JPS5825445A - 焼結電気接点材料及びその製造方法 - Google Patents
焼結電気接点材料及びその製造方法Info
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- JPS5825445A JPS5825445A JP56123481A JP12348181A JPS5825445A JP S5825445 A JPS5825445 A JP S5825445A JP 56123481 A JP56123481 A JP 56123481A JP 12348181 A JP12348181 A JP 12348181A JP S5825445 A JPS5825445 A JP S5825445A
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- oxide
- silver
- sintered
- vacuum
- sintering
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- Powder Metallurgy (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】
本発明は銀−酸化物系焼結電気接点材料の改良とその製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
電気接点材料の要件としては、衆知の如く耐溶着性、耐
絶縁耐圧性、低接触抵抗に富むことが望まれる。
絶縁耐圧性、低接触抵抗に富むことが望まれる。
従来使用されている接点材料は内部酸化法によって製造
される銀−酸化物系合金が主流であった。
される銀−酸化物系合金が主流であった。
又一部においては粉末冶金法によって製造される銀−酸
化物系合金も使用されている。内部酸化法によって製造
される銀−酸化物系合金としては、銀−酸化カドミウム
系合金、銀−酸化錫系合金等があるが、これらはいずれ
も添加元素による分散酸化物の形状のコントロール及び
酸化物構造変化、或いは酸化温度酸素正方などの酸化条
件の調整によって接点性能の向上をはかってきている。
化物系合金も使用されている。内部酸化法によって製造
される銀−酸化物系合金としては、銀−酸化カドミウム
系合金、銀−酸化錫系合金等があるが、これらはいずれ
も添加元素による分散酸化物の形状のコントロール及び
酸化物構造変化、或いは酸化温度酸素正方などの酸化条
件の調整によって接点性能の向上をはかってきている。
しがしながら内部酸化法の場合には、添加元素として内
部酸化が可能であることが前提となり、分散する酸化物
の種類及び量に制限が加わり、接点性能向上に自ずと限
界がある。一方、粉末冶金法による銀−酸化物系合金は
、分散酸化物の量、形状、種類及び分散度のコントロー
ルが自由であるとい性能、特に耐消耗性・耐溶着性が劣
っている。
部酸化が可能であることが前提となり、分散する酸化物
の種類及び量に制限が加わり、接点性能向上に自ずと限
界がある。一方、粉末冶金法による銀−酸化物系合金は
、分散酸化物の量、形状、種類及び分散度のコントロー
ルが自由であるとい性能、特に耐消耗性・耐溶着性が劣
っている。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、種々の
酸化物をある一定量以上、銀基地中に均一に分散させた
組織を有する電気接点特性のすぐれた焼結電気接点材料
を得べく、研究を行なった結果、 （、）銀−酸化物系合金において酸化物および複合酸化
物を加えると性能が大きく改善されること。
酸化物をある一定量以上、銀基地中に均一に分散させた
組織を有する電気接点特性のすぐれた焼結電気接点材料
を得べく、研究を行なった結果、 （、）銀−酸化物系合金において酸化物および複合酸化
