JPS5811753A - 電気接点材料 - Google Patents
電気接点材料Info
- Publication number
- JPS5811753A JPS5811753A JP56110496A JP11049681A JPS5811753A JP S5811753 A JPS5811753 A JP S5811753A JP 56110496 A JP56110496 A JP 56110496A JP 11049681 A JP11049681 A JP 11049681A JP S5811753 A JPS5811753 A JP S5811753A
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- JP
- Japan
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- metals
- carbides
- nitrides
- silver
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- Conductive Materials (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
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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】
本発明は電流を通電開閉する機器に使用する電気接点材
料に関するものである。
料に関するものである。
また特［Ａｇ−Ｗｅ系合金の特性向上を目的としたもの
である。Ａｇ−Ｗｅ系合金は従来そのすぐれた耐アーク
性、耐溶着性のため気中しゃ断器、開閉器等の機器の接
点として広く使用されている。
である。Ａｇ−Ｗｅ系合金は従来そのすぐれた耐アーク
性、耐溶着性のため気中しゃ断器、開閉器等の機器の接
点として広く使用されている。
しかるに最近、ノーヒユーズブレーカを始めとする気中
しゃ断器や開閉器等の機器は小型、高性能化のすう勢に
あり、これに伴って接点材料への負荷が厳しくなり、接
点性能の向上が強く要請されている。又機器の小型化に
より接点寸法の小型化、接触圧力の低下の傾向ｒあり、
これＫよって電流しゃ断時に生ずる消耗、飛散が増大し
接点の溶着や機器の絶縁劣化、さらに定格電流開閉時に
温度上昇が起り易いといった問題が生じている。
しゃ断器や開閉器等の機器は小型、高性能化のすう勢に
あり、これに伴って接点材料への負荷が厳しくなり、接
点性能の向上が強く要請されている。又機器の小型化に
より接点寸法の小型化、接触圧力の低下の傾向ｒあり、
これＫよって電流しゃ断時に生ずる消耗、飛散が増大し
接点の溶着や機器の絶縁劣化、さらに定格電流開閉時に
温度上昇が起り易いといった問題が生じている。
このような特性改善の要望に答えるものの一つとしてＡ
ｇ−ＷＣ！合金にグラファイト （Ｇｒ ）を添加した
接点か開発された。この接点は開閉時発生したアーク熱
でＧｒ が還元ガスとなりｗｅ の酸化を防止して温度
上昇を抑え、かつＧｒの潤滑性により耐溶着性を高める
効果がある。しかし乍ら、Ｇｒの添加によって逆に消耗
、絶縁特性が低下する欠点があった。このため小型高性
能のしゃ断器や開閉器では可動接点にはＡｇ−ＷＣ接点
、固定接点にはＡｇ−Ｗｅ−Ｇｒ接点という組合せで使
用せざるを得なかった。しかし、可動部と固定部で材質
を変えて組合せることは部品管理が権めて面倒なことで
あるっ更にこのような組合せによる使用法でも最近の小
型高性能の機器では接触圧力が小さく、開閉時に発生す
るアーク熱によって異常な温度上昇、消耗、絶縁劣化、
溶着が多発し更に接点性能の改善が要望されている。
ｇ−ＷＣ！合金にグラファイト （Ｇｒ ）を添加した
接点か開発された。この接点は開閉時発生したアーク熱
でＧｒ が還元ガスとなりｗｅ の酸化を防止して温度
上昇を抑え、かつＧｒの潤滑性により耐溶着性を高める
効果がある。しかし乍ら、Ｇｒの添加によって逆に消耗
、絶縁特性が低下する欠点があった。このため小型高性
能のしゃ断器や開閉器では可動接点にはＡｇ−ＷＣ接点
、固定接点にはＡｇ−Ｗｅ−Ｇｒ接点という組合せで使
用せざるを得なかった。しかし、可動部と固定部で材質
を変えて組合せることは部品管理が権めて面倒なことで
あるっ更にこのような組合せによる使用法でも最近の小
型高性能の機器では接触圧力が小さく、開閉時に発生す
るアーク熱によって異常な温度上昇、消耗、絶縁劣化、
溶着が多発し更に接点性能の改善が要望されている。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり耐溶着性
、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、かつ温度上昇が
低い実用性に優れた接点合金を提供するものである。更
に本発明合金は高価な銀量を可成り少くしても接点とし
て使用可能な安価な本発明による合金は、鉄族金属と銀
にＩＶａ、Ｖａ。
