JPS61124542A - 真空バルブ用接点材料およびその製造方法 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は例えば真空開閉装置の真空バルブに使用される
電気接点材料およびその製造方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 周知のように、真空バルブは、小形、軽耐、メンテナン
スフリー、環境調和等地の遮断器に比較して種々優れた
特徴を有するため、近年次第にその適用範囲が拡大して
きた。このような真空バルブの接点に要求される基本的
要件としては、（１）溶着性が少ないこと、（２）耐電
圧が高いこと、（３）シゃ断特性がよいこと、が挙げら
れ、この他にさい断電流値が小さいこと、接触抵抗が低
く安定していること、耐消耗性がよいこと等も重要な要
件となっている。

しかしながら、これらの要件の中には相反するものがあ
る関係上、単一の金属種によって全ての要件を満足させ
ることは不可能である。このため、実用されている多く
の接点材料においては、不足する性能を相互に補なえる
ような２種以上の元素を組合せ、かつ大電流用あるいは
高電圧用等のように特定の用途に適した接点材料の開発
が行なわれ、それなりに優れた特性を有するものが開発
されているが、さらに強まる高耐圧化および大電流化の
要求を充分満足する真空バルブ用接点材料は、未だ得ら
れていないのが実情である。

例えば、大電流化を指向した接点材料として、Ｂｉ　　
（ビスマス）のような溶着防止成分を５％以下の量で含
有するＣｕ　　（銅）−Ｂｉ　　（ビスマス）合金が知
られている（特公昭４１−１２１３１＠公報）が、Ｃｕ
　　（銅）母相に対するＢ１の溶解度が極めて低いため
、しばしば偏析を生じ、しゃ新漬の表面荒れが大きく、
加工成形が困難である等の問題点を有している。また、
大電流化を指向した他の接点材料として、Ｃｕ　　（銅
）−Ｔｅ（テルル）合金も知られている（特公昭４４−
２３７５１号公報）。

この合金は、ＣＬＩ−３ｉ系合金が持つ上記問題点を緩
和してはいるが、Ｑｕ−３ｉ系合金に比較して雰囲気に
対し、より敏感なため接触抵抗等の安定性に欠ける。ざ
らに、これらＱｕ−Ｔｅ。

Ｃｕ−Ｂ１等の接点の共通的特徴として、耐溶着性に優
れているものの、耐電圧特性が従来の中電圧クラスへの
適用には充分であるとしても、これ以上高い電圧分野へ
の応用に対しては、必ずしも満足でないことが明らかと
なってきた。

一方、高耐圧化を指向した接点材料としてＣｕ（又はＡ
（１（１り）等の高導電成分と、Ｃｒ　　（クロム）、
Ｔｉ（チタン）などとの焼結合金が知られている。これ
らの焼結合金は、強いゲッタ作用を持つ以外に蒸気圧特
性がＣｒの場合Ｃｕに近似し、Ｔｉにおいても他の接点
材料として用いられているＷ（タングステン）、ＭＯ（
モリブデン）よりはＣｕに近いため、Ｃｕ−Ｃｒ　、　
Ｃｕ　−Ｔｉ、ＡＩＪ−Ｃｒ、およびＡｖ−Ｔｉ　　（
以下、本発明の説明上高導電性成分としてＱｕが、また
ＣｒとＴｉとについてＣｒが代表する）接点のしゃ断機
の接点表面は、Ｗ、ＭＯ系接点より平滑さを維持する結
果、耐電圧特性などに良い傾向を示すことが知られてい
る。

しかしながら、Ｃｒは極めて酸化しやすい金属であるた
め、粉末あるいは成形体の管理または熱処理の条件が重
要になり、また、Ｃｕなどの高導電性成分層（すなわち
、ＯｒとＣｕとの比率）もしゃ断特性などに与える影響
が大きい。したがって、従来の製造方法には、次のよう
な問題点がある。

