JPS58108622A - 真空開閉器用電極材料 - Google Patents
真空開閉器用電極材料Info
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- JPS58108622A JPS58108622A JP56208687A JP20868781A JPS58108622A JP S58108622 A JPS58108622 A JP S58108622A JP 56208687 A JP56208687 A JP 56208687A JP 20868781 A JP20868781 A JP 20868781A JP S58108622 A JPS58108622 A JP S58108622A
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低サイダン電流特性が要求される真空開閉器に
関し、特に銅（以下Ｃｕと褐＜）とビスマス（以下Ｂｉ
と書く）、鉛（以下Ｐｂと書く）、インジウム（以下Ｉ
ｎと書く）等の低融点金属との合金で形成される電極材
料に関するものである。
関し、特に銅（以下Ｃｕと褐＜）とビスマス（以下Ｂｉ
と書く）、鉛（以下Ｐｂと書く）、インジウム（以下Ｉ
ｎと書く）等の低融点金属との合金で形成される電極材
料に関するものである。
従来この種の接点用合金として、銅−ビスマス合金（以
下Ｃｕ−Ｂ１と書く。他の元素の組合せの合金について
も、同様に元素記号の組合せで表示する。） 、 Ｃｕ
−Ｐｂ 、 Ｃｕ ＳｂやＣｕ−Ｃｏ−Ｂ１ 、 Ｃｕ
−Ｃｒ−Ｂ１等があった。低サイダン電流特性が要求さ
れない場合は、Ｂｉ等の低融点金属の含有量は１％（重
量％で示す。以下同じ。）内外と低くおさえて低サイダ
ン特性よりはむしろ耐溶着性に重点がおかれ、一方ｌＡ
以下の低いサイダン電流特性が要求される場合には、Ｂ
ｉ等の低融点金属の含有量を１０〜２０％のオーダで多
量に含有させる事が行われていた。
下Ｃｕ−Ｂ１と書く。他の元素の組合せの合金について
も、同様に元素記号の組合せで表示する。） 、 Ｃｕ
−Ｐｂ 、 Ｃｕ ＳｂやＣｕ−Ｃｏ−Ｂ１ 、 Ｃｕ
−Ｃｒ−Ｂ１等があった。低サイダン電流特性が要求さ
れない場合は、Ｂｉ等の低融点金属の含有量は１％（重
量％で示す。以下同じ。）内外と低くおさえて低サイダ
ン特性よりはむしろ耐溶着性に重点がおかれ、一方ｌＡ
以下の低いサイダン電流特性が要求される場合には、Ｂ
ｉ等の低融点金属の含有量を１０〜２０％のオーダで多
量に含有させる事が行われていた。
またＣｏ 、Ｃｒ 、Ｎｉ 、Ｔｉ 、Ｗ、Ｆｅ等は耐
電圧特性を向上させる事を目的として付加されていた。
電圧特性を向上させる事を目的として付加されていた。
しかしながら、Ｂｉ 、 Ｐｂ、 Ｉｎ等の低融点金属
は常温状態でＣｕにほとんど固溶せず、Ｃｕの粒界に凝
集した金属組織として析出しているため、必然的に大電
流しゃ断の際はその多量の低融点金属の蒸気が災し、し
ゃ断時性を大巾に減すると共に、粒界に析出した低融点
金属が合金の機械的強度を著しく劣化させる欠点を有し
ていた。また電極棒へのろう付（７００〜ｓｏｏ’ｃ）
の際にはその接合部に低融点金属が侵入し、その接合強
度が極端に低下し、かつ真空容器に組み込み４００〜６
００’Ｃで脱ガス排気する場合にも、低融点金属が蒸発
飛散して容器内面を汚染するため、耐電圧特性が低下す
る等の欠点を有していた、さらに、負荷電流の開閉と共
に低融点金属が選択的に蒸発飛散し、接点表面が徐々に
銅リッチになるにつれ、そのサイダン７ｄ流値が上昇す
る致命的な欠点も有していた。
は常温状態でＣｕにほとんど固溶せず、Ｃｕの粒界に凝
集した金属組織として析出しているため、必然的に大電
流しゃ断の際はその多量の低融点金属の蒸気が災し、し
ゃ断時性を大巾に減すると共に、粒界に析出した低融点
金属が合金の機械的強度を著しく劣化させる欠点を有し
ていた。また電極棒へのろう付（７００〜ｓｏｏ’ｃ）
の際にはその接合部に低融点金属が侵入し、その接合強
度が極端に低下し、かつ真空容器に組み込み４００〜６
００’Ｃで脱ガス排気する場合にも、低融点金属が蒸発
飛散して容器内面を汚染するため、耐電圧特性が低下す
る等の欠点を有していた、さらに、負荷電流の開閉と共
に低融点金属が選択的に蒸発飛散し、接点表面が徐々に
銅リッチになるにつれ、そのサイダン７ｄ流値が上昇す
