TW201358B - - Google Patents

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201358 A 6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 發明背景： 本發明是颶於一真空斷鑲器、一真空斷路器或一真空 電路斷續器，且尤指一接觭材料具有改良的抗磨損特性及 大電流斷續特性之真空斷續器。 真空斷鐮器之接點用於執行大電流斷鑛或額定霣流， 利用在真空中之電弧擴散特性在一高度真空中接觸及斷開 ,此接點是由兩個相對的接點亦即固定及可動的接點構成 Ο 此真空斷缠器之接點所需的主要特性如下： (1)在電流斷鑛或接觸及斷開處理期間，抗磨損能 力是良好的； (2 )電流斷缠特性是良好的；且 (3 )耐壓能力是良好的。 在習知技術中這些是視為最基本的三僱要件。目前已從事 多方面的研究例如新合金条統的研究、電極構造之研究及 結構之研究，且己戯刺性地改良這些基本的三掴要件。除 了基本的三値要件之外的重要要件是低且穩定的溫度上升 、低且穩定的接觸電阻、良好的抗磨損能力與低且穩定的 截波電流值。然而，這些要件彼此相互衝突，所以不可能 藉一單一金屬來符合全部的要件。因此，在目前實際所使 用的許多合金材料中，至少相互補偾其不當特性之兩傾元 素被混合以發展出合金材料，其適合於在一大電流、高電 壓或其它的情形之特定使用。己發展出具有非常良好的特 性之合金材料。然而，可以耐更高的高壓及更大的電流之 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝- 訂- 線- 本紙張尺度遑用中家標毕(CNS) T4規格(210X297公*) 81. 5 . 20.000(H) -3 - 201358 A 6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) 真空斷鑛器的接觸材料之需求增加，且無法得到可以完全 符合這些要件之真空斷鑛器之接觸材料。 另一方面，在近年來，由於負載之變化需求者之使用 條件的駸厲性雄鑛增加。結果，必須使用一真空斷鑛器其 保持前述的基本三個要件在固定的程度，且其具有更良好 的特性（裝置及應用電路之負載的需求）。在近年來通常 有此一情形，即自一糸列具有標準規格的真空斷鑲器中選 定具有較佳等级的斷鑛器。如此導致使用一較大的条統及 經濟損失。例如，在此一情形中，必須確保前述的基本三 個要件，且大霄流斷鑛特性必須與抗磨損能力相容。 通常當執行大電流斷績時，接點之表面非常容易受到 損害。此導致材料之磨損。具有此一磨攢表面之接點在接 觸及斷閭處理與斷缠處理期間會導致許多不需要之缺點。 因此所需要的乃是磨損（由於材料移去而導致接點表面的 損壤）必需相當小笛大電流斷續時，亦即，所需要的是大 電流斷續特性並須與抗磨損性相容。 符合三個基本要求之已知接觸材料乃是Cu_B i合 金其包含不超過5%重量百分比（wt%)之抗熔成份例 如Bi (日本專利No. 12131/1966)。Cu 一 B i接點隔離B i在晶鼸邊界且因此使得合金易碎。因 此，可獲得一低熔開力且此合金具有一良好的大電流斷續 特性。 日本專利公告No. 23751/1969掲示了 C u — T e合金之使用笛成接觸材料其可以使用在一大電 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂- -線- 本紙張尺度遑用中國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公釐) 81. 5. 20,000(H) -4 - A 6 B6 201358 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 流。而此合金減缓了相Μ於Cu-B i合金之問題，其輿 Cu_Bi合金比較下對於空氣更為敏感。因此，Cu — Te合金缺少接觸電阻等之穩定性。再者，雖然由Cu— Te合金和Cu_B i合金所形成之接黏通常具有良好的 抗熔性且相閭於耐電壓能力其可以充份的使用在習知的電 壓領域中，但是其卻無法滿足使用於較高電壓領域。 另一方面，用於真空斷绩器之已知接皤材料乃是包含 Cr之Cu_Cr合金。此合金接點在高溫時表現一Cu 及C r之較佳溫度特性且因此其在耐商壓力和大霉流斷鑛 特性上具有良好的特性。亦即，Cu_Cr合金乃廣泛的 使用當成一接點而其耐高壓特性與大電流斷鑛特性是相容 的。