物を加えると性能が大きく改善されること。
（ｂ）粉末法による銀−酸化物合金にリチウムを添加す
ると各酸化物とリチウム酸化物が反応し著しく焼結が促
進されるようになり焼結特性、電気接点特性が向上する
こと。
ると各酸化物とリチウム酸化物が反応し著しく焼結が促
進されるようになり焼結特性、電気接点特性が向上する
こと。
さらに焼結工程を詳細に検討した結果、（ｃ）添加リチ
ウム塩の分解前後で仮焼したのち、真空焼結で真空度を
調整しながら焼結すると銀；酸化物の蒸発飛散を抑制し
ながら、−力説ガスを（転）に示される知見を得々ので
ある。
ウム塩の分解前後で仮焼したのち、真空焼結で真空度を
調整しながら焼結すると銀；酸化物の蒸発飛散を抑制し
ながら、−力説ガスを（転）に示される知見を得々ので
ある。
したがって、この発明は上記知見にもとづいてなされた
ものであり、 （１）粉末冶金法によって銀−酸化物系合金であり、カ
ドミウム・錫・亜鉛・インジウム・アンチモンのうちの
少くとも２種以上とリチウムの酸化物或いはそれらから
なる複合酸化物粒子を分散した電気接点材料。
ものであり、 （１）粉末冶金法によって銀−酸化物系合金であり、カ
ドミウム・錫・亜鉛・インジウム・アンチモンのうちの
少くとも２種以上とリチウムの酸化物或いはそれらから
なる複合酸化物粒子を分散した電気接点材料。
（２）銀−酸化物混合粉末にリチウムをリチウム塩で均
一に添加する工程、前記混合粉末を圧縮成型し、リチウ
ム塩の分解温度前後で加熱する工程、前記仮焼結体を１
０−ｇ Ｔｏｒｒ以上の真空中でリチウム塩の分解温度
前後で焼結後、真空度をＩＱ−２〜５００Ｔｏｒｒ
にして８８０〜９８０℃で本焼結する工程からなる焼結
電気接点材料の製造方法が提供するものである。
一に添加する工程、前記混合粉末を圧縮成型し、リチウ
ム塩の分解温度前後で加熱する工程、前記仮焼結体を１
０−ｇ Ｔｏｒｒ以上の真空中でリチウム塩の分解温度
前後で焼結後、真空度をＩＱ−２〜５００Ｔｏｒｒ
にして８８０〜９８０℃で本焼結する工程からなる焼結
電気接点材料の製造方法が提供するものである。
次）Ｃ本発明の各酸化物の効果および組成範囲について
説明する。銀基地中に分散する酸化物ｅｄｏ。
説明する。銀基地中に分散する酸化物ｅｄｏ。
ＳｎＯ＋＋ ＺｎＣＬ Ｉｎ２０ｇ ＝や複合酸化物ｃ
ｄ２ｓｎｏ４・ＺｎＳｂｇＯａ・ＺｎｇＳｎ０４（７）
粒子は耐溶着性、耐アーク性を改善する作用がある。
ｄ２ｓｎｏ４・ＺｎＳｂｇＯａ・ＺｎｇＳｎ０４（７）
粒子は耐溶着性、耐アーク性を改善する作用がある。
その組成範囲は、５ｖｏ１．％〜４０ ｖｏ１％含有し
ていることが必要である。５ ｖｏｌ！％より少ないと
接点としての耐溶着性・耐アーク性の改善効果がすくな
いためであり、４ｏｖｏｌ！％を越すと接点の固有抵抗
、接触抵抗が増大し通電性が悪化する。又耐消耗性も劣
ってきて電気接点としては不適当になるためである。リ
チウムはリチウム塩として混合粉末に添加する。焼結中
にリチウム塩は分解し酸化リチウムが生成すると考えら
れる。酸化リチウムは酸化物および複合酸化物粒子と反
応し、焼結温度８８０℃〜９８０℃において各酸化物複
合酸化物粒子の蒸発・損失を防止して焼結を促進するも
のと考えられる。一方酸化物、複合酸化物粒子を成長さ
せ、その形状を球状化して酸化物・複合酸化物粒子と銀
との接触境界面を減少さす。このため、合金の硬度は低
下するが、圧延性などの加工性は向上し、耐消耗性・耐
溶着性・耐アーク性は改善せられるものと考えられる。
ていることが必要である。５ ｖｏｌ！％より少ないと
接点としての耐溶着性・耐アーク性の改善効果がすくな
いためであり、４ｏｖｏｌ！％を越すと接点の固有抵抗
、接触抵抗が増大し通電性が悪化する。又耐消耗性も劣
ってきて電気接点としては不適当になるためである。リ
チウムはリチウム塩として混合粉末に添加する。焼結中
にリチウム塩は分解し酸化リチウムが生成すると考えら
