JPS5942734A - 電気接点及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は貼気接点及びその製造方法に係り、特に真望し
ゃ萌壽に用いるに好４な′１腐及びその製造方法に関す
る。

Ａ望遮断器用亀気接点のうち１例えば、低サージ用とし
てめげられるＣｏ−Ａｓ’−Ｔｅ、Ｓｅ系のＣ容置合金
（特禎昭５５−８１４２５号）からなるゴ妾点け、ｆれ
た低サージ性をゼし、しかも耐電圧性及び大電流Ｊ、ｔ
ｌ；Ｉｒ１Ｊｐ力とも＾い。この合金はｓＣ。

粉木金あらかじめ軽度に焼結しておき、この気孔部にＡ
ｔ−Ｔｅ、　ＡＶ−Ｓｅ合金序を真望中で浴攪すること
によって製造される。色種として用いる場合、そ２Ｌら
はホルダあるいは補助電極板等にろう付される。しかし
て発明者らが個々のろう付法を検討したところ、Ｔｅ、
Ｓｅ量が少ない浴α曾金ニオイテは−Ａｆ／Ｃｕ共晶Ａ
　ｔ　ロう（ＪＩＳ規格、ＢＡＹ−８）Ｖこて接合可能
でめるが、Ｔｅ。

Ｓｅ量が約１０貞量％を越えることを非線にろう付１生
が悪くなることが認められた。こ、れは、Ｔｅ。

Ｓｅが接合層（Ｉ−脆くするためであると考えられる。

さらに、Ｔｅ、　Ｓｅ量の少ない合金においては、接、
を力は１足するもりの、Ａ２ろν付すゐと、ろう材が溶
υせ霊亀＋ｕｉ内部に拡故、浸透する頑向かあシ、この
結果、電極としＣＣＤ性ｌ止が変動するという問題も出
／（。この−［＆は＋　（、：　０１２Ａ　ｙＰ　ｂ　
。

ＡｒＢ１釦ｔ６　＆　したＬα函ｔろう付した場合にも
生じた。叉％　ｍ＋砺体ｉに’ｅ、　Ｎｉ、　Ｃｒ、　
Ｗ’、　Ｍｏに置き候え、これにＡター′Ｊ″ｅ、Ａ４
’−８ｅｆ溶浸したものについても同様なことが生じ７
ヒ。一方、イ事橿のろう材、例えばＪＩＳ規格ＶＣめげ
１りｌしている池の１３Ａｆ系、　ＢＣｕ）’系、ｊＪ
Ｕｕ系などで谷独ろう付試ノ挾τし４處したが、いずれ
も埃盾力が上がＬ）なかった。こりよシ？（−尚融点正
ＡＪル腕箱庫に八り合金を溶浸した１オ丹は、低す−ノ
用共全週所器品として誕れた狩住を発揮するにもがかイ
ノらず、◇う付性に問題があり、実用化の障壁となって
いた。

本発明の目的ば、１隠支持部材なとＶＣ／）’ｊ付した
屍の接合強度が極めて向く、ケ／）眠気ゴ妥点及びその
製造方法金徒共することにるる。

不発明は、実質的に耐火性尋喝材からなる層と、耐火性
４祇材粉末の多孔亘虎貼体に専心性蛍属勿溶浸してなる
層と、を有することを特徴とする祇′Ａ接点である。ぼ
た本発明は耐火性容器の底に実質的に耐火性導電材より
ｌる板企入れ、その上に耐火性導電材粉末ｒ入れて〃目
止焼結させ、その後尋ｒＩＬ性金属ｔこの焼結体に溶浸
することを特徴とする嘔気接点の製造方法、および耐火
性容器の底に耐火性導電材の微粉末を入れ１次いでその
上にこれよりも粒度の粗い耐火性４屈材の粉末を入れて
〃旧上尭結をぜ、その後導ｒ匡住金属をこの焼結体に溶
浸すること全特徴とする色気接点の製造方法である。

発明者らは、一般の溶解材料と舛なり、上記した低サー
ジ屯極材料が粉末冶金的な手法（例えばＩ谷浸法）で製
作されていることに着目し、第１図に示すような粉末積
層型の複合炭帖木Ｓ紫とりあげて鉛意イυｆ死勿重ねた
。すなわち、耐火性導１毬材の粉末を用いて、成極とし
た場合アーク発生に関係するａ所面側ｔポーラスとなシ
かつろう材面側がち密になるように焼結しておく。焼結
方法として（よ、積層した上層部の粗い粉末Ｃがち密化
せず、上層部の微粉末ｆのみがち密化されるような所定
の阪ｌＩ、１２ｉ粕条件を選んで〃ＩＪ熱する。一般に
、とのよりに粒贋差の異なる粉末ｒ積層してｇ８結する
と。

