とする。
【０００８】ところで、真空バルブの遮断性能の信頼性
を向上させる為には、遮断後の接点表面組成の変化を抑
制することが望ましい。前述したように、本発明者らの
研究の結果、遮断後の表面組成は製造時の組成に比べて
耐弧成分が増大する傾向にあることが判明したので、組
成変化を抑制させるには接点表面の耐弧成分含有率より
も内部の耐弧成分含有率を低減させれば良いと考えられ
る。この組成分布により、遮断時に表面が溶融、蒸発し
ても接点内部から相対的に多くの導電成分が供給され
る。つまり、表面から厚さ方向に複数の層を存在させ、
遮断時に表面が溶融等し耐弧成分が増大しても、次の層
の導電成と耐弧成分の比を調整するようにしてその影響
を低減させている。従って、単一組成接点に比べて遮断
性能の向上が可能となった。
を向上させる為には、遮断後の接点表面組成の変化を抑
制することが望ましい。前述したように、本発明者らの
研究の結果、遮断後の表面組成は製造時の組成に比べて
耐弧成分が増大する傾向にあることが判明したので、組
成変化を抑制させるには接点表面の耐弧成分含有率より
も内部の耐弧成分含有率を低減させれば良いと考えられ
る。この組成分布により、遮断時に表面が溶融、蒸発し
ても接点内部から相対的に多くの導電成分が供給され
る。つまり、表面から厚さ方向に複数の層を存在させ、
遮断時に表面が溶融等し耐弧成分が増大しても、次の層
の導電成と耐弧成分の比を調整するようにしてその影響
を低減させている。従って、単一組成接点に比べて遮断
性能の向上が可能となった。
【０００９】特に、多層構造の時、第１層（表面層）と
第２層の厚さや両者の耐弧成分含有率の差を規定するこ
とで、更に遮断性能及びその信頼性を向上できることを
見出した。
第２層の厚さや両者の耐弧成分含有率の差を規定するこ
とで、更に遮断性能及びその信頼性を向上できることを
見出した。
【００１０】
【発明実施の形態】以下、本発明の一実施例を具体的実
施態様に基づいて説明するが、はじめに本発明の接点材
料が適用される真空バルブの構成について図１を参照し
て説明する。
施態様に基づいて説明するが、はじめに本発明の接点材
料が適用される真空バルブの構成について図１を参照し
て説明する。
【００１１】同図に於いて、１は遮断室を示し、この遮
断室１は、絶縁材料によりほぼ円筒状に形成された絶縁
容器２と、この両端に封着金具３ａ，３ｂを介して設け
た金属性の蓋体４ａ，４ｂとで真空気密に構成されてい
る。しかして、上記遮断室１内には、導電棒５，６の対
向する端部に取り付けられた一対の電極７，８が配設さ
れ、上部の電極７を固定電極、下部の電極８を可動電極
としている。また、この可動電極８の電極棒６には、ベ
ローズ９が取り付けられ、遮断室１内を真空気密に保持
しながら電極８の軸方向の移動を可能にし、このベロー
ズ９上部には金属性のアークシールド１０が設けられ、
ベローズ９がアーク蒸気で覆われることを防止してい
る。１１は、上記電極７，８を覆うようにして遮断室１
内に設けられた金属性のアークシールドで、絶縁容器２
がアーク蒸気で覆われることを防止している。さらに、
電極８は導電棒６にロウ付けによって固定されるか、か
しめによって圧着接続されている。接点１３ａは、電極
８にロウ付けで固着されている。なお、図１における１
３ｂは固定側接点である。続いて、表１を参照しなが
ら、本実施例に係る真空バルブ用接点材料の製造方法及
び遮断性能の試験結果について述べる。
断室１は、絶縁材料によりほぼ円筒状に形成された絶縁
容器２と、この両端に封着金具３ａ，３ｂを介して設け
た金属性の蓋体４ａ，４ｂとで真空気密に構成されてい
る。しかして、上記遮断室１内には、導電棒５，６の対
向する端部に取り付けられた一対の電極７，８が配設さ
れ、上部の電極７を固定電極、下部の電極８を可動電極
としている。また、この可動電極８の電極棒６には、ベ