れる。酸化リチウムは酸化物および複合酸化物粒子と反
応し、焼結温度８８０℃〜９８０℃において各酸化物複
合酸化物粒子の蒸発・損失を防止して焼結を促進するも
のと考えられる。一方酸化物、複合酸化物粒子を成長さ
せ、その形状を球状化して酸化物・複合酸化物粒子と銀
との接触境界面を減少さす。このため、合金の硬度は低
下するが、圧延性などの加工性は向上し、耐消耗性・耐
溶着性・耐アーク性は改善せられるものと考えられる。
リチウムの組成範囲は０．００１重量％〜１．０重量％
含有していることが必要である。リチウムが０．００１
重量％未満では焼結性を改善する効果がすくない。リチ
ウムは酸化リチウムの形で存在するとすれば、吸湿性が
甚しいので大量に含むと接点として好ましくない。
含有していることが必要である。リチウムが０．００１
重量％未満では焼結性を改善する効果がすくない。リチ
ウムは酸化リチウムの形で存在するとすれば、吸湿性が
甚しいので大量に含むと接点として好ましくない。
又リチウムは仕事函数が低い物質であるため、容易に電
子を放出する。この為、均一に接点表面に分布している
と平均的に接点が消耗するため、かえって耐消耗性は改
善されるが、多すぎると消耗は促進される。特に明確に
限定できないが、１．０重量％を越えると、接点の吸湿
と消耗が増加してく る 。
子を放出する。この為、均一に接点表面に分布している
と平均的に接点が消耗するため、かえって耐消耗性は改
善されるが、多すぎると消耗は促進される。特に明確に
限定できないが、１．０重量％を越えると、接点の吸湿
と消耗が増加してく る 。
次に本材料の製造方法について説明する。
複合酸化物粒子は、既知の方法、即ち■酸化物粉末を混
合して熱処理する方法、■硝酸塩・硫酸塩炭酸塩・塩化
物塩の混合体を焙焼する方法、■硝酸塩・硫酸塩・炭酸
塩塩化物の溶液を共沈スプレして後、′焙焼する方法、
■合金粉末の酸化によって製造される。これらいずれか
によって製造されり た複合酸化物をボールミル、アトライ叉−などによって
粉砕し、−８２５ｍｅｓｈ の粒度とする。この粉末
と銀粉末を混合して銀−酸化物複合酸化物を製造する。
合して熱処理する方法、■硝酸塩・硫酸塩炭酸塩・塩化
物塩の混合体を焙焼する方法、■硝酸塩・硫酸塩・炭酸
塩塩化物の溶液を共沈スプレして後、′焙焼する方法、
■合金粉末の酸化によって製造される。これらいずれか
によって製造されり た複合酸化物をボールミル、アトライ叉−などによって
粉砕し、−８２５ｍｅｓｈ の粒度とする。この粉末
と銀粉末を混合して銀−酸化物複合酸化物を製造する。
或いは上記の複合酸化物をつくる時点において予め銀を
配合して混合粉末を製造する。
配合して混合粉末を製造する。
銀−酸化物、複合酸化物混合粉末にリチウム塩を均一に
添加する。添加するリチウム塩は炭酸リチウム、硝酸リ
チウムなどのように焼結温度８８０℃〜９８０℃より低
温でかつ銀酸化物合金の焼結のあまり進行しない温度で
分解気化するものがのぞましい。添加方法はボールミル
、〜アトライターなどで混合しても或いは適切な溶媒を
使用して浸漬処理によってもいい。リチウム塩を添加し
た混合粉末は低圧力で圧縮成型した後、リチウム塩の分
解する程度の温度で分解ガスが発生しなくなるまで加熱
するのが好ましいが焼結の進行とともにガストラ・Ｉア が合金内に＃呼されるのを防止するため、通常５５０℃
〜６５０℃程度で処理する。圧縮成型圧力は分解ガスが
十分排出されるのに十分な気孔率をもつように選定する
。次に１Ｏ−２Ｔｏｒｒ以上の真空中でリチウム塩の分
解温度程度５５０〜６５０℃で１〜２ ｈｒ 焼結す
る。このことによって残存する合金中のガスを十分排出
する。このガスの排出を真空焼結によって十分おこなう
ことによって焼結温度８８０℃〜９８０℃でのフクレ、
焼結阻害による接点の耐絶縁性、耐アーク性、耐消耗性
の劣化を減少さすことができる。続いて真空度を低くし
