JPS6021303A - 電気接点材料の製造方法 - Google Patents
電気接点材料の製造方法Info
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- JPS6021303A JPS6021303A JP58129209A JP12920983A JPS6021303A JP S6021303 A JPS6021303 A JP S6021303A JP 58129209 A JP58129209 A JP 58129209A JP 12920983 A JP12920983 A JP 12920983A JP S6021303 A JPS6021303 A JP S6021303A
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は電気接点材料、とくにAg−8n02−I n
、0.系接点材料の製造方法に関する。
、0.系接点材料の製造方法に関する。
電磁接触器をはじめとする低圧開閉器具類の電気接点に
は主としてAg−金属酸化物系の梱が使用されている。
は主としてAg−金属酸化物系の梱が使用されている。
これらの中でも、とくにAg −CdO合金は、接点に
要求される三つの主要な特性、すなわち耐消耗性、耐溶
着性および低接触抵抗性をバランスよく具備しているた
めに、従来から各方面で広く所いられているが、Cdが
人体に有害であることから、Ag−Cd0接点の製造お
よび使用に関して公害問題が懸念され、これに代替でき
る接点材料の研究が進められている。その結果、Cdを
含まないAg−金属酸化物系の接点劇料としてAg−8
nOz +Ag−In2O3,Ag−ZnO2,Ag−
B i 20.およびこれらの複合からなる接点が開発
されているが、中でもAg−8n02−In20.系接
点は、Ag−Cd0とほぼ同等またはそれに勝る接点特
性を有するとみなされ、一部で実用化が始筐っている。
要求される三つの主要な特性、すなわち耐消耗性、耐溶
着性および低接触抵抗性をバランスよく具備しているた
めに、従来から各方面で広く所いられているが、Cdが
人体に有害であることから、Ag−Cd0接点の製造お
よび使用に関して公害問題が懸念され、これに代替でき
る接点材料の研究が進められている。その結果、Cdを
含まないAg−金属酸化物系の接点劇料としてAg−8
nOz +Ag−In2O3,Ag−ZnO2,Ag−
B i 20.およびこれらの複合からなる接点が開発
されているが、中でもAg−8n02−In20.系接
点は、Ag−Cd0とほぼ同等またはそれに勝る接点特
性を有するとみなされ、一部で実用化が始筐っている。
現在得られているAg−8no2− I n203系接
点の金属Sn含有量は3〜11重量係、金属In含有量
は1〜6重量%であシ、その他に微量のBム 。
点の金属Sn含有量は3〜11重量係、金属In含有量
は1〜6重量%であシ、その他に微量のBム 。
Ni、Znなどが添加され酸化物として存在しているの
が普通である。
が普通である。
この接点材料の製造方法としては、通常Ag −8n−
In合金を所定の配合比として溶解鋳造した後、圧延加
工を施して板状とし、これを酸素分圧1 H/−以上の
酸化性雰囲気中で300〜750℃の温度範囲に数十な
いし数百時間保持して内部酸化させるのであるが、この
合金は大気中で内部酸化させることが極めて困難であっ
て、高圧処理をしなければならず、しかも内部酸化処理
に非常に長い時間を要することが一つの欠点となってい
る。
In合金を所定の配合比として溶解鋳造した後、圧延加
工を施して板状とし、これを酸素分圧1 H/−以上の
酸化性雰囲気中で300〜750℃の温度範囲に数十な
いし数百時間保持して内部酸化させるのであるが、この
合金は大気中で内部酸化させることが極めて困難であっ
て、高圧処理をしなければならず、しかも内部酸化処理
に非常に長い時間を要することが一つの欠点となってい
る。
またAg−8n 02−I nxos接点は、Sn 、
Inおよびその他の添加元素の含有量が増加するのに
伴って、接点の耐消耗性、耐溶着性などは向上するが、
接点表面にSnO,被覆が形成されやすくなるために、
接触抵抗については悪化する傾向となシ、接点内部では
酸化物濃縮組織が生じやすくなって、均一な内部酸化組
織が得られないばかりてなく、内部酸化処理中に亀裂の
発生やその他の障害も多く、このような接点材料はその
後の加工性も悪い。
Inおよびその他の添加元素の含有量が増加するのに
伴って、接点の耐消耗性、耐溶着性などは向上するが、
接点表面にSnO,被覆が形成されやすくなるために、
接触抵抗については悪化する傾向となシ、接点内部では
酸化物濃縮組織が生じやすくなって、均一な内部酸化組
