JPS6021304A - 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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- JPS6021304A JPS6021304A JP58129210A JP12921083A JPS6021304A JP S6021304 A JPS6021304 A JP S6021304A JP 58129210 A JP58129210 A JP 58129210A JP 12921083 A JP12921083 A JP 12921083A JP S6021304 A JPS6021304 A JP S6021304A
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- Powder Metallurgy (AREA)
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は電気接点材料、とくにA g −S n O□
−In20s系接点材料の製造方法に関する。
−In20s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−金属酸化物系の材料が使用されている
。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用いられているが、Cd
が人体に有害であることから、Ag−Ca2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材料としてAg−
8n02 、 Ag−In2O,、Ag−ZnO2。
は主としてAg−金属酸化物系の材料が使用されている
。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用いられているが、Cd
が人体に有害であることから、Ag−Ca2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材料としてAg−
8n02 、 Ag−In2O,、Ag−ZnO2。
Ag B12O3およびこれらの複合からなる接点が一
発されているが、中でもAAg−8nu −In20s
系接点は、Ag −Cd Oとほぼ同等またはそれに1
ける接点特性を有するとみなされ、一部で実用化が始ま
っている。
発されているが、中でもAAg−8nu −In20s
系接点は、Ag −Cd Oとほぼ同等またはそれに1
ける接点特性を有するとみなされ、一部で実用化が始ま
っている。
現在得られているAg ’S n Ox −I r+2
03系接点の金属Sn含有量は3〜11重量φ、金属I
n含有量は1〜6重量%であり、その他に微量のBl。
03系接点の金属Sn含有量は3〜11重量φ、金属I
n含有量は1〜6重量%であり、その他に微量のBl。
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iAg−8n−I
n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#/d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。
n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#/d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 Ox −I n203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SnO2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−彦内部酸化組織
が得られないばかシでなく、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SnO2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−彦内部酸化組織
が得られないばかシでなく、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。
A g 8 n Ox I n103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り難い
という欠点がある。
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り難い
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、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、
さらに接点の接触抵抗の増加を抑制するためにAg粉末
を単独で添加し、焼結成形することによ#)得られた良
好な特性を有する接点の発明を特願昭56−19717
2により出願中である。
組成と内部酸化法を研究した結果、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、
さらに接点の接触抵抗の増加を抑制するためにAg粉末
を単独で添加し、焼結成形することによ#)得られた良
好な特性を有する接点の発明を特願昭56−19717
2により出願中である。
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、上記発明のAgの単独添加部に対して、さらに金属
酸化物を加えることにょシ、接点の耐消耗性、耐溶着性
を改善することが考えられるのであるが、この際酸化物
量の増加に起因して接触抵抗値は悪化する傾向にあるの
で、このような接点特性値と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、上記発明のAgの単独添加部に対して、さらに金属
酸化物を加えることにょシ、接点の耐消耗性、耐溶着性
を改善することが考えられるのであるが、この際酸化物
量の増加に起因して接触抵抗値は悪化する傾向にあるの
で、このような接点特性値と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り、その目
的は耐消耗性、耐溶着性が向上し、し゛がも低接触抵抗
性が保持されるAg−8n 02− I n20s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゛がも低接触抵抗
性が保持されるAg−8n 02− I n20s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%、Inが2〜6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、Ag粉末28〜125重量部
と、8 bio3. B r 20s 、 Z n O
。
、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、Ag粉末28〜125重量部
と、8 bio3. B r 20s 、 Z n O
。
Ii’e、0.などの金属酸化物粉末の少くとも1種峡
畦を0.5〜5重量部とを添加し、粉末冶金法によシミ
気接点材料を成形するものである。
畦を0.5〜5重量部とを添加し、粉末冶金法によシミ
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シAg−11重量%5n−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8nO。
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8nO。
が13重i%、In、o、が5重量%となる。次に゛こ
のAgを含む金属酸化物粉末と粒径が一325メツシュ
の電解Ag粉および試薬特級品の各種金属酸化物粉末、
すなわち、8 b203 、 B i i03 、 Z
n O。
のAgを含む金属酸化物粉末と粒径が一325メツシュ
の電解Ag粉および試薬特級品の各種金属酸化物粉末、
すなわち、8 b203 、 B i i03 、 Z
n O。
Fe、Osをそれぞれ添加し、ボールミルを用いて16
時間混合した。これらの混合粉末を成形圧3ton/d
1焼結は大気中8oo℃、2時間、さらに熱間プレスを
7 ton/c4.550 ℃で9秒保持という条件で
厚さ1〜1.5欄で4調角の接点羽村とした。
時間混合した。これらの混合粉末を成形圧3ton/d
1焼結は大気中8oo℃、2時間、さらに熱間プレスを
7 ton/c4.550 ℃で9秒保持という条件で
厚さ1〜1.5欄で4調角の接点羽村とした。
以上の過程において、本発明により得られる接点材料は
Ag−,13重量%81102−5重量% I n 2
o3からなるAg嘩化物合金と、純Agと金属酸化物単
体の三つの粉末の混合焼結体となるが、以下この三つの
構成材料のそれぞれの役割を説明する。
Ag−,13重量%81102−5重量% I n 2
o3からなるAg嘩化物合金と、純Agと金属酸化物単
体の三つの粉末の混合焼結体となるが、以下この三つの
構成材料のそれぞれの役割を説明する。
本発明者らの発明になる特開昭58−55546号公報
に記載されているように、このAg−酸化物合金のみで
も良好な接点特性を示すが、これにさらにAgを加える
と接点材料の組織の中で、添加されたAgの部分が三次
元的に連続した構造となシ、Agに富む部分がアーク発
生時の熱を容易に拡散させるので、接点表面の温度上昇
を緩和させる。
に記載されているように、このAg−酸化物合金のみで
も良好な接点特性を示すが、これにさらにAgを加える
と接点材料の組織の中で、添加されたAgの部分が三次
元的に連続した構造となシ、Agに富む部分がアーク発
生時の熱を容易に拡散させるので、接点表面の温度上昇
を緩和させる。
このAg−酸化物合金にさらにAgを添加した接点材料
については本発明者らの発明として特願昭56−197
172号によシ出願中である。本発明でさらに添加混合
する8b、0. 、Bi2O,、ZnO,Fe2O3の
金属酸化物の役割は単独添加したAgマトリックス中に
分散させて接点の耐油性、耐溶着性を改善するためであ
る。この金属酸化物として5b20、 、Bi*03.