、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、かつ温度上昇が
低い実用性に優れた接点合金を提供するものである。更
に本発明合金は高価な銀量を可成り少くしても接点とし
て使用可能な安価な本発明による合金は、鉄族金属と銀
にＩＶａ、Ｖａ。
■・族金属の炭化物■・＋ Ｖａ、 Ｗａ Ｆ ％族金
属の９八 化物及びグラファイトを分散含有せしめ、かつ鉄族金属
中に一部もしくは全ての炭化物を固溶せしめたことを特
徴とする電気接点材料である。
属の９八 化物及びグラファイトを分散含有せしめ、かつ鉄族金属
中に一部もしくは全ての炭化物を固溶せしめたことを特
徴とする電気接点材料である。
発明者等は先に銀に鉄族金属と各種炭化物を添加した合
金の検討を種々行った結果、該鉄族金属中に炭化物の一
部または全部が固溶した合金が電流の開閉時に発生する
アーク熱での消耗、飛散が極端に少く、機器の絶縁劣化
や溶着の少ない効果を示すことを見出した。鉄族金属や
炭化物は耐酸化性が悪く開閉時に発生するアーク熱によ
って酸化し、接触抵抗を増大させ機器の温度上昇が高（
なる欠点がある。このため鉄族金属や炭化物の酸化防止
として還元性に優れたＧｒを上記接点合金に添加せしめ
ると、Ｇｒは電気開閉時の熱で分解して還元ガスを発生
し鉄族金属や炭化物を酸化から防止し接触抵抗を小さく
抑え、機器の温度上昇を低下せしめると共（／ＣＧｒの
潤滑性により耐溶着性を高めることがわかった。
金の検討を種々行った結果、該鉄族金属中に炭化物の一
部または全部が固溶した合金が電流の開閉時に発生する
アーク熱での消耗、飛散が極端に少く、機器の絶縁劣化
や溶着の少ない効果を示すことを見出した。鉄族金属や
炭化物は耐酸化性が悪く開閉時に発生するアーク熱によ
って酸化し、接触抵抗を増大させ機器の温度上昇が高（
なる欠点がある。このため鉄族金属や炭化物の酸化防止
として還元性に優れたＧｒを上記接点合金に添加せしめ
ると、Ｇｒは電気開閉時の熱で分解して還元ガスを発生
し鉄族金属や炭化物を酸化から防止し接触抵抗を小さく
抑え、機器の温度上昇を低下せしめると共（／ＣＧｒの
潤滑性により耐溶着性を高めることがわかった。
即ち、鎖中に、高温度での機械強度や結合強度の漬れた
鉄族金属て炭化物を固溶せしめて耐消耗性や耐溶着性を
向上し、更に還元性と潤滑性の優れたＧｒ を添加する
ことにより、従来のＡｇ−ＷＣ系やＡｇ−ＷＣ−Ｇｒ系
接点では期待できなかった高性能の耐溶着性、耐消耗性
、耐絶縁性、温度上昇特性を共に具備した合金を得るこ
とができた。
鉄族金属て炭化物を固溶せしめて耐消耗性や耐溶着性を
向上し、更に還元性と潤滑性の優れたＧｒ を添加する
ことにより、従来のＡｇ−ＷＣ系やＡｇ−ＷＣ−Ｇｒ系
接点では期待できなかった高性能の耐溶着性、耐消耗性
、耐絶縁性、温度上昇特性を共に具備した合金を得るこ
とができた。
本発明者等は、その後さらに研究を進めた結果、この系
にさらにＩＶａ、 Ｖａ、 ■ａ、 ■ａ、■族金
属の窒化物を加えると、銀の融点以上の温度で焼結中１
でこれら窒化物がＦｅ族金属を介して炭化物と反応し、
炭化物が微細化され、高温下での変形が少なくなること
が判った。さらに、これら窒化物の添加により耐アーク
消耗性が大幅に改良されることが判った。これら特性は
開閉時に発生するアーク熱で窒化物が分散されたＧｒと
反応し炭化物を形成し、この反応が吸熱反応であること
及びＮ２ガスを放出し消弧作用があるためと思われる。
にさらにＩＶａ、 Ｖａ、 ■ａ、 ■ａ、■族金
属の窒化物を加えると、銀の融点以上の温度で焼結中１
でこれら窒化物がＦｅ族金属を介して炭化物と反応し、
炭化物が微細化され、高温下での変形が少なくなること
が判った。さらに、これら窒化物の添加により耐アーク
消耗性が大幅に改良されることが判った。これら特性は
開閉時に発生するアーク熱で窒化物が分散されたＧｒと
反応し炭化物を形成し、この反応が吸熱反応であること
及びＮ２ガスを放出し消弧作用があるためと思われる。
図はこの反応の自由エネルギー変化を示すものであり、
はとんど／３０００Ｋにて、この反応が進行することが
わかる。
はとんど／３０００Ｋにて、この反応が進行することが
わかる。
鉄族金属はＦｅ、 Ｃ！ｏ、 Ｎｉ等であり、１−１０
重量％であり好ましくは１０−！；０重量％が適当であ
る。
重量％であり好ましくは１０−！；０重量％が適当であ
る。
５重量％以下では鉄族金属が鎖中に分散し、炭化物の固
溶析出が起きず耐消耗性が向上しない。また６０重量％
以上ではＧｒを添加しても接触抵抗が低下せず温度上昇
特性の向上効果がない。
溶析出が起きず耐消耗性が向上しない。また６０重量％
以上ではＧｒを添加しても接触抵抗が低下せず温度上昇
特性の向上効果がない。
炭化物としてはＷ、 Ｍｏ、 Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｔｉ
、 Ｏｒ等のＩＶａ、 Ｖａ、 Ｖａ族の炭化物
が効果があり、その量としては５〜７０重量％が好まし
く、特に２０〜ＳＯ重量％が特性が良い。炭化物が５重
量％以下ではＡｇ中の炭化物量が少な過ぎて耐溶着性が
不充分であり、７０重量％以上ではＧｒを添加しても接
