JPS62284031A - 電気接点材料及びその製造方法 - Google Patents
電気接点材料及びその製造方法Info
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- JPS62284031A JPS62284031A JP61125859A JP12585986A JPS62284031A JP S62284031 A JPS62284031 A JP S62284031A JP 61125859 A JP61125859 A JP 61125859A JP 12585986 A JP12585986 A JP 12585986A JP S62284031 A JPS62284031 A JP S62284031A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/027—Composite material containing carbon particles or fibres
-
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- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/025—Composite material having copper as the basic material
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
３発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は電流を通電開閉する機器に使用される新規な電
気接点材料及びその製法に関するもので、詳しくは銅−
グラファイト（以下Ｏｕ −Ｇｒ と略す）接点の特
性向上に係わるものである。
気接点材料及びその製法に関するもので、詳しくは銅−
グラファイト（以下Ｏｕ −Ｇｒ と略す）接点の特
性向上に係わるものである。
〔従来の技術、発明が解決しようとする問題点〕０ｕ−
Ｇｒ接点はその優れた低接触抵抗耐溶着性のため、気中
しゃ断器や開閉器等に広く使用されている。
Ｇｒ接点はその優れた低接触抵抗耐溶着性のため、気中
しゃ断器や開閉器等に広く使用されている。
しかしながら従来の９ｕ−Ｇｒ接点は、銅にカーボンが
添加されていることによシ、使用時にアーク熱によシ気
中の酸素とカーボンが反応して多量のａＯガスを発生し
、アーク切れが悪くなったシ、内部までこの反応が進み
気泡や亀裂が発生し、消耗が著しく増加するという欠点
があった。又、鋼中のカーボンの分散が不均一な場合に
、鋼部で溶着が起こることがあった。
添加されていることによシ、使用時にアーク熱によシ気
中の酸素とカーボンが反応して多量のａＯガスを発生し
、アーク切れが悪くなったシ、内部までこの反応が進み
気泡や亀裂が発生し、消耗が著しく増加するという欠点
があった。又、鋼中のカーボンの分散が不均一な場合に
、鋼部で溶着が起こることがあった。
本発明は上記の現状に鑑みてなされたものであり、アー
ク切れ性、耐消耗性、耐溶着性を併せて具備し、且つ接
触抵抗が低い、実用性に優れた電気接点材料及びその製
造方法を提供することを目的とするものである。
ク切れ性、耐消耗性、耐溶着性を併せて具備し、且つ接
触抵抗が低い、実用性に優れた電気接点材料及びその製
造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは（ｕ−Ｇｒ接点の優れた効果を生かし、前
記したような欠点を改善する目的で研究努力の結果、銅
粉末とカーボン粉末をメカニカルアロイングによシ混合
し、得られた混合粉を加圧成形後焼結し、これをさらに
再加圧して合金を作ることで、合金中にカーボン粒子が
おのおの独立し均一に微分散しており前記欠点を解消し
実用性に優れた接点用合金牙得ることに成功した。
記したような欠点を改善する目的で研究努力の結果、銅
粉末とカーボン粉末をメカニカルアロイングによシ混合
し、得られた混合粉を加圧成形後焼結し、これをさらに
再加圧して合金を作ることで、合金中にカーボン粒子が
おのおの独立し均一に微分散しており前記欠点を解消し
実用性に優れた接点用合金牙得ることに成功した。
すなわち本発明は銅粉重量比９０〜９９９壬及びカーボ
ン粉重量比１０〜［１１１１、メカニカルアロイングし
てなる合金であって、該合金中のカーボンの大きさは３
μ以下であり、かつ該カーボンはおのおのが独立して均
一分散していることを特徴とする電気接点材料、および
銅粉重量比９０〜９９．９ ％に対しカーボン粉を重量
比１０〜α１％混合してメカニカルアロイングし、得ら
れた粉末を加圧成形の後還元雰囲気もしくは真空中にて
焼結し、得られた焼結体を再加圧することを特徴とする
電気接点材料の製造方法に関する。
ン粉重量比１０〜［１１１１、メカニカルアロイングし
てなる合金であって、該合金中のカーボンの大きさは３
μ以下であり、かつ該カーボンはおのおのが独立して均
一分散していることを特徴とする電気接点材料、および
銅粉重量比９０〜９９．９ ％に対しカーボン粉を重量
比１０〜α１％混合してメカニカルアロイングし、得ら
れた粉末を加圧成形の後還元雰囲気もしくは真空中にて
焼結し、得られた焼結体を再加圧することを特徴とする
電気接点材料の製造方法に関する。
本発明の電気接点材料は銅粉９０〜９９．９ ％（以下
重量比）に対し、カーボン１０〜１１憾からなることが
好ましく、カーボンが５〜１係が特に好ましい範囲であ
