JPS6036636A - 銀−錫酸化物系合金電気接点材料 - 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】 （イ）技術分野 本発明は溶解合金を内部酸化し或いは粉末焼結法による
銀−金属酸化物、特に銀−酸化錫系の電気接点材料に関
するもので、コバルト等の鉄属金属を金属元素重量比で
０．５％以上含有することを特徴とするものであって、
またこの電気接点材料は銀のマトリックス中に分散して
接点材料の熱安定性を向トさせる錫を始めとする金属の
酸化物がコバルト等との共軛物となることによって接触
抵抗の安定した、従って温度上昇の少ない電気接点材料
とすることができるものである。

（ロ）発明の背景 銀−酸化錫系合金（溶解合金を内部酸化したものと、粉
末焼結法によったものの双方を含む）は優れた接点材と
して広く知られるところである。

ところが、この銀−酸化錫系合金、即ち酸化錫を主たる
金属酸化物とし、更にこれにＺｎ、Ｓｂ。

Ｐｂ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｂｉのうち−・種或は複数を含有し
た銀糸合金は、高温時に酸化物の一部が固溶９分解する
ことがある。このような現象が接点開閉時の接点表面に
生じると、接触の不安定、接点面の溶着、接点面の過度
な消耗等が生じ、接点性能が低下する。このために、銀
−酸化錫系接点材に酸化タングステン、酸化モリブデン
を添加して酸化錫の凝集を物理的に除去する試みが行な
われて来た（例えば、特開昭５８−３３４４４号公報参
照）。

しかし、これは後述するごとくに、本発明とその根本に
おいて異なるものである。

また、本発明と同様に銀−酸化錫系合金に鉄属金属（鉄
、コバルト、ニッケル）を添加することが知られている
（例えば、特公昭５５−４８２５号公報）。しかし、こ
の添加は専ら内部酸化組織の結晶の微細化ならびに均−
ｍ＝化の効果をもたらすためのものであって、従ってそ
の添加ｈ１は銀に対する高温における固溶限界から０．
５型部％が１−限値である。

本発明は、後述するごとくかかる−１−限値を越えた量
の鉄属金属を単独で或いは組合せて添加するものである
。

（ハ）発明の開示 本発明にあっては、内部酸化される銀−錫系合金に、或
いは粉末焼結法によってつくられる銀−酸化錫系合金に
０．５重量％以−Ｈのいままで予期しえぬ量のコバルト
等の鉄属金属を添加するものである。

即ち、かかる多い量でト記した種類の合金中に添加され
たコバルト等の鉄属金属は、鋼中の溶質金属或いはその
酸化物と特に錫とは全率で結合して共軛物をつくるが、
銀とは例え高温でもＯ，ｊｉ量％以上の酸では固溶しな
い。このことが優れた効果を上記した種類の銀合金接点
材にもたらすことになる。

換言すれば、例えばコバルトと金属酸化物は共軛的に結
合するが、コバルトは銀が例え溶解しても０．５重量％
以−１−もの多い量では銀側に固溶しえない。コバルト
が銀側に固溶しないのであるから、コバルトとの共軛物
としての他の金属酸化物も銀マトリツクス中で偏析する
ことがない。また、金属酸化物の銀粒界への析出等が発
生せず、高い抗張力を有する機械的強度に優れた金属酸
化物複合合金が得られる。

このような特徴は接点材としての接触の安定性をもたら
１７、電気特性試験では接点温度Ｆ昇の少ないことで裏
付けられる。例えばコバルト酸化物そのものは言うまで
もなく弱い酸化物であるが、それだけに伸びが良く、合
金特に焼結された合金体に粘りを与えうる利点もある。

従って、本発明におけるコバルト等の鉄属金属の添加量
の下限値はヒ述したように０．５重量％であり、そのｌ
−限値は本発明による合金接点材料としての物理的伸び
や耐火性等からして５重量％までである。

