JPS61288032A - 銀―ニッケル系電気接点材料の製造方法 - Google Patents

銀―ニッケル系電気接点材料の製造方法

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JPS61288032A
JPS61288032A JP60130098A JP13009885A JPS61288032A JP S61288032 A JPS61288032 A JP S61288032A JP 60130098 A JP60130098 A JP 60130098A JP 13009885 A JP13009885 A JP 13009885A JP S61288032 A JPS61288032 A JP S61288032A
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nickel
silver
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contact point
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Shigeki Ochi
越智 茂樹
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/023Composite material having a noble metal as the basic material

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粉末冶金により製造される銀−ニッケル系合金
からなる電気接点材料に関する。
〔従来の技術〕
電磁スイッチ等に使用される接点材料には、電気アーク
による消耗が少ない、遮断特性が優れている、接触抵抗
が低く且つそれを維持できる、開閉を繰り返しても溶着
しない、等の条件が要求される。特に、耐電気アーク性
及び耐溶着性を備えることは接点材料自体及びこれを用
いる制御機器の寿命を左右するので重要である。
これらの条件を比較的バランスよべ具えた電気接点材料
として、ニッケルを約5〜50重量%含有した銀−ニッ
ケル系焼結合金が中負荷ないし低負荷電流用として市販
され、使用されている。
しかし、銀とニッケルは固溶解度(固溶限)が低いため
、ニッケルは鎖中に固溶せず、特にニッケルが1重量%
以上になると通常の溶解法では均一に固溶させることは
不可能になる。従って、上記の銀−ニッケル系合金の電
気接点材料を製造するためには、溶解法によらず粉末冶
金法が利用される。即ち、微細な銀粉末とニッケル粉末
とを混合し、圧縮成形した後に普通焼結するか又は熱間
押出等により焼結し、更に必要に応じて密度を高めるた
めに冷間圧延等を行なって板状又は線状の電気接点材料
を製造する。
しかしこのようにして製造された従来の銀−ニッケル系
電気接点材料は、製造プロセス中にガスを含むこと及び
銀とニッケルの固溶解度が低いこと等のため耐電気アー
ク性が劣り、従って銀の消耗が比較的大きく、接触抵抗
が増大し、溶着が起りやすくなる欠点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、スイッチの開閉により頻繁に電気アークに曝
されても消耗量が少なく、接触抵抗が増大せず、溶着が
起こりにくい銀−ニッケル系の電気接点材料を提供する
ことを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明においては、従来使用していた銀粉末の代わりに
、銀にニッケルを過飽和に固溶させた銀−ニッケル合金
粉末を使用する。
即ち、本発明は銀にニッケルを1〜5重量%まで過飽和
に固溶させた銀−ニッケル合金粉末と、ニッケル粉末と
からなる粉末冶金法による5〜40重量%のニッケルと
残部の銀とからなる電気接点材料を提供する。
本発明で使用する銀−ニッケル合金粉末は超急冷粉末製
造法によって、鎖中へのニッケルの固溶解度を超えてニ
ッケルが過飽和に固溶した粉末である。超急冷粉末製造
法は溶湯を噴霧化させることによって急速に凝固させる
