JPS6277439A - 真空バルブ用接点材料 - Google Patents
真空バルブ用接点材料Info
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- JPS6277439A JPS6277439A JP60216648A JP21664885A JPS6277439A JP S6277439 A JPS6277439 A JP S6277439A JP 60216648 A JP60216648 A JP 60216648A JP 21664885 A JP21664885 A JP 21664885A JP S6277439 A JPS6277439 A JP S6277439A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、真空パルプの接点材料として用いられる焼結
合金に係り、特に電流さい所持性を改良した真空パルプ
用接点材料に関する。
合金に係り、特に電流さい所持性を改良した真空パルプ
用接点材料に関する。
［発明の技術的背景〕
真空中でのアーク拡散性を利用して高真空中で電流しゃ
断を行なわせる真空パルプの接点は、対向する固定、可
動の２つの接点から構成されている。前記真空パルプを
電動機負荷等の誘導性回路に用いて電流をしゃ断する時
、過度の異常サージ電圧が発生し、負荷機器を破壊させ
る恐れがある。
断を行なわせる真空パルプの接点は、対向する固定、可
動の２つの接点から構成されている。前記真空パルプを
電動機負荷等の誘導性回路に用いて電流をしゃ断する時
、過度の異常サージ電圧が発生し、負荷機器を破壊させ
る恐れがある。
この異常サージ電圧の発生原因は真空中に於けるしゃ断
時に低電流側に発生するさい新現象（交流電流波形の自
然ゼロ点を待たず強制的に電流しゃ断が行なわれること
）によるものである。異常サージ電圧の値Ｖｓは回路の
サージインピーダンスＺｏと、電流さい断値Ｉ。の積、
すなわちＶｓ＝２２ｏ Ｉｃで表わされる。従って、
異常サージ電圧Ｖｓを低くするためには電流さい断値Ｉ
。を小さくしなければならない。
時に低電流側に発生するさい新現象（交流電流波形の自
然ゼロ点を待たず強制的に電流しゃ断が行なわれること
）によるものである。異常サージ電圧の値Ｖｓは回路の
サージインピーダンスＺｏと、電流さい断値Ｉ。の積、
すなわちＶｓ＝２２ｏ Ｉｃで表わされる。従って、
異常サージ電圧Ｖｓを低くするためには電流さい断値Ｉ
。を小さくしなければならない。
上記要求に対して接点を炭化タングステン（以下ＷＣと
称す）と銀（以下Ａｇと称す）Ａｇとを複合化した合金
で構成した真空開閉器が出願（特願昭４２−６８４４７
号）され、これが実用化されており、これは ｍＷｃの介在が電子放射を容易にさせる、（２）電界放
射電子の衝突による電極面の加熱にもとづく接点材料の
蒸発を促進させる、（３） 接点材料中の炭化物がア
ークにより分解し、荷電体を生成してアークを接続する
等等の点ですぐれた電流さい所持性を発揮している。
称す）と銀（以下Ａｇと称す）Ａｇとを複合化した合金
で構成した真空開閉器が出願（特願昭４２−６８４４７
号）され、これが実用化されており、これは ｍＷｃの介在が電子放射を容易にさせる、（２）電界放
射電子の衝突による電極面の加熱にもとづく接点材料の
蒸発を促進させる、（３） 接点材料中の炭化物がア
ークにより分解し、荷電体を生成してアークを接続する
等等の点ですぐれた電流さい所持性を発揮している。
また、前記電流さい所持性を有する他の接点材料として
ビスマスＢｉ （以下Ｂｉと称す）とＣＵ（以下ＣＩ
Ｊと称す）とを複合化した合金が製造され、この材料が
真空パルプに実用化されている（特公昭３５−１４９７
４号公報、特公昭４１−１２１３１号公報）。この合金
のうちで、３ｉを重量％としたちのく特公昭３５−１４
９４号公報）は、その適度な蒸気圧特性を有するので、
低いさい断電流特性を発揮し、またＢｉを０．５重量％
としたちのく特公昭４１−１２１３１号公報）は、結晶
粒界に偏析して存在する結果、合金自体を脆化し、低い
溶者引外力を実現し大電流しゃ断性に優れている。
ビスマスＢｉ （以下Ｂｉと称す）とＣＵ（以下ＣＩ
Ｊと称す）とを複合化した合金が製造され、この材料が
真空パルプに実用化されている（特公昭３５−１４９７
４号公報、特公昭４１−１２１３１号公報）。この合金
のうちで、３ｉを重量％としたちのく特公昭３５−１４
９４号公報）は、その適度な蒸気圧特性を有するので、
低いさい断電流特性を発揮し、またＢｉを０．５重量％
としたちのく特公昭４１−１２１３１号公報）は、結晶
粒界に偏析して存在する結果、合金自体を脆化し、低い
溶者引外力を実現し大電流しゃ断性に優れている。
［背景技術の問題点〕
しかし、近年真空パルプを誘導性回路へ適用する例が従
来より増えると共に、高インビーダ、ンス負荷も出現し
たため真空パルプには一層の安定した電流さい所持性を
持つことが望まれてくるとともに、低コスト化が望まれ
ている。
来より増えると共に、高インビーダ、ンス負荷も出現し
たため真空パルプには一層の安定した電流さい所持性を
