NO882389L - Anvendelse av et soelv- jern-material for elektriske kontakter. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører anvendelsen av et sølv- Jern-material med ytterligere tilsetninger for elektriske kontakter.

De vesentlige krav til et elektrisk kontaktmaterial er høy abbrandfasthet, liten sammensveisningskraft og lav kontaktmotstand. Alt etter belastningstype og koblingsstrøm, fremkommer en forskjellig avveining med hensyn til kravspro-fil. For luftåpne koblingsapparater av lavspenningsteknikken egner det seg f.eks. Ag/SnC^p.g.a. dets høye abbrandfasthet og sikkerhet mot sammensveisning, spesielt godt for koblings-strømmer på 100 - 3000 A. For mindre belastninger har det f.eks. vist seg egnet sammensatte material Ag/Ni. Det har i forhold til finsølv en øket abbrandfasthet, uten å bevirke en vesentlige økning av kontaktmotstanden.

Etter ytterligere, ofte anvendt sammensatt material er Ag/W, som utmerker seg ved høy abbrandfasthet. Ved hyppig kobling i luften danner det seg imidlertid et dekksjikt av sølvwol-framat, som fører til en økning av kontaktmotstanden.

Fra den Japanske patentsøknad 79/148 109 er det kjent elektriske kontaktmåterialer, som ved siden -av sølv dessuten inneholder Jern, nikkel, krom og/eller kobolt. Spesielt materialer av sammensetning Ag 10 Fe viser en høy sammen-sveisningsmotstand ved ennå god elektrisk ledningevne.

Allikevel fant dette material i lengre tid ingen bredere anvendelse, hvilket er å tilbakeføre på de under koblingen dannede dekksJikt og dermed for høy kontaktoppvarming. Det samme gjelder for de øvrige kjente tilsetninger nikkel, krom og/eller kobolt.

Oppfinnelsens oppgave ér derfor, å tilveiebringe et sølv-Jern-material for elektriske kontakter, som viser en liten sammensvelsnlngstendens, en minst mulig kontaktmotstand og dermed kontaktoppvarming og har en høy levetid og bredt anvendelsesområde med hensyn til koblingsstrømstyrkenT" Oppgaven løses ifølge oppfinnelsen ved anvendelse av et sølv-jern-material med 3 til 30 vekt-$ jern og et eller flere av følgende tilsetninger mangan, kobber, sink, antimon, wismutoksyd, molybdenoksyd, wolframoksyd, kromnitrid i mengder på tilsammen 0,05 til 5 vekt-#.

Med disse materialer oppnås overraskende nedsettelse av kontaktmotstanden og dermed av kontaktoppvarmingen, uten at den i og for seg gode sikkerhet mot sammensveisning påvirkes. Forbedringen i kontaktoppvarmingen utgjør sammenlignet til Ag/Fe-90/10 inntil 43$. Forbedringen oppnås ved en gunstig påvirkning av dannelsen av Fe-oksydsjiktene som danner seg. Mens materialet Ag/Fe-90/10 uten tilsetninger har et gjennomgående oksydsjikt, påvirkes ved de nevnte tilsetninger dette oksydsjikt således, at det fremkommer en lavere kontaktmotstand i forbindelse med en god sikkerhet mot sammensveisning.

Spesielt godt egnet er et material med 3-20$ Fe og en eller flere av tilsetningene Mn, Cu, Zn, Bi, B1203, M0O3, WO3og/eller CrN i mengder på tilsammen 0,2 til 2 vekt-%. Dessuten har det vist seg fordelaktig til sølvet, ved siden av 3 til 20 vekt-# jern, enten å tilsette 0,-2 til 2% av bare metalliske tilsetninger eller 0,2 til 2% av bare ikke-metalliske tilsetninger.

Gunstige egenskaper har materialer vist, som ved siden av 3 til 20% jern inneholder 0,2 til 2% av bare et av tilsetningene mangan, kobber, sink, antimon,_ wismutoksyd, molybdenoksyd eller wolframoksyd, resten sølv. Fortrinnsvis inneholder de ved siden av 3 til 20% jern, 0,2 til 2% sink og eventuelt 0 til 2% kobber, tantal og/eller antimon, resten sølv, eller 0,2 til 2% molybdenoksyd, resten sølv.

P.g.a. uoppløsligheten av jern i sølv kan "disse materialer ikke fremstilles på smeltemetallurgisk måte. Fremstillingen av materialene foregår etter kjente pulvermetallurgiske fremgangsmåter. Derved har det vist seg gunstig, Inår det anvendte jernpulver ikke er større enn 32 pm. Derved oppnår man en meget jevn fordeling av jernpartiklene i blandingen og i samvirke med de ytterligere tilsetninger en meget liten dekkksjiktdannelse ved kobling.

Med de således fremstilte materialer ble det gjennomført elektriske koblingsforsøk. Ved siden av undersøkelsen av kontaktmotstanden i en modellprøvestand ble det også anvendt en seriemessig beskyttelse til undersøkelse av kontaktoppvarming.

Resultatene av disse forsøk er oppført i følgende tabell og viser forbedringen av materialene ifølge oppfinnelsen med hensyn til kontaktmotstand og kontaktoppvarming i forhold til de kjente material Ag/Fe-90/10.

Claims (6)

1. Anvendelse av et sølv- jern-material med 3 til 50 vekt-$ jern og et eller flere av tilsetningene mangan, kobber, sink, antimon, wismutoksyd, molybdenoksyd, wolframoksyd, kromnitrid i mengder på tilsammen 0,05 til 5 vekt-$, resten sølv, for elektriske kontakter.

2. Anvendelse av et sølv- jern-material ifølge krav 1, med 3 til 20$ jern og et eller flere av tilsetningene mangan, kobber, sink, antimon, wismutoksyd, molybdenoksyd, wolframoksyd, kromnitrid i mengder på tilsammen 0,2 til 2 vekt-$, resten sølv, for elektriske kontakter.

3. Anvendelse av et material ifølge 1 og 2, av 3 til 20$ jern og tilsammen 0,2 til 2$ mangan, kobber, sink og/eller antimon, resten sølv, for elektriske kontakter.

4. Anvendelse av et material ifølge krav 1 og 2, av 3 til 20$ jern og tilsammen 0,2 til 2$ wismutoksyd, molybdenoksyd og/eller wolframoksyd, resten sølv, for elektriske kontakter.

5. Anvendelse av et material ifølge e_t av de foregående krav, av 3 til 20$ jern, 0,2 til 2$ sink og 0 til 2$ kobber, antimon og/eller tantal, resten sølv, for elektriske kontakter.

6.. Anvendelse av et material ifølge et av de foregående krav, av 3 til 20$ jern og 0,2 til 2$ molybdenoksyd, resten sølv, for elektriske kontakter.