ローズ９が取り付けられ、遮断室１内を真空気密に保持
しながら電極８の軸方向の移動を可能にし、このベロー
ズ９上部には金属性のアークシールド１０が設けられ、
ベローズ９がアーク蒸気で覆われることを防止してい
る。１１は、上記電極７，８を覆うようにして遮断室１
内に設けられた金属性のアークシールドで、絶縁容器２
がアーク蒸気で覆われることを防止している。さらに、
電極８は導電棒６にロウ付けによって固定されるか、か
しめによって圧着接続されている。接点１３ａは、電極
８にロウ付けで固着されている。なお、図１における１
３ｂは固定側接点である。続いて、表１を参照しなが
ら、本実施例に係る真空バルブ用接点材料の製造方法及
び遮断性能の試験結果について述べる。
【００１２】
【表１】
【００１３】（比較例１，実施例１）比較例１では、単
一組成接点を使用した。Ｃｕ粉末とＣｒ粉末を体積比で
１：１となるように、秤量、混合して、φ６０ｍｍの坩
堝に充填した後、１０-3Ｐａオーダーの真空中で、１０
００℃×２時間の条件で焼結した。得られた焼結体をφ
６０ｍｍの金型で１０ｔ／ｃｍ2 で成形した後、再度同
一条件で焼結し、Ｃｕ−５０ｖｏｌ％Ｃｒ（以下Ｃｕ−
ｘvol ％ＣｒをＣｕ−ｘＣｒと表記する）を得た。この
Ｃｕ−５０Ｃｒを所定の接点形惜（φ５０ｍｍ，ｔ５ｍ
ｍ）に加工した後、真空バルブに組み込んで、遮断試験
を実施した。５ｋＡから徐々に電流値を上げていく方法
で、最大遮断電流を測定した。その後、２０ｋＡを５０
回遮断した後に、同一の遮断試験を実施した結果、最大
遮断電流は０．７倍になっていた。比較例１の１回目の
測定結果を基準とし、実施例１〜１０、比較例２〜６の
測定結果は相対値で示した。
一組成接点を使用した。Ｃｕ粉末とＣｒ粉末を体積比で
１：１となるように、秤量、混合して、φ６０ｍｍの坩
堝に充填した後、１０-3Ｐａオーダーの真空中で、１０
００℃×２時間の条件で焼結した。得られた焼結体をφ
６０ｍｍの金型で１０ｔ／ｃｍ2 で成形した後、再度同
一条件で焼結し、Ｃｕ−５０ｖｏｌ％Ｃｒ（以下Ｃｕ−
ｘvol ％ＣｒをＣｕ−ｘＣｒと表記する）を得た。この
Ｃｕ−５０Ｃｒを所定の接点形惜（φ５０ｍｍ，ｔ５ｍ
ｍ）に加工した後、真空バルブに組み込んで、遮断試験
を実施した。５ｋＡから徐々に電流値を上げていく方法
で、最大遮断電流を測定した。その後、２０ｋＡを５０
回遮断した後に、同一の遮断試験を実施した結果、最大
遮断電流は０．７倍になっていた。比較例１の１回目の
測定結果を基準とし、実施例１〜１０、比較例２〜６の
測定結果は相対値で示した。
【００１４】実施例１では、接点表面からＣｒ含有率が
５０，３０，１０ｖｏｌ％と徐々に減少させた接点を使
用した。坩堝にＣｕ−１０Ｃｒの混合粉末を所定量充填
し、その上にＣｕ−３０Ｃｒの混合粉末を充填し、さら
にその上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を充填した。その
後、比較例１と同一条件で、真空中で焼結し、さらに加
圧成形、再焼結を行った。所定の形状に加工し、表面か
ら１ｍｍまではＣｕ−５０Ｃｒ、表面から１〜３ｍｍま
ではＣｕ−３０Ｃｒ、表面から３〜５ｍｍまではＣｕ−
１０Ｃｒとなる多層構造を有する接点を得た。この接点
を組み込んだ真空バルブの遮断試験を実施した結果、初
期値は及び５０回遮断後の値は、比較例１の初期値のそ
れぞれ１．２倍、１．２倍であった。
５０，３０，１０ｖｏｌ％と徐々に減少させた接点を使
用した。坩堝にＣｕ−１０Ｃｒの混合粉末を所定量充填
し、その上にＣｕ−３０Ｃｒの混合粉末を充填し、さら
にその上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を充填した。その
後、比較例１と同一条件で、真空中で焼結し、さらに加