それぞれ粉末毎に焼結の進イーｊ　Ｉｆ台が違うことか
らそれらの界ｍｌでわん曲したり、あるいは割れが生ず
る。これを解決すめには、上−）成形体がわん曲しない
ように上下に拘束力を加えながら焼結すると良いことが
分かった。その方法としてｔＪ、ｔｌつにはホットプレ
ス法がるり、もつと簡単な方法としては、成形庫の上に
おもりｆｃｖｔでやることでも良い。なお、第１図の（
ＩＪ−１）ｆよ、粗い粉末　　Ｃと微粉末の４　ｆ　＋
ＩＪに、−七れうの中間粒度・と有する粉末ｍｔはさみ
、できるノ゛乙け、わん曲を少なくし、かつ層間の結・
片方を高めろようにした：焼結体Ｓの構造の例である。

このようにして焼結すると。

それらは第１図の（Ａ−２）、（Ｂ−２）に示すような
形状となることが分かつ／こ。Ｆ虐部の砿粉末層は、若
干、直径方向の収イイａがみられ、又、尚さも減じられ
ている。しかし、上Ｆに招来しな、り；ら焼結している
／こめ、殆んど、ｌノん曲していない。

゛屯憾として用いるのに実用上は殆んど問題がない。

次に、Ｃｏ粉粉末上上述よりに焼結した焼結体中に各種
Ａｖ＠釡を溶浸してみた。この結果、上層部の粗い粒子
の間隙にはＡり曾金が十分浸透し、一方下層部のち密化
された層には、殆んど浸透しないことが確認さＩした。

ナなわら、上記積層焼結体Ｓの上層部はＣｏとＡｒ合笠
の溶浸相となり。

下層部は純ＣＯ相になっている。このため、ろう何面に
おいては、接合性を阻害するＡ１會金相が全くない嵯極
構造とすることができた。したがって、成極を成極支持
部材（純ＣｕＪＡ）にろう付となシ、これは従来のＢＡ
Ｙ−８（Ｃｕ　−Ａ　ｆ共晶ろう材）により闇単に接合
でき、しかも接庸力も十分大きくとれることができた。

同様に、ｐｅ。

Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａを用いて４＊）ｔｉ焼焼結
を作り、梅々のへ２合金盆溶浸したものを上記の如くろ
う付した場合も、同じよりに効果があることが認められ
た。

さらに、上記のように粉末同志を積層する他に、通常の
溶製し／ζＣＯ板を底にし、その上にＣＯ粉末ｔＪ／ｒ
足のノ厚さたけ積層しＣか″ら尻成して与／ζ。

仁の結果、粉末と板との接せ力も大で、同じようにＡ２
付笠の皮透釦阻止でさ、良好７ｒ４妥は曲が優られるこ
とが分かった。このよりな績層溝造ｅよ曲の炭化モリブ
デン、炭化り／ゲス戸ン、炭化メンタルなどの高融点材
かりなる凄点にも通用り能であり、接曾注ｒ大巾に数件
できる。ま／こ、本発明のものはこのような捩点部分に
Ｖみ必要なＡ２会金を浸透みせれば艮いものでめ、−、
）ことから、ｊ４′笠属としてのＡｙｋかＬ０百約でさ
る構造でもめる。

夷ガ山例　１ 本発明に係る遊猟」妥点足採用した電極を内蔵するＪｃ
壁し？断器用真空バルブは第２図に示すような？４造ｋ
Ｍすな。かかる真ｌパルプＱよ、セラミックスもしくは
結晶比ガノスなどのよ０な、・也縁惰１ｊ！ｉｌ−有し
、その両端を並属製の端子板２，２′によって封じ、そ
の内部は市兵、尤に床たれている。その中に、一対の成
極、すなわち、固足「ｄ・画３と、ベローズ６ｒ介し、
開閉でさ心よりにしたＩｊＪ′励側ｔｙ、４４とから成
っている。なお１．・浦子仮の一方には排気′！ｆ５を
設け、兵仝ポングに後続さｇる。−他をとり囲むように
設けられた円面状の７−ルド７は屯・膓４ｉ１を成・物
質がしやＦＥＴ時に蒸発し、それが飛散、耐層す７ｂこ
と全防止するためのものである。

