JPS6151016B2 - - Google Patents
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- JPS6151016B2 JPS6151016B2 JP50064990A JP6499075A JPS6151016B2 JP S6151016 B2 JPS6151016 B2 JP S6151016B2 JP 50064990 A JP50064990 A JP 50064990A JP 6499075 A JP6499075 A JP 6499075A JP S6151016 B2 JPS6151016 B2 JP S6151016B2
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- Manufacture Of Switches (AREA)
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Description
本発明は、内部酸化法によつて製造される銀―
酸化物系の複合電気接点材料に係る。 内部酸化法とは複合電気接点材料を製造するの
に最も一般的に使用される方法である。この方法
は、銀が酸素を透過する性質を利用して、銀ベー
スの合金のうち銀以外の卑金属成分を酸化させる
ことによつて微細な卑金属の酸化物粒子を銀素地
中に分散させるものである。したがつて、銀以外
の成分元素が全て酸化物粒子となつた複合電気接
点材料が得られる。 従来から耐溶着性や耐消耗性等に優れた銀―酸
化物系の複合電気接点材料としては、銀―酸化カ
ドニウム系の接点材料が広く用いられてきた。 しかしながら、カドミウムは人体に有害な物質
であり、溶解中蒸発しやすいため設備が必要とな
り、その使用は望ましいものではない。一方銀系
の接点材料の中には、カドミウムを用いない接点
材料としてすでに銀―酸化亜鉛があるが、この接
点材料は中〜大電流域における耐溶着性の点で銀
―酸化カドミウム系の接点材料に劣り、その使用
範囲・使用条件がかなり限定されている。このよ
うな事からカドミウムを用いることなく良好な耐
溶着性を有する接点材料の出現が強く要望されて
いる。 そこで本発明者は、前記要望を満すことのでき
る接点材料を開発すべく鋭意攻究の結果、優れた
耐溶着性を有する接点材料として銀―酸化亜鉛―
酸化銅系の接点材料を見い出したものである。 本発明接点材料の一つは、毒性の少い亜鉛を６
〜15w/oと銅４〜10w/oと残部銀とからなる銀合
金のうち銀以外の成分元素を内部酸化せしめたも
のである。 本発明接点材料の他の一つは、亜鉛６〜15w/o
と銅４〜10w/oと残部銀とからなる銀合金のうち
銀以外の成分元素を内部酸化せしめたものであ
る。 本発明接点材料の他の一つは、亜鉛６〜15w/o
と銅４〜10w/oと、更にマンガン0.05〜３w/o、
ランタン0.1〜２w/o、ジルコニウム0.1〜５w/o
のうちの２種以下と、残部銀とからなる銀合金の
うち銀以外の成分元素を内部酸化せしめたもので
ある。 また本発明接点材料の更に他の一つは、亜鉛６
〜15w/oと銅４〜10Ww/oと、更に錫３〜８w/o
又はインジウム0.5〜５w/oと、残部銀とからな
る銀合金のうち銀以外の成分元素を内部酸化せし
めたものである。 更に本発明接点材料の別の一つは、亜鉛６〜15
w/oと銅４〜10w/ooと、更にマンガン0.05〜３
w/o、ランタン0.1〜２w/o、ジルコニウム0.1〜
５w/oのうちの１種と、錫３〜８w/o、インジウ
ム0.5〜５w/oのうちの１種と、残部銀とからな
る銀合金のうち銀以外の成分元素を内部酸化せし
めたものである。 銀中に、亜鉛と銅を共添加することによつて得