圧成形、再焼結を行った。所定の形状に加工し、表面か
ら１ｍｍまではＣｕ−５０Ｃｒ、表面から１〜３ｍｍま
ではＣｕ−３０Ｃｒ、表面から３〜５ｍｍまではＣｕ−
１０Ｃｒとなる多層構造を有する接点を得た。この接点
を組み込んだ真空バルブの遮断試験を実施した結果、初
期値は及び５０回遮断後の値は、比較例１の初期値のそ
れぞれ１．２倍、１．２倍であった。
【００１５】（実施例２〜３）実施例２では、φ６０ｍ
ｍの坩堝に、Ｃｕ−２０Ｃｒの混合粉末を所定の高さ充
填した後、その上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を充填し
て、１０-3Ｐａオーダーの真空中で、１０００℃×２時
間の条件で焼結した。さらに加圧、再焼結を実施した後
所定の形状に加工して、Ｃｒの含有率が表面から１ｍｍ
までは５０ｖｏｌ％で、それより下では２０ｖｏｌ％と
なる接点を得た。この接点を真空バルブに組み込み、最
大遮断電流を測定した結果、基準値（比較例１の初期
値）の、初期値で１．２倍、５０回遮断後で１．１倍で
あった。
ｍの坩堝に、Ｃｕ−２０Ｃｒの混合粉末を所定の高さ充
填した後、その上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を充填し
て、１０-3Ｐａオーダーの真空中で、１０００℃×２時
間の条件で焼結した。さらに加圧、再焼結を実施した後
所定の形状に加工して、Ｃｒの含有率が表面から１ｍｍ
までは５０ｖｏｌ％で、それより下では２０ｖｏｌ％と
なる接点を得た。この接点を真空バルブに組み込み、最
大遮断電流を測定した結果、基準値（比較例１の初期
値）の、初期値で１．２倍、５０回遮断後で１．１倍で
あった。
【００１６】実施例３では、坩堝にＣｕ−５０Ｃｒの混
合粉末を所定の高さ充填した後、その上に無酸素銅の板
を配置し、さらにその上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を
充填した。次に焼結、加圧、再焼結、加工という工程に
より、表面から２ｍｍまではＣｕ−５０Ｃｒで、次の１
ｍｍは純Ｃｕの層、それより下では再びＣｕ−５０Ｃｒ
となる３層構造を有する接点を得た。この接点の遮断試
験を実施した結果、初期値、５０回遮断後で基準値の
１．２倍であった。
合粉末を所定の高さ充填した後、その上に無酸素銅の板
を配置し、さらにその上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を
充填した。次に焼結、加圧、再焼結、加工という工程に
より、表面から２ｍｍまではＣｕ−５０Ｃｒで、次の１
ｍｍは純Ｃｕの層、それより下では再びＣｕ−５０Ｃｒ
となる３層構造を有する接点を得た。この接点の遮断試
験を実施した結果、初期値、５０回遮断後で基準値の
１．２倍であった。
【００１７】（比較例２〜３、実施例４〜５）坩堝に所
定の配合比を有するＣｕとＣｒの混合粉末を充填し、さ
らにＣｕ−６０Ｃｒの混合粉末を充填した後、焼結、加
圧、再焼結、加工という工程により、表面から２ｍｍま
で（第１層）はＣｕ−６０Ｃｒでそれ以下の層（第２
層）では異なる組成を有する２層構造から成る接点を得
た。
定の配合比を有するＣｕとＣｒの混合粉末を充填し、さ
らにＣｕ−６０Ｃｒの混合粉末を充填した後、焼結、加
圧、再焼結、加工という工程により、表面から２ｍｍま
で（第１層）はＣｕ−６０Ｃｒでそれ以下の層（第２
層）では異なる組成を有する２層構造から成る接点を得
た。
【００１８】第２層を、比較例２ではＣｕ−５５Ｃｒと
し、実施例４ではＣｕ−４０Ｃｒとし、実施例５ではＣ
ｕ−２０Ｃｒとし、比較例３ではＣｕ−５Ｃｒとし、こ
れらの接点の遮断試験を実施した。初期値と５０回遮断
後の値はそれぞれ、比較例２では１．０倍と０．７倍、
実施例４では１．２倍と１．１倍、実施例５では１．２