第２図に示すように、電極３，４は肩「ｄもしくは照会
金製のｔ＋Ｉｉ助峨極板８，８′上に６９１寸され、さ
らにそれらｔよ銅製のホルダ９．９′にろう付８　ｔし
ていゐ。

実施列ｌのＬ１極の」二目己仮焼結方法としてＣ１１粒
腿燈のめるＣＯ粉末をφ４　Ｑ　１ｎｌ１１カーボるつ
ぼ中（Ｃ・　　イ責ノーシ、そＶままおもり勿のせ゛、
水素雰囲気中にて９００Ｃで１時１川力旧嗅し、さらに
真室中にて９５０〜１ｏｏｏｔ：’で３時間の脱ガス処
〕里を施したものを用いた。ちなケに、上記ＣＯ仮焼結
体用の粉末粒度としては、上層部に比較的狙い粉末とし
て５０〜６０μＩｎ、下層部には１〜３μｒｎ粒匝の故
粉末を用いた。それぞれの粉末の量としては、　）ｌ′
Ａ粉：微粉末−７：３（体積比）とした。この結果。

粗い粉末側の焼結１掟の気孔率は約５６″）６．一方。

微粉末１１１の気孔率は７Ｘ以下でめった。次に、この
焼結体にあらかじめ浴１−（シておいたＡりとＳｅのｔ
Ｕ：け金（ＡＩ２　Ｓｅ　　電工成分とした出片１勿イ
１］のものノをＪ４全中Ｖ（て溶浸ざ−ヒだ。この結果
、」二記焼結庫の上層部の気化□１分にＡｙ−Ｓｅ台主
がｌ！：？Ｊ密度に光又んされ、−力、Ｆ／１ｊｊｉの
×（孔の少７１い部分には全く浴（支）もイしでいない
ことか確認さｉした。これは下層部ｔｉス（孔が少ない
１ｌｌＪに、気孔の岨続性を失っているだめ溶ａが阻止
さｇ　−ＣＬ　跋うものであると推察さ７しる。

次Ｖここの溶浸せ戴【衣囲切１刊した後、第３図に示す
よりにＣｕ装Ｖ浦助屯極板１４にＡ１ろう付した。ＡＩ
ろう付方法として蚤よ、＋ｊｉＪ連した下）ｉ部の７容
浸されていないＣｏ　＋酊１１とＣｕ製補助’１４匣１
４との間ＶこＢｉ’ｔター８　（Ｃｕ−ＡＰ共晶ッシ材
）１２をはさ与、Ａ室中にて８００〜８３０Ｃに１５分
間保持ずゐよ′）ｔこし７′こ。この＋ｉ′７米、献、
１□ｌ力は浴浸合釡のそれよりも大でるり、欺７こ、ｖ
ｆ米、単純に溶浸材のその■を直放Ｑシ付しださいＶこ
みられたよりなｈ　ｙ６シの母材へりしか込４・もヱく
牟られず、非常に曖！七だろνＩＪ１土が認められンも
。

なお、第４図に示すように、狙い粉末と微粉末との積ノ
ー境界も非常に接着性が良好であり、それらの溶浸後の
接層強度は上部の溶浸層よりも犬であることケ４１ｔ１
認した。第５図は上記したＡ１ろう材部の接合層の顕微
鏡写真であり、ろ９材が一様にぬれていることが分かる
。

以上のようにして接合されだ電極を内蔵した真、望パル
プを用いて所定のしゃ断操作を繰シ返したところ、良好
なしヤｌ＃ｉ荷性が得られ、シ〃為も接せ部分には例の
異常も認められなかった。

実施例２ 黒鉛製の両型の底にＮ皿板を入ｆＬ、その上に５０〜６
０μＩｌｌ径径のＣＯ粉末を積層し、さらにその上にス
テンレス製のおもｂｉのせ、水素ガス中で９００ＣＸ３
ｈの焼成を行ない、その後１ｏｏｏｃで兵望脱ガス処理
した。次に、との′）Ａ結体中に、ＡｌとＴｅの付会（
Ａ４２Ｔｅを主成分とした化合物相ンを真室中で溶浸さ
せた。この結果、前記ＣＯ粉末とＮｉ板との嵌着性も良
く、又。