織が得られないばかりてなく、内部酸化処理中に亀裂の
発生やその他の障害も多く、このような接点材料はその
後の加工性も悪い。
Ag−8n02−In!0.系接点材料の異なる製造方
法に粉末冶金法がある。この方法は焼結法とも言われ、
金属単体粉末、金属酸化物粉末などを原料として加圧、
熱処理するものであるから、製造工程は省力化できるが
、得られた接点材料の合金組織が比較的粗大なものとな
り、良好な接点特性をもった材料になシ難いという欠点
がある。
法に粉末冶金法がある。この方法は焼結法とも言われ、
金属単体粉末、金属酸化物粉末などを原料として加圧、
熱処理するものであるから、製造工程は省力化できるが
、得られた接点材料の合金組織が比較的粗大なものとな
り、良好な接点特性をもった材料になシ難いという欠点
がある。
上記のような問題に対して本発明者らは、接点材料の組
成と内部酸化法を研究した結果、特開昭58−5554
6号公報に記載されているようにSnが10〜15重量
%、Inが2〜6重量%、残部がAgからなる合金の粉
末とすれば、大気中で内部酸化処理することができ、こ
れを焼結成形することによシ、良好な特性を有する接点
材料が得られることを見出した。
成と内部酸化法を研究した結果、特開昭58−5554
6号公報に記載されているようにSnが10〜15重量
%、Inが2〜6重量%、残部がAgからなる合金の粉
末とすれば、大気中で内部酸化処理することができ、こ
れを焼結成形することによシ、良好な特性を有する接点
材料が得られることを見出した。
しかしながら、電磁接触器の実用上の観点からは、さら
に接点特性の向上が望まれる情況もあシ、その対策とし
て接点に含有される全酸化物の量を増すことによシ、耐
消耗性、耐溶着性を改善することが考えられるが、この
際接触抵抗値は逆に悪化する傾向があるので、この相反
関係を克服しなければならないという問題がある。
に接点特性の向上が望まれる情況もあシ、その対策とし
て接点に含有される全酸化物の量を増すことによシ、耐
消耗性、耐溶着性を改善することが考えられるが、この
際接触抵抗値は逆に悪化する傾向があるので、この相反
関係を克服しなければならないという問題がある。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであシ、その目
的は耐消耗性、耐溶着性が向上し、しかも低接触抵抗性
が保持されるAg−8nu2 In*Os系接点材料の
製造方法を提供することにある。
的は耐消耗性、耐溶着性が向上し、しかも低接触抵抗性
が保持されるAg−8nu2 In*Os系接点材料の
製造方法を提供することにある。
本発明はSnが10〜15重量%、In2〜6重量%、
残部がAgからなる合金粉末を大気中内部酸化したもの
100重量部に対して、5b2o、。
残部がAgからなる合金粉末を大気中内部酸化したもの
100重量部に対して、5b2o、。
Bi zos 、 Z n O、F e xO*などの
金属酸化物粉末ノ少くとも一種峡吐を0.5〜3重量部
添加し、粉末冶金法により電気接点材料を成形するもの
である。
金属酸化物粉末ノ少くとも一種峡吐を0.5〜3重量部
添加し、粉末冶金法により電気接点材料を成形するもの
である。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
まずアトマイズ法によりAg−11重量%S n −4
,5重量%In合金を直径150μm以下の粉末状とし
、この合金粉末を大気中で700℃、16時間の内部酸
化処理する。内部酸化によってこの合金の組成はSnO
□が13重量%、InzO,が5重量%となる。次にこ
のAgを含む金属酸化物粉末と、試桑特級品の各種金属
酸化物粉末、すなわち、S b203 、 B 1 *
Os+ZnO、Fe、O,、をそれぞれAg−fik化
物粉末100重量部に対して1.5重量部の割合で添加
し、ボールミルを用いて16時間混合し、4種類の混合
粉末を作製した。これらの粉末を成形圧3ton/cJ
、焼結は大気中800℃2時間、さらに熱間プレスを7
t on /ld1% 550℃で9秒保持という条
件で厚さ1〜1.511II11で4mm角の接点材料
とした。
,5重量%In合金を直径150μm以下の粉末状とし
、この合金粉末を大気中で700℃、16時間の内部酸
化処理する。内部酸化によってこの合金の組成はSnO
□が13重量%、InzO,が5重量%となる。次にこ
のAgを含む金属酸化物粉末と、試桑特級品の各種金属
酸化物粉末、すなわち、S b203 、 B 1 *
Os+ZnO、Fe、O,、をそれぞれAg−fik化
物粉末100重量部に対して1.5重量部の割合で添加
し、ボールミルを用いて16時間混合し、4種類の混合
粉末を作製した。これらの粉末を成形圧3ton/cJ