る致命的な欠点も有していた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、多量の低融点金属の含有による整
置を抑制することにより、しゃ断性能や耐電圧特性、あ
るいはろう付性等を向上させると共に、多数回の電流開
閉でも安定した低いサイダン電流特性を維持しうろこと
を特徴とする真空開閉器を提供することを目的としてい
る。
めになされたもので、多量の低融点金属の含有による整
置を抑制することにより、しゃ断性能や耐電圧特性、あ
るいはろう付性等を向上させると共に、多数回の電流開
閉でも安定した低いサイダン電流特性を維持しうろこと
を特徴とする真空開閉器を提供することを目的としてい
る。
以下、本発明の実施例について説明する。第１図は真空
スイッチ管の構造図で、（１）は真空絶縁容器、前記真
空絶縁容器（１）の両端を閉塞する端板（２）および（
３）とにより形成された容器内部に電極（４）および（
５）が、それぞれ電極棒（６）および（７）の一端に、
お互いが対向するよう配設されている。前記電極棒（６
）の他端は前記端板（２）に気密に固着され、一方の前
記電極（７）は、ベローズ（８）を介して前記端板（３
）に気密を損うことなく軸方向の動作が可能なように接
合されている。シールド（９）および０りがアークによ
り発生する蒸気で汚染されることがないよう、それぞれ
前記真空絶縁容器（１）の内面および前記ベローズ（８
）を覆っている。電極（４）および（５）の構成を第２
図に示す。電極（５）はその背面で電極棒（７）にろう
材仏ｌを介挿してろう付されている。本発明に係るＣｕ
−ＭＩＭ２系合金もしくはＣｕ−Ｍｌ−Ｍｇ−Ｍ３系合
金（ここで、Ｍｌは副成分を構成する第１の金属材料で
あり、Ｂｉ 、 Ｐｂ、 Ｉｎ、 Ｌｉ 、 Ｓｎのう
ち少なくとも１種あるいはその合金、Ｍｇは添加金属を
構成する第２の金属材料であり、Ｔｅ ＋ Ｓ ｂ Ｔ
Ｌ ａ ＋ Ｍｇのうち少なくとも一種あるいはその
合金、Ｍ３は同じく添付金属を構成する第８の金属材料
であり、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ。
スイッチ管の構造図で、（１）は真空絶縁容器、前記真
空絶縁容器（１）の両端を閉塞する端板（２）および（
３）とにより形成された容器内部に電極（４）および（
５）が、それぞれ電極棒（６）および（７）の一端に、
お互いが対向するよう配設されている。前記電極棒（６
）の他端は前記端板（２）に気密に固着され、一方の前
記電極（７）は、ベローズ（８）を介して前記端板（３
）に気密を損うことなく軸方向の動作が可能なように接
合されている。シールド（９）および０りがアークによ
り発生する蒸気で汚染されることがないよう、それぞれ
前記真空絶縁容器（１）の内面および前記ベローズ（８
）を覆っている。電極（４）および（５）の構成を第２
図に示す。電極（５）はその背面で電極棒（７）にろう
材仏ｌを介挿してろう付されている。本発明に係るＣｕ
−ＭＩＭ２系合金もしくはＣｕ−Ｍｌ−Ｍｇ−Ｍ３系合
金（ここで、Ｍｌは副成分を構成する第１の金属材料で
あり、Ｂｉ 、 Ｐｂ、 Ｉｎ、 Ｌｉ 、 Ｓｎのう
ち少なくとも１種あるいはその合金、Ｍｇは添加金属を
構成する第２の金属材料であり、Ｔｅ ＋ Ｓ ｂ Ｔ
Ｌ ａ ＋ Ｍｇのうち少なくとも一種あるいはその
合金、Ｍ３は同じく添付金属を構成する第８の金属材料
であり、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ。
Ｃｏ、Ｗのうち少なくとも一種（以下同様）から成って
いる。例えばＣｕ −Ｍｌ −Ｍｇ −Ｍ３系合金とじ
てＣｕ −Ｂｉ −Ｔｅ−Ｃｒがある。この接点用合金
はそれぞれの材料となる金属の粉末を所定の配合比でボ
ールミルにより混合した後、８１々鑓の圧力で成形し、
高純度水素雰囲気炉内で約１０００′Ｃの温度で焼結し
て作られる。Ｍｌは主成分であるＣｕに対し、常温状態
ではほとんど固溶せず、主として低サイダン電流特性を
確保できる低融点金属が選ばれる。Ｍｇは、Ｍｌと合金
化させたとき、その合金の融点がＭｌの融点より高くな
るものから選ばれる添加金属である。
いる。例えばＣｕ −Ｍｌ −Ｍｇ −Ｍ３系合金とじ
てＣｕ −Ｂｉ −Ｔｅ−Ｃｒがある。この接点用合金
はそれぞれの材料となる金属の粉末を所定の配合比でボ
ールミルにより混合した後、８１々鑓の圧力で成形し、
高純度水素雰囲気炉内で約１０００′Ｃの温度で焼結し