（１）：例えばＣｕ−Ｃｒを製造する場合Ｃｒとしては
、特開昭５６−１９８３２号公報、特開昭５３−１４６
９０５号公報などに示されているように所定の粒径を持
った粉体が使われている。一方Ｃｒ鉱石から金属Ｃｒに
する主な方法としてアルミ／サージツク法、電解法とが
行われているが、得られた金属Ｃｒを粉体にするには、
従来スタンプミル、ボールミルなどを主とした粉砕作業
によるのが一般的である。この粉砕作業は通常長い時間
を要するため、Ｃｒ粉体表面には、汚染皮膜（Ｃｒ　２
０３を主体とした安定な酸化物）の生成、ガス吸着など
が著しい。このような状態のＣｒ粉体をＣｕ−Ｃｒ接点
の原料として使用するとき、溶浸Ｃｕとは、充分な濡れ
が得られず、接点中に生ずるボアの一因となる。その原
因はＣｒ粉体の前述のような汚染皮膜の多くはＣｕ−Ｃ
ｒ接点製造中の例えば前加熱処理、焼結、溶浸などの熱
処理では、完全には除去できない為である。このような
ボアが接点中に残存するとしゃ断性能の低下につながる
。

以上述べたように粉末化の工程に於て目的径にするまで
に何回もの、或いは長時間の粉砕作業を要するためＣｒ
は汚染を受は安定した管理と、作業の改善が望まれてい
る。

（ａ；上記のような粉砕作業によって得たＣｒ粉体は一
般に、長軸と短軸の差の少ないすなわち球形に近い粒状
を呈している。そのために接点中のＣｒ粒子はＣｕ−Ｃ
ｒ接点表面加工中或いは開閉時の機械的衝撃中に脱落す
る現象がある。この理由はミクロ的観察によるとＣｒ粒
子自体が脆いこと或いはＣｕとＣｒとの界面に介在する
汚染皮膜による濡れ不足或いはＣｒ粉末がほぼ粒状に近
いためＣｕとＣｒとの接触面積の不足等による原因によ
ってＣｒ粒子の脱落成いは欠けが起るものと考えられる
。Ｃｒ粒子の脱落成いは欠けが生ずると耐電圧特性の低
下を招くことがあるので、Ｃｒ粒子の脱落防止が望まれ
ている。

上記ＣＵ−Ｏｒの接点表面加工時の脱落による表面荒れ
は、初期耐圧、特に静耐圧の低下に影響を及ぼし、又開
閉時の機械的衝撃中に生ずる脱落は離脱したＣｒ粒子の
ぬけ跡による表面荒れのみならず、離脱したＣ「粒子自
体が他の部所例えば電極面、シールド面ヘクランブとし
て付着することによる耐電圧特性低下或いは再点弧発生
へ影響を与える。このような現象は多発するものではな
いが、信頼度の高い真空バルブの製作及び長時間の信頼
性保証の観点から重要視される。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目
的とするところは、しゃ断性能および高耐電圧特性を安
定して発揮させることができる電気接点材料およびその
製造方法を提供することである。

［発明の概要コ 本発明は上記目的を達成するために次のようにしたもの
である。すなわち、第１番目の発明は、Ｏｒ、Ｔｉ、Ｖ
の中から選ばれた少なくとも１種の耐火材料と、ＣＬｌ
、ＡＧの中から選ばれた１種の高導電材料とからなる合
金において、前記耐火材料は直径が２０〜２５０μｍで
かつ長さが１５０〜２００００μ園に微細化したことを
特徴とする電気接点材料である。また第２番目の発明は
、Ｃｒ。

Ｔ　ｉ、Ｖの中から選ばれた少なくとも１種の耐火材料
を非酸化性雰囲気の中で溶解又は焼結して素材を得、こ
れを非酸化状態で微細化し、これを焼結して得られたス
ケルトンの空隙に、Ｃｕ、Ａ　ＣＪの中から選ばれた１
種の高導電材料を溶浸させて得る電気接点材料の製造方
法である。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例について説明するが、はじめに従
来のＣｕ−Ｃｒ合金においてＣｒの形状としては脱落の
しやすい粒状（球形）でなく、Ｃｕとの接触面積が多く
なるようなるべく繊維状とし、かつ表面の汚染皮膜を極
力少ない状態でＣｒの脱落現象の発生を軽減化する技術
について検討する。このために次のような試料Ａ、Ｂ、
Ｃ。