持つことが望まれてくるとともに、低コスト化が望まれ
ている。
このような要求に対して、前記接点合金のＡｇ−ＷＣ，
Ｃｕ−Ｂ１は、さい断電流値が高いレベルにあり、又は
安定性に欠けるものであった。すなわち、Ａｇ−ＷＣ接
点合金にはＡｇとＷＣとの蒸気圧差が甚しく大きいため
アーク熱などによるＡｇの著しい選択蒸発を招き、この
結果電流さい所持性の不安定性及び接触抵抗の変動を招
く。
Ｃｕ−Ｂ１は、さい断電流値が高いレベルにあり、又は
安定性に欠けるものであった。すなわち、Ａｇ−ＷＣ接
点合金にはＡｇとＷＣとの蒸気圧差が甚しく大きいため
アーク熱などによるＡｇの著しい選択蒸発を招き、この
結果電流さい所持性の不安定性及び接触抵抗の変動を招
く。
さらにＡｏ−ＷＣに対し所定比率のＣＵを共存させ、Ａ
（＋ −ＷＣの持つさい所持性を改良した合金（特願昭
５７−３９８５１号明細書）が実用されているが近年の
厳しい要求に対しては、更に改良が要求されている。
（＋ −ＷＣの持つさい所持性を改良した合金（特願昭
５７−３９８５１号明細書）が実用されているが近年の
厳しい要求に対しては、更に改良が要求されている。
一方のＣｕ−Ｂ１接点合金には、Ｂｉの溶融点が２７１
℃と低いことに起因する本質的問題として真空パルプの
ベーキング、或いは銀ろう付けの加熱時にＢｉが凝集し
接合不良を招く問題がある。
℃と低いことに起因する本質的問題として真空パルプの
ベーキング、或いは銀ろう付けの加熱時にＢｉが凝集し
接合不良を招く問題がある。
［発明の目的］
本発明は前述のような事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、電流さい所持性の安定性をよ
り一層向上した真空パルプ用の接点材料を提供すること
にある。
その目的とするところは、電流さい所持性の安定性をよ
り一層向上した真空パルプ用の接点材料を提供すること
にある。
［発明の概要］
本発明は、前記目的を達成するため、３０〜４５重量％
のＡ（ｌ又は／およびＣｕよりなる高導電性材料と、０
．２〜１０重量％のＣｏ又は／およびＦｅ、Ｎｉよりな
る補助材料と、残部がＷＣｌＭｏＣ、Ｃｒ：＋Ｃ２，Ｔ
ｉＣ，Ｗ、ＭＯ，Ｃｒ。
のＡ（ｌ又は／およびＣｕよりなる高導電性材料と、０
．２〜１０重量％のＣｏ又は／およびＦｅ、Ｎｉよりな
る補助材料と、残部がＷＣｌＭｏＣ、Ｃｒ：＋Ｃ２，Ｔ
ｉＣ，Ｗ、ＭＯ，Ｃｒ。
Ｔｉより選ばれた耐火材料の各なくとも１種よりなる合
金に於て、前記耐火材料の粒径が０．２〜１μｍであり
、かつ前記補助材料の粒径が０．２〜５μｍであること
を特徴とする真空パルプ用接点材料である。
金に於て、前記耐火材料の粒径が０．２〜１μｍであり
、かつ前記補助材料の粒径が０．２〜５μｍであること
を特徴とする真空パルプ用接点材料である。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例について説明するが、はじめに本
発明の接点材料が適用される真空パルプの構成について
第１図および第２図を参照して説明する。図に於いて１
はしゃ断交を示し、このしゃ断交１は絶縁材料によりほ
ぼ円筒状に形成された絶縁容器２と、この両端に封止金
具３ａ 、 ３ｂを介して設けた金属性の蓋体４ａ、４
ｂとで真空密に構成されている。しかして前記しゃ新字
１内には、導電棒５，６の対向する端部に取付けられた
１対の電極７．８が配設され、上部の電＃１７を固定電
極、下部の電極８を可動電極としている。
発明の接点材料が適用される真空パルプの構成について
第１図および第２図を参照して説明する。図に於いて１
はしゃ断交を示し、このしゃ断交１は絶縁材料によりほ
ぼ円筒状に形成された絶縁容器２と、この両端に封止金
具３ａ 、 ３ｂを介して設けた金属性の蓋体４ａ、４
ｂとで真空密に構成されている。しかして前記しゃ新字
１内には、導電棒５，６の対向する端部に取付けられた
１対の電極７．８が配設され、上部の電＃１７を固定電
極、下部の電極８を可動電極としている。
またこの電極８の電極棒６には、ベローズ９が取付けら
れしゃ新字１内を真空密に保持しながら電極８の軸方向
の移動を可能にしている。またこのベローズ９上部には
金属性のアークシールド１０が設けられ、ベローズ９が
アーク蒸気で覆われることを防止している。又、前記電
極７．８を覆うようにしゃ断￥１内に金属性のアークシ
ールド１１が設けられ、これにより絶縁容器２がアーク
蒸気で覆われることを防止している。更に電極８は、第
２図に拡大して示す如く導電棒６にろう何部１２によっ
て固定されるか、又はかしめによって圧着接続されてい
る。接点１３ａは電極８にろう付１４によってろう付で
取付けられる。なお、接点１３ｂは電極７にろう付によ
り取付けられる。
れしゃ新字１内を真空密に保持しながら電極８の軸方向
の移動を可能にしている。またこのベローズ９上部には
金属性のアークシールド１０が設けられ、ベローズ９が
アーク蒸気で覆われることを防止している。又、前記電
極７．８を覆うようにしゃ断￥１内に金属性のアークシ
ールド１１が設けられ、これにより絶縁容器２がアーク
蒸気で覆われることを防止している。更に電極８は、第
２図に拡大して示す如く導電棒６にろう何部１２によっ