て作られる。Ｍｌは主成分であるＣｕに対し、常温状態
ではほとんど固溶せず、主として低サイダン電流特性を
確保できる低融点金属が選ばれる。Ｍｇは、Ｍｌと合金
化させたとき、その合金の融点がＭｌの融点より高くな
るものから選ばれる添加金属である。
例えば、ＭｌとしてＢｉ、ＭｇとしてＴｅを選んだもの
が前述の例であり、Ｂｉは、融点が２７８°Ｃであるが
、Ｔｅとの間で５８５°Ｃの融点の金属間化合物（Ｂｉ
２Ｔｅｓ）を、又、４１８°Ｃの融点の共晶合金（Ｔｅ
−Ｂ １２Ｔｅａ ）を形成することが出来る。又Ｍ
２は前記Ｍ、とＭｇの合金の融点以下で主成分であるＣ
ｕとの間で、金属間化合物あるいは共晶合金を形成する
ようなものが望ましい。例えば、ＴｅはＣｕＴｅ 、
Ｃｕ２Ｔｅ 、 Ｃｕ４Ｔｅ３等の金属間化合物や共晶
合金を形成することができ、この要求を満している。Ｍ
３は融点が高く、耐電圧特性を向上させるための補助添
加金属である。ＣｒやＴｉは良く知られているようにゲ
ッター作用を有しているものでもありしゃ断時のガス吸
着能力による特性向上を期待することが出来るのでＭ３
として適している。
が前述の例であり、Ｂｉは、融点が２７８°Ｃであるが
、Ｔｅとの間で５８５°Ｃの融点の金属間化合物（Ｂｉ
２Ｔｅｓ）を、又、４１８°Ｃの融点の共晶合金（Ｔｅ
−Ｂ １２Ｔｅａ ）を形成することが出来る。又Ｍ
２は前記Ｍ、とＭｇの合金の融点以下で主成分であるＣ
ｕとの間で、金属間化合物あるいは共晶合金を形成する
ようなものが望ましい。例えば、ＴｅはＣｕＴｅ 、
Ｃｕ２Ｔｅ 、 Ｃｕ４Ｔｅ３等の金属間化合物や共晶
合金を形成することができ、この要求を満している。Ｍ
３は融点が高く、耐電圧特性を向上させるための補助添
加金属である。ＣｒやＴｉは良く知られているようにゲ
ッター作用を有しているものでもありしゃ断時のガス吸
着能力による特性向上を期待することが出来るのでＭ３
として適している。
従来のＣｕ−Ｂ１−Ｃｒの場合では、粉末混合段階で、
いかに微細かつ均一な分散の混合物を得ても、成形−焼
結完了後にはＢｉの凝集したかたまりが粗く分布する金
属組織をもつ合金しか得られなかった。
いかに微細かつ均一な分散の混合物を得ても、成形−焼
結完了後にはＢｉの凝集したかたまりが粗く分布する金
属組織をもつ合金しか得られなかった。
これは焼結過程で、融点の低いＢｉ （融点２７８°Ｃ
）のみが昇温初期に溶融し、しかもＣｕへの溶解度が低
い温度域（２７８〜６００°Ｃ）では、焼結前（成形時
）に空隙が存在しているため、容易にこの溶融Ｂｉが流
動して、大きな凝集組織を形成するためである。
）のみが昇温初期に溶融し、しかもＣｕへの溶解度が低
い温度域（２７８〜６００°Ｃ）では、焼結前（成形時
）に空隙が存在しているため、容易にこの溶融Ｂｉが流
動して、大きな凝集組織を形成するためである。
７００°Ｃ以上になると、ＢｉはＣｕへの溶解度を急速
に増し、焼結も促進される。しかしながら、約１０００
°Ｃの焼結後冷却過程ではＣｕに固溶したＢｉがＣｕの
粒界に急速に析出されるため、凝集しすこ組織は温存さ
れ、一層その度を強め、最終的には、Ｂｉの凝集体が粗
く分布する合金状態となっていた。これらの傾向はＰｌ
）やＩｎ、Ｌｉ等にも見られる。
に増し、焼結も促進される。しかしながら、約１０００
°Ｃの焼結後冷却過程ではＣｕに固溶したＢｉがＣｕの
粒界に急速に析出されるため、凝集しすこ組織は温存さ
れ、一層その度を強め、最終的には、Ｂｉの凝集体が粗
く分布する合金状態となっていた。これらの傾向はＰｌ
）やＩｎ、Ｌｉ等にも見られる。
本発明による前述したＣｕ−Ｂ１−Ｔｅ−Ｃｒの場合、
これらの弊害は以下説明する様にして効率よく除去され
る。すなわち、昇温過程では、混合段階で微細均一に分
散したＢｉとＴｅが互いに溶解しあう。
これらの弊害は以下説明する様にして効率よく除去され
る。すなわち、昇温過程では、混合段階で微細均一に分
散したＢｉとＴｅが互いに溶解しあう。
Ｔｅの融点４５０°Ｃ近辺迄は、Ｔｅ粒子自身は全治せ
ず、その位置にとどまりつつ、近傍のＢｉの溶解量を増
していくのみであり、従来のような多量の溶融Ｂｉの流
動は生じない。一方、主成分であるＣｕはＴｅ と８６
０°Ｃ近辺で反応を始め互いに溶解し合うため、主成分
であるＣｕの焼結を促進する。即ちＴｅ粒はＢｉより高
い融点を持ちながら、その融点ではＣｕへの大きな溶解
度を持つため、溶融流動を生ずることがない。しかもＴ
ｅはＢｉとも急速に溶解し合いＢｉ２Ｔｅ３なる金属間