Ｄを準備する。■試料Ａ：数αの大きさの電解Ｃｒ塊を
ハンマーで０．５ｃｍ〜１　ｃｍ程度に砕き、アルゴン
ガスを満たしたボールミル・ポット中に入れ、約１２時
間粉砕し、１００メツシユのＣｒ粉としたものである。

■試料Ｂ：同じＣｒ塊をアルゴンガスを流した部屋のな
かでスタンプ・ミルと、らいかい機を用いて約１２時間
粉砕し、１００メツシユのＣ「粉を得たものである。■
試料Ｃ：間じＣ「塊をジルコニア製坩堝に入れ上部に多
孔質のカーボンふたを置き、真空中溶解を行って得たイ
ンゴットを試料Ａを得るのと同じ工程で粉砕し１００メ
ツシユのＣｒ粉を得たものである。■試料Ｄ＝上記真空
溶解によって得た直径８０ｍ＋長ざ１００＋ｓ＋のイン
ゴットを、アルゴンを流した部屋に設置した回転装置に
取りつけ、高速回転（例えば２０回転／秒）を与えなが
ら、上記インゴットの端面を特殊構造の切削工具によっ
て切削を瞬時に行いその切削屑を収集したものである。

この場合の切削屑は、インゴット端面に接する切削工具
の刃の幅を任意に変えることによって繊維の長を調整す
ることが出来、かつ、回転装置の回転速度と、切削工具
の送り速度の両者を調整することで！ｌ維の直径を調整
することが出来る。

以上のようにして得た試料Ａ〜Ｄの粉末につき、２４０
０℃加熱下で抽出される酸素量の比較を行った。その結
果を第１表に示す。

第　　１　　表 この第１表から明らかなように４００〜７００ｐｐＩｌ
ｌ程度の酸素量を含有する原料（電解Ｃｒ塊）を、上記
条件で粉砕した後の、試料Ａ、Ｂ、Ｃの酸素ｌは原料の
約１．１〜２倍に増加していることがわかる。一方原料
の電解Ｃｒ塊を所定条件で真空溶解すると内蔵ガスの除
去によって酸素量は大幅に減少（２００ｐｐｍ前後）す
る。これを１２時間、アルゴン中でボールミルにより粉
砕した試料Ｃは、吸着ガス量の増加が著しく大きいが、
切削によって瞬間的に繊維とした試料りでは酸素量の増
加は若干程度である。

尚、粉砕後の試料Ａ、Ｂ、Ｃを真空中９００℃で酸素処
理しても、又水素中９５０℃で熱処理しても、粉砕後の
数値と変化なく脱酸素の効果は少ない。従ってガスに対
しては、原料レベルでの酸素量を低くした上で粉砕化工
程の管理が重要であることを示している。試料りを得る
場合、工具の刃幅を約０．２　ｍｕｍにしたところ直径
とほぼ同じ長さを持つ長さ／直径の比がほぼ１のＣｒも
得て、酸素口を測定した結果、２４０〜３００１）ｒｌ
ｍであることを確認した。従って、試料りは耐電圧特性
およびしゃ断性能が向上することが明らかである。

本発明の電気接点材料の一実施例は、上記の知見に基い
て完成され、次のような特徴を有する。

（イ＞ｃｕ−ｃｒ金合金於てＣｒは直径が２０〜２５０
μ−でかつ長さが１５０〜２００００μ…の微細化（粉
末又は繊維化）であること。（ロ）Ｑｕ−Ｃｒ合金中に
占めるＣｒ量は１０〜９０重置％であること。