られる最も大きな効果は、接点材料の耐溶着性が
改善されることである。単に銀と銅、銀と亜鉛を
溶解してなる銀合金を内部酸化せしめた接点材料
にて作られた電気接点は、溶着が大きく、中〜重
負荷用複合電気接点としてか不適である。即ち、
銀中に亜鉛と銅を共添加することによつてはじめ
て効果を発揮し得るものである。更にこれらの効
果はマンガン、ランタン、ジルコニウム、錫、イ
ンジウムのうちの２種以下を添加することにより
一層効果を発揮するものである。 本発明の複合電気接点材料においてその成分を
上記の如く限定した理由は、銀に亜鉛を添加し内
部酸化すると、酸化亜鉛粒子が層状に析出し、こ
の組織が耐溶性を大きくそこなうが、更に銅を添
加すると、この層状組織が全く消え、銅を単独に
添加した時の均一で微細な組織が得られ、かつこ
の組織は銅の単独添加の場合と異なり、耐溶着性
に優れたものになることを見い出したからであ
る。更にマンガン、ランタン、ジルコニウム、
錫、インジウムを添加する理由は、マンガンは酸
化銅粒子と酸化亜鉛粒子の分散を一層良くし、ラ
ンタンは酸化亜鉛粒子と酸化銅粒子の分散を粒状
化し、ジルコニウムは酸化亜鉛粒子と酸化銅粒子
の分散を針状化し、錫又はインジウムは銀―酸化
亜鉛―酸化銅本来の電気伝導率を下げないため、
各々の元素を２種以下添加して一層耐溶着性を改
善するためである。 しかして、組成範囲を上記の如く限定した理由
は、亜鉛６w/o以下では内部酸化した場合の酸化
亜鉛粒子の形成が酸化銅粒子によつて阻害される
ため酸化亜鉛粒子の均一分散性が悪く耐溶着性の
値の変動幅が大きくなりすぎるし、また亜鉛15
w/o以上では内部酸化が困難となるからであり、
銅４w/o以下では亜鉛以外の他の添加元素による
内部酸化速度及び電気伝導率の低下を防ぐことが
できず、10w/o以上では本発明が融点の低い亜
鉛、錫、インジウム、ランタンを含むだけに合金
の融点が下がり、高温内部酸化中にとける恐れが
あり、又マンガンやジルコニウムを添加するた
め、内部酸化後の加工性が悪く、電気伝導率が低
下するからである。インジウムが0.5w/o以下、
ジルコニウムが0.1w/o以下、ランタンが0.1w/o
以下、マンガンが0.05w/o以下、錫が３w/o以下
では耐溶着性を向上させることができず、マンガ
ン３w/o以上、ランタン２w/o以上、ジルコニウ
ム５w/o以上、インジウム５w/o以上、錫８w/o
以上では加工性が悪くなり、しかも内部酸化が困
難になるからである。また亜鉛及び銅以外の添加
金属を２種以下としたものは、３種以上入れても
材料の管理やスクラツプの回収作業等に手間と費
用が増すだけで好ましくなく、銀、亜鉛、銅、マ
ンガン、ランタン、ジルコニウム、錫、インジウ
ム以外の金属元素も上記の理由で入らないことが
望ましい。 次に本発明の複合電気接点材料の効果を一層明
瞭ならしめるために、具体的な電気接点の製作実
施例とその試験結果について詳述する。 下表のNo.１〜No.10に示すものが本発明の電気接
点材料よりなる実施品で、これらは溶解鋳造した
後、圧延加工にて接触抵抗試験用に1.5mm厚の板
に、溶着試験用に1.5mm厚の板になして前者を8.5
φmm後者を６φmmにプレスで打抜き、750℃３気
圧の酸素の下で72時間内部酸化し、しかる後銅合
金台座にろう付してなる複合電気接点である。こ
れらをNo.11に示す従来品と下記の試験条件にて比
較試験を行つたところ下表の右欄に示すような結
