JPS62151537A - 銀一酸化物系の接点材料 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はＡｇを主成分とし、その中に金属酸化物を分散
した銀−酸化物系の接点材料に関するものである。

（従来の技術） 従来、電気接点材料としては、いろいろなものが用いら
れているが、とりわけＡｇ−Ｃ：ｄＯ接点が広く使用さ
れている。

ＡｇにＣｄＯをｌＯ％程度分散させた接点は、耐溶着性
、耐アーク性、耐消耗性、接触安定性などの諸接点４Ｎ
性が優れているため各種スイフチ、コンタクタ−、ブレ
ーカ−など小から大電流領域まで広く用いられている。

ＡｇマトリンクスにＣｄＯを分散させることに、接点表
面の清浄作用や溶着力の軽減などの電気的諸特性を改Ｒ
するものとして確かに効果的である。

しかしこのような効果を充分果してきたのは特に交流回
路であり、極性の変化しない直流回路で使用したときは
一方の極から他方の極へ転移が起こり易くなり接触状態
がＪ１常に不安定になる。

また、近時各産業分野における合理化、自動化は１１覚
ましい発達を遂げているが、これに伴ない装置に大型化
、複雑化する傾向にある一力、これら装置の１す制御系
はむしろ高い粘密度を要求されるため、急速に電ｆ化制
御に移行している。

電気回路の断続において、電ｒ化された正確な制御に制
御角が・定となり、接点のＯＮの時期とＯＦＦの時期が
ずれることなく常に一定の状態にコントロールされるこ
ととなり、この結果接点開閉Ｉｊｉには疑似的な直流現
象が起こることにより、一方の極へから他方の極へ接点
材質が層状に維持し始め、接触安定性が著しく損なわれ
、時間の経過とともにその堆積物が欠落し急激な接点消
耗へと発展することとなる。

そこで１本願人は、思考基盤は、電気接点の表面の清浄
作用やアークに対する諸現象、たとえば消弧作用などが
添加する酸化物の物性料にその蒸気圧の温度特性に最も
関係が深いとする考え方に基づいて既に次のような研究
をすすめてきている。

即ち、当該蒸気圧に関し、約５００〜１，５００℃の温
度範囲でＣｄＯの蒸気圧より高いＳｄ酸化物に着目し、
これをＡｇ中に分散させることによりＡｇ−Ｃｄ０系の
ものと回等以１−の接点表面清浄作用が発揮し得たこと
は、特願昭４８−８１１８８（特公昭５３−５９６３）
で確認されており、更にＳｎ酸化物を分散させた系にお
いても特願昭４８−８Ｆ１００Ｂ、８６００７（特公昭
５２−３４２４７．３４２４８）で効果を確認されてい
る。

ところがこのＡｇにＳｂ酸化物あるいはＳｂ酸化物とＳ
ｎ酸化物を分散させた電気接点材料について種々な回路
条件で試験を行ったところ前述のようなある条件）゛で
接点を開閉するとどちらか−・方の極に接点材料が堆積
し始め、その堆積物にアークが集中して異常消耗に発展
することがわかった。

（発明が解決しようとする問題点） 、そこで、Ｌ記の異常消耗につき、その原因を追求した
。

ここで１通常電気接点を開閉すると、接点間には徴しい
アークが発生し、接点表面はかなりの高温にさらされる
。

このとき接点表面が、接点特性に有効な成分が逸散して
消耗するのであり、この際失われた効果的な成分が接点
内部から表層部へ間断なく補われるのが理想的な接点材
料といえる。

ところで、前掲のＡｇ−Ｓｂ−Ｓｎ系ついては、この効
果的成分が順調に供給されないため前述のような現象が
起こったものと考えられる。

これらについて詳細な検討を進めた結果接点内部から表
層への順調な有効成分の供給力はアークによる表層成分
の揮発によって促がされる点に着［Ｉし酸化物の蒸気圧
と深い関係があると推定した。

そこでＳｂ＃化物の蒸気圧を基準とし、それより高い）
入気圧を有する各種酸化物とＳｂ酸化物とを共存した系
で実験を繰り返した結果、ＡｇにＳｂとＴｅの酸化物を
複合添加することによって有効成分の表層への供給が順
調になり層状堆積防止に極めて大きい効果があることを
見い出したものであり、未発明は、」二記のようにする
と共に、Ｓｎの酸化物をも適：ｌ′ｃ分散させることに
よって１種々な回路条件に適合し、しかも層状の堆積物
や欠落などによる異常な消耗のない電気接点材料を提供
しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は１−記の目的を達成するために、第１の発明で
は、ＡｇをＩＥ成分とし、これにＳｂが０．１〜１３．
２ｍ賃％、Ｓｎが０．０５〜５重量％と、ＴｅがＱ、Ｑ
ｔ〜２　Ｔｉ　：Ｉ８：％である夫々Ｓｂ酸化物、Ｓｎ
酸化物、Ｔｅ酩化物を分散させることにあり、第２発明
では、更に第■族元素のＦｅ族であるＦｅ、Ｎｉ　、Ｃ
ａから選定した一種以にの金属元素０．Ｏ１〜０．５屯
闇−％である当該元素の酸化物とを分散させるのである
。