方法であり、噴霧化の手段によってガスアトマイズ法、
液体アトマイス法、遠心アトマイズ法、超音波アトマイ
ズ法、回転四−ルアトマイズ法等がある。冷却速度が速
いほどニッケルの過飽和度が増加するので、ICP〜1
0’tll”/秒程度の冷却速度が得られる装置を用い
ることが望ましい。
このようにして製造した銀−ニッケル合金粉末は、製造
方法にもよるが、1重量%以上5重量%程度までニッケ
ルを含有し得るのであるが、約5重量%以上のニッケル
を固溶することは困難である。従って、必然的に最終組
成におけるニツ°ケル含有量が5〜40重量%となるよ
うニラチル含有量を補なうために、ある程度ニッケル粉
末を銀−ニッケル合金粉末に加えねばならない。
本発明は更に、銀−ニッケル合金粉末、ニッケル粉末及
び酸化イツトリウム粉末からなる粉末冶金法による電気
接点材料を提供する。酸化イツトリウム粉末を全体の3
重量%までの範囲で添加することによって、得られる銀
−ニッケル系焼結合金の耐熱性を著しく向上させること
が出来ると共に、多量のニッケル粉末の添加によって起
こる接触抵抗の増大等の接点性能の低下及び加工性の低
下を防止できる。酸化イツトリウムはセラミックであっ
て銀−ニッケルに固溶しないため、メカニカルアロイン
グ法により銀−ニッケル合金粉末及びニッケル粉末に添
加するのが好ましい。
次に、本発明の銀−ニッケル系電気接点材料の製造につ
いて説明する。まず、鎖中にニツ°ケルを1〜5重量%
まで過飽和に固溶した銀−ニッケル合金粉末を超急冷粉
末製造法に従って製造し、この粉末に所定量のニッケル
粉末を混合する。銀−ニッケル合金粉末の粒径は44μ
m以下であり、及びニッケル粉末の粒径は10μm以下
であることが均一な混合粉を得るために好ましい。必要
に応じて更に酸化イツトリウム粉末を添加することがで
きるが、これら3種の粉末の混合順序は重要ではない。
次に、この混合粉を充分に脱ガスした後、機械プレス又
は冷間静水圧成形(OOAd工5ostaticPre
 ssing )等により圧縮成形し、普通焼結するか
、もしくは熱間押出加工して接点材料を得る。
必要に応じて、接点材料の密度を高め又は形状を整える
ために、再プレス、圧延又は伸線等の加工を施して電気
接点とする。
〔実施例〕
実施例により本発明を更に詳しく説明する。
実施例1 5重量%のN1を混合したAgの溶湯をヘリウムガスア
トマイズ法により冷却速度10〜10C/秒で冷却し、
平均粒径60μmのAg −5wt%N1合金粉末を製
造した。
これを篩分けして44μm以下の合金粉末を集め゛、カ
ルボニールニッケル粉末を添加してAg−10wt%N
1混合粉を調整した。この混合粉を銀合金罐に10〜1
0tOrrで真空封入し、温度880tZ’、圧力15
00 kgf/atb2で2時間の条件で熱間静水圧成
形(Hot工5ostatic Pressing )
することによりAg−10wt%N1の合金を製造した
。得られた合金の密度は理論密度の99%以上であった
次に、この合金を押出加工により直径10amの押出棒
を作り、スェージ及び冷間伸線により直径2.42fi
の線状に加工し、更にヘッダー加工によって直径5II
II11の電気接点リベットを作製した。
このようにして得られた電気接点のアーク発生量及び消
耗量を測定するために、25Aフレームのマグネットス
イッチでインチング試験を行なった。電気条件はAC!
220 V、 105 A、力率0.4、及び開閉頻度
500回/時間とした。2万回の開閉後における接点の
消耗量を測定した。試験結果を第1表に示した。比較の
ために、Ag粉末とN1粉末の焼結体で実施例と同じA
g−10wt%N1の組成を有する従来の電気接点につ
いて、同一条件下で行なった試験結果も併記した。
第    1   表 実施例2 5重量%のN1を混合したAgの溶湯を遠心アトマイズ
法により冷却速度10〜10C/秒で冷却し、平均粒径
50〜60μmのAg−5wt%N1合金粉末を製造し
た。この合金粉末にカルボニルニッケル粉末とYO粉末
を添加して、乾式アトライター中で機械的に混合し、A
g−15wt%Ni−0,2wt%YO混合粉を得た。