果を得た。 接触抵抗試験条件 接点寸法 8.5φmm×1.5mm厚 電磁開閉器 AC220V11kW用 負 荷 誘導負荷＋抵抗負荷 電 圧 208V 電流（投入時） 165A／0.1sec （しや断時） 33A／1.1sec 通 電 1.2sec 休 止 1.8sec 開閉頻度 20回／min 試験回数 50000回 溶着発生回数試験条件 接点寸法 6.0φmm×1.5mm厚 電圧（ノーヒユーズブレーカー） AC110V 電流（max） 2900A （定常） 2200A 接触力 500ｇ 開離力 300ｇ 試験回数 200回 （20回の試験を10回繰返した）
酸化物系の複合電気接点材料に係る。 内部酸化法とは複合電気接点材料を製造するの
に最も一般的に使用される方法である。この方法
は、銀が酸素を透過する性質を利用して、銀ベー
スの合金のうち銀以外の卑金属成分を酸化させる
ことによつて微細な卑金属の酸化物粒子を銀素地
中に分散させるものである。したがつて、銀以外
の成分元素が全て酸化物粒子となつた複合電気接
点材料が得られる。 従来から耐溶着性や耐消耗性等に優れた銀―酸
化物系の複合電気接点材料としては、銀―酸化カ
ドニウム系の接点材料が広く用いられてきた。 しかしながら、カドミウムは人体に有害な物質
であり、溶解中蒸発しやすいため設備が必要とな
り、その使用は望ましいものではない。一方銀系
の接点材料の中には、カドミウムを用いない接点
材料としてすでに銀―酸化亜鉛があるが、この接
点材料は中〜大電流域における耐溶着性の点で銀
―酸化カドミウム系の接点材料に劣り、その使用
範囲・使用条件がかなり限定されている。このよ
うな事からカドミウムを用いることなく良好な耐
溶着性を有する接点材料の出現が強く要望されて
いる。 そこで本発明者は、前記要望を満すことのでき
る接点材料を開発すべく鋭意攻究の結果、優れた
耐溶着性を有する接点材料として銀―酸化亜鉛―
酸化銅系の接点材料を見い出したものである。 本発明接点材料の一つは、毒性の少い亜鉛を６
〜15w/oと銅４〜10w/oと残部銀とからなる銀合
金のうち銀以外の成分元素を内部酸化せしめたも
のである。 本発明接点材料の他の一つは、亜鉛６〜15w/o
と銅４〜10w/oと残部銀とからなる銀合金のうち
銀以外の成分元素を内部酸化せしめたものであ
る。 本発明接点材料の他の一つは、亜鉛６〜15w/o
と銅４〜10w/oと、更にマンガン0.05〜３w/o、
ランタン0.1〜２w/o、ジルコニウム0.1〜５w/o
のうちの２種以下と、残部銀とからなる銀合金の
うち銀以外の成分元素を内部酸化せしめたもので
ある。 また本発明接点材料の更に他の一つは、亜鉛６
〜15w/oと銅４〜10Ww/oと、更に錫３〜８w/o
又はインジウム0.5〜５w/oと、残部銀とからな
る銀合金のうち銀以外の成分元素を内部酸化せし
めたものである。 更に本発明接点材料の別の一つは、亜鉛６〜15
w/oと銅４〜10w/ooと、更にマンガン0.05〜３
w/o、ランタン0.1〜２w/o、ジルコニウム0.1〜
５w/oのうちの１種と、錫３〜８w/o、インジウ
ム0.5〜５w/oのうちの１種と、残部銀とからな
る銀合金のうち銀以外の成分元素を内部酸化せし
めたものである。 銀中に、亜鉛と銅を共添加することによつて得
られる最も大きな効果は、接点材料の耐溶着性が
改善されることである。単に銀と銅、銀と亜鉛を
溶解してなる銀合金を内部酸化せしめた接点材料
にて作られた電気接点は、溶着が大きく、中〜重
負荷用複合電気接点としてか不適である。即ち、
銀中に亜鉛と銅を共添加することによつてはじめ
て効果を発揮し得るものである。更にこれらの効
果はマンガン、ランタン、ジルコニウム、錫、イ
ンジウムのうちの２種以下を添加することにより
一層効果を発揮するものである。 本発明の複合電気接点材料においてその成分を
上記の如く限定した理由は、銀に亜鉛を添加し内
部酸化すると、酸化亜鉛粒子が層状に析出し、こ
の組織が耐溶性を大きくそこなうが、更に銅を添
加すると、この層状組織が全く消え、銅を単独に