ながら温度をあげて焼結温度８８０℃〜９８０℃まで加
−熱する。この時の真空度は１０−］ Ｔｏｒｒ 〜５
００ Ｔｏｒｒの範囲とするのは１０−Ｉ Ｔｏｒｒ以
上にすると酸化物・銀の蒸発がはげしくなり、焼結に好
ましくないからであり、５００Ｔｏｒｒ以上にすると合
金内に残存するガスの除去効率がわるくなるからである
。又５５０〜６５０℃から焼結温度８８０〜９３０℃ま
での昇温速度は合金表面の急速な焼結によって合金内部
にガスが大量にトラップされない速度をとる。
添加する。添加するリチウム塩は炭酸リチウム、硝酸リ
チウムなどのように焼結温度８８０℃〜９８０℃より低
温でかつ銀酸化物合金の焼結のあまり進行しない温度で
分解気化するものがのぞましい。添加方法はボールミル
、〜アトライターなどで混合しても或いは適切な溶媒を
使用して浸漬処理によってもいい。リチウム塩を添加し
た混合粉末は低圧力で圧縮成型した後、リチウム塩の分
解する程度の温度で分解ガスが発生しなくなるまで加熱
するのが好ましいが焼結の進行とともにガストラ・Ｉア が合金内に＃呼されるのを防止するため、通常５５０℃
〜６５０℃程度で処理する。圧縮成型圧力は分解ガスが
十分排出されるのに十分な気孔率をもつように選定する
。次に１Ｏ−２Ｔｏｒｒ以上の真空中でリチウム塩の分
解温度程度５５０〜６５０℃で１〜２ ｈｒ 焼結す
る。このことによって残存する合金中のガスを十分排出
する。このガスの排出を真空焼結によって十分おこなう
ことによって焼結温度８８０℃〜９８０℃でのフクレ、
焼結阻害による接点の耐絶縁性、耐アーク性、耐消耗性
の劣化を減少さすことができる。続いて真空度を低くし
ながら温度をあげて焼結温度８８０℃〜９８０℃まで加
−熱する。この時の真空度は１０−］ Ｔｏｒｒ 〜５
００ Ｔｏｒｒの範囲とするのは１０−Ｉ Ｔｏｒｒ以
上にすると酸化物・銀の蒸発がはげしくなり、焼結に好
ましくないからであり、５００Ｔｏｒｒ以上にすると合
金内に残存するガスの除去効率がわるくなるからである
。又５５０〜６５０℃から焼結温度８８０〜９３０℃ま
での昇温速度は合金表面の急速な焼結によって合金内部
にガスが大量にトラップされない速度をとる。
次に実施例により本発明をより具体的に説明する。
（実施例１．）
第１表に示す割−合で酸化物粉末および塩による配合を
行ない、アトライター３時間混合後、第−表に示す条件
で熱処理し、混合粉末を得た。これらの粉末と銀粉をア
トライター５時間混合後、硝酸リチウム水溶液に浸漬処
理、乾燥した。
行ない、アトライター３時間混合後、第−表に示す条件
で熱処理し、混合粉末を得た。これらの粉末と銀粉をア
トライター５時間混合後、硝酸リチウム水溶液に浸漬処
理、乾燥した。
得られた粉末を２ｔ／Ｃｆｎ” で成型後、６００℃で
３０分大気中で加熱処理する。次に４ Ｘ ｌ Ｏ−４
Ｔｏｒｒ−１０−８Ｔｏｒｒ の真空中で６００℃で
１時間加熱後０．５〜１．０Ｔｏｒｒ の真空中で８
８０６Ｃ〜９００℃で１時間焼結して焼結体を得た。そ
の配合比と構成酸化物を第２表に示す。比較としてリチ
ウム塩浸漬処理なしのものを同一処理して焼結体を得た
。各焼結体の密度測定結果を第２表に示す。
３０分大気中で加熱処理する。次に４ Ｘ ｌ Ｏ−４
Ｔｏｒｒ−１０−８Ｔｏｒｒ の真空中で６００℃で
１時間加熱後０．５〜１．０Ｔｏｒｒ の真空中で８
８０６Ｃ〜９００℃で１時間焼結して焼結体を得た。そ
の配合比と構成酸化物を第２表に示す。比較としてリチ
ウム塩浸漬処理なしのものを同一処理して焼結体を得た
。各焼結体の密度測定結果を第２表に示す。
第１表
（実施例２）
実施例１と同様に混合粉未作成から６００℃３０分大気
中で加熱して焼結体を得た。次に大気中で６００℃１時
間加熱後、８８０℃〜９００℃に昇温、１時間焼結して
焼結体を得た。
中で加熱して焼結体を得た。次に大気中で６００℃１時
間加熱後、８８０℃〜９００℃に昇温、１時間焼結して