但是，在與包含不超過5%之B i之Cu_B i接黏 比較時，Cu — Cr合金表現出較差的抗熔特性，而此 Cu_B i接點通常使用為一斷鑛器之接觸材料。因此， 在與使用Cu_B i合金接點所形成之真空斷續器比較時 ,Cu_Cr合金之接點所形成之真空斷鑛器之操作機構 之驅動需要較大的開啓力，且因此在降低成本方面Cu— C r合金所形成之真空斷續器較差。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 一Cu — Cr_B i合金其藉由加入諸如B i或Te 抗熔材料至Cu — Ci*合金中而獲得乃是已知的。此材料 之抗熔性由於合金之變化而顯著的改善。但是，Bi之量 會隨著使用之狀況之變化，諸如烘烤及覆以緬之熱處理時 而消失，且因此相關於大電流斷續特性和磨損電阻會發生 散射之情形。當例如馬速負載之感應電路之電流藉由習知 本紙張尺度遑用中家樣毕(CNS)甲4規格(210x297公*) -5 - 81. 5 . 20,000(H) 201358 A 6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 之真空斷缠器而介入而此斷續器不會由於突波而作用在斷 鑛處理時，會産生一超出異常突波電壓並傾向於破壊一受 載儀器。 産生異常突波電壓之理由乃是由於當一小電流介入於 一真空（一電流斷鑛被強迫的執行在交流電流之波型到逹 自然零點前時）之截波現象和一高頻電弧熄火現象。 由於截波現象所引起的異常突波電壓之值Vs為霣路 突波阻抗Z。和電流截波值Ic之乘稹，亦邸vs = z〇 ♦ Ic。因此，為了降低異常突波電壓Vs ,電流截波值 I c必須降低。 為了符合上述之要求，己發展出真空閭闋其中接黏乃 由硪化鎢（WC) —銀（Ag)合金所構成（日本專利申 請號No. 68447/1 967和美國専利No. 3, 683, 1 38)。此種真空開闋已實際的使用。 由Ag-WC合金所構成之接點具有下列優點： (1 ) WC之存在便於電子的放射； (2) 接點形成材料之蒸發乃藉由電極表面之熱而加 速，由於場發射電子之碰撞；和 (3) 此接黏産生一非常優良的低截波電流特性，例 如可用以以申弧分解接觸材料之硪化物保留一電弧且形成 一充電粒子。 産生一低截波m流特性之另一接觸材料乃是a g — Cu_WC合金其中Ag對Cu之比為7:3 (日本專利 No. 39851/1982)。在此合金中，蘧擇未被 t尺度遑用中家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐) _ 81. 5. 20.000(H) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝· 訂- 線- 201358 A 6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 掲示於習知技蓊之Ag對Cu之比例且因此可獲得穩定截 波電流特性。 再者，日本專利No. 216648/1985建議 防電弧材料之粒度（例如WC之粒度）從0. 2至1微米 其可有效的用以改進低截波電流特性。 再者，日本實用新案No. 35174/1978掲 不一 Cu —WC — B i —W合金其中高度的改善如上所述 燒結合金之熔融電阻。 對於真空斷鑛器而言符合上述三個要件是很重要的， 而進一步之需求需由需要者所強辋（如抗磨損力）。但是 ,這些要件彼此互相衝突且因此由一單金屬材料來符合造 些要件幾乎不可能。因此，在很多已經實際使用的接嫌材 料中，互相補償彼此不佳之表現之至少兩価元素之結合以 形成一接觸材料其可合適的特殊使用在一大電流，在一高 電壓或其他狀況。具有優良待性之接«材料已發展出。但 是，對於一真空斷鑛器之接觸材料使其具有高度可靠性之 需求業已增加，而對於可以符合所需之要件之真空斷續器 之接觴材料亦尚未獲得。 亦即，一高沸騰元件可有效的用以提供防電弧特性， 此防電弧特性乃相關於磨損阻力。但是，當曝露於電弧下 時高沸騰元件表現高溫度。因此，熱電子發射乃是相當可 觀的。因此，高沸騰元件是不良的且無法保持和改善大電 流斷續特性。 在上述之Cu—Bi接觸材料中，材料之易碎性乃使 衣紙張尺度遑用中家樣準(CNS)T4規格(210X297公釐) ~ 81. 5. 