Ａｔ−Ｔｅ合金の溶浸性も優れていることｆｌ−確認し
た。さらにこの溶浸材全果凡例１と同様に表面切削し、
Ｎ皿板の面紫ろう対面とし、Ｃｕ製の補助電極板１４に
Ａｔろう付してみた。この結果、非常に優れたろう付性
が得られ、くシ返しのしゃ断操作によっても接片部分に
は何ら異常は認められず、実用可能であることが分かっ
た。

実施例３ ＸＪＵ例２と同じようにして、Ｃｏ板の上にＮｉ初末全
４責／ｉｌ、それを真室中１ｏｏｏｔ：’にて焼成し、
その後にＡｆ−１０Ｂｉ　　、　ＡＩ−”Ｐｂ　、　Ａ
ｌ　−’　Ｃｄ　。

合金（ｉ景％）をそれぞれ７Ｇ望中約１ｏｏｏｃで溶浸
した。これらの結果においても実施例２，３と同様に良
好な溶浸性と浸れたろう付性が認められた。

実施例４ Ｃｏ仮の上にＷＣ−１２Ｃｏ（班拙％ンの組成ヶ射する
合金粉末を積層し、それ全豹１ａｏｏｃにて焼成し、そ
の後約１２００Ｃで八？−３７Ｔｅ　、　Ａｔ　−２７
Ｓｅ　　合金を溶浸した。この結果においても良好な溶
浸性と優れたろう付性が得られた。

夾Ｍ　例５ 央〃也例４と同じようにＣＯ根板上ＷＣ粉末を績ノーシ
、それらを約１４ｏｏｃで焼成し、その後にＡター２７
Ｓｅ　Ｉ　Ａｊ’　”Ｔｅ合合金金１２００Ｃで溶浸し
た。この結果においても良好なＫＩ浸住と誕れたろう付
性が潜らｚした。

以上（１）通）本発明に糸る色気埴点によれば、溶ｌｉ
＊質のしみ出しによる接合不良ｋｙｒ＜Ｌ、た接合前置
の尚いりう付がｈ１１泪となる。さらに、接点材として
、喝気日ソ特性金圧右する所定の厚さのみにＡｖ曾雀４
！を浴凌させてやれば良いところから。

八２の消費ｉが少なくてすむ。この結果、副路的にも女
いもりとなる。また、ろう付の際の母材υ１υへのろう
材の拡酸浸透も防ぐことができ、陽極０４１所性雇も同
上される。

図面の＋！ｒｉ＊な説１男 第１ｑ（Ａ−１）（Ａ−２）、（ＪＪ−１）（Ｂ−２）
は本発明の実施例に糸る成魚を製造する瞳の粉木積層法
を説明する図、第２図は真窒運Ｖ＠器用真仝パルプの遮
断概略図、第３図は也憾の断面図、第４図は粉末、偵層
部の界凹の金属組成を示す顕微鏡写真、第５図はろつ封
部の接合層の寅属＃１械を示す顕做跳写兵である

