JPS5810998B2 - 電気接点およびその電気接点の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気接点を形成するための新しい複合メッキ法
ないし接点材料に関するものである。

従来、必要な金属を以ってメッキを施こす前に、その下
地に他種金属を下地メッキとして施こす複合メッキ方法
は公知である。

しかし、たとえばリレー等に用いられる電気接点に好都
合な特性を有する複合メッキ法は、未だ提案されていな
い。

これは電気接点に要求せられる特性要因が複雑多岐に亘
り、必ずしも表面硬度、潤滑性等の単純な特性に層別で
きないことにもよるものと思われる。

このことは電気接点用の複合メッキの改良を図るには実
際に接点を作り、これを実用テストに供して数１０万回
のオン−オフ試験を行う必要を生ぜしめ、この方面の改
良研究を困難にしていたのである。

本発明は以上のような事情に基づきなされたもので、下
地メッキとして高融点合金のメッキを施こしその上に貴
金属メッキを施こす点に特徴を有する。

以下本発明の詳細な説明する。

複層メッキにより電気接点材料を製造した場合、表層メ
ッキと下地メッキの物性により接点特性が大幅に変動す
ることは知られていない。

表層メッキは接点材料の特性上高温時に酸化されにくい
ものでなければならない。

このことから金、銀、パラジウム等の貴金属が用いられ
る。

しかしこれらの貴金属そのものは、接点材料に要請され
る開閉寿命特性を備えていない。

すなわち、このもののみの接点材料を用いてリレーを作
り、実用テストを行うと数万〜１０数万回の開閉寿命し
か示さない。

これは、それらの貴金属が融点が低いこと、機械強度に
劣ること、剛性に劣ること、表面硬度が光分てないこと
などの種々の要因によるものと考えられる。

ところが本発明者らの研究の結果、これら貴金属表層メ
ッキの下地として特定の高融点合金メッキを施こすこと
により接点寿命を大幅に改良することができることが判
明した。

ここで下地メッキに用いる合金メッキとしては、限定す
る趣旨ではないが、たとえばニッケルータングステン（
Ｎｉ −Ｗ）、ニッケルーモリブデン（Ｎｉ −Ｍｏ
） 、コバルト−タングステン（Ｃｏ−Ｗ） 、コバル
ト−モリブデン（Ｃｏ−Ｍｏ ）等が用いられる。

これらは、高融点であるという点で特徴的である。

これら合金を下地メッキとして貴金属表層メッキの下に
介在させることが、どのような機構により接点寿命の改
良に繋がっているのかについては判然としない。

しかし下地メッキが少なくとも高融点の合金である点が
何らかの関連を有しているものと推考される。

下地メッキに用いられる合金メッキ浴としては上記合金
メッキが実施できるよう、それぞれの金属を含むもので
あればどのようなものでも原則として使用可能である。

たとえば、タングステン酸ナトリウムのクエン酸浴にニ
ッケルもしくはコバルト塩を混合した浴、またはこれら
の過酸化水素浴、ピロリン酸浴、またはワット型ニッケ
ル浴にタングステン酸ナトリウムを加えた浴等、または
モリブデン酸ナトリウムとコバルト、もしくはニッケル
のクエン酸塩もしくは硫酸塩の混合された浴、または脂
肪酸および脂肪酸塩を含む無水モリブデン酸の希薄溶液
にニッケルもしくはコバルトの硫酸塩を加えた浴等が適
宜選択使用される。

また下地メッキの厚さについても限定するものではない
が、０．１〜１０μの厚さが好ましく、より好ましくは
１〜５μである。

表層メッキとして用いられる貴金属としては、限定する
ものではないが金、銀、パラジウムなどの金属の単独ま
たは合金、あるいは貴金属と他の金属との合金、たとえ
ばパラジウム−ニッケルなどが用いられる。

これらの表層メッキのために用いられるメッキ浴として
は、限定するものではなく、たとえばシアン化金カリウ
ム−リン酸塩浴、塩化金−塩酸浴、シアン化銀浴、硝酸
銀浴、テトラアミノジ硝酸パラジウム、塩化パラジウム
浴、ジアミノジニトロパラジウム浴などが用いられる。