、焼結は大気中800℃2時間、さらに熱間プレスを7
t on /ld1% 550℃で9秒保持という条
件で厚さ1〜1.511II11で4mm角の接点材料
とした。
以上の過程において、anとInのほかはけじ゛めから
金属酸化物粉末として添加混合したのは、四元系合金に
なると、大気中の内部酸化処理では酸化の進行が不均一
となり、得られる接点材料は一様に内、S酸化された組
織とならず、接触抵抗に対して悪い影響を及はすからで
ある。またAg −8nOz−In203合金粉末10
0重量部に対して添加する金属酸化物粉末の添加量を1
.5重量部としたのは、予備実験の結果好ましい範囲は
0.5〜3重量部であシ、0.5重量部未満では得られ
る接点の耐消耗性、耐溶着性の向上が見られず、3重量
部以上添加すると接点の接触抵抗が増加することがわか
ったからである。さらに添加物として金属酸化物を5b
201 、Bi、0. 、ZnO,Fe、0.1のみと
したのは、これらが接点の大気中焼結に際して化学的に
安定であり、得られる接点の電気伝g性を殆ど損うこと
なく、総合的な特性向上に寄与することが予備実験で判
明したことに基づいている0例えばCrnO* 、 P
b O、Mob、 、 WO2などについても実験した
が期待する結果は得られなかった。なお添加すべき金属
酸化物は、前記の適切な範囲内にあれば1種のみでもよ
いし、2種以上の複合添加でもよい。
金属酸化物粉末として添加混合したのは、四元系合金に
なると、大気中の内部酸化処理では酸化の進行が不均一
となり、得られる接点材料は一様に内、S酸化された組
織とならず、接触抵抗に対して悪い影響を及はすからで
ある。またAg −8nOz−In203合金粉末10
0重量部に対して添加する金属酸化物粉末の添加量を1
.5重量部としたのは、予備実験の結果好ましい範囲は
0.5〜3重量部であシ、0.5重量部未満では得られ
る接点の耐消耗性、耐溶着性の向上が見られず、3重量
部以上添加すると接点の接触抵抗が増加することがわか
ったからである。さらに添加物として金属酸化物を5b
201 、Bi、0. 、ZnO,Fe、0.1のみと
したのは、これらが接点の大気中焼結に際して化学的に
安定であり、得られる接点の電気伝g性を殆ど損うこと
なく、総合的な特性向上に寄与することが予備実験で判
明したことに基づいている0例えばCrnO* 、 P
b O、Mob、 、 WO2などについても実験した
が期待する結果は得られなかった。なお添加すべき金属
酸化物は、前記の適切な範囲内にあれば1種のみでもよ
いし、2種以上の複合添加でもよい。
このようにして得られた本発明の接点材料の導、電率と
硬さの値を第1表に示したが、比較のために金属酸化物
粉末を添加しないものと、従来用いられているAg−C
d0系接点についての値も併記しである。Ag−Cd0
系接点はAg−Cd合金を溶第 1 表 第1表かられかるように、本発−〇接点材料は含有する
全酸化物の量が多−いので、Ag−13重量俤Snow
5重量%In2O,接点すなわち特開昭58−555
46号公報記載による発明の接点や従来のAg−13重
量%CdO接点に比べて硬さは高くなっている。このこ
とは接点の耐消耗性と耐溶着性に寄与するものと考えら
れるが、一方導電率に対しては全酸化物の量が多くなる
と低下するの力;一般的であシ、従来のAg−13重量
%CdO接点と比較すれば明らかにその傾向を示してい
るにもかかわらず、S bzos + B 1z01
、 ZnO、Fe、Onなどを添加しないものに比べて
、寧ろ全酸化物量の多い本発明の接点の方が導電率が高
くなる。したがって本発明による接点材料に添加すべき
金属酸化物の選定が適切であることが第1表からも明ら
かである。この理由については明確にされていないが、
本発明者ら゛はボールミル混合のときにAg−13重景
%S n Ox 5重量%In、0.合金粉末表面の酸
化皮膜が破壊されるのと、添加金属酸化物がAgと有効
に結合して、組織が微細化されるためと推定している。
硬さの値を第1表に示したが、比較のために金属酸化物
粉末を添加しないものと、従来用いられているAg−C
d0系接点についての値も併記しである。Ag−Cd0
系接点はAg−Cd合金を溶第 1 表 第1表かられかるように、本発−〇接点材料は含有する
全酸化物の量が多−いので、Ag−13重量俤Snow
5重量%In2O,接点すなわち特開昭58−555
46号公報記載による発明の接点や従来のAg−13重
量%CdO接点に比べて硬さは高くなっている。このこ
とは接点の耐消耗性と耐溶着性に寄与するものと考えら
れるが、一方導電率に対しては全酸化物の量が多くなる
と低下するの力;一般的であシ、従来のAg−13重量
%CdO接点と比較すれば明らかにその傾向を示してい
るにもかかわらず、S bzos + B 1z01