前述した酸化タングステンや酸化モリブデンはＳｎ、Ｚ
ｎ、Ｓｂ等との結合性はなく、かつ接点開閉時のアーク
等の高温にさらされると銀との共軛酸化物を形成してし
まう。従って、酸化タングステン等は高温における分解
、固溶による錫酸化物の偏析の防止には役立たないし、
銀との共軛酸化物（Ａｇｘ＠Ｗｙ・Ｏｚ）は低級酸化物
であって、接点表面がかかる酸化物で覆われるようにな
るので、その耐溶着性は低下することになり、本発明の
接点材とは全く異なるものである。

（ニ）実施例 実施例１ 酸化Ｓｎ８重量％と酸化Ｃｏ１重量％でＡｇが残部重量
％のそれぞれの粉末を混合し、これを圧縮成形して径が
５０ｖａＩ１１で長さがＬｏｏｍｍのビレ、。

ト状のインゴットとした。これを０２の３　ａｔｌｌｌ
、雰囲気中で温度９００°Ｃで２時間で焼結した。この
焼結体を８００　’Ｏに予備加熱して押出し成形して径
８＋ａｍのワイヤーにした。更にこれを伸線して３ｍｍ
径とし、８００℃で焼鈍した。

次にこれを切断し、その裏面に０．５ｍｍの純銀を圧着
して、径が５ｍｍで厚みが１．５ｍｍのディスク形状の
接点とした。

この本発明品との対［１，のために、酸化Ｓｎが８屯に
％とＡｇが残部型１ｄ％との粉末により上記と同様な接
点をつくった。以下これを対比品と呼ぶ。

１、配本発明品の接点と対比品を突器３５Ａ定格のマグ
ネットスイッチによるＡＣ４規格試験（開閉５万回）を
行なった。

その結果、消耗ｌａｉ、ｉ本発明品にあっては初期重重
の１／６〜１／３であったのに対し、対比品にあっては
１／４〜１／２にも及んだ。

また、１万回ごとの温度上昇値（室温を越えた接点温度
値）の平均は第１表の通りであった。

第　１　表 （単位’０　） 初期１万回２万回３万回４万回５万回 本発明品　５２　６１　４９　５７　５２　５３対比品
　７２　６６　５８　６９　７２　８２−Ｉ−記開閉試
験後の本発明品の接点表面の荒れはノνなく、また対比
品の接点面が黒灰色であったのに対し、本発明品は灰白
色であって平滑な接点表面を維持した。

実施例２ 次の組成重量％（但しＡｇ以外は酸化物）による焼結体
をそれぞれ以下の通りにしてつくった。

（＋）Ａｇ−３ｎ８％−Ｃｏ２％ （２）Ａｇ−３ｎ６％−Ｚｎ３％−Ｃｏ　１．５％−Ｃ
ｄ１％ （３）Ａｇ−３ｎ６％−５ｂ１％−Ｃｏ　１．５％−Ｉ
ｎ１％ （４）Ａｇ−３ｎ８％ 上記した各金属の粉末（１〜５ル粉末）を上記の組成で
混合し、振動ミルで２４時時間分に撹拌した。これを５
０ｍｍ径で長さ１０ｍｍのビレット状インゴットに成形
し、９００°Ｃの０２３ａｔｍ、中で２時間焼結した。

さらに９００°Ｃに予備加熱し、６ＩＩ１ｍ径のワイヤ
ーに２００Ｔの押出しプレスで押出し、冷間伸線によっ
て４ｍｍ径とした。このワイヤーを切断し、表面に純銀
をつけて冷間圧着法により裏面に０．５　ｍｍの純銀が
圧着された径が６ωｍで厚みが全体で１．５ｍｍのディ
スク状の接点とした。

これらの接点を用いて突器３５Ａ定格のマグネットスイ
ッチによるＡＣ３規格の開閉試験（５０万回）を行なっ
た。

Ｙ−記各接点のうち、（１）〜（３）は本発明品であり
、（４）は対比のための従来品である。これらの物理特
性の結果を第２表に、また室温を越えた接点温度の上昇
値（’０　）の電気的試験結果を第３表に示す。