触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上が認められない。
、 Ｏｒ等のＩＶａ、 Ｖａ、 Ｖａ族の炭化物
が効果があり、その量としては５〜７０重量％が好まし
く、特に２０〜ＳＯ重量％が特性が良い。炭化物が５重
量％以下ではＡｇ中の炭化物量が少な過ぎて耐溶着性が
不充分であり、７０重量％以上ではＧｒを添加しても接
触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上が認められない。
窒化物としてはＴｉ 、 Ｚｒ 、 Ｎｂ 、 Ｏｒ
、 Ｍｏ 。
、 Ｍｏ 。
Ｍｎ 、 Ｆｅ等のＮａ、 Ｖａ、 ■ａ、■ａ、■族
金属の窒化物が効果があり、その量としては０．７〜３
０重量％が好ましく、特にＯ，Ｓ〜、２０重量％が特性
が良い。
金属の窒化物が効果があり、その量としては０．７〜３
０重量％が好ましく、特にＯ，Ｓ〜、２０重量％が特性
が良い。
０１重量％以下では、耐消耗性の効果が少なく、１０−
１’ｌｉ ’ｍ：％以上ではＧｒを添加しても接触抵抗
が上って、温度上昇特性が逆に低下するためである。
１’ｌｉ ’ｍ：％以上ではＧｒを添加しても接触抵抗
が上って、温度上昇特性が逆に低下するためである。
次［Ｇｒの有効範囲は７〜７１重量％であり好ましくは
３〜７重量係である。１重量％以下では鉄族金属や炭化
物が上記範囲内であっても温度上昇特性の向上が認めら
れず、また／１重量−以上では合金製造が困難であり実
用性がない。
３〜７重量係である。１重量％以下では鉄族金属や炭化
物が上記範囲内であっても温度上昇特性の向上が認めら
れず、また／１重量−以上では合金製造が困難であり実
用性がない。
次に実施例によって本発明による接点合金の特徴を具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例１
第１表、第２表、第３表及び第ダ表に示した割合で各粉
末を配合し、混合後成型体を作り、該成型体を水素雰囲
気中で／ １００°Ｃの温度で焼結した。
末を配合し、混合後成型体を作り、該成型体を水素雰囲
気中で／ １００°Ｃの温度で焼結した。
この焼結体を再加圧して気孔率が殆んど零の合金を作製
した。合金中温を表のものは比較材としての従来の合金
である。
した。合金中温を表のものは比較材としての従来の合金
である。
第３表 単位二重量％第１衣
単位二重量％ 上述のようにして作成した合金についてＡ８ＴＭ試験機
により通電特性と消耗特性の評価を行った。
単位二重量％ 上述のようにして作成した合金についてＡ８ＴＭ試験機
により通電特性と消耗特性の評価を行った。
条件としては、ＡＣｌｏｏＶ 、ｊＯＡ 、ｐｆ／、０
．接触圧力２００ｇｒ 、開離力２００ｇｒ 、接点形
状５ｘ５ｘ／、３ｔｔｌｌｒ とし、２万回の開閉を行
った。２万回開閉での電圧のバラツキ巾と消耗量の結果
を第５表に示す。
．接触圧力２００ｇｒ 、開離力２００ｇｒ 、接点形
状５ｘ５ｘ／、３ｔｔｌｌｒ とし、２万回の開閉を行
った。２万回開閉での電圧のバラツキ巾と消耗量の結果
を第５表に示す。
実施例２
実施例１で作成した合金、ＡＩ 、 Ｂ３ 、０３及び
比較材ＤＩ 、 Ｄ２ 、 Ｄ３ 、 Ｄ４ の合金
から可動接点４！Ｘ ７Ｘ、２鶴の寸法に、固定接点ｙ
ｘざＸ２ｊＬｌｌの寸法に切削加工したのち台金に抵抗
鑞付けで接合せしめこれをｊＯＡ定格の配線用しゃ断器
に組込み下記に示す試験条件にて接点性能評価をした結
果、第６表を得た。
比較材ＤＩ 、 Ｄ２ 、 Ｄ３ 、 Ｄ４ の合金
から可動接点４！Ｘ ７Ｘ、２鶴の寸法に、固定接点ｙ
ｘざＸ２ｊＬｌｌの寸法に切削加工したのち台金に抵抗
鑞付けで接合せしめこれをｊＯＡ定格の配線用しゃ断器
に組込み下記に示す試験条件にて接点性能評価をした結
果、第６表を得た。
試験条件：
過負荷試験： ＡＯ２２０Ｖ 、 ２００Ａｐｆ ！；
０回耐久試験： Ａ（Ｊ、２０Ｖ 、 ５０Ａｐｆ ！
；弘回温度ヒ昇試験： ｈａ２ｘｏｖ 、 ｓｏＡ
、２ Ｈ短絡試験： Ａｏ、２．２０Ｖ、 ７．ｊ
ＫＡ ｐｆＱ３／ＰＯ−Ｃｏ、 ２ＰＯ−Ｃ０ 第６表 第６表で示すように本発明合金は消耗量が少く一度上昇
が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点特性を有している
ことがわかる。
０回耐久試験： Ａ（Ｊ、２０Ｖ 、 ５０Ａｐｆ ！
；弘回温度ヒ昇試験： ｈａ２ｘｏｖ 、 ｓｏＡ
、２ Ｈ短絡試験： Ａｏ、２．２０Ｖ、 ７．ｊ
ＫＡ ｐｆＱ３／ＰＯ−Ｃｏ、 ２ＰＯ−Ｃ０ 第６表 第６表で示すように本発明合金は消耗量が少く一度上昇
が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点特性を有している
ことがわかる。
本発明合金は上述の通り接点性能が優れているのみでな
く、鉄族金属、炭化物を多量に含有しており高価な銀量
な大幅に節減できるので工業的価値の高いものである。
く、鉄族金属、炭化物を多量に含有しており高価な銀量
な大幅に節減できるので工業的価値の高いものである。
図は窒化物とグラファイトから炭化物を生成する際の自
由エネルギー変化を示す図である。