化合物の融点５８５°Ｃ迄Ｂｉも大きな流動性を生じな
いで焼結は進む。更に温度が上ると、Ｂｉ２Ｔｅ３は完
全な溶融状態となるが、溶融Ｂ１よりその流動性は低い
ものであり、かつその温度領域ではＢｉｂ”ｒｅ共Ｃｕ
に十分溶解し得るため、凝集組織を作ることなく焼結が
完了する。冷却過程はこの逆を辿るのみであり、微細均
一な分布を持つＢｉとＴｅが析出すると共にＢ ｉ ２
Ｔ ｅ３及びＣｕ２ＴｅやＣｕ４Ｔｅｓ 、 ＣｕＴｅ
等の金属間化合物、あるいはＢｉとＴｅｘＣｕと１の共
晶合金が微細に分散して析出する。ＢｉやＴｅの単体と
しての析出量と、金属間化合物と共晶合金の析出量の割
合はそれぞれの投入配合量や、冷却速度等で決定される
が、従来例に比らべて、微細かつ均一な組織が得られる
ことには変りはない。
ず、その位置にとどまりつつ、近傍のＢｉの溶解量を増
していくのみであり、従来のような多量の溶融Ｂｉの流
動は生じない。一方、主成分であるＣｕはＴｅ と８６
０°Ｃ近辺で反応を始め互いに溶解し合うため、主成分
であるＣｕの焼結を促進する。即ちＴｅ粒はＢｉより高
い融点を持ちながら、その融点ではＣｕへの大きな溶解
度を持つため、溶融流動を生ずることがない。しかもＴ
ｅはＢｉとも急速に溶解し合いＢｉ２Ｔｅ３なる金属間
化合物の融点５８５°Ｃ迄Ｂｉも大きな流動性を生じな
いで焼結は進む。更に温度が上ると、Ｂｉ２Ｔｅ３は完
全な溶融状態となるが、溶融Ｂ１よりその流動性は低い
ものであり、かつその温度領域ではＢｉｂ”ｒｅ共Ｃｕ
に十分溶解し得るため、凝集組織を作ることなく焼結が
完了する。冷却過程はこの逆を辿るのみであり、微細均
一な分布を持つＢｉとＴｅが析出すると共にＢ ｉ ２
Ｔ ｅ３及びＣｕ２ＴｅやＣｕ４Ｔｅｓ 、 ＣｕＴｅ
等の金属間化合物、あるいはＢｉとＴｅｘＣｕと１の共
晶合金が微細に分散して析出する。ＢｉやＴｅの単体と
しての析出量と、金属間化合物と共晶合金の析出量の割
合はそれぞれの投入配合量や、冷却速度等で決定される
が、従来例に比らべて、微細かつ均一な組織が得られる
ことには変りはない。
なお上記実施例では、ＭｌとしてＢｉ、Ｍ２としてＴｅ
の場合について説明したが、Ｍ２としてｓｂやＬａ、Ｍ
ｇを使用しても全く同じ効果を得ることが出来る。
の場合について説明したが、Ｍ２としてｓｂやＬａ、Ｍ
ｇを使用しても全く同じ効果を得ることが出来る。
又、ＭｌとしてもＢｉに限らず、ｐｂやＩｎ、Ｌｉ、Ｓ
ｎ等でも同様効果が得られる。なお、ＭｌやＭ２として
、最初からＢｉ２Ｔｅ３を使用しても良く、あるいは、
ＭｌとしてＢｉ２Ｔｅ５ Ｎ Ｍ２としてＴｉＴｅ２等
の合金粉末でも同様効果が得られた。いずれの場合もＭ
３としてＦｅ。
ｎ等でも同様効果が得られる。なお、ＭｌやＭ２として
、最初からＢｉ２Ｔｅ３を使用しても良く、あるいは、
ＭｌとしてＢｉ２Ｔｅ５ Ｎ Ｍ２としてＴｉＴｅ２等
の合金粉末でも同様効果が得られた。いずれの場合もＭ
３としてＦｅ。
Ｃｒ、Ｎｉ 、Ｃｏ、Ｔｉ 、 Ｗを添加すると耐電圧
特性や、しゃ断時性が一層向上する。
特性や、しゃ断時性が一層向上する。
次に従来例と本発明の実施例との比較において、本発明
の効果について説明する。
の効果について説明する。
第１図の構成の真空開閉器用真空スイッチ管において、
電極（４）、（５）を外径５０φ、肉厚８ｔの寸法に焼
結検切削加工で切出し、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろうを用いて８
００°Ｃで炉中ろう付した後、真空容器に組込み、６０
０°Ｃで加熱脱ガスしてサンプル電極の真空スイッチ管
を完成させた。真空開閉器に組込んだ後、各種の試験を
実施し、性能比較を行なった結果を第１表に示す。サイ
ダン電流特性は２０Ａピータの交流電流が流れる抵抗回
路をしゃ断した時のサイダン電流値の平均値を示し、い
ずれのサンプルも完成直後は、０２〜０．４Ａと低い値
であった。これは、ろう付や加熱脱ガス工程時に、低融
点金属が電極表面に滲み出た為である。負荷電流５００
Ａの回路を１０．０００回開閉した後、再度サイダン電
流を１００回測定し、その平均値を記載したのが試験１
である。従来例では２Ａ内外に達するが、本発明品では
、いずれもＩＡ円内外とどまった。これは、従来例では
低融点金属の凝集体が粗く分布した組織となっているた
め、開閉と共に低融点金属が選択的に蒸発飛散し、遂に
は低融点金属が固溶していない銅素地が露出するためで
