JPS6214618B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は内部酸化法によつて製造される銀−酸
化物系電気接点材料に係る。内部酸化法によつて
製造される銀−酸化物系電気接点材料として銀−
酸化カドミウム系接点が広く用いられてきた。銀
−酸化カドミウム系接点は接点に必要な低接触抵
抗性、耐溶着性、耐アーク消耗性能を比較的バラ
ンスよく具備しているため、リレー、コンタクタ
ー、ノーヒユーズブレーカー、気中遮断器など小
〜大電流域にわたり使用されている。しかしなが
ら接点構成材の中にカドミウムを使用しているの
で、製造時においてあまり望ましいものではな
い。一方銀系接点材料の中にはカドミウムを用い
ない接点として、すでに銀−タングステン、銀−
炭化タングステン、銀−ニツケル、銀−グラフア
イトなどがあるが銀−タングステン、銀−炭化タ
ングステンでは気中用として多頻度開閉した場
合、主として接触抵抗の増大による接点部の温度
上昇の点で、又銀−ニツケル、銀−グラフアイト
では中〜大電流域における耐溶着性、耐アーク消
耗性の点でいづれも銀−酸化カドミウム接点に劣
り、気中開閉器用接点として、その使用範囲、使
用条件がかなり限定されている。 従つてカドミウムを用いることなく良好な耐溶
着性、耐アーク消耗特性を有する接点材を構成す
ることができればその利点はきわめて大きい。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであ
る。本発明者らは先に銀−酸化インジウム−酸化
マンガン接点を提供してきたが、この系にさらに
酸化錫を添加することによつて、接点の低コスト
化をはかり得、さらに接点として優れた特性を発
揮することを見出した。 尚内部酸化法の利点は衆知のごとく酸化物を金
属母材中に均一微細に分散せしめて母材を強化せ
しめ、耐熱性を大巾に向上せしめる点にあり、従
来の銀−酸化カドミウムの接点製造における主流
をなすものであり、本発明になる銀−酸化インジ
ウム−酸化錫−酸化マンガン接点についても本製
造法を適用している。以下本発明の特長を述べ
る。 本発明の特長は銀中に毒性の少ない金属インジ
ウム、金属マンガンおよび金属錫を溶解せしめて
銀−インジウム−マンガン−錫合金とし、しかる
後にこれを内部酸化せしめたものであり、後述す
る実施例で示すように電流の多頻度開閉後でも安
定した接触特性を有し、通電性において従来の銀
−酸化カドミウム接点とほぼ同一レベルを維持す
るものである。銀中にインジウムとマンガンおよ
び錫を共添加し、内部酸化することによつて得ら
れる最も著しい効果は接点の耐溶着性、耐アーク
消耗性を強化することである。単に銀とインジウ
ム、あるいは銀とマンガン、銀と錫のみを単独に
用いる場合には接点の溶着、アーク消耗が大とな
り中〜大電流開閉用接点としては不適である。即
ち銀中にインジウムとマンガンおよび錫の共添加
により効果を発揮しうるものである。内部酸化前
に銀中に分散せしめるインジウムの量は重量比で
５〜15％が適当である。インジウムが５％以下で
は比較的軽負荷用に適するが、電流100A以上の
中〜重負荷用としては耐溶着性、耐アーク消耗性
を強化するために５％以上が望ましい。 又インジウムが15％以上では内部酸化が出来ず
実用性に乏しい。かかる銀−インジウム合金に含
有して接点としての性質を大巾に向上せしめるマ
ンガンの有効範囲は0.001〜５重量％である。マ
ンガンはインジウムに較べ比較的少量でも効果を
もち通常は0.05〜２重量％のものが妥当である。
尚マンガンの量が多すぎる場合には圧延、あるい
は内部酸化が不安定となる。 一方添加すべきマンガンの量はあまり少ない場
合には接点性能向上効果は薄く少くとも0.001重
量％以上は必要である。 又、錫の有効範囲は、３〜12重量％である。３
％以下では、添加効果が少なく、12％以上では内
部酸化が不安定となる。 以上のインジウムおよびマンガン、錫の成分範
囲内では接点の通電性には支障なく従来の銀−酸