倍と１．２倍であった。比較例３では、初期値は１．２
倍であったが、５０回の遮断中に組成比が大きいために
アークにより注入された熱エネルギーが引き金となり、
熱膨張差が原因と思われる割れが発生した為、試験を中
断した。
し、実施例４ではＣｕ−４０Ｃｒとし、実施例５ではＣ
ｕ−２０Ｃｒとし、比較例３ではＣｕ−５Ｃｒとし、こ
れらの接点の遮断試験を実施した。初期値と５０回遮断
後の値はそれぞれ、比較例２では１．０倍と０．７倍、
実施例４では１．２倍と１．１倍、実施例５では１．２
倍と１．２倍であった。比較例３では、初期値は１．２
倍であったが、５０回の遮断中に組成比が大きいために
アークにより注入された熱エネルギーが引き金となり、
熱膨張差が原因と思われる割れが発生した為、試験を中
断した。
【００１９】（比較例４〜５、実施例６〜８）比較例４
では、Ｃｕ−３０Ｃｒの混合粉末を坩堝に充填した後、
比較例１と同様な工程、焼結条件で厚さ約５ｍｍを有す
るＣｕ−３０Ｃｒを得た。次に減圧雰囲気下でＣｕ−４
０Ｃｒの表面にＣｕ−５０Ｃｒを０．００５ｍｍ（５μ
ｍ）蒸着させて接点を得た。
では、Ｃｕ−３０Ｃｒの混合粉末を坩堝に充填した後、
比較例１と同様な工程、焼結条件で厚さ約５ｍｍを有す
るＣｕ−３０Ｃｒを得た。次に減圧雰囲気下でＣｕ−４
０Ｃｒの表面にＣｕ−５０Ｃｒを０．００５ｍｍ（５μ
ｍ）蒸着させて接点を得た。
【００２０】実施例６では、上記比較例４と同様の工程
でＣｕ−３０Ｃｒを得た後、その表面にＣｕ−５０Ｃｒ
を０．０２ｍｍ（２０μｍ）蒸着させて接点を得た。実
施例６では、坩堝にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を充填
し、さらにＣｕ−３０Ｃｒの混合粉末を充填した後、焼
結、加圧、再焼結、加工という工程により、表面から
１．５ｍｍまでの第１層はＣｕ−５０Ｃｒで、それより
下の第２層はＣｕ−３０Ｃｒとなる２層構造から成る接
点を得た。
でＣｕ−３０Ｃｒを得た後、その表面にＣｕ−５０Ｃｒ
を０．０２ｍｍ（２０μｍ）蒸着させて接点を得た。実
施例６では、坩堝にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を充填
し、さらにＣｕ−３０Ｃｒの混合粉末を充填した後、焼
結、加圧、再焼結、加工という工程により、表面から
１．５ｍｍまでの第１層はＣｕ−５０Ｃｒで、それより
下の第２層はＣｕ−３０Ｃｒとなる２層構造から成る接
点を得た。
【００２１】実施例７では、実施例６と同様の組成、工
程とし、第１層の厚さを１．５ｍｍとした。実施例８で
は、実施例６と同様の組成、工程とし、第１層の厚さを
２．８ｍｍとした。
程とし、第１層の厚さを１．５ｍｍとした。実施例８で
は、実施例６と同様の組成、工程とし、第１層の厚さを
２．８ｍｍとした。
【００２２】比較例５では、実施例６と同様の組成、工
程とし、第１層の厚さを３．２ｍｍとした。これらの接
点の遮断試験を実施した結果、初期値と５０回遮断後の
値はそれぞれ、比較例４では１．０倍と０．７倍、実施
例６では１．２倍と１．１倍、実施例７では、１．２倍
と１．２倍、実施例８では１．２倍と１．１倍、比較例
５では１．１倍と０．９倍であった。
程とし、第１層の厚さを３．２ｍｍとした。これらの接
点の遮断試験を実施した結果、初期値と５０回遮断後の
値はそれぞれ、比較例４では１．０倍と０．７倍、実施
例６では１．２倍と１．１倍、実施例７では、１．２倍
と１．２倍、実施例８では１．２倍と１．１倍、比較例
５では１．１倍と０．９倍であった。
【００２３】（比較例６、実施例９〜１０）比較例６で
は、坩堝にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を所定量充填し、
その上にＣｕ−３０Ｃｒの混合粉末を所定量充填し、さ