焼結体を得た。
実施例１の場合と異なって焼結体にフクレが生じ＆ Ｑ
（実施例３）
第８表に示す割合で配合を行ない、炭酸リチウム粉末を
添加してボールミルで１０時間混合した。
添加してボールミルで１０時間混合した。
次に成型圧力１．５ｔ／ｍ１１で型押後、６８０〜７０
０℃そ３０分大気中で加熱処理する。次に１ｏ−ｓ〜５
ＸｌＯ−２Ｔｏｒｒ の真空中で７００°Ｃ４０分加
熱後、１０〜８０Ｔｏｒｒの真空中で１時間焼結して焼
結体を得に０（実施例４） 第４表に示す割合で配合を行ない、ボールミルで５時間
混合し第４表に示す条件で熱処理、そして粉砕して混合
粉末を得た。この混合粉末を硝酸リチウム水溶液に浸漬
処理、乾燥した。得られた粉末を２ｔ／ｃｍ” で成
型後６００°Ｃで８０分大気中で加熱処理する。
０℃そ３０分大気中で加熱処理する。次に１ｏ−ｓ〜５
ＸｌＯ−２Ｔｏｒｒ の真空中で７００°Ｃ４０分加
熱後、１０〜８０Ｔｏｒｒの真空中で１時間焼結して焼
結体を得に０（実施例４） 第４表に示す割合で配合を行ない、ボールミルで５時間
混合し第４表に示す条件で熱処理、そして粉砕して混合
粉末を得た。この混合粉末を硝酸リチウム水溶液に浸漬
処理、乾燥した。得られた粉末を２ｔ／ｃｍ” で成
型後６００°Ｃで８０分大気中で加熱処理する。
次に４ Ｘ １０−４ Ｔｏｒｒ 〜１０−８Ｔｏｒｒ
の真空中で６００℃１時間加熱後、０．５〜１．０Ｔｏ
ｒｒ の真空中で１時間焼結して焼結体を得た。
の真空中で６００℃１時間加熱後、０．５〜１．０Ｔｏ
ｒｒ の真空中で１時間焼結して焼結体を得た。
（実施例５）
実施例（１） （３） （４） テ得た焼結体から５＊
ｘＯ，７ｊＬｘ （Ｄ試片を切り出し、ロー付して、
５ｙｙ１．４ｘ２．５Ｊｔｘ２．５Ｘ８０Ｒのリベット
接点を作成した。この接点を市販の安全ブレーカ−に組
込み第５表に示す条件で過負荷−耐久試験層の温度上昇
および溶着にいたるまでの回数を測定した。その結果を
第６表に示す。
ｘＯ，７ｊＬｘ （Ｄ試片を切り出し、ロー付して、
５ｙｙ１．４ｘ２．５Ｊｔｘ２．５Ｘ８０Ｒのリベット
接点を作成した。この接点を市販の安全ブレーカ−に組
込み第５表に示す条件で過負荷−耐久試験層の温度上昇
および溶着にいたるまでの回数を測定した。その結果を
第６表に示す。
また比較のため内部酸イ（法によるＡｇ−１０％ＣｄＯ
。
。
及びリチウムを添加してＣ）壕い銀−酸化物、複合酸化
物混合粉で実施例（１）と同一条件で作成した接点を加
えた。伺、比較材の組成は第６表に示すとおりである。
物混合粉で実施例（１）と同一条件で作成した接点を加
えた。伺、比較材の組成は第６表に示すとおりである。
本結果により粉末冶金法によってつくった本発明の接点
が従来の粉末冶金法による接点、あるいは現在、主に使
用されている内部酸化によるＡｇ−１０９６ＣｄＯに比
べて耐溶着、耐絶縁・低接触抵抗特性をバランスよく具
備していることは明らかである。。
が従来の粉末冶金法による接点、あるいは現在、主に使
用されている内部酸化によるＡｇ−１０９６ＣｄＯに比
べて耐溶着、耐絶縁・低接触抵抗特性をバランスよく具
備していることは明らかである。。
このように本発明材料は、特に中電流用電気接点材料と
して優れた性能を示し、その工業的価値は大である。
して優れた性能を示し、その工業的価値は大である。
第５表
温度上昇 過負荷試験ＡＣ２２０Ｖ、１５０Ａ、力率０
．８試 験 開閉回数 ５０回耐久試験
ＡＣ２２０Ｖ、２ＯＡ。
．８試 験 開閉回数 ５０回耐久試験
ＡＣ２２０Ｖ、２ＯＡ。
開閉回数 ５０００回
上記試験後、温度上昇を測定
短絡試験 過負荷試験層、Ａ９２２０Ｖ、１５００Ａ。
力率０．７５で１極Ｏ、ＣＯつ２極０−ＣＯ−＞２極Ｃ
Ｏを溶着するまで繰返えす。
Ｏを溶着するまで繰返えす。
Claims (3)
- （１）銀基分散型合金においてカドミラ４、錫、亜鉛、
インジウム、アンチモンのうちの少くとも２種以上とリ