ZnO,Fet03を選定したのは予備実験の結果、こ
れらが接点材料の大気中焼結に際して化学的に安定であ
シ、得られる接点の電気伝導性を殆ど損うことがなく、
総合的な接点特性の向上に寄与することがわかったから
であシ、例えばCr、Os、PbO,MoO3、WOな
どについても実験したが、好ましい結果は得られなかっ
た。なお添加すべき金属酸化物を合金からの内部酸化法
をとらずにはじめから金属酸化物粉末として用いたのは
、内部酸化の進行が不均一となシ接点の接触抵抗に対し
て悪い影響を及ばずことがないように配慮したからであ
る。
については本発明者らの発明として特願昭56−197
172号によシ出願中である。本発明でさらに添加混合
する8b、0. 、Bi2O,、ZnO,Fe2O3の
金属酸化物の役割は単独添加したAgマトリックス中に
分散させて接点の耐油性、耐溶着性を改善するためであ
る。この金属酸化物として5b20、 、Bi*03.
ZnO,Fet03を選定したのは予備実験の結果、こ
れらが接点材料の大気中焼結に際して化学的に安定であ
シ、得られる接点の電気伝導性を殆ど損うことがなく、
総合的な接点特性の向上に寄与することがわかったから
であシ、例えばCr、Os、PbO,MoO3、WOな
どについても実験したが、好ましい結果は得られなかっ
た。なお添加すべき金属酸化物を合金からの内部酸化法
をとらずにはじめから金属酸化物粉末として用いたのは
、内部酸化の進行が不均一となシ接点の接触抵抗に対し
て悪い影響を及ばずことがないように配慮したからであ
る。
本発明゛におけるAg−an−In合金の内部酸化粉末
と、Ag粉と、金属酸化物粉末の配合割合は、内部酸化
粉末100重量部に対して、Ag粉末が28〜125重
量部とし、S b zos 、 B + zos 、
ZnO。
と、Ag粉と、金属酸化物粉末の配合割合は、内部酸化
粉末100重量部に対して、Ag粉末が28〜125重
量部とし、S b zos 、 B + zos 、
ZnO。
p e20 aなどの金属酸化物粉末はそれぞれ0.5
〜5重量部とした。これらの添加量は互に関連があるが
、Ag粉末は28重量部以下では得られる接点の接触抵
抗が高く、125重量部以上になると耐溶着性が低下す
るようになり、金属酸化物粉末が0.5重量部以下では
接点の耐消耗性、耐溶着性が改善されず、5重量部以上
加えると、接触抵抗が増加することがわかったからであ
る。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。
〜5重量部とした。これらの添加量は互に関連があるが
、Ag粉末は28重量部以下では得られる接点の接触抵
抗が高く、125重量部以上になると耐溶着性が低下す
るようになり、金属酸化物粉末が0.5重量部以下では
接点の耐消耗性、耐溶着性が改善されず、5重量部以上
加えると、接触抵抗が増加することがわかったからであ
る。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による接点材料の4電率
と硬さの値を第1表に示したが、比較のためにAg−1
3重i % Snug 5 重量%In、o3粉末にA
g粉末と金属酸化物粉末のいずれをも拾加しないものと
、Ag粉末のみを配合量を変えて添加したもの、および
従来用いられているAg−Cd0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
溶解加工した後内部酸化したものである。
と硬さの値を第1表に示したが、比較のためにAg−1
3重i % Snug 5 重量%In、o3粉末にA
g粉末と金属酸化物粉末のいずれをも拾加しないものと
、Ag粉末のみを配合量を変えて添加したもの、および
従来用いられているAg−Cd0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
溶解加工した後内部酸化したものである。
第 1 表
第1表から、導電率と硬さは、単独添加するAgO量に
よって異なるが同時添加される金属酸化物の影響は殆ど
ないことがわかる。
よって異なるが同時添加される金属酸化物の影響は殆ど
ないことがわかる。
次に本発明によシ得られた接点を定格電流50Aの電磁
接触器に組込んで、下記条件により接点試験を行うとと
もに、5000回開閉した接点間に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、下記条件により接点試験を行うとと
もに、5000回開閉した接点間に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:
210A、5〜(0,1秒通電)力 率:邸ψ=(1
35 開閉頻度:360回/時間 得られた結果を8I!2表に示すが、纂2表の試料醜は
第1表に示したものと対応関係を表わしている。
210A、5〜(0,1秒通電)力 率:邸ψ=(1
35 開閉頻度:360回/時間 得られた結果を8I!2表に示すが、纂2表の試料醜は
第1表に示したものと対応関係を表わしている。
すなわち階上17は本発明による接点であり、随8〜瀧
12は比較のために用いた接点である。
12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・亀流第2表 であり、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。
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・亀流第2表 であり、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接点に比べれば温度
上昇値は太きいが、その他の比較接点とはほぼ同等であ
り、温度上昇の規格値内で、寿命、閉路電流値に関して
は最も優れたものを選択できることがわかる。
られてきたAg−13重量%CdO接点に比べれば温度
上昇値は太きいが、その他の比較接点とはほぼ同等であ
り、温度上昇の規格値内で、寿命、閉路電流値に関して
は最も優れたものを選択できることがわかる。
以上説明してきたごとく、cdを含棟ない低圧開閉器具