このような特徴を有する電気接点材料は実験によればし
ゃ断性能および高耐電圧特性が安定して得られることが
わかる。

従来の球状のＣｒは、その表面に一度汚染（主として酸
化）を受けると、前処理又は焼結、溶浸工程の加熱でも
回復が困難であり、Ｃｒ粉これら汚染は、焼結溶浸の阻
害のみならず、汚染物質へのアーク集中、それに付随す
る異常続弧（アーク時間が著しく長い環条）を増長し、
かつ著しい損傷が起きやすいが、本発明の接点材料はそ
のようなことはない。

また本発明ではＯｒとして微細化したＣｒ特にｍｉ状の
Ｃｒであることから、ＣＬＩの量を広範囲に設計するこ
とができ、導電率、接触抵抗の調整を有利に行える。こ
れは従来の粒状（球状）のＣｒを使用する場合には、５
０％の空隙率を確保するが技術的限度であるのに対し、
本発明による微細化したＣｒを使用するとスケルトン空
隙率を９０％程度にでき、従って、立体的に広い空間を
容易に得ることができる。ざらに微細化したＣｒを使用
することにより、機械的および熱的衝撃による接点面の
ミクロ的亀裂の進展を阻止できるという副次的な効果も
得られる。

上記電気接点材料は次のように変形しても上記実施例と
同様な効果が得られる。Ｃｒの一部又は全部をＴｉ　　
（チタン）、■（バナジウム）の群の少なくとも１種で
置換し、残部がＣＬＩ又は及びＡｃｔ　　（Ｗ４）より
なるものであってもよい。ＣｒとしてはあらかじめＣｕ
又は及びＡ（Ｉを含、有したＣｒ−ＣＬＩ素材、Ｃｒ−
Ａａ素材であってもよい。

またＣｒ素材の一部をＣｒとの比率が３０重量％未満の
ｃｏ、ｌ”ｅの少なくとも１種で置換したものでもよい
。

上記した本発明の電気接点材料は、次のようにして製造
される。例えばＣ１−Ｃｒ合金の場合、原料として使う
０ｒｌｌｌｌｔは、金属Ｃｒ塊をジルコニア坩堝に収納
し、ｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒの非酸化性雰囲気中で約２０
分間、真空溶解し真空中で冷却固化して得たＣｒインゴ
ットの円柱を、回転装置に取りつけ、例えば２０回転／
秒で回転する上記Ｃｒインゴット端面を、平均送り速度
が例えば０．１順／秒で端面方向に移動する切削工具に
よって上記した直径及び長さを持つＣｒ１ｌ維を３１／
分の流量のアルゴン雰囲気中で瞬時に得る。

上記Ｃｒ繊維をカーボン容器中へ自然充填、若しくは０
．５〜７トン／ｃｄの加圧充填によって収納後、カーボ
ン容器と共に露点−７０”以下の水素、若しくは真空度
ｌＸ１Ｏ−ＢＴｏｒｒの真空中で温度１２００℃、時間
１時間で焼結し、Ｑｒ繊維スケルトンを得る。スケルト
ン中の空孔は、Ｃｒ１ｌ維の成形時の圧力、焼結温度、
時間によって調整し、所望の空孔率を持つスケルトンを
得る。次いでスケルトン中の残存空孔中にＣＬＩを真空
度１Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ　、ｆＡ度１１５０℃゛時間１
時間で溶浸させＣｒ１ｌｌｉを含有したＣｕ−Ｃｒ接点
素材を得る。

その後、所定形状に加工し電気接点を得る。

尚、上記製造方法においてＣｒの代りにＶ。

７ｉであっても、又Ｃｒの一部にＶ、Ｔｉが含有されて
いても、更にはＣｒの一部に３０％の未満のＦｅ、Ｃｏ
によって代替しても上記と同じ方法で接点素材を作るこ
とができる。