らにその上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を所定量充填し
た後、比較例１と同様な工程、熱処理条件で３層構造を
有する接点を得た。各層の厚さは第１層（表面層）が２
ｍｍ、第２層が０．０５ｍｍである。
は、坩堝にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を所定量充填し、
その上にＣｕ−３０Ｃｒの混合粉末を所定量充填し、さ
らにその上にＣｕ−５０Ｃｒの混合粉末を所定量充填し
た後、比較例１と同様な工程、熱処理条件で３層構造を
有する接点を得た。各層の厚さは第１層（表面層）が２
ｍｍ、第２層が０．０５ｍｍである。
【００２４】実施例９〜１０は比較例６と同様の工程と
し、第２層の厚さを比較例９では０．２ｍｍ、比較例１
０では２ｍｍとした。これらの接点の遮断試験を実施し
た結果、初期値と５０回遮断後の値はそれぞれ、比較例
６では１．１倍と０．９倍、実施例９では１．２倍と
１．１倍、実施例１０では１．２倍と１．１２倍であっ
た。
し、第２層の厚さを比較例９では０．２ｍｍ、比較例１
０では２ｍｍとした。これらの接点の遮断試験を実施し
た結果、初期値と５０回遮断後の値はそれぞれ、比較例
６では１．１倍と０．９倍、実施例９では１．２倍と
１．１倍、実施例１０では１．２倍と１．１２倍であっ
た。
【００２５】（比較例７、実施例１１〜１２）前記比較
例１〜６、実施例１〜１０では、導電成分にＣｕを使用
した事例について述べたが、本発明の主旨はこれに限る
ものではない。
例１〜６、実施例１〜１０では、導電成分にＣｕを使用
した事例について述べたが、本発明の主旨はこれに限る
ものではない。
【００２６】比較例７では導電成分をＡｇとした。Ａｇ
粉末とＣｒ粉末を体積比で１：１となるように、秤量、
混合して、φ６０ｍｍの坩堝に充填した後、１０-3Ｐａ
オーダーの真空中で、８００℃×２時間の条件で焼結し
た。得られた焼結体をφ６０ｍｍの金型で１０ｔ／ｃｍ
2 で成形し、再度同一条件で焼結した後、加工してＡｇ
−５０Ｃｒ接点を得た。
粉末とＣｒ粉末を体積比で１：１となるように、秤量、
混合して、φ６０ｍｍの坩堝に充填した後、１０-3Ｐａ
オーダーの真空中で、８００℃×２時間の条件で焼結し
た。得られた焼結体をφ６０ｍｍの金型で１０ｔ／ｃｍ
2 で成形し、再度同一条件で焼結した後、加工してＡｇ
−５０Ｃｒ接点を得た。
【００２７】実施例１１では、φ６０ｍｍの坩堝に、Ａ
ｇ−２０Ｃｒの混合粉末を所定の高さ充填した後、その
上にＡｇ−５０Ｃｒの混合粉末を充填した後、比較例７
と同様の工程で、Ｃｒの含有率が表面から１ｍｍまでの
第１層は５０ｖｏｌ％で、それより下の第２層では２０
ｖｏｌ％となる接点を得た。
ｇ−２０Ｃｒの混合粉末を所定の高さ充填した後、その
上にＡｇ−５０Ｃｒの混合粉末を充填した後、比較例７
と同様の工程で、Ｃｒの含有率が表面から１ｍｍまでの
第１層は５０ｖｏｌ％で、それより下の第２層では２０
ｖｏｌ％となる接点を得た。
【００２８】実施例１２では、実施例１１でＡｇ粉末の
替わりにＡｇとＣｕの混合粉末（体積比で１：１）を使
用して、Ｃｒの含有率が表面から１ｍｍまでは５０ｖｏ
ｌ％で、それより下では２０ｖｏｌ％となる接点を得
た。
替わりにＡｇとＣｕの混合粉末（体積比で１：１）を使
用して、Ｃｒの含有率が表面から１ｍｍまでは５０ｖｏ
ｌ％で、それより下では２０ｖｏｌ％となる接点を得
た。
【００２９】これらの接点を真空バルブに組み込み遮断
試験を行った結果、初期値と５０回遮断後の値は、比較
例７で１と０．６、実施例１１で１．２と１．２、実施
例１２で１．３と１．２であった。なお各値は、比較例
７の初期値を基準として、相対値で示した。
試験を行った結果、初期値と５０回遮断後の値は、比較