チウムの酸化物或いはそれらからなる複合酸化物粒子を
均一に分散することを特徴とする焼結電気接点材料。 - （２）カドミウム、錫、亜鉛、インジウム、アンチモン
のうち、少くとも２種以上の酸化物、或いはそれらから
なる複合酸化物粒子を５ｖｏ１９６以上４０ ｖｏ１％
以下、リチウムを重量％で０．００１％〜１．０９６含
むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の焼
結電気接点材料。 - （３）カドミウム、錫、亜鉛、インジウム、アンチモン
のうち、少くとも２種以上の酸化物、あるいはそれらか
らなる複合酸化物粒子を５容積％以上４０容積％以下、
リチウムをｏ、ｏｏｉ〜１．０重量％含む銀、基酸化物
分散型合金の製造において、銀−酸化物混合粉末にリチ
ウ云をリチウム塩で均一に添加混合する工程、この混合
粉末を圧縮成型し、リチウム塩の分解温度゛前後で加熱
する工程、前記仮焼結体を１０−” Ｔｏｒｒ以上の真
空中、リチウム塩の分解温度前後で加熱後、真空度を１
０１〜５００Ｔｏｒｒにして８８０℃〜９３０℃で本焼
結する工程からなることを特徴とする焼結電気接点材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56123481A JPS5825445A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 焼結電気接点材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56123481A JPS5825445A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 焼結電気接点材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825445A true JPS5825445A (ja) | 1983-02-15 |
| JPH0152459B2 JPH0152459B2 (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=14861694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56123481A Granted JPS5825445A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 焼結電気接点材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825445A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9140247B2 (en) | 2009-08-21 | 2015-09-22 | Durr Systems Gmbh | Rotary piston pump for metering a coating agent |
-
1981
- 1981-08-05 JP JP56123481A patent/JPS5825445A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9140247B2 (en) | 2009-08-21 | 2015-09-22 | Durr Systems Gmbh | Rotary piston pump for metering a coating agent |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0152459B2 (ja) | 1989-11-08 |
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