JPS5855545A - 接点材料の製法 - Google Patents
接点材料の製法Info
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- JPS5855545A JPS5855545A JP56152306A JP15230681A JPS5855545A JP S5855545 A JPS5855545 A JP S5855545A JP 56152306 A JP56152306 A JP 56152306A JP 15230681 A JP15230681 A JP 15230681A JP S5855545 A JPS5855545 A JP S5855545A
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- alloy
- oxide
- metal
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- metallic
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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】
この発明は電磁接触機、リレー等各種電気機器の接点を
与える接点材料に関する。
与える接点材料に関する。
従来、鍜−酸化カドミウム系、銀−酸化スズ系の接点材
料は、溶着消耗共生ない接点を与えるものとして知られ
、銀−ニッケル系接点は消耗が少なく加工性に富む材料
として知られている。しかしながらこれらの接点材料で
たとえばノーヒユーズブレーカの接点を形成すると短絡
時に流れる大電流のためこの接点間にアークが生じ、こ
のアークの切れが敏速に行なわれず短絡遮断性能に劣゛
るものである。
料は、溶着消耗共生ない接点を与えるものとして知られ
、銀−ニッケル系接点は消耗が少なく加工性に富む材料
として知られている。しかしながらこれらの接点材料で
たとえばノーヒユーズブレーカの接点を形成すると短絡
時に流れる大電流のためこの接点間にアークが生じ、こ
のアークの切れが敏速に行なわれず短絡遮断性能に劣゛
るものである。
そこで種々の試験を繰り返した結果銀を主体とし、これ
に酸化リチウムを分散させた接点材料がアーク特性番と
顕著な効果を示すことをみい出した。
に酸化リチウムを分散させた接点材料がアーク特性番と
顕著な効果を示すことをみい出した。
この接点材料は銀とリチウムの金属をアルゴン雰囲気中
で溶解して同容体を作り、これをさらに高温高圧の酸素
ガス中に放置する内部酸化法で得ると、酸化リチウムの
粒子が粗く、かつ銀の粒界に凝集し易く、その結果、こ
の接点材料で形成された接点は溶着特性及び消耗特性ζ
ζ劣る問題がある。
で溶解して同容体を作り、これをさらに高温高圧の酸素
ガス中に放置する内部酸化法で得ると、酸化リチウムの
粒子が粗く、かつ銀の粒界に凝集し易く、その結果、こ
の接点材料で形成された接点は溶着特性及び消耗特性ζ
ζ劣る問題がある。
この発明は以上の事実薯こ鑑みてなされたものでアーク
特性を維持した上で溶着特性及び消耗特性を改善するこ
とを目的とし、具体的には銀を主体とし、これに金属リ
チウムと該金属リチウムの酸化物よりも生成自由エネル
ギーの小さい金属酸化物を構成する金属単体を加えて銀
合金とし、この−銀合金を内部酸化することを特徴とす
る接点材料の製法を提供するものである。
特性を維持した上で溶着特性及び消耗特性を改善するこ
とを目的とし、具体的には銀を主体とし、これに金属リ
チウムと該金属リチウムの酸化物よりも生成自由エネル
ギーの小さい金属酸化物を構成する金属単体を加えて銀
合金とし、この−銀合金を内部酸化することを特徴とす
る接点材料の製法を提供するものである。
以下、この発明を詳説する。先ず銀合金から説明する。
この銀合金は銀を主体としこれに金属リチウムと該金属
リチウームの酸化物よりも生成自由エネルギーの小さい
金属酸化物を構成する金属単体を構成元素とする。ここ
で金属リチウムには酸化物、硫化物等の化合物を含まず
リチウム単体を含む。この金属リチウムと併せて用いら
れる他の金属単体は酸化リチウムよりも生成自由エネル
ギーの小さい金属酸化物を構成する金属単体であって、
生成自由エネルギー（−△Ｆ）が４６９×１Ｏ−３ＫＪ
／Ｋｍｏｌの酸化リチウムよりも小さい生成自由エネル
ギーを有する金属酸化物１こは５１６Ｘ１０″ＫＪ／Ｋ
ｍｏ／の酸化マグネシウム、１４２５Ｘ１０′す’Ｋｍ
ｏ ｌの酸化アルミニウム、 ７３３Ｘ１０−３ＫＪ
／ＫｍｏＪｆの酸化ケイ素、５５３Ｘ１０″−０１の酸
化カルシウムが該当する。したがって上記他の金属単体
としてはマグネシウム、アルミニウム。
リチウームの酸化物よりも生成自由エネルギーの小さい
金属酸化物を構成する金属単体を構成元素とする。ここ
で金属リチウムには酸化物、硫化物等の化合物を含まず
リチウム単体を含む。この金属リチウムと併せて用いら
れる他の金属単体は酸化リチウムよりも生成自由エネル
ギーの小さい金属酸化物を構成する金属単体であって、
生成自由エネルギー（−△Ｆ）が４６９×１Ｏ−３ＫＪ
／Ｋｍｏｌの酸化リチウムよりも小さい生成自由エネル
ギーを有する金属酸化物１こは５１６Ｘ１０″ＫＪ／Ｋ
ｍｏ／の酸化マグネシウム、１４２５Ｘ１０′す’Ｋｍ
ｏ ｌの酸化アルミニウム、 ７３３Ｘ１０−３ＫＪ
／ＫｍｏＪｆの酸化ケイ素、５５３Ｘ１０″−０１の酸
化カルシウムが該当する。したがって上記他の金属単体
としてはマグネシウム、アルミニウム。
ケイ素、又はカルシウム等の一種又は２種以上を組合せ
て用いられる。
て用いられる。
次にこれらの金属単体で構成された銀合金の組成比につ
いて説明すると、金属リチウムは重量％（以下単に％と
記す）で０．１〜３％が適当である。
いて説明すると、金属リチウムは重量％（以下単に％と
記す）で０．１〜３％が適当である。
すなわち０．１％未満ではアークの切れが改善されずア
ーク特性に寄与せず３％を越えるとこのアーク特性が劣
化するからである。他方この金属リチウムに併せて用い
られる金属単体は０．０１−１％が適当である。すなわ
ち０．０１％未満では消耗特性の改善に寄与せず、１％
を越えると電気抵抗が増大し、これにともなって溶着特
性が悪化するからである。つまり接点間が溶着しやすく
短絡遮断性能に効果がない。
ーク特性に寄与せず３％を越えるとこのアーク特性が劣
化するからである。他方この金属リチウムに併せて用い
られる金属単体は０．０１−１％が適当である。すなわ
ち０．０１％未満では消耗特性の改善に寄与せず、１％
を越えると電気抵抗が増大し、これにともなって溶着特
性が悪化するからである。つまり接点間が溶着しやすく
短絡遮断性能に効果がない。
なお、これらの金属単体にさらに鉄、コバルト。
ニッケル等の鉄族元素を加えた銀合金もこの発明におけ
る銀合金の範囲に含まれる。この場合、鉄族元素は０．
０５〜１％が適当で結晶粒を微細化する効果を示し、溶
着特性、消耗特性の改善に寄与する。すなわちこれらの
鉄族元素は０．０５％未満では結晶粒の微細化効果がな
く、１％を越えると粒界に偏析しいずれも溶着特性、消
耗特性に有益でないからである。
る銀合金の範囲に含まれる。この場合、鉄族元素は０．
０５〜１％が適当で結晶粒を微細化する効果を示し、溶
着特性、消耗特性の改善に寄与する。すなわちこれらの
鉄族元素は０．０５％未満では結晶粒の微細化効果がな
く、１％を越えると粒界に偏析しいずれも溶着特性、消
耗特性に有益でないからである。
さらにここで金属合金の製法について触れると、公知の
方法が用いられる。たとえばアルゴンガス等の不活性ガ
ス雰囲気中で金属単体を溶解し、金種で鋳造し焼鈍圧延
し、所望の形状に賦形した合金を得る方法が採用できる
。
方法が用いられる。たとえばアルゴンガス等の不活性ガ
ス雰囲気中で金属単体を溶解し、金種で鋳造し焼鈍圧延
し、所望の形状に賦形した合金を得る方法が採用できる
。
次ぎ銀合金の内部酸化について説明する。内部酸化は酸
素ガス雰囲気中で合金を長時間高温に加熱してなされる
。時間的要素は酸化反応の平衡状態に至る限度で定めら
れる。この内部酸化はいくつかの酸化反応をふんで終了
する。すなわち銀合金中に侵入した酸素は酸化物の生成
自由エネルギーがリチウム酸化物よりも小さい金属酸化
物の金属単体を最初に酸化し、ついで金属リチウムを酸
化する反応が開始する。すなわち最初に酸化された金属
単体の酸化物は合金中において核となり１、この核のま
わりに二次的に生ずる酸化反応の生成物酸化リチウムが
析出する。この酸化リチウムの析出は多数の核において
生ずるので微細であって、かつ粒界析出が減少するので
消耗特性ならびに溶着特性の改善効果が発現する。
素ガス雰囲気中で合金を長時間高温に加熱してなされる
。時間的要素は酸化反応の平衡状態に至る限度で定めら
れる。この内部酸化はいくつかの酸化反応をふんで終了
する。すなわち銀合金中に侵入した酸素は酸化物の生成
自由エネルギーがリチウム酸化物よりも小さい金属酸化
物の金属単体を最初に酸化し、ついで金属リチウムを酸
化する反応が開始する。すなわち最初に酸化された金属
単体の酸化物は合金中において核となり１、この核のま
わりに二次的に生ずる酸化反応の生成物酸化リチウムが
析出する。この酸化リチウムの析出は多数の核において
生ずるので微細であって、かつ粒界析出が減少するので
消耗特性ならびに溶着特性の改善効果が発現する。
以下、実施例ならびに比較例を挙げて、この発明の目的
効果を裏付ける。
効果を裏付ける。
実施例１乃至実施例６として例示した接点材料の製造条
件及びこの発明の構成と効果を比較するための比較例１
乃至比較例３の製造条件は共通であって具体的には次の
とおりの条件で接点材料を得た。
件及びこの発明の構成と効果を比較するための比較例１
乃至比較例３の製造条件は共通であって具体的には次の
とおりの条件で接点材料を得た。
接点材料の製造条件
各金属単体が次表番ζ示す各実施例、比較例の組成で成
る組成物をアルゴンガス雰囲気中で１３００℃に加熱し
溶解せしめ次ぎ金型で鋳造し、焼鈍し、鉄板クラッドを
経て圧延を施し１ｍ厚の板に賦形した銀合金を得た。そ
の後この銀合金を内部酸化し接点材料を得た。内部酸化
の条件は６００℃で酸素ガス雰囲気中に１００時間放置
した。
る組成物をアルゴンガス雰囲気中で１３００℃に加熱し
溶解せしめ次ぎ金型で鋳造し、焼鈍し、鉄板クラッドを
経て圧延を施し１ｍ厚の板に賦形した銀合金を得た。そ
の後この銀合金を内部酸化し接点材料を得た。内部酸化
の条件は６００℃で酸素ガス雰囲気中に１００時間放置
した。
この接点材料の性能は測定の結果次表のとおりであって
、比較例に示した製法に依り得られた接点材料より優れ
たものであることが認められる。
、比較例に示した製法に依り得られた接点材料より優れ
たものであることが認められる。
なお、各性能についての試験条件は次のとおりである。
（１）アークこう着時間
短絡遮断性能の指標であって、試験片をブレーカの接点
材料として用い接点を形成し、短絡とともに生ずるアー
クの変化をとらえた。ここでアークこう着時間を具体的
に説明すると接点間に生じたアークが変動せずに停滞す
る時間であって、発生したアーク番こ伴なって電磁力が
生じ、この電磁力によりアークが移動する時間で従って
短絡遮断性能はアークこう着時間の短縮によって改良を
意味するものである。
材料として用い接点を形成し、短絡とともに生ずるアー
クの変化をとらえた。ここでアークこう着時間を具体的
に説明すると接点間に生じたアークが変動せずに停滞す
る時間であって、発生したアーク番こ伴なって電磁力が
生じ、この電磁力によりアークが移動する時間で従って
短絡遮断性能はアークこう着時間の短縮によって改良を
意味するものである。
なお短絡電流は５．２ＫＡである。
（２）消耗特性、溶着特性
この種試験では代表的なＡＳＴＭ試験方法に基づいて行
った。具体的条件は次のとおりに設定した。
った。具体的条件は次のとおりに設定した。
負 荷；交流単相で１００Ｖ ４０Ａ接点形状；φ
−５１ 開閉回数：１０万回 試験数；３個 なお次表における消耗量は平均値で示し、溶着回数は３
個に生じた溶着回数の統計で示した。接点材料としての
優劣は消耗量溶着回数いずれも減少によって判別される
。
−５１ 開閉回数：１０万回 試験数；３個 なお次表における消耗量は平均値で示し、溶着回数は３
個に生じた溶着回数の統計で示した。接点材料としての
優劣は消耗量溶着回数いずれも減少によって判別される
。
手 続 補 正 書（自 発）
畔５７年７月２６日
特許庁長官 殿
１．事件の表示
昭和５６ 年 特許願 第１５２３０６号２、発明
の名称 接 点 材 料 ３、補正をする者 抽圧の内容 （１）明細書の発明の名称を「接点材料」から「接点材
料の製法」に訂正する。
の名称 接 点 材 料 ３、補正をする者 抽圧の内容 （１）明細書の発明の名称を「接点材料」から「接点材
料の製法」に訂正する。
（２）明細書の特許請求の範囲を下記のとおり訂正する
。
。
（リ 銀を主体としこれに金１４リチウムと該金属リチ
ウムの酸化物よりも生成自由エネルギーの小さい金鵬酸
化物を構成する金属単体を加えて銀合金とし、この銀合
金を内部酸化することを特徴とする接点材料の製法。
ウムの酸化物よりも生成自由エネルギーの小さい金鵬酸
化物を構成する金属単体を加えて銀合金とし、この銀合
金を内部酸化することを特徴とする接点材料の製法。
（２）上記金１ｍ酸化物を構成する金職単体は合金に対
して０．０１〜１重ｔ％であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の接点材料の峡法。