例７で１と０．６、実施例１１で１．２と１．２、実施
例１２で１．３と１．２であった。なお各値は、比較例
７の初期値を基準として、相対値で示した。
【００３０】（比較例８、実施例１３〜１７）前記比較
例１〜７、実施例１〜１２では、耐弧成分にＣｒを使用
した事例について述べたが、本発明の主旨はこれに限る
ものではない。
例１〜７、実施例１〜１２では、耐弧成分にＣｒを使用
した事例について述べたが、本発明の主旨はこれに限る
ものではない。
【００３１】比較例８では、耐弧成分をＷとし、比較例
１と同様の工程でＣｕ−５０Ｗ接点を得た。この接点の
遮断性能を評価した結果、初期値を１（基準）として、
５０回遮断後は０．８であった。以下この比較例８の初
期値を基準として、実施例１３〜１７の遮断試験結果を
相対値で示す。
１と同様の工程でＣｕ−５０Ｗ接点を得た。この接点の
遮断性能を評価した結果、初期値を１（基準）として、
５０回遮断後は０．８であった。以下この比較例８の初
期値を基準として、実施例１３〜１７の遮断試験結果を
相対値で示す。
【００３２】実施例１３では、耐弧成分にＷを使用し、
実施例２と同様の工点で耐弧成分の含有率が表面から１
ｍｍまでの第１層では５０ｖｏｌ％で、それより下の第
２層では２０ｖｏｌ％となる接点を得た。
実施例２と同様の工点で耐弧成分の含有率が表面から１
ｍｍまでの第１層では５０ｖｏｌ％で、それより下の第
２層では２０ｖｏｌ％となる接点を得た。
【００３３】実施例１３の同様の工程で耐弧成分を、実
施例１４ではＮｂとし、実施例１５ではＷＣとし、実施
例１６ではＣｒ＋Ｗ（体積比で１：１）として、耐弧成
分の含有率が表面から１ｍｍまでの第１層では５０ｖｏ
ｌ％で、それより下の第２層では２０ｖｏｌ％となる接
点を得た。
施例１４ではＮｂとし、実施例１５ではＷＣとし、実施
例１６ではＣｒ＋Ｗ（体積比で１：１）として、耐弧成
分の含有率が表面から１ｍｍまでの第１層では５０ｖｏ
ｌ％で、それより下の第２層では２０ｖｏｌ％となる接
点を得た。
【００３４】実施例１７では、実施例１３の同様の工程
で第１層がＣｕ−２０Ｃｒ、第２層がＣｕ−５０Ｗとな
る接点を得た。これらの接点の遮断試験の結果は、初期
値と５０回遮断後で、実施例１３では１．２倍と１．２
倍、実施例１４では１．３倍と１．３倍、実施例１５で
は１．３倍と１．２倍、実施例１６では１．３倍と１．
３倍、実施例１７では１．４倍と１．３倍であった。
で第１層がＣｕ−２０Ｃｒ、第２層がＣｕ−５０Ｗとな
る接点を得た。これらの接点の遮断試験の結果は、初期
値と５０回遮断後で、実施例１３では１．２倍と１．２
倍、実施例１４では１．３倍と１．３倍、実施例１５で
は１．３倍と１．２倍、実施例１６では１．３倍と１．
３倍、実施例１７では１．４倍と１．３倍であった。
【００３５】（比較例９、実施例１８〜２２）前記比較
例１〜８、実施例１〜１７では、導電成分と耐弧成分だ
けで作製した接点の事例について述べたが、本発明の主
旨はこれに限るものではない。
例１〜８、実施例１〜１７では、導電成分と耐弧成分だ
けで作製した接点の事例について述べたが、本発明の主
旨はこれに限るものではない。
【００３６】比較例９では補助成分としてＢｉを粉末混
合の段階で添加し、比較例１と同様の工程でＣｕ−５０
Ｃｒ−２Ｂｉ接点を得た。この接点の遮断性能を評価し
た結果、初期値を１（基準）として、５０回遮断後は
０．７であった。以下この比較例９の初期値を基準とし
て、実施例１８〜２２の遮断試験結果を相対値で示す。
合の段階で添加し、比較例１と同様の工程でＣｕ−５０
Ｃｒ−２Ｂｉ接点を得た。この接点の遮断性能を評価し
た結果、初期値を１（基準）として、５０回遮断後は
０．７であった。以下この比較例９の初期値を基準とし
て、実施例１８〜２２の遮断試験結果を相対値で示す。
【００３７】実施例１８では、補助成分にＢｉを使用