ある。銅は良く知られているように、８〜ＩＯＡのサイ
ダン電流を有しているため、銅素地でアークが切れるチ
ャンスがあると、サイダン電流平均値を押し上げる。
電極（４）、（５）を外径５０φ、肉厚８ｔの寸法に焼
結検切削加工で切出し、Ａｇ−Ｃｕ共晶ろうを用いて８
００°Ｃで炉中ろう付した後、真空容器に組込み、６０
０°Ｃで加熱脱ガスしてサンプル電極の真空スイッチ管
を完成させた。真空開閉器に組込んだ後、各種の試験を
実施し、性能比較を行なった結果を第１表に示す。サイ
ダン電流特性は２０Ａピータの交流電流が流れる抵抗回
路をしゃ断した時のサイダン電流値の平均値を示し、い
ずれのサンプルも完成直後は、０２〜０．４Ａと低い値
であった。これは、ろう付や加熱脱ガス工程時に、低融
点金属が電極表面に滲み出た為である。負荷電流５００
Ａの回路を１０．０００回開閉した後、再度サイダン電
流を１００回測定し、その平均値を記載したのが試験１
である。従来例では２Ａ内外に達するが、本発明品では
、いずれもＩＡ円内外とどまった。これは、従来例では
低融点金属の凝集体が粗く分布した組織となっているた
め、開閉と共に低融点金属が選択的に蒸発飛散し、遂に
は低融点金属が固溶していない銅素地が露出するためで
ある。銅は良く知られているように、８〜ＩＯＡのサイ
ダン電流を有しているため、銅素地でアークが切れるチ
ャンスがあると、サイダン電流平均値を押し上げる。
本発明品では、低融点金属が、粗い分布とならず、微細
均一な無数の分布となっているため、前述のような銅素
地でアークが切れるチャンスが非常に少なくなる□と共
に、鋼中に添加金属が共融ないし、混合状態で残留して
いるため、万一銅素地部分でアークが切れても、そのサ
イダン値があまり高くならないことが、低い値を維持で
きる理由である。
均一な無数の分布となっているため、前述のような銅素
地でアークが切れるチャンスが非常に少なくなる□と共
に、鋼中に添加金属が共融ないし、混合状態で残留して
いるため、万一銅素地部分でアークが切れても、そのサ
イダン値があまり高くならないことが、低い値を維持で
きる理由である。
試験２．は別のサイプルで、短絡発電機回路をしゃ断し
たものであり、２ｋＡステツプで電流が増すよう供与電
圧を徐々に上げ、しゃ断可能な上限値を求めた。従来例
では６〜８ｋＡが限度であるが、これは、大電流アーク
に晒された時、凝集した低融点金属組織が局所的に異常
に蒸発し、絶縁回復特性を劣化させることが原因である
。
たものであり、２ｋＡステツプで電流が増すよう供与電
圧を徐々に上げ、しゃ断可能な上限値を求めた。従来例
では６〜８ｋＡが限度であるが、これは、大電流アーク
に晒された時、凝集した低融点金属組織が局所的に異常
に蒸発し、絶縁回復特性を劣化させることが原因である
。
本発明品では、微細均一な分布となっているため、前述
の凝集層が悪影響を及ぼすような異常蒸発が抑制される
ことと、低融点金属が、添加金属との合金化によって、
その融点が高められ、異常蒸発が低く抑さえられるため
である。
の凝集層が悪影響を及ぼすような異常蒸発が抑制される
ことと、低融点金属が、添加金属との合金化によって、
その融点が高められ、異常蒸発が低く抑さえられるため
である。
試験３は更に他のサンプルで、５００Ａ を２００回開
閉した後、１×４０μｓｅｃのインパルス電圧を８回印
加し、５ｋＶステツプで昇圧した時、１回でも絶縁破壊
したものを下限値、３回とも絶縁破壊したものを上限値
として示している。従来例と実施例との差は、明らかで
あり前述の金属組織によるものと、その結果容器内面の
汚損が軽減されたためと思われる。
閉した後、１×４０μｓｅｃのインパルス電圧を８回印
加し、５ｋＶステツプで昇圧した時、１回でも絶縁破壊
したものを下限値、３回とも絶縁破壊したものを上限値
として示している。従来例と実施例との差は、明らかで
あり前述の金属組織によるものと、その結果容器内面の
汚損が軽減されたためと思われる。
試験４．は、各種テストに供した真空スイッチ管８本を
分解した後、第２図において、電極（５）と、電極棒（
７）とをアムスラー引張試験機により引張り、ろう封部
の強度を測定したものである。
分解した後、第２図において、電極（５）と、電極棒（
７）とをアムスラー引張試験機により引張り、ろう封部
の強度を測定したものである。
従来例では引張り治具にセットして、力を印加し初める
や否や、外れてしまうものがあった。
や否や、外れてしまうものがあった。