由エネルギー変化を示す図である。
Claims (4)
- （１） 元素周期律表のＩＶａ、 Ｖａ、 Ｗａ
族金属の炭属の９化物が０．７〜３０重量％残部鋼から
なり、炭化物及び窒化物が鉄族金属中及び鋼中に分散し
たことを特徴とする電気接点材料。 - （２）炭化物がタングステン、モリブデン、タンタル、
ニオブ、チタン、クロムのうち少くとも１種の炭化物で
あることを特徴とする特許請求の範囲Ｃ１）項記載の電
気接点材料。 - （３）鉄族金属がニッケル、鉄、コバルトのうち少くと
も１種であることを特徴とする特許請求の範囲（１）項
記載の電気接点材料。 - （４）窒化物がチタン、ジルコニウム、ニオブ、クロム
、モリブデン、マンガン、鉄、バナジウム、タンタルの
うち少くとも１種の窒化物であることを特徴とする特許
請求の範囲（１）項記載の電気接点材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110496A JPS5811753A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電気接点材料 |
| DE19823213265 DE3213265A1 (de) | 1981-04-10 | 1982-04-08 | Elektrisches kontaktmaterial |
| FR8206295A FR2503926B1 (fr) | 1981-04-10 | 1982-04-09 | Materiaux de contact electrique |
| US06/367,603 US4457780A (en) | 1981-04-10 | 1982-04-12 | Electric contact materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56110496A JPS5811753A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電気接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811753A true JPS5811753A (ja) | 1983-01-22 |
| JPH0313295B2 JPH0313295B2 (ja) | 1991-02-22 |
Family
ID=14537224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56110496A Granted JPS5811753A (ja) | 1981-04-10 | 1981-07-15 | 電気接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811753A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027904A (en) * | 1996-03-29 | 2000-02-22 | University Of British Columbia | Platelet count assay using thrombospondin or β-thromboglobulin |
| WO2011162106A1 (ja) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
| WO2011162107A1 (ja) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
| WO2012039207A1 (ja) | 2010-09-21 | 2012-03-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP56110496A patent/JPS5811753A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027904A (en) * | 1996-03-29 | 2000-02-22 | University Of British Columbia | Platelet count assay using thrombospondin or β-thromboglobulin |
| WO2011162106A1 (ja) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
| WO2011162107A1 (ja) | 2010-06-22 | 2011-12-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
| WO2012039207A1 (ja) | 2010-09-21 | 2012-03-29 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313295B2 (ja) | 1991-02-22 |
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