る。カーボンが１０％を越えるとカーボン量が多すぎる
ためアーク切れが悪くなシ消耗が著るしい。またカーボ
ンが（Ｌ１１以下ではカーボン不足から溶着がしばしば
起る。又、カーボン粒子の大きさについては、３μ以下
が好ましく、該カーボンが合金中に独立して均一分散し
ていることが好ましい。カーボン粒子の大きさが３μを
越えるとアーク熱による酸素との反応が必要以上に起り
、アーク切れが悪くなりやはり消耗が大きくなるので、
実用性に欠けるからである。
重量比）に対し、カーボン１０〜１１憾からなることが
好ましく、カーボンが５〜１係が特に好ましい範囲であ
る。カーボンが１０％を越えるとカーボン量が多すぎる
ためアーク切れが悪くなシ消耗が著るしい。またカーボ
ンが（Ｌ１１以下ではカーボン不足から溶着がしばしば
起る。又、カーボン粒子の大きさについては、３μ以下
が好ましく、該カーボンが合金中に独立して均一分散し
ていることが好ましい。カーボン粒子の大きさが３μを
越えるとアーク熱による酸素との反応が必要以上に起り
、アーク切れが悪くなりやはり消耗が大きくなるので、
実用性に欠けるからである。
このように０ｕ−Ｇｒ金合金おいて、合金中に微細なカ
ーボン粒子を独立して均一分散させるために、本発明は
所定量の銀粉とカーボン粉をメカニカルアロイングする
。ここでいうメカニカルアロイングとは基質（マトリッ
クス相：本発明においては銀粉）とは平衡しないような
分散粒子粉（本発明においてはカーボン粉）であっても
、両者を混合して強力な（高エネルギーな）ボール２ル
中にて高速攪拌することにより、機械的かつ強性的に複
合比することをいう。これによシ原料粉末は破砕、接合
をくシ返して最終的には合金中に微細々カーボン粒子が
独立して均一に分散した複合体が得られる。該複合体を
加圧成形後還元雰囲気もしくけ真空中にて焼結し、さら
に再加圧して接点用合金とする。
ーボン粒子を独立して均一分散させるために、本発明は
所定量の銀粉とカーボン粉をメカニカルアロイングする
。ここでいうメカニカルアロイングとは基質（マトリッ
クス相：本発明においては銀粉）とは平衡しないような
分散粒子粉（本発明においてはカーボン粉）であっても
、両者を混合して強力な（高エネルギーな）ボール２ル
中にて高速攪拌することにより、機械的かつ強性的に複
合比することをいう。これによシ原料粉末は破砕、接合
をくシ返して最終的には合金中に微細々カーボン粒子が
独立して均一に分散した複合体が得られる。該複合体を
加圧成形後還元雰囲気もしくけ真空中にて焼結し、さら
に再加圧して接点用合金とする。
以上により得られた本発明の電気接点材料は、合金中に
３μ以下の大きさのカーボン粒子がおのおの微細に独立
してかつ均一に分散していることを特徴とするものであ
る。第１図の写真は本発明の電気接点材料（実施例−６
）の合金組織を示す顕微鏡写真（１０００倍）であるが
、第２図に示す従来品（比較例１１に２）の同倍率顕微
鏡写真に比し、カーボン粒子が非常に小さく独立してか
つ均一に微分散していることがわかる。
３μ以下の大きさのカーボン粒子がおのおの微細に独立
してかつ均一に分散していることを特徴とするものであ
る。第１図の写真は本発明の電気接点材料（実施例−６
）の合金組織を示す顕微鏡写真（１０００倍）であるが
、第２図に示す従来品（比較例１１に２）の同倍率顕微
鏡写真に比し、カーボン粒子が非常に小さく独立してか
つ均一に微分散していることがわかる。
このように合金中において非常に小さいカーボン粒子が
独立し均一に微分散しているため、接点開閉時に発生す
るアーク熱によるカーボンと酸素の反応を最小限におさ
え得ると共に、その緻密さのため該反応を内部までは及
ぼさないので、アーク切れと耐消耗性が著るしく向上で
きる。さらに、カーボン粒子が均一に微分散することで
銅の偏析による溶着がなくなシ、耐溶着性も著るしく向
上できる。
独立し均一に微分散しているため、接点開閉時に発生す
るアーク熱によるカーボンと酸素の反応を最小限におさ
え得ると共に、その緻密さのため該反応を内部までは及
ぼさないので、アーク切れと耐消耗性が著るしく向上で
きる。さらに、カーボン粒子が均一に微分散することで
銅の偏析による溶着がなくなシ、耐溶着性も著るしく向
上できる。
銅粉及びカーボン粉を下記の表に示す割合で混合し、ボ
ールミル、を用いてメカニカルアロイングして粉末を作
シ、得られた粉末を３ｔ／ｃｍ”で型押し後、水素雰囲
気中温度１１００℃にて１時間焼結した。該焼結体をＳ
ｔ／Ｚ−にて再加圧し気孔率が殆んどゼロである合金を
得た（実施例１４〜８）。
ールミル、を用いてメカニカルアロイングして粉末を作
シ、得られた粉末を３ｔ／ｃｍ”で型押し後、水素雰囲
気中温度１１００℃にて１時間焼結した。該焼結体をＳ
ｔ／Ｚ−にて再加圧し気孔率が殆んどゼロである合金を
得た（実施例１４〜８）。
また比較のためにカーボン粒子サイズを３〜６０μとし
て、従来法によシ合金を得た（比較例−１〜３）。
て、従来法によシ合金を得た（比較例−１〜３）。
以上で得られた本発明品及び従来品を試料として電気接
点を作成し、下記の要領で接点性能評価テストを行った
。
点を作成し、下記の要領で接点性能評価テストを行った
。
可動接点 ７Ｘ４Ｘ２ｍｍ、６００ｕ−４０ｗｅ接点固
定接点 ８Ｘ８Ｘ２■、試料 上記の寸法に切削加工した試料を合金に抵抗鑞付けで接
合し、これを５０人定格のブレーカに組み込み、接点性
能評価を行った。得られた結合も合せて表に示す。また
隘２（従来品）及び陽６（本発明品）の１０００倍拡大