、 ZnO、Fe、Onなどを添加しないものに比べて
、寧ろ全酸化物量の多い本発明の接点の方が導電率が高
くなる。したがって本発明による接点材料に添加すべき
金属酸化物の選定が適切であることが第1表からも明ら
かである。この理由については明確にされていないが、
本発明者ら゛はボールミル混合のときにAg−13重景
%S n Ox 5重量%In、0.合金粉末表面の酸
化皮膜が破壊されるのと、添加金属酸化物がAgと有効
に結合して、組織が微細化されるためと推定している。
次に本発明により得られた接点を定格電流26Aの電磁
接触器に組込んで、下記条件によシ接点試験を行うとと
もに5,000回開閉した接一点間に5OAの電流を通
電してそのときの温度上昇値を測定し、さらに投入容量
試験を実施して閉路電流値をめた。
接触器に組込んで、下記条件によシ接点試験を行うとと
もに5,000回開閉した接一点間に5OAの電流を通
電してそのときの温度上昇値を測定し、さらに投入容量
試験を実施して閉路電流値をめた。
負荷電圧: AC220V、3φ、50Hz負荷電流:
150A、5〜(0,1秒通電)力 率:co!+ψ
=0.35 開閉頻度:360回/時間 得られた結果を第2表に示すが第2表の試料ぬは第1表
に示したものと対応関係を表わしている。
150A、5〜(0,1秒通電)力 率:co!+ψ
=0.35 開閉頻度:360回/時間 得られた結果を第2表に示すが第2表の試料ぬは第1表
に示したものと対応関係を表わしている。
すなわち鳩1〜1415は本発明による接点であり、醜
6〜醜7は比較のために用いた接点である。第2表にお
ける温度上昇値は、電気用品取締法によ第2表 る規格値が端子部で55℃、接・点部で100℃以下と
なっている。閉路電流は溶着を開始する電流であシ、定
格電流の倍数で表わし、JIS C8325−1977
交流電磁開閉器では定格電流の10倍を満足すればよい
ことになっている。
6〜醜7は比較のために用いた接点である。第2表にお
ける温度上昇値は、電気用品取締法によ第2表 る規格値が端子部で55℃、接・点部で100℃以下と
なっている。閉路電流は溶着を開始する電流であシ、定
格電流の倍数で表わし、JIS C8325−1977
交流電磁開閉器では定格電流の10倍を満足すればよい
ことになっている。
第2表から、本発明によシ得られた接点は従来から用い
られてきたAg−13重量%CdO接点に比べて温度上
昇は高く、この点はとくに金属酸化物を添加してないA
g−13重量%8nOg5重量%In、O,接点と同じ
であるが、温度上昇の規格値内で、消耗量、寿命に関し
ては最も優れていることがわかる。
られてきたAg−13重量%CdO接点に比べて温度上
昇は高く、この点はとくに金属酸化物を添加してないA
g−13重量%8nOg5重量%In、O,接点と同じ
であるが、温度上昇の規格値内で、消耗量、寿命に関し
ては最も優れていることがわかる。
以上説明してきたごとく、Cdを含まない低圧開閉器具
などに用いる接点としてはAg−13重量%5n02
5重量%In2O3接点が良好な性能を有するが、さら
に接点性能を向上させるために、本発明ではこの接点の
全金属酸化物め含有量が多くなるように、さらに金属酸
化物を添加するに当って、接点の接触抵抗の増加、すな
わち接点の温度上昇を適度に抑えるだめの適切有効な金
属酸化物として、5b203 、Bi2O+1 、Zn
O,Fe、O,を見出し、これらを単独もしくは組合せ
、最適配合量となるようにしであるので、接点の消耗量
を減じ、寿命を伸ばすことができ、懸念された温度上昇
値は、Cdを用いた従来の接点よシ高くなるとしても規
格値を満足しておシ、接点責務を十分に果す優れた接点
とすることができる。しかも本発明の方法は、添加すべ
き金属酸化物の種類2組合せおよび添加量などを適当に
定めることによシ、得られる接点の特性を所望の値に制
御できるという利点もある。
などに用いる接点としてはAg−13重量%5n02
5重量%In2O3接点が良好な性能を有するが、さら
に接点性能を向上させるために、本発明ではこの接点の
全金属酸化物め含有量が多くなるように、さらに金属酸
化物を添加するに当って、接点の接触抵抗の増加、すな
わち接点の温度上昇を適度に抑えるだめの適切有効な金
属酸化物として、5b203 、Bi2O+1 、Zn
O,Fe、O,を見出し、これらを単独もしくは組合せ
、最適配合量となるようにしであるので、接点の消耗量
を減じ、寿命を伸ばすことができ、懸念された温度上昇
値は、Cdを用いた従来の接点よシ高くなるとしても規
格値を満足しておシ、接点責務を十分に果す優れた接点
とすることができる。しかも本発明の方法は、添加すべ
き金属酸化物の種類2組合せおよび添加量などを適当に
定めることによシ、得られる接点の特性を所望の値に制