又、Ｃｕの一部又は総てをＡｇで代替しても同じ方法で
接点素材を作り得る。ざらにＣｒ繊維を製造するのに機
械振動を与えたが、電気振動であってもよい。

上記製造方法で用いられる容器は、金属粉末を収納する
うつねであり、例えば、中空部を有しかつ少なくとも一
面に開口部を有する器状の、もしくは、平板状のもので
ある。この容器は、金属粉末とともに焼結される。した
がって、焼結温度で溶融する材料で容器がつくられてい
る場合、接点に含有することのできる材料に限定される
。例えば、ＣｕやＡ（ｌである。容器壁の厚さについて
は、収容物を強度的に十分支えられる厚さが下限となり
、具体的には１０μ１以上と考えられ、又その厚さの上
限は、焼結溶浸後の組成の狂いを増長させたり、ガス源
とならないよう極力薄い方が好ましく、例えば１Ｍ以内
である。しかし、焼結温度で溶融しない材料である場合
、特に限定されないが、例えば、炭素質材料やセラミッ
クス材料などを用いるこができる。

本発明において金属粉末の容器への充填・成形は、好ま
しくは、１．５トン／　ｃｔｉ以下の外圧もしくは充填
された粉末の自重の圧力で行われる。すなわち、容器が
成形体の型になっている場合には、金属粉末を容器内に
自然落下させたままで粉末の自重の圧力で成形すること
ができる。さらに、外部から　１．５トン／　ｃｍ以下
の低圧で粉末を直接的に、もしくは容器ごと成形するこ
ともできる。

又、溶浸するＣ１又はＡｇＩが少ないときには成型時の
圧力を７トン／　ｃｉ程度まで任意に選択するが、あら
かじめ成型したＣｒ繊維を用いることも出来る。接点の
用途に応じ溶着現象を軽減化させるのに有効なり　ｉ、
Ｐｂ、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｓｅの少なくとも１種をｃｕ　−ｃ
ｒ　ｍ維系合金中に、少なくとも０．１重量％含有させ
ることも出来る。

第１図は、本発明による電気接点材料を適用する真空バ
ルブの一構成例を示す正断面図であり、第２図はその要
部拡大図である。しゃ断至１は、セラミック等の絶縁材
料によりほぼ円筒状に形成された絶縁容器２と、この両
端に密閉機構３．３ａを介して設けた金属蓋体４および
５とで真空気密に区画されている。しかして、このしゃ
新卒１内には、一対の電極棒６．７の互いに対向する端
部にそれぞれ固定電極８および可動電極９が配設されて
いる。また、上記可動電極９の電極棒７には、ベローズ
１ｏが取付【プられ、しゃ新卒１内を真空気密に保持し
ながら、電極９の往復動による一対のＩ！ｆｆ１８．９
の開閉を可能にしている。またこのベローズ１０はフー
ド１１により覆われ、アーク蒸気の被着を防止しており
、またしゃ新卒１内には更に円筒状金属容器１２が設け
られ、絶縁容器２へのアーク蒸気の被着を防止している
。

一方、可動電極９は、その拡大構造を第２図に示すよう
に、導電棒７にロウ材１３によって固定されるか、又は
かしめによって圧着接続（図示せず）されており、その
上には可動接点１４がロウ材１５によって接合されてい
る。また固定電極８の詳細構造（図示せず）も向きが逆
となるのみでほぼ同様であり、これには固定接点１４ａ
か設けられている。

本発明の電気接点材料は、上記したような接点１４．１
４８の双方またはいずれか一方を構成するのに適したも
のである。

以下、本発明の製造方法の具体例について説明するが、
はじめに比較例１〜３について説明する。

約５０％のＣｒを含有するＣｕ−５０Ｃｒ合金を試作す
る。Ｃｒ素材は上記０．５〜１ｃＩＲの大きざに砕いた
電解Ｃｒ塊をアルゴンガスで満したステンレス製ポット
（比較例−１）、及びアルゴン気流を流した密閉容器中
に設置したスタンプミル及びらいかい機（比較例−２）
、及び同電解Ｃｒ塊をジルコニア製坩堝を用いて約５Ｘ
１０−’Ｔｏｒｒ　、２０００℃で真空溶解を行ったＣ
ｒを比較例−１と同じようにアルゴンガスで満したステ
ンレス製ポット（比較例−３）の如く、夫々の条件で約
１２時間粉砕し、７４μｍ及び１４９μｍのふるいを用
いて平均粒径１０５μｍの粉末を選び出した。