辛ろじて耐えたものでも８ ｋｇＡＪ以下であり、従来
品は第２図の構造では真空開閉器用として使用に耐えな
いものであることが判る。
品は第２図の構造では真空開閉器用として使用に耐えな
いものであることが判る。
実際、試験１の際にも、かなりの低衝撃の真空開閉器に
より試験したζこも拘らず、試験中に電極が脱落するこ
とが起った。Ｘ線マイクロ′アナライザーによるろう付
層の金属組成分析によると、Ａｇ・Ｃｕ ろう中の大半
のＡｇが、電極内部へ拡散し、その代りにろう層中に低
融点金属が、層を成して滲み出ており、その部分で外れ
ていることが判った。
より試験したζこも拘らず、試験中に電極が脱落するこ
とが起った。Ｘ線マイクロ′アナライザーによるろう付
層の金属組成分析によると、Ａｇ・Ｃｕ ろう中の大半
のＡｇが、電極内部へ拡散し、その代りにろう層中に低
融点金属が、層を成して滲み出ており、その部分で外れ
ていることが判った。
本発明品でも本来Ａｇ−Ｃｕろうのもつ、強度から考え
て半分以下に落ちていることは事実であるが、実用上使
用に耐える強度を有している。
て半分以下に落ちていることは事実であるが、実用上使
用に耐える強度を有している。
それぞれの成分の配合比を決定するために実施した実験
では、まず、副成分であるＭｌについては、２０％以上
投入すると、得られた合金自身の機械的強度が使用に耐
えないものとなる。一方添加金属Ｍ２についても１０％
以上投入すると、主成分である銅への溶解量が過大とな
り、その電気伝導度を著しく低下せしめるため、しゃ断
性能が劣化し、接触抵抗を高める。補助添加金属Ｍ３に
ついても、耐電圧性能しゃ断性能等栃期待できる上限は
４０重量％未満で、これも合金自身の電気伝導度が低下
するためである。
では、まず、副成分であるＭｌについては、２０％以上
投入すると、得られた合金自身の機械的強度が使用に耐
えないものとなる。一方添加金属Ｍ２についても１０％
以上投入すると、主成分である銅への溶解量が過大とな
り、その電気伝導度を著しく低下せしめるため、しゃ断
性能が劣化し、接触抵抗を高める。補助添加金属Ｍ３に
ついても、耐電圧性能しゃ断性能等栃期待できる上限は
４０重量％未満で、これも合金自身の電気伝導度が低下
するためである。
以上のように、この発明によれば、主成分である銅に対
し、常温ではほとんど固溶しないサイダン電流低減効果
を有する副成分と、この副成分と合金化し、その融点を
高め、しかも主成分に溶解する添加金属とにより電極材
料を構成したので、副成分が微細均一に分散した低サイ
ダン電流特性の電極が得られ、また、しゃ断時性、耐電
化、ろう付性等も著しく改善される効果がある。
し、常温ではほとんど固溶しないサイダン電流低減効果
を有する副成分と、この副成分と合金化し、その融点を
高め、しかも主成分に溶解する添加金属とにより電極材
料を構成したので、副成分が微細均一に分散した低サイ
ダン電流特性の電極が得られ、また、しゃ断時性、耐電
化、ろう付性等も著しく改善される効果がある。
第１図は、真空スイッチ管の構造図、第２図は、電極部
分の拡大断面図である。 （１）・・・真空絶縁容器、（２）、（３）・・・端板
、（４）、（５）・・・電極、（６）、（７）・・・電
極棒、（８）・・・ベローズ、（９）、（ＩＱ・・・シ
ールド、β℃・・・ろう材 なお、図中同一符号は各々同−又は相当部分を示す。
・・ 代理人 葛野信−・ 第１図 第１頁の続き ■発 明 者 出水通之輔 尼崎市南清水字中野８０番地三菱 電機株式会社中央研究所内 （老発 明 者 奥村光弘 尼崎市南清水字中野８０番地三菱 電機株式会社中央研究所内 手続補正書〔自発〕 ９．１゛許庁艮官殿 １、事件の表示 特願昭５６−２０８８８７号２
、発明の名称 真空開閉器用！極材料 ３、補正をする者 ４゜ ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）図面の哨り１外 ６、補正の内容 （１１明細書の発明の詳細な説明を次のとおり訂正する
。 （２） 以上 第１図 １４０
分の拡大断面図である。 （１）・・・真空絶縁容器、（２）、（３）・・・端板
、（４）、（５）・・・電極、（６）、（７）・・・電
極棒、（８）・・・ベローズ、（９）、（ＩＱ・・・シ
ールド、β℃・・・ろう材 なお、図中同一符号は各々同−又は相当部分を示す。