などに用いる接点材料として、大気中で内部酸化処理の
可能なAg−13重量%5n025重量%InzO,,
接点が基本的に良好な特性を示し、さらに接触抵抗の増
加を抑制しつつ、接点性能を向上させるために、上記合
金粉末にAg粉末を単独で添加し、焼結成形することが
有効であるが、同時に金属酸化物も添加して、この接点
特性をなお助長することができる本発明の方法は、金属
酸化物として、本発明に対して極めて適切な5b2o、
、。
などに用いる接点材料として、大気中で内部酸化処理の
可能なAg−13重量%5n025重量%InzO,,
接点が基本的に良好な特性を示し、さらに接触抵抗の増
加を抑制しつつ、接点性能を向上させるために、上記合
金粉末にAg粉末を単独で添加し、焼結成形することが
有効であるが、同時に金属酸化物も添加して、この接点
特性をなお助長することができる本発明の方法は、金属
酸化物として、本発明に対して極めて適切な5b2o、
、。
B t 20s 、 Z n O、F e20sを単独
もしくは組合わせ用いることにより、接触抵抗の増加、
すなわち接点の温度上昇を適度に抑えて、接点の寿命を
伸ばすことに成功したものであり、笑話において接点責
務を十分に果し得る優れた接点を製造することができる
。しかも本発明による製造方法は、Agの添加量に応し
て、添加すべき金属酸化物の種類、組合せおよび添加量
などを適当に冗めることにより、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。
もしくは組合わせ用いることにより、接触抵抗の増加、
すなわち接点の温度上昇を適度に抑えて、接点の寿命を
伸ばすことに成功したものであり、笑話において接点責
務を十分に果し得る優れた接点を製造することができる
。しかも本発明による製造方法は、Agの添加量に応し
て、添加すべき金属酸化物の種類、組合せおよび添加量
などを適当に冗めることにより、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からなる合金粉末を内部酸化したもの100重量部
に対して、Ag粉末を28〜125重量部、および5b
zOs 、 BixOs 、 ZnO、Fe2rs粉末
のうち、少くとも一種妙吐を総量で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 |
---|---|---|---|
JP58129210A JPS6021304A (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 |
---|---|---|---|
JP58129210A JPS6021304A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 電気接点材料の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6021304A true JPS6021304A (ja) | 1985-02-02 |
JPS6354770B2 JPS6354770B2 (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=15003852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58129210A Granted JPS6021304A (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) | JPS6021304A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6318027A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-25 | Fuji Electric Co Ltd | 銀―金属酸化物系接点用材料及びその製造方法 |
JP2018123427A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 銀合金粉末およびその製造方法 |
Families Citing this family (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 |
JPS5896836A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 電気接点材料 |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP58129210A patent/JPS6021304A/ja active Granted
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 |
JPS5763652A (en) * | 1981-05-30 | 1982-04-17 | Chugai Electric Ind Co Ltd | Electrical contact material |
JPS5896836A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 電気接点材料 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6318027A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-25 | Fuji Electric Co Ltd | 銀―金属酸化物系接点用材料及びその製造方法 |
JP2018123427A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | Dowaエレクトロニクス株式会社 | 銀合金粉末およびその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6354770B2 (ja) | 1988-10-31 |
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