御できるという利点もある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 )8nlO〜15重量%、In2〜6重量%、残部
Agからなる合金を粉末として内部酸化し、該内部酸化
粉末の100重量部に対して、5b2o、 。 B i、o、、 、 ZnO、Fe2O,、粉末のうち
、少くとも一種を総量で0.5〜3重量部配合し、これ
らの混合粉末を焼結成形することを特徴とする電気接点
材料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58129209A JPS6021303A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電気接点材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58129209A JPS6021303A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電気接点材料の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6021303A true JPS6021303A (ja) | 1985-02-02 |
Family
ID=15003828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58129209A Pending JPS6021303A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電気接点材料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6021303A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1302134C (zh) * | 2003-12-28 | 2007-02-28 | 西安工程科技学院 | 纳米SnO2/Fe2O3共混掺杂银基电接触合金及其制备工艺 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4883391A (ja) * | 1972-02-12 | 1973-11-07 | ||
JPS5446110A (en) * | 1977-09-20 | 1979-04-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Material for electrical contact point material and its preparation |
JPS5763652A (en) * | 1981-05-30 | 1982-04-17 | Chugai Electric Ind Co Ltd | Electrical contact material |
JPS5855546A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Fuji Electric Co Ltd | 電気接点材料 |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP58129209A patent/JPS6021303A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4883391A (ja) * | 1972-02-12 | 1973-11-07 | ||
JPS5446110A (en) * | 1977-09-20 | 1979-04-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Material for electrical contact point material and its preparation |
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JPS5855546A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Fuji Electric Co Ltd | 電気接点材料 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1302134C (zh) * | 2003-12-28 | 2007-02-28 | 西安工程科技学院 | 纳米SnO2/Fe2O3共混掺杂银基电接触合金及其制备工艺 |
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