また、メッキ浴としては酸性浴、アルカリ性浴、中性浴
等が選択採用される。

なお、表層メッキの厚さについては限定するものではな
いが、実用上は１〜２０μ、より好ましくは３〜８μで
ある。

以上の下地メッキおよび表層メッキを行うについての条
件、手順については何ら限定を要しない。

実用上用いられる条件、手順が原則として適用可能であ
る。

たとえば、先ず下地メッキを施こす場合の条件としては
ＰＨについては酸性ないし中性浴を用い、浴温２５〜８
０℃、電流密度は０．２〜１、５ Ａ／ｄｍ２で行われ
る。

もつともこれらの条件は限定的趣旨ではない。

つぎに表層メッキが施こされる。

条件は、原則として実用上使用可能な条件であれは適用
される。

たとえばＰＨについては酸性〜アルカリ性の何れでもよ
く、浴温は２５〜８０℃、電流密度は０．２〜１５ Ａ
／ｄｍ’程度である。

勿論これらの条件は限定的なものではない。

以上の複合メッキにより得られる接点材料は、下地メッ
キとして高融点合金メッキが施こされているので開閉寿
命が大巾に改良されるのである。

なお、以上に説明した複合メッキを行った後、熱処理を
行うことにより一層接点寿命を改良することができる。

この場合の熱処理条件については限定はしないが、５０
０〜９００℃で酸素が実質的に存在しないことを理想と
する雰囲気下、いわゆる酸欠下で行われる。

たとえば還元性ガス（たとえば水素ガス）の存在下、不
活性ガス（たとえば窒素アルゴン、ネオンなど）の存在
下、あるいは真空下における条件がこれに適合する。

以下実施例を述べる。

実施例 １ 接点下地材に５μの厚さのＮ１−Ｗ合金メッキを施こし
た。

メッキ浴組成は下記のようであった。硫酸ニッケル
２０ ｇ／ｌタングステン酸ソーダ
５０め４クエン酸
６６シｇＰＨ（アンモニア）８．５ メッキ条件は、電流密度が８Ｖｄｍ２、メッキ浴温が２
５℃であった。

つぎに下地メッキの上に銀メッキを５μの厚さで施こし
た。

メッキ液としてはシアン化銀、炭酸銀、炭酸ナトリウム
、炭酸カリを含む低濃度浴を用いた。

電流密度は５ ｙｄｍ２、浴温は３０℃であった。

実施例 ２ 接点下地材に５μの厚さのＮｉ−Ｍｏ合金メッキを施こ
した。

メッキ浴組成は下記のようであった。

モリブデン酸ナトリウム ５０ Ｖ１クエン酸
ニッケル ２０ Ｖ１ピロリン酸
３０ ＆／１３グリセリン
ｉ ｏ ｇ７ｉメッキ条件は、電流密度が
８戊／ｄｍ２、メッキ浴温が２５℃であった。

つぎに表層メッキとして金メッキを５μの厚さで施こし
た。

メッキ液としてはオートクローネツリＮ（商標、日本エ
レクトロエンジニャリング社）を用いた。

実施例 ３ 接点下地材に１０μの厚さでＣｏ−Ｗ合金メッキを施こ
した。

メッキ浴組成は下記のようであった。

硫酸コバルト １００シを塩化コバル
ト ３０ ！Ｖｌタングステン酸ナ
トリウム １５０ Ｖｌクエン酸ナトリウム
１０み４メッキ条件は、電流密度が３ Ａ７
ｄｍ’、メッキ浴温か５０℃であった。

つぎに表層メッキとして５μの厚さでパラジウムメッキ
を施こした。

メッキ液はテトラアミノジ硝酸パラジウムの３０ Ｖｌ
の浴を用いた。

浴温は６０°Ｃ，ＰＨは６．８、電流密度は２ Ｖｄｍ
２であった。

実施例 ４ 接点下地材に７μの厚さでＣｏ−Ｍｏ合金下地メッキを
施こした。

メッキ浴組成は下記のようであった。

モリブデン酸ナトリウム １００ Ｖｌ硫酸コバ
ルト １００ ｇ／ＩＪピロリン酸
１０ Ｖｌ酒石酸
５ ｇ／ｌ メッキ条件は、電流密度２ Ａ／ｄｉ’、浴温２７°Ｃ
であった。

つきに表層メッキとしてＰｄ−Ｎｉ合金メッキを５μの
厚さで施こした。

メッキ液は、塩化パラジウム、塩化ニッケル、第ニリン
酸ナトリウム、第二リン酸アンモン安息香酸を含む浴を
用いた。

浴温は４５℃電流密度は０．４Ａ／ｄｍ２ＰＨは９であ
った。

以上の各実施例で得られた接点材料を用いてリレーを組
立て、２０Ｖ、ＩＡの条件でオン−オフテストを行った
ところ、下表の結果が得られた。

なお、各実施例に対応する比較例として、表層メッキの
みを、下地メッキとの合計の厚みだけ施こして行ったテ
スト結果も併記した。

なお、６００℃で９０分間の熱処理を行った接点につい
てのテスト結果も併記した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ Ｎｉ −Ｗ、 Ｎｉ−Ｍｏ、 Ｃｏ −Ｗ、 Ｃ
   ｏ −Ｍ。 からなる群から選ばれた合金メッキ層の上に、貴金属メ
   ッキ層を形成してなる構成部分を有する電気接点。 ２ Ｎ１−Ｗ、Ｎｉ−Ｍｏ、Ｃｏ−Ｗ、Ｃｏ−Ｍ。 からなる群から選ばれた合金下地メッキを施こし、その
   上に貴金属メッキを施した後、非酸化性雰囲気下で熱処
   理することを特徴とする電気接点の製造方法。