（以下余白） 爾　枢　臨 截　ら　回　Ｐ Ｃ心　ｐｗのゼコ ″′Ｊ閃トド　０　５ ハ　０の　■ト　ヰ 水　Ｒ馬 亭回 Ｎ　→は　■　欧寸クー　ω ＯＬＩ’）　■　Ｎｌ＋＋ 派。尿勾 次へ寸０■ ８・・・・回 ′５■の寸−欧■のＮ　の ｔｏのの■ト 鐸　回へＣＯＯ〜 国内のの０ト 工ＯＣＯ〜−一 ’−’ｃｎｃｏ■ω ”ｌ’Ｊｇミ０ＯＯＣＩ’ｌＯ １邸寸の寸の −Ｎの呻　−への　寸 実施例３ Ａｇ−３ｎ８．５％−Ｂ　ｉ　Ｏ，２％−Ｃｏ１％の合
金を溶解法によりつくり、これを圧延して裏面に純銀を
クラッドし、更に圧延してこれを純銀が裏打ちされた全
体としての厚みが２ｎｍの板に成形した。これを酸素１
０ａｔｍ、中で６５０℃で４８時間内部酸化した。その
後、この板を打抜いて直径６Ｉのディスク接点にした。

なお、対比のために、従来品としてＡｇ−３ｎ８．５％
−ＢｔＯ，２％の組成の接点を上記と同様にしてつくっ
た。

この本発明品と従来品の接点について、Ａ、Ｓ、Ｔ。

Ｎ、テストにより消耗部等を測定した。それぞれの試料
は５組とした。試験条性は電圧（Ａ、Ｃ：、　２００Ｖ
）、電流５０Ａ、接触圧力４００ｇ、開離力６００ｇ、
開閉頻度７０回／分、開閉回数５万回とした。その平均
消耗量と平均の接点間型圧降下は第４表の通りであった
。なお、接点間型圧降下は１万回毎の測定（Ｄ、Ｃ，６
Ｖ　、　Ｌ　Ａ）で得た平均値である。

１ 第４表 Ａ、Ｓ、Ｔ、Ｍ、テスト　電圧降下 消耗量（ｍｇ）　（ｍΩ） 本発明品　９．８　０．９４ 従来品　３２．１　６．７２ Ｌ記のように、本発明品は安定した接触抵抗を有し、消
耗量も少ないことが分る。

（ホ）発明の効果 以トのように、本発明の接点材は０．５重量％以１−も
の多量のコバルト等の鉄属金属がＳｎ等と結合し、銀マ
トリツクス中でこれらは完全に独立した状態で分散し、
接点開閉に際しての高温時にもこの状態が接点表面で維
持される。従って安定した接点特性、即ち安定した接触
抵抗での熱安定性を有しており、温度−Ｆ昇が少なくて
消耗量も少なく、接点材に与える優れた効果を特する特
許　出　願　人　中外電気工業株式会社２

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）銀マトリックス中に金属元素で３〜１５重量％の
   酸化錫を少なくとも分散し、かつ金属元素で０．５〜５
   重量％の酸化鉄属金属の少なくとも一種を含有してなる
   銀−錫酸化物系合金電気接点材料。
2. （２）銀マトリックス中に金属元素で３〜１５重量％の
   酸化錫とＺｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｉｎ。 Ｂｉの金属酸化物のうちの少なくとも一種とを分散し、
   かつ金属元素で０．５〜５重量％の酸化鉄属金属のうち
   の少なくとも一種を含有してなる銀−錫酸化物系合金電
   気接点材料。
3. （３）前記鉄属金属がコバルトである特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の銀−錫酸化物系合金電気接点材料
   。
4. （４）電気接点材料をなす前記銀−錫酸化物系合金は溶
   解合金を内部酸化したものである特許請求の範囲第１項
   、第２項又は第３項記載の銀−錫酸化物系合金電気接点
   材料。
5. （５）電気接点材料をなす前記銀−錫酸化物系合金は粉
   末焼結法によったものである特許請求の範囲第１項、第
   ２項又は第３Ｘｊ４記載の銀−錫酸化物系合金電気接点
   材料。