夫々のＣｒ粉末を別々に、黒鉛ボートに自然充填した後
（比較例−３のみは若干の加圧によって充填）真空中１
Ｘ１０−’　Ｔｏｒｒ　、１時間焼結し空孔率約５０％
の純スケルトンを得て、更にその空孔中に別に用意した
真空溶解銅を真空中５×１Ｏ−６Ｔｏｒｒ　、１時間で
、Ｃｕを溶浸し、ＣＬＩ−Ｃｒ素材を作製した。次に述
べる評価条件でガス量、切削時のＣｒの脱落数、静耐圧
、しゃ断電流限界などの評価を行いその結果を第２表に
示した。

評価条件 酸素＝５厘立方の試験片を切出し２４００〜２６ｏＯ℃
のカーボンカプセル中に挿入し抽出する。

耐電圧特性：別布研磨により仕上げたＮｉ　　にッケル
）針電極を陽極とし同じく別布研磨により仕上げた各種
試料平板を陰極とし、１０−　”　Ｔｏｒｒの真空中に
おいて電圧を徐々に上昇させ、スパークを発生したとき
の電圧値を測定し、破壊時の電圧（ｋＶ）とした。

しゃ断電流限界比率：直径７０ｔｍの接点を有するテス
ト用モデル真空バルブを開閉装置に取付けると共に電極
表面をエージングした後モデル真空バルブを１２ｋＶの
回路に接続し、０．５〜４　　ｋＡステップで電流も増
加させながらしゃ断しこの時のしゃ断が限界となる電流
値を求め、粉砕によって得たＣｒ粉を原料として作製し
たＣｕ　−５０Ｃｒ　　（比較例−１）の電流値を１０
０とし、その比率で示した。

上記比較例において、ガス量はいずれも２００〜４００
　ｐｐｍであり、静耐圧は６６〜７０ｋＶ、しゃ断電流
限界も比較例−１を１００とした場合の９０〜１００％
の範囲で、大差ない。比較例−３は他の比較例−１，２
に比べ、切削時のＣｒの脱落の面で優れている。繊維状
のＯｒが脱落の面で効果を発揮していることを示してい
るが、長時間の粉砕による表面汚染の影響で、他の特性
では優位性を示していないことが判る。

次に具体例１〜４について説明する。

上記と同じ電解Ｃｒ塊を、比較例−３と同じジルコニア
製坩堝を用い５ｘ　１０’　Ｔｏｒｒ　、約２０００℃
で真空溶解を行った直径８０ｍ、長さ１１００ａのＣｒ
インゴットを、高速で回転させながらアルゴン気流中で
上記インゴットの端面を切削工具によって瞬時に切削し
その切屑を収集する。

上記インゴットの回転数、切削工具刃の送り速度を調整
しながら繊維の平均直径をほぼ一定の約１５０〜１８０
μ―に揃えながら、切削工具の刃の幅を調整しながら繊
維の平均長さを０．１ｍｍ（具体例−１）、０．３屈（
具体例−２〉、２．２ｍ　（具体例−３）、２０ａｍ＜
具体例−４）持つものを作り、Ｃｕ−Ｃｒ合金用のＣｒ
原料とした。各長さを持つＣｒ繊維を黒鉛坩堝に加圧充
填した後、真空中１ＸＩＱ−’　Ｔｏｒｒ　、１時間の
条件で焼結し、空孔率約５０％の純Ｃｒスケルトンを得
た。

なお、黒鉛坩堝中へのＣｒ繊維の導入は自然充填で行う
とＣｕ量を５０％近傍と規定するとややＣ１量が多過ぎ
る為、空孔を調整する意味で加圧し、またＣｕ量が５０
％以上を目標とする場合には、自然充填法も活用するこ
とができる。

次いで別に用意した真空溶解銅を真空中５×１０−’　
Ｔｏｒｒ　、　１時間でＣｕを溶浸し、Ｑｕ　−Ｃｒ素
材を作製した。上記した評価条件でガス量、切削時のＯ
ｒの脱落数、静耐圧、しゃ断電流限界などの評価を行い
その結果を第２表に併記した。

