JPS63293132A - 焼結した電気接触用複合材料および前記材料を用いた焼触パッド - Google Patents

焼結した電気接触用複合材料および前記材料を用いた焼触パッド

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JPS63293132A
JPS63293132A JP63105366A JP10536688A JPS63293132A JP S63293132 A JPS63293132 A JP S63293132A JP 63105366 A JP63105366 A JP 63105366A JP 10536688 A JP10536688 A JP 10536688A JP S63293132 A JPS63293132 A JP S63293132A
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copper
sintered
composite material
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nickel
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JP63105366A
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ジャン、アンビエ
マリー‐ジョー、フランシヨン
コレット、アリベール
カトリーヌ、ロージェ
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Merlin Gerin SA
Original Assignee
Merlin Gerin SA
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    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
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    • H—ELECTRICITY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気接触を形成するのに用いられるように設
計された焼結した銅を基材とする複合材料に関する。
［従来の技術］ 低電圧スイッチ歯車装置、回路ブレーカ−１接触器また
はスイッチにおいて今日用いられている通常の接触材料
は、必要な性能を得るために６０〜９５％の銀を含んで
いる。しかしながら、銀は高価な材料である。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、従来の材料よりも廉価な接触材料であ
って、電気および熱伝導度に関する良好な特性を示し、
耐酸化性および耐浸触性が高く、接触紙・抗が低（且つ
溶着性向が低いものを得ることである。
Ｃ３ＨＪを解決するための手段〕 本発明による材料は、８１８０〜９５重量％と、ニッケ
ル２〜１５重量％と、グラファイト２〜５重量％とを含
むことを特徴とする。
グラファイトとニッケルとの粒子を含むこの銅を基材と
した材料は銀よりも廉価であり、良好な電気的および熱
的特性を示す。
銅は、本質的にそれが廉価であり且つ電気および熱伝導
度が良好であることによって用いられる。
グラファイトは、銅と共に、機械抵抗が低く溶着力を最
小にすることができる複合材料を形成する。更に、アー
クの存在において、グラファイトは、空気のまたは材料
の酸素と結合して二酸化炭素を形成することにより酸化
銅の形成を制限する。
しかしながら、材料のグラファイト含量を制限して、電
気アークの存在における材料が著しく浸蝕されるのを回
避する必要がある。
ニッケルについては、冷時においては、ニッケルは銅の
酸化速度を減少させる効果があり、銅と共に機械的耐性
が良好な合金を形成する。ニッケルを導入することによ
り、接触抵抗が低く、それ放熱上昇が低く、浸蝕が適度
であることと、溶着の危険性を最少限にすることとの間
の折り合いが極めて受容可能になる。しかしながら、銅
−ニッケル合金の抵抗率は銅の抵抗率よりも高いので、
ニッケル含量は一定の値を越えることができない。
本発明による材料は、粉末冶金技法によって製造される
。用いられる粉末は、それらの粒＆　Ａｐｊ定およびそ
れらの金属的または気体的純度の観点から選択されるの
が好ましい。
海綿状の銅粉末は、平均直径が２４μｍ未満で、酸素含
量が２０００ｐｐｍ未満で、金属元素の純度が９９．５
％のものを用いるのが好ましい。
グラファイトに関するかぎり、薄膜状（薄皮状）のグラ
ファイト粉末であって、エレメントの長さが約１００μ
ｍであり、厚みが２０μｍであり、天分含量が０．２ｐ
ｐｍ未満であるものを用いるのが好ましい。グラファイ
トの純度によって、材料の特性を改良することができる
。ニッケル粉末は形状が長球状であり、平均直径が５μ
ｍ未満である。
選択される粉末混合物を、通常の細砕機で約４時間均質
化した後、１〜５トン／Ｃシの圧で一体圧縮によってベ
レットに成形する。このペレットを、次に炉中で水素３
〜１００％と二酸化炭素ガス０〜５％と窒素０〜９２％
とを含む制御された雰囲気中で、部品の寸法にしたがっ
て３０分間から２時間焼結する。焼結温度は、９７０°
〜１０３０℃である。
６孔率を減少させるために、材料に再圧縮を行った後、
焼きなましを行い、残存応力を除く。これらの総ての操
作は、材料中に含まれる酸素含量・　を最少限にして、
電気アークの下で酸化銅が過度に形成されるのを防止す
るように行わなければならない。
〔作　用〕
本発明によれば、電気接触パッドは上記の方法で複合材
料によって構成することができる。
本発明の好ましい態様によれば、この材料を用いて二つ
の玉ね合わせた層から作られた接触パッドを形成するこ
とができる。第一の層は、厚みが０．１〜０．５ｍｍで
あり、本質的に銅を含むが、第二の層は上記のような銅
−ニッケルー炭素複合材料から作られている。銅の第一
層が存在することによって、充填係数が７０〜９０％の
銅導体支持体上に接触をろう接することができる。次に
、２層を同時に圧縮して接触パッドを形成させ、これを
次に既に記載した方法で焼結し、再圧縮し、焼きなまし
を行う。
〔実施例〕
本発明を更によく理解するため、本発明を下記の実施例
によって説明するが、これらの実施例は具体的な成果を
非制限的に示すものである。
実施例１ 下記の組成を有する粉末の混合物を用いて、第二層を形
成する。
銅：　　　８１％、 ニッケル＝　１５％、 炭素＝　　　　４％。
この混合物を、銅の第一層と共に約４トン／Ｃシの圧で
２０秒間圧縮して、ペレットを１００％水素を含む炉中
に１０００℃で約１時間置く。次に、材料を、約１０ト
ン／Ｃ−の圧で２０秒間再圧縮する。
こうして得られた材料を、１００Ａ　（２２０Ｖ）で５
０００回開放する試験装置で電気的耐久性を試験した。
上記のようにして得られた材料からそれぞれ作られてい
る２個の電気接触を互に向かい合わせて設置した。平均
接触抵抗１よ１．３ｍΩであり、２個の接触の総浸蝕は
１６０ｍｇであった。
材料内部の酸素含量は、約１４０ｐｐｍであった。
実施例２ 下記の混合物を上記と同じ条件下で用いて、第二層を形
成した。
銅：　　　９１％、 ニッケル＝　　５％、 炭素：　　　　４％。
平均抵抗は０．９２ｍΩであり、２個の接触の総浸蝕は
２３０■であった。
実施例３ 下記の組成を有する粉末の混合物を用いて、第二層を形
成した。
銅：　　　９１％、 ニッケル：　　５％、 炭素＝　　　　４％。
この混合物を、銅の第一層と共に約４トン／ｃｉの圧で
２０秒間圧縮して、ペレットを水素化した窒素（３％水
素、５％二酸化ｉ素ガス、９２％窒素）を含む炉中に９
８０℃で約４５分器量いた。
次に、これを約１０トン／Ｃ−の圧で２０秒間再圧縮し
た。
こうして得られた材料を試験した。
１００Ａ　（２２０Ｖ）”Ｃ’５０００回開放する試験
装置での電気的耐久性。上記のようにして得られた材料
からそれぞれ作られている２個の電気接触を互に向かい
合わせて設置した。平均接触抵抗は１．０５ｍΩであり
、総浸蝕は２００ｍｇであった。材料内部の酸素含量は
、約３４０ｐｐｍであった。
１２５Ａの装置上での溶岩性が極めて低いこと。
流した電流は、３．５および７ＫＡを１０．３０および
５０ミリ秒間であった。材料の溶岩性は、極めて伜かで
あった。
１６Ａミニチュア回路ブレーカー上での電気的耐久性。
試験の結果は満足すべきものであった。
〔発明の効果〕
本発明による複合材料を用いる接触パッドは、あらゆる
低電圧スイッチ歯車装置、回路ブレーカ−１接触器およ
びスイッチに用いることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、銅８０〜９５重量％とニッケル２〜１５重量％と、
    グラファイト２〜５重量％とを含む、電気接触を形成す
    るのに用いるように設計された焼結した銅を基材とする
    複合材料。 ２、平均直径が２４μｍ未満で、酸素含量が２０００ｐ
    ｐｍ未満で、金属元素の純度が ９９．５％である海綿状の銅粉末から得られる、請求項
    １記載の材料。 ３、エレメントの長さが約１００μｍであり、厚みが２
    ０μｍであり、灰分含量が０．２ｐｐｍ未満である、薄
    皮状のグラファイト粉末から得られる、請求項１記載の
    材料。 ４、長球状であって、平均直径が５μｍ未満のニッケル
    粉末から得られる、請求項１記載の材料。 ５、請求項１記載の複合材料によって構成される接触パ
    ッド。 ６、厚みが０．１〜０．５ｍｍである第一の銅層と、請
    求項１記載の複合材料から作られた第二層とからなり、
    二つの層が同時に圧縮されたものである接触パッド。
JP63105366A 1987-05-04 1988-04-27 焼結した電気接触用複合材料および前記材料を用いた焼触パッド Pending JPS63293132A (ja)

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FR8706286A FR2615046B1 (fr) 1987-05-04 1987-05-04 Materiau composite fritte pour contact electrique et pastille de contact utilisant ledit materiau

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DE (1) DE3875649D1 (ja)
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