添加した時の均一で微細な組織が得られ、かつこ
の組織は銅の単独添加の場合と異なり、耐溶着性
に優れたものになることを見い出したからであ
る。更にマンガン、ランタン、ジルコニウム、
錫、インジウムを添加する理由は、マンガンは酸
化銅粒子と酸化亜鉛粒子の分散を一層良くし、ラ
ンタンは酸化亜鉛粒子と酸化銅粒子の分散を粒状
化し、ジルコニウムは酸化亜鉛粒子と酸化銅粒子
の分散を針状化し、錫又はインジウムは銀―酸化
亜鉛―酸化銅本来の電気伝導率を下げないため、
各々の元素を２種以下添加して一層耐溶着性を改
善するためである。 しかして、組成範囲を上記の如く限定した理由
は、亜鉛６w/o以下では内部酸化した場合の酸化
亜鉛粒子の形成が酸化銅粒子によつて阻害される
ため酸化亜鉛粒子の均一分散性が悪く耐溶着性の
値の変動幅が大きくなりすぎるし、また亜鉛15
w/o以上では内部酸化が困難となるからであり、
銅４w/o以下では亜鉛以外の他の添加元素による
内部酸化速度及び電気伝導率の低下を防ぐことが
できず、10w/o以上では本発明が融点の低い亜
鉛、錫、インジウム、ランタンを含むだけに合金
の融点が下がり、高温内部酸化中にとける恐れが
あり、又マンガンやジルコニウムを添加するた
め、内部酸化後の加工性が悪く、電気伝導率が低
下するからである。インジウムが0.5w/o以下、
ジルコニウムが0.1w/o以下、ランタンが0.1w/o
以下、マンガンが0.05w/o以下、錫が３w/o以下
では耐溶着性を向上させることができず、マンガ
ン３w/o以上、ランタン２w/o以上、ジルコニウ
ム５w/o以上、インジウム５w/o以上、錫８w/o
以上では加工性が悪くなり、しかも内部酸化が困
難になるからである。また亜鉛及び銅以外の添加
金属を２種以下としたものは、３種以上入れても
材料の管理やスクラツプの回収作業等に手間と費
用が増すだけで好ましくなく、銀、亜鉛、銅、マ
ンガン、ランタン、ジルコニウム、錫、インジウ
ム以外の金属元素も上記の理由で入らないことが
望ましい。 次に本発明の複合電気接点材料の効果を一層明
瞭ならしめるために、具体的な電気接点の製作実
施例とその試験結果について詳述する。 下表のNo.１〜No.10に示すものが本発明の電気接
点材料よりなる実施品で、これらは溶解鋳造した
後、圧延加工にて接触抵抗試験用に1.5mm厚の板
に、溶着試験用に1.5mm厚の板になして前者を8.5
φmm後者を６φmmにプレスで打抜き、750℃３気
圧の酸素の下で72時間内部酸化し、しかる後銅合
金台座にろう付してなる複合電気接点である。こ
れらをNo.11に示す従来品と下記の試験条件にて比
較試験を行つたところ下表の右欄に示すような結
果を得た。 接触抵抗試験条件 接点寸法 8.5φmm×1.5mm厚 電磁開閉器 AC220V11kW用 負 荷 誘導負荷＋抵抗負荷 電 圧 208V 電流（投入時） 165A／0.1sec （しや断時） 33A／1.1sec 通 電 1.2sec 休 止 1.8sec 開閉頻度 20回／min 試験回数 50000回 溶着発生回数試験条件 接点寸法 6.0φmm×1.5mm厚 電圧（ノーヒユーズブレーカー） AC110V 電流（max） 2900A （定常） 2200A 接触力 500ｇ 開離力 300ｇ 試験回数 200回 （20回の試験を10回繰返した）
【表】
上記の表で明らかなように本発明の接点材料に
よつて作られたNo.１〜No.10の複合電気接点は、従
来品である銀―酸化亜鉛よりなるNo.11の複合電気
接点に比べ著しく溶着発生回数が少なく、耐溶着
性に優れている。又従来品であるNo.11は電気伝導
率が高く安定した接触抵抗を有するものである
が、本発明の接点材料によつて作られたNo.１〜No.