（実施例） 未発明を後記具体例を示して、さらに詳記すると、先づ
このような電気接点材料を製造するには既知のように、
焼結法によっても内部酸化法によってもよいが、溶製内
部酸化法ではＳｂとＴｅおよびＳｎを添加したＡｇ合金
を酸化雰囲気中で高温に保持してその表面より酸ふを侵
入させ、　Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｎその他の元素を選択的に酸
化するものであり、長時間該酸化を続けることによりＡ
ｇマトリックス中に″Ｉ該醋酸化物分散せしめて電気接
点材料を製するものである。

ここで、ＡｇへのＳｂとＴｅおよびＳｎの添加量：の上
限を夫々６．２型穴％と２重着％および５屯星％に限定
しなければならない理由は、Ａｇ−Ｓｂ合金のα同藩体
におけるＳｂの最大固溶限が、３００℃で６．２屯量二
％であり、この添加量を超過するＳｂを添加した場合に
は著しく加、［性を阻害することとなり、猜産的加玉が
不能となるからである。

ＳＩＩ＋の上限を５有量％に限定した理由は、これ以１
−の添加では内部酸化能が極度に低ドするため酸、ドを
接点内部まで供給することが困難となり量産性に問題が
残る。

またＴｅの上限を２重量％に限定した理由は、　Ｔｅの
Ａｇに対する溶解度が低いことに加え、これ以上の添加
では塑性加ｒが極めて困難なためである。

一方、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｎの添加量が夫々０．ＪＱ％、０
．０１重量％、０．０５重量％未満の場合は後述する添
加効果が得られない。

Ｆｅ族元素の添加量を０．旧〜０．５重楡％に限定した
理由は、Ａｇに対するＦｅ族元素の固溶度が０．５重量
％を超えると急激に減少するためＡｇマトリック中に偏
在、偏析して加Ｉコ性を阻害し０．０１屯Ｊ−１％未猫
の添加では内部酸化組織の調整に対する効果が低いため
である。

また第２発明にあって、第■族元素のＦｅ、Ｎｉ　、Ｃ
。

の一種または二種以１−の添加はＡｇマドリンク中に析
出するＳｂとＴｅおよび５ＩＩｌｖ化物を均一・に分散
せしめると共に結晶粒を微細化する効果がある。

ここで具体例を示せば、　＊ｓ、５玉清％以七の純度を
有するＳｂ、Ｔｅ、ＳｎおよびＦｅ、Ｎｉ、ｃｏを原本
１とし下記（表）に示す組成合金を次の工程で製作した
。

高周波訪導溶解炉で、溶解、鋳造したインゴットを熱間
鍛造表面切削後、その−面にＡｇ板を熱圧着して、ろう
材用のＡｇ層を形成する。

次に′Ｉ′Ｉ該素材全素材圧延して厚さ２１履の板にし
た後直径８ｍｌの円盤状に打抜き、これを７２０℃の酸
化雰囲気中でＳｂ　、　Ｔｅ　、およびＦｅ、Ｘｉ　、
Ｇｏを内部酸化して夫々未発１１合金（（Ａ）　（Ｂ）
　（Ｃ）　（Ｄ）　）を得た。

比較のためＡｇ−１０屯量％Ｃｄ、Ａｇ−３重■％５ｄ
−２玉ｚ１１１％Ｓｎ、＾ｇ−２　ｉ＜賃％Ｔｅ合金を
つくり実験に供した。

接点試験は、接触抵抗とアーク消耗量および層状堆桔の
傾向について、夫々ＡＳＴＮ接点試験機（ＡＣ２００Ｖ
　、５０Ａ）　ドア　−り消耗試験機（ＡＣ２００Ｖ、
ｌ０Ａ）ｔ−；よび市販スイッチによる実機テスト（Ａ
Ｃ２００Ｖ、３５Ａ）を行って評価した。

（発明の効果） （表）のようにＡｇ−１０Ｃｄの層状堆積物１．０５履
膳３゜Ａｇ−３Ｓｄ−２Ｓｎ０．８２ｍｍ３　、Ａｇ−
２Ｔｅ１．８５ｍｍ３　に対し、未発ＩＪＩになる（Ａ
）　（Ｂ）　（Ｃ：）　（ロ）合金は何れも０−１ｍ鳳
３以下の極〈微小であり、ＳｂとＴｅの複合添加が極め
て効果的であることを示している。

しかし、これはＡｇに対するＳｂとＴｅの複合添加が条
件であり、↑ｅ＃化物のみの添加では層状堆積物防＋１
に対する効果が箸しく低いことを念のため述べておく。

また、アーク消耗量についても、本発明合金は何れも低
く、アークに対する耐消耗性即ち消弧特性にも効果的に
作用している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｇを主成分とし、これに金属成分が０．１〜６
   ．２重量％となるＳｂ酸化物と、金属成分が０．０５〜
   ５重量％となるＳｎ酸化物と、さらに金属成分が０．０
   １〜２重量％となるＴｅ酸化物とが分散されていること
   を特徴とする銀−酸化物系の接点材料。
2. （２）Ａｇを主成分とし、これに金属成分が０．１〜６
   ．２重量％となるＳｂ酸化物と、金属成分が０．０５〜
   ５重量％となるＳｎ酸化物と、金属成分が０．０１〜２
   重量％となるＴｅ酸化物と、金属成分として０．０１〜
   ０．５重量％となるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ酸化物の一種以上
   とが分散されていることを特徴とする銀−酸化物系の接
   点材料。