ガス量はいずれも１００１）Ｉ）１程度で上記粉砕によ
って得たＣｒを使用した場合（比較例１〜３）より少な
く　１／２〜１／３程度である。０１雑の長さが０．１
５ＮＩ（具体例−１）及びそれ以上（具体例２〜４）で
は、Ｃｒ脱落が極端に少なく、接点表面のミクロ的荒れ
が少ないため初期状態の耐電圧特性（静耐圧）が、７０
ｋＶ以上と安定している点に、しゃ断電流の限界も、粉
砕によるＣｒを用いた比較例−１を１００としたとき、
約３０％の向上が認められている。これらは所定の素材
を管理した状態の雰囲気中で表面汚染させることなく瞬
時に粉体化させる必要性を示し、更に、Ｃｒを繊維化す
ることで表面からのＣｒの脱落も軽減化させ相乗的に静
耐圧特性としゃ所持性の維持向上に寄与したものと推察
される。以上の観点から、Ｃｒ１ｌｌｆｔの長さは０．
１５ｍ＋＋＋（具体例−１）以上を必要とし、その上限
は２０ｓ以上になると切削時に折損する場合があり、略
２０順程度と考えられる。

具体例１〜４と同じ方法でＣｕ−５０Ｃｒ合金を試作し
た、Ｃｒ繊維の直径が２０μｍ　（具体例−４）、同じ
＜２５０μｍ　　（具体例−５）の素材を用いた場合、
７０ｋＶ以上の静耐圧値と、３０％以上のしゃ断電流限
界の向上が確認される。これはガス量が粉砕法によって
得たＣ「粉末を用いた比較例１〜３に比し１／２〜１／
４であることと、素材レベルでの切削時のＣｒｔｌＲ落
が少ないことなどが寄与しているものと推察される。し
かしＣｒｌ！１の直径が２０μＩ以下のものは、切削法
によって瞬時に得るには折損が多（最内な確保が困難で
あり、又Ｃｒ１ｍ１の直径が大となるとＣｒ同志の接触
のチャンスが増加する傾向にある為、２５０μｍを限度
とする。Ｃｒ同志の接触は耐溶着性を低下させる要因と
なる。以上からＣｒＪ＆ｉ維の直径は２０〜２５μ−の
範囲に制御するのが好ましいが、直径は取扱い性の観点
から繊維の長さとの比（長さ／直径）によっても規定さ
れるべきで、例えばこの比が極端に大きい状態（例えば
１０４倍）は避けるべきであり、この比が１以下の繊維
は、製造技術上現実的でない。

具体例１〜６は、総て焼結、溶浸共、真空中雰囲気で行
った例を示したが、焼結を水素、溶浸を真空中で行って
も第３表で示すように同様の特性が得られている（具体
例７，１４〜１５．１７）。

また、具体例１〜７．１４〜１７は、Ｃｒ１ｉをほぼ５
０％のものにつき示したが、Ｃｒｌが１０％（具体例−
８＞、Ｃｒｍが９０％（具体例−９）の場合でも同様の
特性が得られている。

更に、具体例１〜９．１６は、Ｃｕ−Ｃｒ系合金につき
示したが、Ｔｉの場合（具体例−１０）、■の場合（具
体例−１１）でも、同じ効果が得られている。

一方、具体例１〜１１．１６はＣＬＩ　−Ｃｒ　２元素
につき示したが、Ｃｒ−Ｔｉ＜具体例−１２）、Ｃｒ　
−Ｖ　（具体例−１３＞　、Ｃｒ　−Ｃｏ　　（具体例
−１４）　、Ｃｒ　−Ｆｅ　　（具体例−１５）に於て
も同じ効果が得られている。