し、実施例２と同様の工程で表面から１ｍｍまでの第１
層ではＣｕ−５０Ｃｒ−２Ｂｉ、それより下の第２層で
はＣｕ−２０Ｃｒ−１Ｂｉとなる接点を得た。
し、実施例２と同様の工程で表面から１ｍｍまでの第１
層ではＣｕ−５０Ｃｒ−２Ｂｉ、それより下の第２層で
はＣｕ−２０Ｃｒ−１Ｂｉとなる接点を得た。
【００３８】実施例１８の同様の工程で補助成分を、実
施例１９ではＴｅとし、実施例２０ではＳｅとし、実施
例２１ではＳｂとし、実施例２１ではＴｅ＋Ｓｅ（体積
比で１：１）として、補助成分の含有率が表面から１ｍ
ｍまでの第１層では２ｖｏｌ％で、それより下の第２層
では１ｖｏｌ％となる接点を得た。これらの接点の遮断
試験の結果は、実施例１８〜２２でほぼ同一の値を示
し、初期値と５０回遮断後で、１．２倍と１．１倍であ
った。
施例１９ではＴｅとし、実施例２０ではＳｅとし、実施
例２１ではＳｂとし、実施例２１ではＴｅ＋Ｓｅ（体積
比で１：１）として、補助成分の含有率が表面から１ｍ
ｍまでの第１層では２ｖｏｌ％で、それより下の第２層
では１ｖｏｌ％となる接点を得た。これらの接点の遮断
試験の結果は、実施例１８〜２２でほぼ同一の値を示
し、初期値と５０回遮断後で、１．２倍と１．１倍であ
った。
【００３９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ａｇ及び
Ｃｕのうちの少なくとも１種を含む導電成分と、Ｃｒ、
Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭｏ、又はこれらの炭化物の
うちの少なくとも１種を含む耐弧成分とを有する真空バ
ルブ用接点材料において、表面から厚さ方向に複数の層
が存在し、これらの層中の耐弧成分の体積含有率が表面
に近い層ほど大きくしたので、遮断回数が増加しても優
れた遮断性能を維持することができる。
Ｃｕのうちの少なくとも１種を含む導電成分と、Ｃｒ、
Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭｏ、又はこれらの炭化物の
うちの少なくとも１種を含む耐弧成分とを有する真空バ
ルブ用接点材料において、表面から厚さ方向に複数の層
が存在し、これらの層中の耐弧成分の体積含有率が表面
に近い層ほど大きくしたので、遮断回数が増加しても優
れた遮断性能を維持することができる。
【図１】本発明の真空バルブ用接点材料が適用される真
空バルブの一例を示す断面図。
空バルブの一例を示す断面図。
７…固定電極、８…可動電極、１３ａ…可動側接点、１
３ｂ…固定側接点
３ｂ…固定側接点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 経世 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 山本 敦史 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 Ａｇ及びＣｕのうちの少なくとも１種を
含む導電成分と、Ｃｒ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＭ
ｏ、又はこれらの炭化物のうちの少なくとも１種を含む
耐弧成分とを有する真空バルブ用接点材料において、表
面から厚さ方向に複数の層が存在し、これらの層中の前
記耐弧成分の体積含有率が表面に近い層ほど大きくした
ことを特徴とする真空バルブ用接点材料。 - 【請求項２】 前記複数の層のうち、隣接する層中の耐
弧成分の体積含有率の差が１０ｖｏｌ％〜５０ｖｏｌ％
であることを特徴とする請求項１記載の真空バルブ用接
点材料。 - 【請求項３】 前記複数の層のうち、少なくとも表面に
最も近い層の厚さを０．０１〜３ｍｍとし、次の層の厚
さを０．１ｍｍ以上にしたことを特徴とする請求項１又