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐火性導電材に冨む層と、該耐火性２８屯材粉末の
   多孔質焼結体に導電性金属を溶浸してなる層どの積層構
   造をゼすることをイケ徴とする眠気接点。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記耐火性４亀材
   よシなる層が溶製材でめることを特徴とする眠気接点。 ３、特許請求の範囲第１項において、前ｉＣ実質的に耐
   火性笠間よシなる層が４祇住笠璃を実質ぼジに浸透させ
   ない程度に高督度に焼結された耐火性導ぼ材粉末の焼結
   体であることを１ｆ減とする眠気接点。 ４、特ｉｆ′Ｆ、Ｉｉ’ｆ求の穂囲第１項ないし渠３項
   のいずれか１項において、前記実質的に耐火性４亀材か
   らなる層の耐火性導電材と、前記導厄性金属金溶浸して
   なる層の耐火性専ば材とは材質が異なることケ・待機と
   する電気Ｊ妾点。 ５、符許、１々求の範囲第１ＪＪＲないし第４項のいず
   ｎか１項において、耐火曲導「↓ｔイ］は鋼よりも融点
   が高い釜属を生成分とする眠気接点。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項
   に２いて、前記導屯性址属は融点が１２００Ｃ以下であ
   り、かつぞの那点が前記耐火性２η８屯材の１鋏点よシ
   も低く、しかも亀メζｉｊＪに艮・・４１本でめにとを
   特許とする眠気接点。 ７、・特許請求の・氾囲第ＩＬＡないし、４％　６偵の
   いず７’Ｌか１．１において−ｆｉｌＪＢ山１１１ｔ火
   注２、・ｂ　’ｒｌＬ材はＦ＊、Ｎｌ。 Ｃｏ、Ｃ１ＨＭ　ＯＨ’Ｗｇ　ｉ　ａの１Ｎ又は２偵以
   上ケ主成分とすることを・；芋畝とするＩＩＬ気筬点。 ８、％許請求の・Ｉ・α−６１４’　１項ないし第６項
   のいずれか１項において、前記耐火住専也「づはＭｏ、
   Ｗ。 Ｔ、のそれぞれの炭化物の１４■叉は２４ｊ４以上金主
   成分とすること？Ｃ待漱とする眠気」妾点。 ９、′特許請求の範囲第６．負におい℃、前記・厚屯注
   雀属は鋼、鋼什金、銀合雀の工種でめることｋ　ｔｒｔ
   徴とする１気接点。 １０、特許ｄ〜求の１見回第９項において、前記鋼せ工
   及び蚕合ｉ１／、１：Ｊ’ｂ＋　ＪＪ　ｉ　、　ｉ’ｅ
   、　Ｓ　ｅ、　Ｓ　ｂ。 ｃｄなどの低融点かつ高蒸気圧なる元素金ざむことをｔ
   ｔ、ｌＩ敢とす、６屯気接点。 １１、・侍訂請Ｊくの範囲第９項において、前記銀合金
   はＡｌ’２Ｔ。、Ａｆ２Ｓｅなどの銀カルコゲカイトを
   主成分とすることを特許とする眠気接点。 １２、特許請求の範囲第１項にお膣て、前Ｂｃ＋ｍｄ火
   曲４Ｉ火付４ＩＥ材の多孔質焼結体の気孔率は１０〜７
   ゜ヌぎであることをｌ’Ｗ徴とする眠気接点。 １３、特許請求の範囲第１項において、前記実質的に劇
   大計導電材から１６層は気化率がｉｏ、９６以ドである
   ことｒ特赦とす／）１区気後点、。 １４　耐火性ｄ詩の底に実質的に耐火注導屯材より、す
   る仮を入れ、　−１−の上に銅火注尋颯（オ扮未を入れ
   て刀日圧焼結させ、その友、４ｒｕ注雀属伊この焼に古
   体に溶浸することｔ７ｒＪ−敵とする眠気接点の製造方
   法。 １５、　’ｌ与ｊ干ＪＲ３Ｅ　（７）　ｌｉ巳１用ｉｊ
   ’、　１４　Ｊ）４にオＬ、−＋−［、＋ｊｕ　Ｂｄ実
   貞的に＋１ｕｔ火注尋−材７す・らなる板は、あらかじ
   め微粉末を加圧成形し、魂成して作った板であること金
   庁減とする１Ｌ気接点の製造方法。 １６、特許請求の範囲第１４項において、ＴｊＬｊ由耐
   火性導畦材粉末の８径は１０μｍ１］より大きく１００
   μｍよシ小さいこと全特徴とする眠気接点の製造方法。 １７、％許請求の範囲第１５ＪＡにおいて、υＱ記機微
   粉末粒径は平ｋＩ３Ｊ稼径が１０μｍｎ以Ｆであること
   全特徴とする眠気接点の製造ガＩム。 １８、特許請求の範囲第１４項において、前記導心性金
   １例の溶浸を、非酸化性のｄ囲気で行なうことを特徴と
   する眠気接点の’ＪＵｍガ法、１９、特許請求の１１・
   旧ｉ１Ｊ第１８項ｅこ゛ち・いて、前記非改化性４曲気
   は具９　”？？　’５）って、さらにｒｒｌｄ、　Ｍ　
   Ｊ’　＋（ｉ　ｔ４ｉ＋に非酸化性の７グスを充填しＲ
   １ｉ、ｌ＆カ１１圧？！：何なうこと全特徴とする准）
   ζＩ、埃点（Ｖ製造方法１．２０、耐火１生容器の紙に
   ＩＱｉｔ火注＄礼材の微粉末を入れ１次いでそり丘にこ
   牙しよりも粒１現の粒い耐火性２、・蓼屯材の扮ポを入
   れて〃１」圧ｖ３結さぜ、その後導屯性誠聞をこの焼ボ
   占体に溶ｔだすること全特徴とする眠気接点の製造方法
   。