以上に述べた具体例８〜１５と対比させるため総ての試
料につき比較例−１〜３と同じように粉″砕によって各
Ｃｒ又はＣｒ　Ｔｉ、Ｃｒ　Ｖ、Ｃｒ　Ｃｏ　。

ＣｒＦｅ合金を得て同様の測定を行ったが、比較例１−
３と同様の傾向にあった。

Ｃｕ−Ｃｒ接点を作製する場合、比較例１〜３、具体例
１〜９などで用いたようなＣｒのみのスケルトンではな
く、スケルトンを作る時点で最終的に必要とするＣｕｌ
の一部（具体例−１６では５０％のうちの５％）Ｃｒに
混合しておき、この混合粉（Ｃｒｌｌ帷９５％：Ｃｕ粉
５％）を黒鉛ボードに充填し、焼結、溶浸を行い接点素
材とする方法の場合に適用しても同じ効果が得られてい
る（具体例−１６）。

具体例１７は次の通りである。約５０％のＣｒを含有し
たＣｕ−Ｃｒ接点を、外径２５酎φの一対の円板状試料
と、外径２５ＩＩＩＩＩφ先端が１０ＯＲの球面をなす
加圧ロンドに加工しこれらを対向させ１１００１（の荷
重を加えて１０″５履ＴＯｒｒの真空中に於て、５０Ｈ
２，２０ｋ　Ａの電流を２０ミリ秒間通電し、その時の
試料とロッドの間の引きは、ずしに要する力を測定し耐
溶着性を評価すると、約６０〜９０Ｋｇの引きはずし力
を要する。一方これにロッド０，１％程度以上のＢｉ　
　＜具体例−１７では０，５％Ｂｉ）を添加すると５〜
３０　Ｋ９程度に改良される。他の補助材料Ｐｂ　　（
鉛）、Ｔｅ（テルル）、Ｓｅ（セレン）、Ｓｂ（アンチ
モン）なども同様の改良がなされる。このような補助材
料を含むＣ１１−Ｃｒ合金に対しても本発明条件による
微細化（繊Ｈ）は静耐圧、しゃ断電流限界に対しても効
果を示す。

［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、しゃ断性能および高耐電圧
特性が安定して得られる電気接点材料およびその製造方
法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気接点材料が適用されるバルブ
の一構成例を示す正断面図、第２図は第１図の要部を拡
大して示す図である。 １・・・絶縁容器、６．７・・・電極棒、８・・・固定
電極、９・・・可動電極、１４・・・可動接点、１４ａ
・・・固定接点。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖの中から選ばれた少なくとも１種
   の耐火材料と、Ｃｕ、Ａｇの中から選ばれた１種の高導
   電材料とからなる合金において、前記耐火材料は直径が
   ２０〜２５０μｍでかつ長さが１５０〜２００００μｍ
   に微細化したことを特徴とする電気接点材料。
2. （２）ＣｒとＣｕとの量比が１０〜９０重量％である特
   許請求の範囲第（１）項記載の電気接点材料。
3. （３）耐火材料はＣｒとＣｏ、Ｆｅの少なくとも１種の
   量比が３０重量％未満である特許請求の範囲第（１）項
   記載の電気接点材料。
4. （４）補助成分としてＢｉ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｓｂの
   中から選ばれた少なくとも１種を０．１〜１０重量％を
   含有した特許請求の範囲第（１）項記載の電気接点材料
   。
5. （５）Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖの中から選ばれた少なくとも１種
   の耐火材料を非酸化性雰囲気の中で溶解又は焼結して素
   材を得、これを非酸化状態で微細化し、これを焼結して
   得られたスケルトンの空隙に、Ｃｕ、Ａｇの中から選ば
   れた１種の高導電材料を溶浸させて得る電気接点材料の
   製造方法。
6. （６）素材の微細化はＣｒ、Ｔｉ、Ｖの中から選ばれた
   少なくとも１種の耐火材料又は及び切削工具を電気的又
   は機械的に振動させながら、最終形状、大きさに瞬間的
   に行う特許請求の範囲第（５）項記載の電気接点材料の
   製造方法。
7. （７）非酸化性雰囲気は真空又は水素中である特許請求
   の範囲第（５）項記載の電気接点材料の製造方法。