10の複合電気接点は銀―亜鉛―銅系合金であるこ
とと、さらにはランタン、マンガン、錫、インジ
ウム、ジルコニウムのうち２種以下を２種以下添
加することとによる電気伝導率のばらつきの小さ
いことが認められ更に安定した接触抵抗を有す
る。 かように本発明による複合電気接点材料は、従
来の銀―酸化亜鉛よりなる接点材料に比し耐溶着
性・接触抵抗の安定性の点で優れ、特に重負荷用
接点材料としては銀―酸化亜鉛よりなる接点材料
にとつて代わることができ、銀―酸化カドミウム
よりなる接点材料にも匹敵し得る画期的なもので
あるといえる。
よつて作られたNo.１〜No.10の複合電気接点は、従
来品である銀―酸化亜鉛よりなるNo.11の複合電気
接点に比べ著しく溶着発生回数が少なく、耐溶着
性に優れている。又従来品であるNo.11は電気伝導
率が高く安定した接触抵抗を有するものである
が、本発明の接点材料によつて作られたNo.１〜No.
10の複合電気接点は銀―亜鉛―銅系合金であるこ
とと、さらにはランタン、マンガン、錫、インジ
ウム、ジルコニウムのうち２種以下を２種以下添
加することとによる電気伝導率のばらつきの小さ
いことが認められ更に安定した接触抵抗を有す
る。 かように本発明による複合電気接点材料は、従
来の銀―酸化亜鉛よりなる接点材料に比し耐溶着
性・接触抵抗の安定性の点で優れ、特に重負荷用
接点材料としては銀―酸化亜鉛よりなる接点材料
にとつて代わることができ、銀―酸化カドミウム
よりなる接点材料にも匹敵し得る画期的なもので
あるといえる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 亜鉛６〜15w/oと銅４〜10w/oと残部銀とか
らなる銀合金のうち銀以外の成分元素を内部酸化
せしめて複合電気接点材料。 ２ 亜鉛６〜15w/oと銅４〜10w/oと、更にマン
ガン0.05〜３w/o、ランタン0.1〜２w/o、ジルコ
ニウム0.1〜５w/oのうちの２種以下と、残部銀
とからなる銀合金のうち銀以外の成分元素を内部
酸化せしめて複合電気接点材料。 ３ 亜鉛６〜15w/oと銅４〜10w/oと、更に錫３
〜８w/oまたはインジウム0.5〜５w/oと、残部銀
とからなる銀合金のうち銀以外の成分元素を内部
酸化せしめた複合電気接点材料。 ４ 亜鉛６〜15w/oと銅４〜10w/oと、更にマン
ガン0.05〜３w/o、ランタン0.1〜２w/o、ジルコ
ニウム0.1〜５w/oのうちの１種と、錫３〜８w/
ｏ、インジウム0.5〜５w/oのうちの１種と、残
部銀とからなる銀合金のうち銀以外の成分元素を
内部酸化せしめた複合電気接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50064990A JPS51141400A (en) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | Composite electric contact material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50064990A JPS51141400A (en) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | Composite electric contact material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51141400A JPS51141400A (en) | 1976-12-06 |
| JPS6151016B2 true JPS6151016B2 (ja) | 1986-11-07 |
Family
ID=13273990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50064990A Granted JPS51141400A (en) | 1975-05-30 | 1975-05-30 | Composite electric contact material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS51141400A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1058997C (zh) * | 1997-09-03 | 2000-11-29 | 北京有色金属研究总院 | 弥散处理的银锌铜复层合金及其复层合金材料的加工方法 |
| JP4994144B2 (ja) * | 2007-07-26 | 2012-08-08 | 三菱マテリアルシーエムアイ株式会社 | 銀−酸化物系電気接点材料 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512619A (en) * | 1974-06-27 | 1976-01-10 | Mitsubishi Marorii Yakin Kogyo | Gin sankabutsukeisetsutenzairyo |
-
1975
- 1975-05-30 JP JP50064990A patent/JPS51141400A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512619A (en) * | 1974-06-27 | 1976-01-10 | Mitsubishi Marorii Yakin Kogyo | Gin sankabutsukeisetsutenzairyo |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51141400A (en) | 1976-12-06 |
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