・・ 代理人 葛野信−・ 第１図 第１頁の続き ■発 明 者 出水通之輔 尼崎市南清水字中野８０番地三菱 電機株式会社中央研究所内 （老発 明 者 奥村光弘 尼崎市南清水字中野８０番地三菱 電機株式会社中央研究所内 手続補正書〔自発〕 ９．１゛許庁艮官殿 １、事件の表示 特願昭５６−２０８８８７号２
、発明の名称 真空開閉器用！極材料 ３、補正をする者 ４゜ ５、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）図面の哨り１外 ６、補正の内容 （１１明細書の発明の詳細な説明を次のとおり訂正する
。 （２） 以上 第１図 １４０
Claims (5)
- （１）銅を主成分とし、副成分として前記主成分に常温
時はとんど固溶しない低融点金属を２０重量％以下の範
囲で添加したものにおいて、前記副成分とその融点以上
の温度で合金化し、かつその合金の融点以下の温度で前
記主成分と合金化しうるような第１の添加金属を１０重
量％以下添加したことを特徴とする真空開閉器用電極材
料。 - （２）銅を主成分とし、副成分として前記主成分に常温
時はとんど固溶しない低融点金属を２０重量％以下の範
囲で添加したものにおいて、前記副成分とその融点以上
の温度で合金化し、かつその合金の融点以下の温度で前
記主成分と合金化しうるような１０重量％以下の第１の
添加金属と、主成分である銅より融点の高い耐火性金属
あるいはその合金から選ばれた第２の添加金属、とを添
加したことを特徴とする真空開閉器用電極材料。 - （３）特許請求の範囲第１項又は第２項において、副成
分はビスマス、鉛、インジウム、リチウム。 スズのうち少なくとも１種あるいはその合金を選ぶこと
を特徴とする真空開閉器用電極材料。 - （４）特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項におい
て、前記第１の添加金属はテルル、アンチモン、ランタ
ン、マグネシウムのうち少なくとも１種あるいはその合
金を選ぶことを特徴とする真空開閉器用電極材料。 - （５）特許請求の範囲第１項、第２項、第３項又は第４
項において、耐火性金属はクロム、鉄、コバルト、ニッ
ケル、チタン、タングステンのうちの少なくとも１種、
あるいはその合金を選ぶことを特徴とする真空開閉器用
電極材料。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208687A JPS58108622A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | 真空開閉器用電極材料 |
| US06/451,324 US4499009A (en) | 1981-12-21 | 1982-12-20 | Electrode composition for vacuum switch |
| EP82306846A EP0083200B1 (en) | 1981-12-21 | 1982-12-21 | Electrode composition for vacuum switch |
| DE8282306846T DE3271476D1 (en) | 1981-12-21 | 1982-12-21 | Electrode composition for vacuum switch |
| US06/624,519 US4537743A (en) | 1981-12-21 | 1984-06-25 | Electrode composition for vacuum switch |
| JP63247661A JPH01111832A (ja) | 1981-12-21 | 1988-09-29 | 真空開閉器用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56208687A JPS58108622A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | 真空開閉器用電極材料 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247661A Division JPH01111832A (ja) | 1981-12-21 | 1988-09-29 | 真空開閉器用電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58108622A true JPS58108622A (ja) | 1983-06-28 |