顕微鏡写真を第２図及び第１図に示す。
定接点 ８Ｘ８Ｘ２■、試料 上記の寸法に切削加工した試料を合金に抵抗鑞付けで接
合し、これを５０人定格のブレーカに組み込み、接点性
能評価を行った。得られた結合も合せて表に示す。また
隘２（従来品）及び陽６（本発明品）の１０００倍拡大
顕微鏡写真を第２図及び第１図に示す。
表から明らかなように１本発明はアーク切れが良く、消
耗が少なく、耐溶着が高い、高性能を有した電気接点材
料である。
耗が少なく、耐溶着が高い、高性能を有した電気接点材
料である。
以上説明のように、本発明の電気接点材料は、銅−グラ
ファイト電気接点材料であり、このように優れた特性の
電気接点材料は、メカニカルアロイングした後、加圧成
形、焼結、再加圧するという本発明の方法によってはじ
めて得ることができるものである。
ファイト電気接点材料であり、このように優れた特性の
電気接点材料は、メカニカルアロイングした後、加圧成
形、焼結、再加圧するという本発明の方法によってはじ
めて得ることができるものである。
第１図は本発明品の、又第２図は従来品の金属組織を示
す拡大顕微鏡写真（１０００倍）である。
す拡大顕微鏡写真（１０００倍）である。
Claims (2)
- （１）銅粉重量比９０〜９９．９％及びカーボン粉重量
比１０〜０．１％を、メカニカルアロイングしてなる合
金であつて、該合金中のカーボンの大きさは３μ以下で
あり、かつ該カーボンはおのおのが独立して均一分散し
ていることを特徴とする電気接点材料。 - （２）銅粉重量比９０〜９９．９％に対しカーボン粉を
重量比１０〜０．１％混合してメカニカルアロイングし
、得られた粉末を加圧成形の後還元雰囲気もしくは真空
中にて焼結し、得られた焼結体を再加圧することを特徴
とする電気接点材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125859A JPS62284031A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 電気接点材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125859A JPS62284031A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 電気接点材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284031A true JPS62284031A (ja) | 1987-12-09 |
Family
ID=14920708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61125859A Pending JPS62284031A (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | 電気接点材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62284031A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0729162A1 (fr) * | 1995-02-27 | 1996-08-28 | Schneider Electric Sa | Procédé de fabrication d'un matériau de contact électrique composite |
| JP2012531519A (ja) * | 2009-06-24 | 2012-12-10 | サード ミレニアム メタルズ エル エル シー | 銅−炭素組成物 |
| CN105671357A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-15 | 河北工程大学 | 一种铜基受电弓滑板材料及其制备方法 |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP61125859A patent/JPS62284031A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0729162A1 (fr) * | 1995-02-27 | 1996-08-28 | Schneider Electric Sa | Procédé de fabrication d'un matériau de contact électrique composite |
| FR2731106A1 (fr) * | 1995-02-27 | 1996-08-30 | Schneider Electric Sa | Procede de fabrication d'un materiau de contact electrique composite |
| JP2012531519A (ja) * | 2009-06-24 | 2012-12-10 | サード ミレニアム メタルズ エル エル シー | 銅−炭素組成物 |
| CN105671357A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-15 | 河北工程大学 | 一种铜基受电弓滑板材料及其制备方法 |
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