て固定されるか、又はかしめによって圧着接続されてい
る。接点１３ａは電極８にろう付１４によってろう付で
取付けられる。なお、接点１３ｂは電極７にろう付によ
り取付けられる。
ここで、本発明の接点材料を得るまでの考察について説
明する。電流さい所持性の改善には、電流さい断値自体
をより低い値に維持すること以外に、そのばらつき幅を
縮めることも極めて重要である。前記電流さい新現象は
、接点間の蒸気口（蒸気圧、熱伝導）、接点材料からの
放出熱電子などと関係が深いとされ、発明者らの実験に
よれば前者の方が寄与が大であることをか判明した。
明する。電流さい所持性の改善には、電流さい断値自体
をより低い値に維持すること以外に、そのばらつき幅を
縮めることも極めて重要である。前記電流さい新現象は
、接点間の蒸気口（蒸気圧、熱伝導）、接点材料からの
放出熱電子などと関係が深いとされ、発明者らの実験に
よれば前者の方が寄与が大であることをか判明した。
したがって、蒸気を供給し易くするか、あるいは供給し
易い材料で接点を作成すれば電流ざい新現象が緩和でき
ることが判明した。Ｃ０−Ｂ１合金はこうした観点に立
つもので、低いさい断値を有するが、致命的な欠点とし
て、３ｉが持つ低溶融点く２７１℃）のため通常真空パ
ルプで行なわれる６００℃近傍のベーキング或いは８０
０℃の銀ろう付は作業時に、Ｂｉの溶融による移動、凝
集の結果、電流さい所持性を維持すべき３ｉの存在が不
均一になってしまう。このため、電流さい断値のばらつ
き幅が増大する現象を確認した。
易い材料で接点を作成すれば電流ざい新現象が緩和でき
ることが判明した。Ｃ０−Ｂ１合金はこうした観点に立
つもので、低いさい断値を有するが、致命的な欠点とし
て、３ｉが持つ低溶融点く２７１℃）のため通常真空パ
ルプで行なわれる６００℃近傍のベーキング或いは８０
０℃の銀ろう付は作業時に、Ｂｉの溶融による移動、凝
集の結果、電流さい所持性を維持すべき３ｉの存在が不
均一になってしまう。このため、電流さい断値のばらつ
き幅が増大する現象を確認した。
一方、Ａａ−ＷＣで代表されるＡｇ−耐耐火材料会合で
は、耐火材料（この場合ＷＣ）の沸点におけるＡｏ
＜あるいはＣｕ ＞の蒸気量に左右されるものの他方、
前記Ｃｕ−３ｉ系における３ｉの蒸気圧よりＡｏのそれ
は著しく低いため接触点のどの位置（耐火材料かＡＱか
）にアークの足が固着するかによって、時折は温度不足
即ち蒸気不足を招いてしまう。結果的には電流さい断値
のばらつき幅が現われることが確認された。このように
電流しや断終期の接点面の急激な温度低下を耐火材料と
ＡＱ （又はＣｕ ）との組合せのみによる合金によ
って阻止しアークを持続させることはすでに限界と考え
られ、更に高性能化するためには、何らかの補助技術の
付与が必要である結論に至った。この改良の１つの考え
として前記特願昭５７−３９８５１号明細書では、高導
電性材料を八〇とＣｕの共晶比率にすることによって結
晶粒を細かく分布させる技術を示唆している。この技術
によって飛躍的に特徴の安定化が得られた。アークが主
として固着する位＠（材料）が、耐火材料の場合とＡｇ
−Ｃｕ共晶の場合とがあり、いずれの場合でもＡｇ−Ｃ
ｕ蒸気の供給による電流さい新現象の緩和（改良）が行
われる。しかし前者の耐火材料に固着した場合には、Ａ
ｇ−Ｃｌ共晶を活用しても、確率的には若干のばらつき
が発生していた。一方耐火材料をより微細化することで
、特にばらつき幅の改良が見られた。従って、耐火材料
の粒径が、電流さい新現象に重要な役割を持つことを示
唆すると共に、耐火材料が初期粒径のほぼ１０〜２０倍
程の大きさに偏析が見られた接点材料では著しいばらつ
きを示した観察結果を併考すると、粒径に特定の範囲が
あることを示唆している。
は、耐火材料（この場合ＷＣ）の沸点におけるＡｏ
＜あるいはＣｕ ＞の蒸気量に左右されるものの他方、
前記Ｃｕ−３ｉ系における３ｉの蒸気圧よりＡｏのそれ
は著しく低いため接触点のどの位置（耐火材料かＡＱか
）にアークの足が固着するかによって、時折は温度不足
即ち蒸気不足を招いてしまう。結果的には電流さい断値
のばらつき幅が現われることが確認された。このように
電流しや断終期の接点面の急激な温度低下を耐火材料と
ＡＱ （又はＣｕ ）との組合せのみによる合金によ
って阻止しアークを持続させることはすでに限界と考え
られ、更に高性能化するためには、何らかの補助技術の
付与が必要である結論に至った。この改良の１つの考え
として前記特願昭５７−３９８５１号明細書では、高導
電性材料を八〇とＣｕの共晶比率にすることによって結
晶粒を細かく分布させる技術を示唆している。この技術
によって飛躍的に特徴の安定化が得られた。アークが主
として固着する位＠（材料）が、耐火材料の場合とＡｇ
−Ｃｕ共晶の場合とがあり、いずれの場合でもＡｇ−Ｃ
ｕ蒸気の供給による電流さい新現象の緩和（改良）が行
われる。しかし前者の耐火材料に固着した場合には、Ａ
ｇ−Ｃｌ共晶を活用しても、確率的には若干のばらつき
が発生していた。一方耐火材料をより微細化することで
、特にばらつき幅の改良が見られた。従って、耐火材料
の粒径が、電流さい新現象に重要な役割を持つことを示
唆すると共に、耐火材料が初期粒径のほぼ１０〜２０倍
程の大きさに偏析が見られた接点材料では著しいばらつ
きを示した観察結果を併考すると、粒径に特定の範囲が
あることを示唆している。
以下、実施例と比較例によってその効果を詳述する。
このように前記Ｃｕ−３ｉ合金及びＡｇ−ＷＣ合金（Ａ
ｐ−耐火材料系）の２つの考察結果は、電流さい所持性
の安定した接点として、新規の補助技術が必要で、その
条件は、蒸気の供給能力を持った上で、なおかつベーキ
ングなどの熱処理に於ける安定性を有することが不可欠
であることを示唆している。すなわち耐火材料の粒径範
囲を合理的に選択することによって、高導電性成分の実
施的分布を従来以上に均一化し、電流さい所持性の安定
化をはかることが必要である。
ｐ−耐火材料系）の２つの考察結果は、電流さい所持性
の安定した接点として、新規の補助技術が必要で、その
条件は、蒸気の供給能力を持った上で、なおかつベーキ
ングなどの熱処理に於ける安定性を有することが不可欠
であることを示唆している。すなわち耐火材料の粒径範
囲を合理的に選択することによって、高導電性成分の実
施的分布を従来以上に均一化し、電流さい所持性の安定
化をはかることが必要である。
従って、本発明では、上述のように一定の条件を積極的
に付与させ電流ざい所持性の向上をはか。
に付与させ電流ざい所持性の向上をはか。
っている。そこで本発明は、低いさい断電流特性とその
安定したさい断電流特性とを得るために耐火材料の粒径
に注目し、更にこれと対応し、補助材料例えばコバルト
（以下Ｃｏと称す）の粒径も選択するようにした合金で
ある。特にＣｏの粒径は、耐火材料の分散の程度すなわ
ち電流さい断値のばらつきの程度に影響を与えるもので
粒径が大のときには耐火材料の分散を阻害している。ｃ
。
安定したさい断電流特性とを得るために耐火材料の粒径
に注目し、更にこれと対応し、補助材料例えばコバルト
（以下Ｃｏと称す）の粒径も選択するようにした合金で
ある。特にＣｏの粒径は、耐火材料の分散の程度すなわ
ち電流さい断値のばらつきの程度に影響を与えるもので
粒径が大のときには耐火材料の分散を阻害している。ｃ
。
の固も本合金系の場合同様の影響を及ぼしその巳が多い
ときには、耐火材料の分散を阻害し好ましくない。
ときには、耐火材料の分散を阻害し好ましくない。
次に、この接点材料の製造方法の一例につき説明する。
製造に先立って、必要粒径別に耐火材料及び補助材料を
分類する。分類作業は例えば篩分けと沈陸法とを併用し
て行うことで容易に所定粒径の粉末を得る。
分類する。分類作業は例えば篩分けと沈陸法とを併用し
て行うことで容易に所定粒径の粉末を得る。
耐火材料として炭化タングステン（以下ＷＣと称す）、
補助材料としてＣｏ１高導電材料としてＡａよりなる合
金を代表例として述べる。まず所定粒径のＷＣとＣｏを
所定量及び、所定粒径のＡＱを所定量の一部用意し、こ
れらを混合し、その後加圧成型して粉末成形体を得る。
補助材料としてＣｏ１高導電材料としてＡａよりなる合
金を代表例として述べる。まず所定粒径のＷＣとＣｏを
所定量及び、所定粒径のＡＱを所定量の一部用意し、こ
れらを混合し、その後加圧成型して粉末成形体を得る。
ついで、この粉末成形体を露点が一５０℃以下の水素雰
囲気或いは真空度が、１×１０°’Ｔｏｒｒ以下で、所
定温度例えば１１５０℃×１時間にて仮焼結し、仮焼結
体を得る。
囲気或いは真空度が、１×１０°’Ｔｏｒｒ以下で、所
定温度例えば１１５０℃×１時間にて仮焼結し、仮焼結
体を得る。
ついで、この仮焼結体の残存空孔中にＡｇを１１５０℃
ＸｌＲ間で溶浸しＡＱ −Ｃｏ −ＷＣ合金を得る。溶
浸は主として真空中で行うが、水素中でも可能である。
ＸｌＲ間で溶浸しＡＱ −Ｃｏ −ＷＣ合金を得る。溶
浸は主として真空中で行うが、水素中でも可能である。
なお、ＷＣ以外の耐火材料、Ｃｏ以外の補助材料を用い
た合金によっても同じ方法で合金を得ることが出来る。
た合金によっても同じ方法で合金を得ることが出来る。
ＡＱまたは／およびＣｕは、接点における高導電性成分
として用いられるもので、これら高導電性成分は３０〜
４５重量％で構成する。これらは３０重量％以上で低い
接触抵抗を安定してもたらし、この効果は４５重量％ま
で耐火性を損ねることなく維持される。耐溶着性および
耐火性を重視する場合にはＣｕを、且つ低接触抵抗を得
たい場合にはＡｏを主成分として用いる。タングステン
（以下Ｗと称す）、モリブデン（以下ＭＯと称す）、ク
ロム（以下Ｏｒと称す）、チタン（以下Ｔｉと称す）お
よびこれらの炭化物の１種または複数種は、耐火性成分
として用いられ、特にＷＣが多く用いられる。これらの
耐火成分は、前述した高導電性成分および後述するＣｏ
又は／及びニッケル（以下Ｎｉと称す）、鉄（以下Ｆｅ
と称す）よりなる補助成分の残部をな′ＴＩ量で構成さ
れる。また、焼結合金を形成するために用いる耐火性成
分の粉末の平均粒径は、０．２〜１μｍの範囲である。
として用いられるもので、これら高導電性成分は３０〜
４５重量％で構成する。これらは３０重量％以上で低い
接触抵抗を安定してもたらし、この効果は４５重量％ま
で耐火性を損ねることなく維持される。耐溶着性および
耐火性を重視する場合にはＣｕを、且つ低接触抵抗を得
たい場合にはＡｏを主成分として用いる。タングステン
（以下Ｗと称す）、モリブデン（以下ＭＯと称す）、ク
ロム（以下Ｏｒと称す）、チタン（以下Ｔｉと称す）お
よびこれらの炭化物の１種または複数種は、耐火性成分
として用いられ、特にＷＣが多く用いられる。これらの
耐火成分は、前述した高導電性成分および後述するＣｏ
又は／及びニッケル（以下Ｎｉと称す）、鉄（以下Ｆｅ
と称す）よりなる補助成分の残部をな′ＴＩ量で構成さ
れる。また、焼結合金を形成するために用いる耐火性成
分の粉末の平均粒径は、０．２〜１μｍの範囲である。
この平均粒径の範囲は、耐火性成分の粉末粒子が焼結合
金の基地組織中に均一に分散できる大きさであり、かつ
前述したように電流さい断時性を改善する範囲である。
金の基地組織中に均一に分散できる大きさであり、かつ
前述したように電流さい断時性を改善する範囲である。
Ｃｏなどの補助成分は基地組織において／Ｉｎまたは／
およびＣＵの粒子、Ｔｉおよびこれらの炭化物の粒子を
粒界で結合する結合剤の役目をなすものである。
およびＣＵの粒子、Ｔｉおよびこれらの炭化物の粒子を
粒界で結合する結合剤の役目をなすものである。
Ｃｏは０．２〜６．５重量％の割合で添加する。
Ｃｏは０．２重量％以上で添加の効果を顕著に示して焼
結性を改善し、この効果は、６．５重量％まで電気抵抗
の著しい増大を伴なうことなく維持できる。好ましくは
０．７〜３．０％であり、かつ、前述したように、その
粒径を０．２〜５μｍの範囲に選択するときには耐火材
料の分散状態並びに電流さい断時性の観点から好ましい
状態に改善する。
結性を改善し、この効果は、６．５重量％まで電気抵抗
の著しい増大を伴なうことなく維持できる。好ましくは
０．７〜３．０％であり、かつ、前述したように、その
粒径を０．２〜５μｍの範囲に選択するときには耐火材
料の分散状態並びに電流さい断時性の観点から好ましい
状態に改善する。
前述したように、耐火材料と補助材料との粒径を適切に
選択することによって、ＡＱ又は／およびＣｕよりなる
適切な蒸気圧値を有する材料を微細にかつ均一に分散さ
せることにより、しゃ断時のアークが接点面上の特定の
場所に局部的にとどまることを防ぎアークが接点面上に
均一に広がることを促進させる効果をもたらすものと考
えられる。従って、本発明の焼結合金は、しゃ断時性、
Ｎ流さい断性および耐溶着性に優れたもので、真空パル
プ接点材料として最適である。
選択することによって、ＡＱ又は／およびＣｕよりなる
適切な蒸気圧値を有する材料を微細にかつ均一に分散さ
せることにより、しゃ断時のアークが接点面上の特定の
場所に局部的にとどまることを防ぎアークが接点面上に
均一に広がることを促進させる効果をもたらすものと考
えられる。従って、本発明の焼結合金は、しゃ断時性、
Ｎ流さい断性および耐溶着性に優れたもので、真空パル
プ接点材料として最適である。
次に前記のように製造された各接点材料について考察し
、その最良の含有割合を求める。
、その最良の含有割合を求める。
現在、低電流さい断時性を持った接点合金として第１表
、第２表に示すように比較例１．１０に示すＡａ−７０
％ＷＣおよびＣＬＩ−１５％３ｉ合金が実用されている
。これは、純Ｃｕ （比較例−１１）より電流さい断
時性は向上するが特にＣｕ−Ｂｉ系（比較例−１０）で
は、開閉回数を重ねることにより特性（さい断電流値の
上昇）が著しく劣化する。
、第２表に示すように比較例１．１０に示すＡａ−７０
％ＷＣおよびＣＬＩ−１５％３ｉ合金が実用されている
。これは、純Ｃｕ （比較例−１１）より電流さい断
時性は向上するが特にＣｕ−Ｂｉ系（比較例−１０）で
は、開閉回数を重ねることにより特性（さい断電流値の
上昇）が著しく劣化する。
耐火材料の粒径の影響、補助材料の粒径の影響をＡ（１
−ＷＣ−Ｃｏ系を代表例として検討する。
−ＷＣ−Ｃｏ系を代表例として検討する。
ＷＣ粒径が３μｍ （比較例−２）では、補助材料Ｃｏ
の存在の効果がはっきりせず、（比較例−１と対比して
）、ＷＣの粒径が１．８μ（比較例−３）でも、未だ充
分な効果が期待できず、その粒径は最大でも１μｍであ
り、０．２μｍまで効果が確認された（実施例１〜３）
。粒径が０．２μｍ以下の場合、取扱い上工業的には得
策ではなく、除外する。
の存在の効果がはっきりせず、（比較例−１と対比して
）、ＷＣの粒径が１．８μ（比較例−３）でも、未だ充
分な効果が期待できず、その粒径は最大でも１μｍであ
り、０．２μｍまで効果が確認された（実施例１〜３）
。粒径が０．２μｍ以下の場合、取扱い上工業的には得
策ではなく、除外する。
一方、補助材料Ｃｏの粒径は、仮に耐火材料の粒径が上
述好ましい範囲に入っていても例えば４４μｌ１ｌ（比
較例−４）では、電流さい断時性にばらつきが見られか
つ７．２ｋ ＶＬや断テストも劣ることが確認されてい
るごとく、Ｃｏの粒径は５〜０．２μｍの範囲が、好ま
しい領域であった（実施例４〜５）。
述好ましい範囲に入っていても例えば４４μｌ１ｌ（比
較例−４）では、電流さい断時性にばらつきが見られか
つ７．２ｋ ＶＬや断テストも劣ることが確認されてい
るごとく、Ｃｏの粒径は５〜０．２μｍの範囲が、好ま
しい領域であった（実施例４〜５）。
更にＡｇ−ＷＣ−Ｃｏ合金中のＡＣＩ （高導電性材
料）の量も、この発明の効果を充分発揮させるのには重
要である。すなわちこの発明の粒径の制御の効果は、Ａ
ｇの量が３０重量％（実施例−２）〜４５重量％（実施
例−６）の範囲に於て、効果が表われ、これよりＡａの
少ない１６重口％（比較例−５）及び多い７９重量％（
比較例−６）では電流さい所持性が好ましくない。すな
わち、前者の１６重量％Ａｇでは、開閉初期〈１〜１０
０回開閉）では、低い好ましいレベルにあるが、多数回
開閉（３０ｏ○回開閉）モ、著しい劣化が見られると共
に、しゃ断性能も著しく劣る傾向にあり、後者のＡｏの
７９重量％では開閉初期のレベルも高く、多数回開閉後
には、ばらつきが見られる。従って、高導電性材料（こ
の場合Ａｇ）の量は、３０〜４５重量％の範囲の合金系
に対し有効であることが判る。
料）の量も、この発明の効果を充分発揮させるのには重
要である。すなわちこの発明の粒径の制御の効果は、Ａ
ｇの量が３０重量％（実施例−２）〜４５重量％（実施
例−６）の範囲に於て、効果が表われ、これよりＡａの
少ない１６重口％（比較例−５）及び多い７９重量％（
比較例−６）では電流さい所持性が好ましくない。すな
わち、前者の１６重量％Ａｇでは、開閉初期〈１〜１０
０回開閉）では、低い好ましいレベルにあるが、多数回
開閉（３０ｏ○回開閉）モ、著しい劣化が見られると共
に、しゃ断性能も著しく劣る傾向にあり、後者のＡｏの
７９重量％では開閉初期のレベルも高く、多数回開閉後
には、ばらつきが見られる。従って、高導電性材料（こ
の場合Ａｇ）の量は、３０〜４５重量％の範囲の合金系
に対し有効であることが判る。
以上は、補助材料としてのＣｏの聞を２６５６５重量一
定した場合（実施例１〜６、比較例２〜６）についての
考察であるが、Ｃｏの聞は前記粒径条件及び耐火材料の
粒径条件を満せば、最小０．２重量％（実施例−７）、
最大１０重量％（実施例−８）の範囲のとき電流さい所
持性は安定する。すなわち、Ｃｏが０．０７１Ｕｍ％（
比較例−７）では、Ｃｏの存在しない材料（比較例−１
）と大差なく電流さい所持性の改善が見られない。
定した場合（実施例１〜６、比較例２〜６）についての
考察であるが、Ｃｏの聞は前記粒径条件及び耐火材料の
粒径条件を満せば、最小０．２重量％（実施例−７）、
最大１０重量％（実施例−８）の範囲のとき電流さい所
持性は安定する。すなわち、Ｃｏが０．０７１Ｕｍ％（
比較例−７）では、Ｃｏの存在しない材料（比較例−１
）と大差なく電流さい所持性の改善が見られない。
尚、高導電性材料として前記Ａｇにつき述べたが（実施
例−１〜８、比較例１〜７）、Ａｇ−ＣＬＩ合金として
も有効で、特にＡＱとＣＵとの比串を略７：３とした実
施例−９では、耐火材料の制約した粒径の効果が相乗し
、極めて安定した電流さい所持性を発揮する。耐火材料
として前記したＷＣに限ることなく、Ｍｏ Ｃ（実施例
−１０）、Ｃｒ３Ｃ２（実施例−１１＞、ＴｉＣ（実施
例−１２）、Ｗ（実施例−１３）、ＭＯ（実施例−１４
）、Ｃｒ （実施例−１５＞、Ｔｉ（実施例−１６）、
に代替しても、電流さい所持性の安定化に対して効果が
見られた。更に、補助材料としてはＣｏ又／およびＦｅ
、Ｎｉであっても充分その効果が見られた（実施例１４
〜１６）。
例−１〜８、比較例１〜７）、Ａｇ−ＣＬＩ合金として
も有効で、特にＡＱとＣＵとの比串を略７：３とした実
施例−９では、耐火材料の制約した粒径の効果が相乗し
、極めて安定した電流さい所持性を発揮する。耐火材料
として前記したＷＣに限ることなく、Ｍｏ Ｃ（実施例
−１０）、Ｃｒ３Ｃ２（実施例−１１＞、ＴｉＣ（実施
例−１２）、Ｗ（実施例−１３）、ＭＯ（実施例−１４
）、Ｃｒ （実施例−１５＞、Ｔｉ（実施例−１６）、
に代替しても、電流さい所持性の安定化に対して効果が
見られた。更に、補助材料としてはＣｏ又／およびＦｅ
、Ｎｉであっても充分その効果が見られた（実施例１４
〜１６）。
第１表、第２表における評価の条件は次の通りである。
さい断電流；表中のさい断電流値は供試接点に直列に挿
入した同軸型シャントの電圧降下をシンクロスコープで
観測したものである。すなわち１０回路を経て実効値４
４Ａの交流を与え実験回数５００回でのさい断電流値の
平均値その他を求めである。その試料はベーキング、放
電エージングを行い測定に移す。エージングの不足は測
定回数と共にさい断値が上昇するので加熱と放電により
充分に行う。試料形態は径２０１ｍ、厚さ４Ｍで一方は
平面、他方は２０ＭＲで接触圧力は１０Ｋｇである。
入した同軸型シャントの電圧降下をシンクロスコープで
観測したものである。すなわち１０回路を経て実効値４
４Ａの交流を与え実験回数５００回でのさい断電流値の
平均値その他を求めである。その試料はベーキング、放
電エージングを行い測定に移す。エージングの不足は測
定回数と共にさい断値が上昇するので加熱と放電により
充分に行う。試料形態は径２０１ｍ、厚さ４Ｍで一方は
平面、他方は２０ＭＲで接触圧力は１０Ｋｇである。
しゃ新評価：直径２０ａｍ、キャップ２．５Ｍに対向さ
せたしゃ断テスト用実験パルプに組込み、ベーキング、
電圧エージング等を与えた後７．２ｋ Ｖ５０Ｈｚで１
ｋＡずつ電流を増加しながらしゃ断限界を比較評価した
。
せたしゃ断テスト用実験パルプに組込み、ベーキング、
電圧エージング等を与えた後７．２ｋ Ｖ５０Ｈｚで１
ｋＡずつ電流を増加しながらしゃ断限界を比較評価した
。
以上述べた実施例においては、Ａｇ又は／及びＣＬＩに
よりなる高導電材料と、ＷＣなどの耐火材料とＣｏなど
の補助材料とで構成された接点材料に於て、特に耐火材
料と補助材料との粒径を前者に於ては０．２〜１μｍ１
後者に於ては０．２〜５μｍに制御することによって、
次のような効果を奏する。すなわち、電流さい所持性を
低く維持出来かつばらつきも少なく管理することが出来
る。
よりなる高導電材料と、ＷＣなどの耐火材料とＣｏなど
の補助材料とで構成された接点材料に於て、特に耐火材
料と補助材料との粒径を前者に於ては０．２〜１μｍ１
後者に於ては０．２〜５μｍに制御することによって、
次のような効果を奏する。すなわち、電流さい所持性を
低く維持出来かつばらつきも少なく管理することが出来
る。
さらにしゃ所持性も従来の接点材料特性を十分維持する
ことができる。したがって、本発明の接点材料を真空パ
ルプ接点に用いれば、電流さい所持性およびしゃ所持性
の良い真空パルプが得られる。
ことができる。したがって、本発明の接点材料を真空パ
ルプ接点に用いれば、電流さい所持性およびしゃ所持性
の良い真空パルプが得られる。
［発明の効果］
以上篩記したように本発明によれば、電流さい所持性の
安定性をより一層向上した真空パルプの接点合金を提供
できる。
安定性をより一層向上した真空パルプの接点合金を提供
できる。
第１図は本発明による真空パルプ用の接点材料が適用さ
れる真空パルプの断面図、第２図は第１図に示す真空パ
ルプの電極部分の拡大断面図である。 １・・・しヤ新宮、２・・・絶縁容器、５．６・・・導
電棒、１３ａ、１３ｂ−接点。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 ｍ！２図
れる真空パルプの断面図、第２図は第１図に示す真空パ
ルプの電極部分の拡大断面図である。 １・・・しヤ新宮、２・・・絶縁容器、５．６・・・導
電棒、１３ａ、１３ｂ−接点。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 ｍ！２図
Claims (2)
- （１）３０〜４５重量％の銀Ａｇ又は／および銅Ｃｕよ
りなる高導電性材料と、０．２〜１０重量％のコバルト
Ｃｏ又は／および鉄Ｆｅ、ニッケルＮｉよりなる補助材
料と、残部が炭化タングステンＷＣ、炭化モリブデンＭ
ｏＣ、炭化クロムＣｒ＿３Ｃ＿２、炭化チタンＴｉＣ、
タングステンＷ、モリブデンＭｏ、クロムＣｒ、チタン
Ｔｉより選ばれた耐火材料の少なくとも１種とからなる
合金において、前記耐火材料の粒径が０．２〜１μｍ、
であり、かつ前記補助材料の粒径が０．２〜５μｍであ
ることを特徴とする真空パルプ用接点材料。 - （２）高導電性材料として、銅Ｃｕが８．４〜１２．６
重量％、銀Ａｇが２１．６〜３２．４重量％であり、か
つ銅Ｃｕと銀Ａｇとの比率をほぼ３：７に選択したこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の真空パル
プ用接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216648A JPS6277439A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 真空バルブ用接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60216648A JPS6277439A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 真空バルブ用接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6277439A true JPS6277439A (ja) | 1987-04-09 |
| JPH0561338B2 JPH0561338B2 (ja) | 1993-09-06 |
Family
ID=16691734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60216648A Granted JPS6277439A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 真空バルブ用接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6277439A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0265021A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Toshiba Corp | 真空バルブ用接点材料 |
| US4911769A (en) * | 1987-03-25 | 1990-03-27 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Composite conductive material |
| EP0385380A2 (en) * | 1989-03-01 | 1990-09-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Contact forming material for a vacuum interrupter |
| EP0488083A2 (en) * | 1990-11-28 | 1992-06-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Contact material for a vacuum interrupter |
| US5149362A (en) * | 1988-08-19 | 1992-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Contact forming material for a vacuum interrupter |
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| EP0675514A1 (en) * | 1994-03-30 | 1995-10-04 | Eaton Corporation | Electrical contact compositions and novel manufacturing method |
| EP0929088A2 (en) * | 1998-01-06 | 1999-07-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Contact material |
| WO2014136617A1 (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | 株式会社アライドマテリアル | 電気接点材およびブレーカ |
| JP2014185889A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Nippon Tungsten Co Ltd | プローブ先端部材およびその使用方法 |
| CN110976887A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-10 | 哈尔滨东大高新材料股份有限公司 | AgWC（T）/CuC（X）触头材料及其制备方法 |
| CN114086014A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-25 | 浙江福达合金材料科技有限公司 | 基于发泡熔渗工艺制备AgNi电接触材料的方法及其产品 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5112818A (ja) * | 1974-07-23 | 1976-01-31 | Nippon Hodo | |
| JPS52127415A (en) * | 1976-04-19 | 1977-10-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Electric contact material |
| JPS5776141A (en) * | 1981-05-14 | 1982-05-13 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Electric contact meterial |
| JPS59153852A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 電気接点材料 |
| JPS59159951A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 電気接点材料 |
| JPS59159950A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 電気接点材料 |
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-
1985
- 1985-09-30 JP JP60216648A patent/JPS6277439A/ja active Granted
Patent Citations (8)
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| CN114086014B (zh) * | 2021-11-10 | 2022-08-05 | 浙江福达合金材料科技有限公司 | 基于发泡熔渗工艺制备AgNi电接触材料的方法及其产品 |
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