は請求項２のいずれかに記載の真空バルブ用接点材料。 - 【請求項４】 補助成分としてＢｉ、Ｔｅ、Ｓｅ及びＳ
ｂのうちの少なくとも１種を含有し、前記複数の層にお
ける前記補助成分の含有量の合計が５ｖｏｌ％以下であ
ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記
載の真空バルブ用接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12805396A JPH09312120A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | 真空バルブ用接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12805396A JPH09312120A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | 真空バルブ用接点材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312120A true JPH09312120A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14975334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12805396A Pending JPH09312120A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | 真空バルブ用接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09312120A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100243A (ja) * | 2004-03-22 | 2006-04-13 | Shibafu Engineering Corp | 複合接点、真空開閉器、及び複合接点の製造方法 |
| JP2013179004A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Toshiba Corp | 投入抵抗接点付きガス遮断器 |
| CN104701068A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-10 | 西安交通大学 | 一种新型真空灭弧室横向磁场触头 |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP12805396A patent/JPH09312120A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006100243A (ja) * | 2004-03-22 | 2006-04-13 | Shibafu Engineering Corp | 複合接点、真空開閉器、及び複合接点の製造方法 |
| JP2013179004A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Toshiba Corp | 投入抵抗接点付きガス遮断器 |
| CN104701068A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-10 | 西安交通大学 | 一种新型真空灭弧室横向磁场触头 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050428 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |