JPS5925328B2 - 電気接点材料およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内部酸化法によって製造される銀−酸化物系
接点材料に係る。

内部酸化法によって製造される銀−酸化物系電気接点材
料として、銀−酸化カドミウム系接点が広く用いられて
きた。

銀−酸化カドミウム系接点は接点に必要な低接触抵抗特
性、耐溶着性、耐アーク消耗性を比較的バランスよく具
備しているため、リレー、コンタクタ−１安全ブレーカ
−１配線用遮断器、気中遮断器など小〜犬電流域にわた
り使用されている。

しかしながら、接点構成材の中にカドミウムを使用して
いるので、製造時において、あまり望ましいものではな
い。

銀−酸化物系の接点材料の中には、カドミウムを用いな
い接点材料として、銀−酸化錫系、銀−酸化インジウム
系−銀一酸化亜鉛系、銀−酸化マンガン系等の接点材料
がある。

中でも銀−酸化錫−酸化インジウム系材料は、銀−酸化
カドミウム系に比べ、耐溶着性に劣るものの、絶縁耐圧
特性に優れている特徴があり、この特性を生かして耐溶
着、耐アーク性を付与させる試みが多（なされている。

即ち、銀−酸化錫−酸化インジウムに、鉄族元素、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属添加等である
。

本発明者等は、銀−酸化錫−酸化インジウムおよび、こ
れをベースとした材料に添加元素を加えた接点材料を提
供してきた。

中でも鉄族元素の添加は、内部酸化後分散する酸化物粒
子を球状化させ、且つ結晶粒を微細化させて、接点の耐
アーク、耐溶着性を向上させることは知られている。

しかしながら、鉄族元素は銀に対する固溶限が少なく、
ニッケルの場合では４００℃で０．０１２ｗｔ ％ 、
９２２℃で０．１０２ｗｔ％である。

従って、鎖中にこれら鉄族元素を混入させることは、極
めて困難であることも知られている。

本発明者等は、銀−酸化錫−酸化インジウム合金系に対
し、鉄族元素、中でもＮｉについて、詳細な検討を加え
た結果、通常の溶解方法では、すでに知られている如く
、０．５％まではＮｉは比較的均一に混入するが、０．
５係を越すとＮｉが凝集して大きな塊となり、このよう
な材料について接点性能評価を行うと、均一に混入した
０、５％までは、Ｎｉ含有量の増加とともに、すでに知
られている如く耐アーク性、耐溶着性ともに向上するが
、０．５％をこえてＮｉが凝集して塊となっているもの
は、耐溶着性が極端に低下する現象を見出した。

この原因は定かでないが、Ｎｉの凝集が接触面となった
ためと推測される。

とのＮｉの均一分散化をはかるために、Ｎｉ −８ｎ金
属間化合物を使用することを本発明者は先に提供してき
た。

本発明は、Ｎｉの均一分散化の製法を基にして、種種の
添加元素について検討を加えた結果、銀−錫一インジウ
ムーニッケルに硼素を添加することニヨって銀−錫一イ
ンジウムーニッケルでは期待できなかった耐溶着性の向
上効果があることを見出した点にある。

本発明の接点材料は、鎖中に金属錫を３％をこえ１２係
未満、金属インジウムを１係をこえ４係未満、ニッケル
を０．１係をこえ２係未満、硼素を０．００１％をこえ
０．５％未満の合金を内部酸化せしめたものである。

まず、ＮｉＢ以外の元素の範囲を限定した理由について
説明する。

金属錫が３係未満では酸化物含有量が少なく、また１２
係以上では内部酸化が著しく困難になるためである。

インジウムが１係未満では、中電流域用としては酸化物
量が少なく、また４０％以上では錫とのかねあいになる
が、酸化物が針状化し、接点の加工性、および接点性能
、中でも耐アーク消耗性が低下するためである。

更にインジウムは高価なた５め、コスト面でも高価にな
りやす（工業上は４％未満が適当である。

接点性能、中でも耐溶着性は鎖中に含有する酸化物量に
依存するため、錫とインジウムを組み合わせた合計の含
有量が重要となり、低含有量域（４〜７係）は、リレー
、スイン 。

チ等の小電流域、高含有量域（７〜１５係）は、安全ブ
レーカ−１配線用遮断器などの中〜大電流域用接点とし
て適当である。

Ｎｉは前述の如く、０．５％以上では通常の金属ニッケ
ル添加では溶解、鋳造時Ｎｉが凝集するた。

めに均一に混入しがたく、そのために接点性能が低下す
る。

Ｎｉの均一混入を健全にするためにＮｉ −８ｎ金属間
化合物を使用するのが最適である。

硼素は、融点が高く、単体としての添加は極めて困難で
ある。

硼素の添加にはＮｉ −Ｂ金属間化合物を使用するのが
最適である。

Ｂが０．００１ ％未満では耐溶着の向上効果が少なく
、０．５係以上では耐アーク性が低下する事実に基づく
。

又Ｎｉは０．１％未満ではＢとのかねあいで耐溶着性の
向上効果が少なく、又２係以上ではＮｉの均一分散確保
が困難なためである。

次に本発明の電気接点材料の特性を一層明瞭ならしめる
ために、具体的な電気接点の代表的な実施例を述べる。

第−表に示す合金組成をＮｉ −８ｎ金属間化合物（６
ＯＮｉ −４０Ｓｎ ）Ｎｉ −Ｂ金属間化合物（６７
Ｎｉ−３３Ｂ）粒、金属錫、金属インジウム、鉄粒で配
合、坪量し、溶解、鋳造し、伸線加工後７００℃空気中
で酸化し線を得た。

この線材をヘッダー加工により５φＸ１．４Ｘ２．５φ
×２．５×３ＯＲのリベット接点を得た。

このリベット状接点を市販の安全ブレーカ−に組み込み
、第２表に示す条件で過負荷試験後短絡試験を行い、絶
縁耐圧および溶着に到るまでの回数を測定した。

その結果を第３表に示す。

また、比較のためＡｇ −１０％ＣｄＯ接点を加えた。

本結果よりＮｉおよびＢを共添加した本発明材が銀−酸
化錫−酸化インジウム系接点および従来の銀−酸化カド
ミウム材料以上の性能を示し、その工業的価値は犬であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鎖中に重量比で金属錫量３係をこえ１２係未満、金
   属インジウム１係をこえ４係未満、ニッケル量０．１％
   をこえ、２％未満、硼素を０．００１％をこえ０．５％
   未満を含有し、且つニッケルが均一に分散していること
   を特徴とする内部酸化銀−酸化錫−酸化インジウムー酸
   化ニッケルー酸化硼素系電気接点材料。 ２ 金属錫と金属ニッケルの重量比が６０対４０からな
   る金属間化合物、金属ニッケルと硼素の重量比が６７対
   ３３からなる金属間化合物と、銀、金属錫、金属インジ
   ウムを溶解、鋳造し、重量比で金属錫３係をこえ、１２
   ％未満、金属インジウム１％をこえ４係未満、ニッケル
   量０．１係をこえ２係未満、硼素０．００１％をこえ０
   ．５％未満、残部銀からなる合金を作成し、これを内部
   酸化することを特徴とする銀−酸化錫−酸化インジウム
   −酸化ニッケルー酸化硼素系電気接点材料の製造方法。