化カドミウム接点に、ほぼ匹敵する。 以下本発明材の実施例について詳述する。 実施例 １ 銀85.7重量％、インジウム10重量％、マンガン
0.3重量％、錫４重量％(a)および銀88重量％、イ
ンジウム５重量％、マンガン２重量％、錫５重量
％(b)を溶解、鋳造後1.5mmまで圧延する。ついで
720℃の酸素雰囲気中で約130時間内部酸化処理を
行い、これより５×６×1.5mmに切り出したもの
を銅台金にろう付する。これをASTM型接点試
験装置によつてAC100V、30A抵抗負荷の開閉試
験を行つたところ１万回後の接点間電圧降下は台
金部も含めて(a)接点は20〜45ｍＶ（AC30A通電
にて）で(b)接点は、25〜50ｍＶであり、従来の銀
−酸化カドミウム接点とほぼ同一の通電性を有す
る事を確認した。 実施例 ２ インジウム10重量％、マンガン0.06重量％錫６
重量％残部銀を溶解鋳造しついで厚み２mmまで冷
間で圧延する。 更にこれを720℃酸素雰囲気中で約200時間内部
酸化処理を行う、これより10×10×２mmに切り出
したものを60アンペアフレームの電磁接触器に組
み込み、接点性能試験を行つた。試験条件は電圧
AC220V、電流370A、力率0.5、開閉頻度は１時
間に180回の割合である。尚比較のために錫を添
加しない銀−10重量％インジウム−0.06重量％マ
ンガン合金の同一内部酸化処理材、および従来よ
り使用されている銀−13重量％酸化カドミウム接
点を用いた。 この時１万回開閉後における接点の消耗量、接
点間電圧降下（AC150A通電で接点台金部も含ん
だ値）はそれぞれ下記の如くなつた。

【表】 一酸化錫
実施例 ３ 銀83.9重量％インジウム６重量％、マンガン
0.1重量％錫10重量％を溶解、鋳造し、ついで厚
み２mmまで圧延する。 更にこれを720℃の酸素雰囲気中で約100時間内
部酸化処理を行う。これより５×６×２mmに切り
出し銅台金にろう付してAC220V、3000A力率0.4
の回路遮断試験を行つた。 尚比較のため錫を添加しない銀93.9重量％−イ
ンジウム６重量％−マンガン0.1重量％合金およ
び銀94重量％−インジウム６重量％の合金の同一
内部酸化処理材および従来より使用されている銀
−13重量％酸化カドミウム接点を用いた。遮断は
各々２回行い接点の溶損状況を観察したところ銀
−６重量％インジウム内部酸化材は全体的に溶損
が大きく特に端部の消耗が大きかつた。 又マンガンを添加した接点材の溶損は少ないも
のの銀−13重量％酸化カドミウム接点材および錫
を含有する本発明材のものは最も安定した外観を
示した。 実施例 ４ 銀86重量％、インジウム６重量％、マンガン２
重量％、錫６重量％を溶解、鋳造し、ついで厚み
1.5mmまで圧延する。更にこれを700℃の酸素雰囲
気中で約200時間内部酸化処理を行う、これより
５×６×1.5mmに切り出し銅台金にろう付後、
AC220V、60Hz、2500A（Crest）、接触圧力
500gr、抵抗負荷にて1.5サイクル通電せしめその
時の溶着力を測定した。この時本発明材の溶着力
は100grと非常に良好な値を示した。 尚比較のために錫を添加しない銀92重量％、イ
ンジウム６重量％、マンガン２重量％合金の同一
内部酸化処理材および従来より使用されている銀
−13重量％酸化カドミウム接点について同様な測
定を行つたところ溶着力はそれぞれ450gr、500gr
であつた。 以上詳述したごとく本発明になる銀−酸化イン
ジウム−酸化マンガン−酸化錫接点は従来の銀−
酸化カドミウム接点と同様、電気100A以上で使
用する。継電器、ノーヒユーズブレーカー、気中
遮断器などの中電流、大電流領域で使用した場合
すぐれた耐消耗性、耐溶着性、耐溶損性、通電性
を具備し、コスト的にもこれに匹敵するのでその
工業的価値の高いものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 銀中に重量比で金属インジウム量５〜15％、
   金属錫量３〜12％、金属マンガン量0.001〜５％
   を含有してなることを特徴とする内部酸化、銀−
   酸化インジウム−酸化錫−酸化マンガン系気中開
   閉用電気接点材料。