して０．０１〜１重ｔ％であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の接点材料の峡法。
（８）上記金Ｆ４酸化物を構成する金属単体がマグネシ
ウム・アルミニウム、ケイ素・カルシウムの群から選ば
れた一枠又は二種以上であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の接点材料の製法。
ウム・アルミニウム、ケイ素・カルシウムの群から選ば
れた一枠又は二種以上であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項又は第２項記載の接点材料の製法。
（４）上記金属リチウムは合金に対して０．１〜８重蓋
％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項又は第３項記載の接点材料の製法以上
％であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項又は第３項記載の接点材料の製法以上
Claims (3)
- （１）鍜を主体としこれに金属リチウムと該金属リチウ
ムの酸化物よりも生成自由エネルギーの小さい金属酸化
物を構成する金属単体を加えて銀合金とし、この銀合金
を内部酸化することを特徴とする接点材料の製法。 - （２）金属酸化物は合金に対して０．０１〜１重量％で
あることを特徴とする特許請求の範囲ｉＪ１項゛
記載の接点材料の製法。 - （３）金属酸化物を構成する金属がマグネシウムアルミ
ニウム、ケイ素、カルシウムの群から選ば（４） 金
属リチウムは合金に対して０．１〜３重量
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152306A JPS5855545A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 接点材料の製法 |
| US06/390,944 US4502899A (en) | 1981-06-30 | 1982-06-22 | Electric joint material |
| FR8211533A FR2514548B1 (fr) | 1981-06-30 | 1982-06-30 | Materiau pour joint d'appareils electriques et procede pour la production de ce materiau |
| DE3224439A DE3224439C2 (de) | 1981-06-30 | 1982-06-30 | Elektrisches Kontaktmaterial und das Herstellungsverfahren für ein derartiges Kontaktmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152306A JPS5855545A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 接点材料の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855545A true JPS5855545A (ja) | 1983-04-01 |
| JPS6127455B2 JPS6127455B2 (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=15537637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56152306A Granted JPS5855545A (ja) | 1981-06-30 | 1981-09-25 | 接点材料の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855545A (ja) |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56152306A patent/JPS5855545A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6127455B2 (ja) | 1986-06-25 |
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