アトライター条件はアルゴン雰囲気中で、アジテータ回
転数150r、pm及びアトライタ一時間24 hrで
あった。得られた混合粉をAg合金罐に充填し、500
 t:’で1時間脱ガス処理した後、罐を電子ビーム溶
接で封止した。これを750Cにて押出比22で熱間押
出加工して線状の接点材料を得た。更にこの線を熱間ド
ローベンチと伸線機で直径2.42trtmまで伸線し
、最後にヘッダー加工によって直径5朋の電気接点リベ
ットを作製した。
このようにして得られた電気接点のアーク発生量及び消
耗量を実施例1と同一条件で測定した。
比較のために、Ag−15wt%N1の組成の焼結体か
らなる従来の電気接点についても同一の試験を行ない、
試験結果を第2表に併せて記載した。
第  2  表 次に、本発明のAg−15w埴1−0.2wt%YO合
金の接点材料と従来のAg−15wt%N1合金の接点
材料の加工性能を比較すると、熱間押出加工後に直径1
5醇から直径2.42 mに冷間伸線するための焼鈍回
数は、従来品の場合800Cで30分間の焼鈍が6回必
要であったが、本発明品においては同一条件で4回の焼
鈍で充分であった。
実施例3 3重量%のN1を混合したAgの溶湯をヘリウムガスア
トマイズ法により冷却速度104〜105C/秒で冷却
し、平均粒径50〜65μmのAg −3wt%N1合
金粉末を製造した。この合金粉末を篩分けして、100
メツシユ以下のものを集めカルボニルN1粉末を添加し
、ボールミルで混合し、Ag−5wt%N1混合粉を得
た。混合粉を5500”9f/dl13で冷間静水圧成
形し、成形体を10”〜10−5torrの真空中、8
50Cで2時間焼結した。次に、焼結体を850C。
1200に9f/mで1時間の条件で熱間静水圧成形に
より密度99%以上とし、更に熱間圧延で厚さ1.5簡
の板とした後、各辺が10謁で厚さ1.5簡の電気接点
を作製した。
このようにして得られた電気接点について、25Aフレ
ームのマグネットスイッチでインチング試験を行なった
。電気条件はAC!220V、 375 A 、力率0
.6及び開閉頻度300回/時間とした。1万回の開閉
後に電気接点の消耗量を測定した。結果を、Ag粉末と
N1粉末との焼結体よりなる従来品についての試験結果
と共に第3表に記載した。
第    3    表 〔発明の効果〕 本発明によれば、ニッケルを過飽和に固溶した銀−ニッ
ケル合金粉末を用いることによって、銀とニッケルの均
一な分布が得られ且つ相互の結合が改善されるので、電
気アークの発生が少なく且つ銀とニッケルの分離及び銀
の蒸発飛散による接点の消耗を最小限度に抑えることが
でき、耐溶着性も改善される。又、銀とニッケルの均一
な分布及び結合力の改善によって、冷間加工における加
工性が改良され、従って生産効率を大幅に向上すること
ができる。更に酸化イツトリウムを含む接点材料におい
ては、耐熱性が向上すると共に、ニッケル粉末の使用量
が増えても、得られる接点材料の接触抵抗の増大等の接
点性能が低下せず、又加工性の低下も防止できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銀にニッケルを1〜5重量%まで過飽和に固溶さ
    せた銀−ニッケル合金粉末と、ニッケル粉末とからなる
    粉末冶金法による5〜40重量%のニッケルと残部の銀
    とからなる銀−ニッケル系電気接点材料。
  2. (2)銀にニッケルを1〜5重量%まで過飽和に固溶さ
    せた銀−ニッケル合金粉末と、ニッケル粉末、及び酸化
    イットリウム粉末からなる粉末冶金法による5〜40重
    量%のニッケルと3重量%以下の酸化イットリウムと残
    部の銀とからなる銀−ニッケル系電気接点材料。
JP60130098A 1985-06-13 1985-06-13 銀―ニッケル系電気接点材料の製造方法 Granted JPS61288032A (ja)

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Cited By (2)

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