| JPH0253896B1 JPH0253896B1 (ja) | 1990-11-20 |
Family
ID=16560402
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56208687A Pending JPS58108622A (ja) | 1981-12-21 | 1981-12-21 | 真空開閉器用電極材料 |
| JP63247661A Granted JPH01111832A (ja) | 1981-12-21 | 1988-09-29 | 真空開閉器用電極材料 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63247661A Granted JPH01111832A (ja) | 1981-12-21 | 1988-09-29 | 真空開閉器用電極材料 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4499009A (ja) |
| EP (1) | EP0083200B1 (ja) |
| JP (2) | JPS58108622A (ja) |
| DE (1) | DE3271476D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014056784A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-03-27 | Hitachi Ltd | 電気接点、電気接点の製造方法、電極、真空バルブ、真空開閉機器 |
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| DE3572615D1 (en) * | 1985-07-11 | 1989-10-05 | Berkenhoff Gmbh | Filler material for welding |
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- 1981-12-21 JP JP56208687A patent/JPS58108622A/ja active Pending
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- 1982-12-20 US US06/451,324 patent/US4499009A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-12-21 DE DE8282306846T patent/DE3271476D1/de not_active Expired
- 1982-12-21 EP EP82306846A patent/EP0083200B1/en not_active Expired
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1984
- 1984-06-25 US US06/624,519 patent/US4537743A/en not_active Expired - Lifetime
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1988
- 1988-09-29 JP JP63247661A patent/JPH01111832A/ja active Granted
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Also Published As
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| EP0083200B1 (en) | 1986-05-28 |
| US4499009A (en) | 1985-02-12 |
| EP0083200A1 (en) | 1983-07-06 |
| JPH0577731B2 (ja) | 1993-10-27 |
| JPH01111832A (ja) | 1989-04-28 |
| JPH0253896B1 (ja) | 1990-11-20 |
| US4537743A (en) | 1985-08-27 |
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