20,000(H) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 訂· ί. A 6 B6 201358 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 用以確保抗磨損力。因此，Cu — Bi接觸材料相Μ於抗 磨損力具有駸重的退步，而在電流斷鑛或接與斷過程發生 表面粗糙且因此接點電阻特性表現相當大的擴散。 在習知技蕕之Ag_WC接觭材料中，Ag乃邐擇性 的蒸發在一相當早的期間當霄流斷鑛或接與斷過程之數目 增加時。因此，局部的産生未包含Ag之部份以引導接黏 磨損之增加。亦即，在習知技蕕中由WC和Ag所構成之 接黏，藉由調整WC之量可改菩其大電流斷鑛特性。但是 ,Ag之量乃相關的變化且因此抗磨損力特性亦改變。因 此，即使在相同量的Ag之下所霈要的乃是做成各種不同 的改善以獲得既低又穩定之特性。 在由WC_Ag合金所構成之接點中（日本専利 No. 68447/1967和美國專利No. 3, 683, 1 38),大電流斷鑛特性等等乃是不足的 ，且並無有鼷於抗磨損力特性之改善。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在Ag -C u —WC合金中其中Ag對Cu之重董比 例約7:3 (日本專利No. 39851/1982)和 合金其中防霄弧材料之粒度乃從0. 2至1微米（日本專 利No. 216648/1985),它們的抗磨損力特 性並非完全足夠。 在Cu_WC_Bi—W接觸材料中，Cu—W接黏 之熔融電阻乃由存在的WC及特別的B i之合力效果所改 善。但是，抗磨損力之擴散仍然存在。 本發明之一目標乃在提供一種用於一真空斷缠器之接 81. 5. 20,000(H) 本紙張尺度遑用中國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -8 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 201358 A6 __B6_ 五、發明説明（7 ) 觸材料其具有良好的大電流斷鑲待性結合低截波電流特性 且亦可改善抗磨損力特性。即使在一嚴苛之情況下使用， 其亦符合對於真空斷鑛器之需求。 發明概要 我們發現對於由一离傳導元件和一抗電弧元件所構成 的合金条統中，如果其比例相當適當，特別是如果防電弧 元件之粒度和表現在合金中防電弧顆粒之平均粒子距離乃 適笛的為一特殊值時，則本發明之目標可有效的連成。 使用在本發明之真空斷鑲器之接觸材料乃是一Ag或 Ag_Cu —金屬碩化物（為了方便起見，防霄弧元件有 時表示為WC)接觴材料其用於遘自包含Ag和/或Cu 之一高導電元件和一防電弧元件如WC之一真空斷績器， 其中 (1) 高導電元件（Ag和Cu之總量）乃從25至 70%體積百分比； (2) 防電弧元件乃從30至75%鼸積百分比其中 該元件乃是至少一個遘自包含Ti, Zr, Hf,V,

Nb, Ta, Cr*, Mo和W之群之元件之硪化物；和 (3) 具有平均粒度0. 3至3微米之防電弧元件且 表現一從0.1至1微米之平均顆粒距離。 在本發明之較佳實施例中，一選自Fe, Co和Ni 之輔助元件可以以不超過1〇%黼積百分比之量存在。 本紙張尺度遑用中家樣準(CNS)甲4規格(210X297公*) _ 81. 5 . 20,000 (Ιί) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 裝· 訂- 線- A 6 B6 201358 五、發明説明（8 ) 附圖簡述 在圖中： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1乃是真空斷續器之一剖面圓其中使用依照本發明 之真空斷績器之接觸材料；和 圖2乃是顯示於圖1之真空斷纊器之電極部份之擴大 剖面圖。 發明之詳細說明 本發明將相關於一接《材料而描述其中包含一高導電 元件Ag和一防轚弧元件WC,但是其並不受限於此。 經濟部中央標準局员工消#合作社印製 為了即時改善Ag —WC接鳙材料之大霄流斷缠特性 和抗磨損力特性，接觴材料中Ag之量，在接》材料中 WC之表現形式，亦邸，WC顆粒之平均顆粒距離和粒度 控制在一較佳的範國是相當重要的。而特別重要的是當斷 鑲電流值等保持在一大電流時，其擴散寬度降低，磨損置 阻止至一特定範圍，且相騮於接和斷過程之失誤（增加磨 損）乃被防止。上面所描述之大電流斷續特性乃相關於界 於接點（以材料之物理性質所表示之蒸氣壓力和熱傅導） 和從接觸材料放射出之電子間之蒸氣量。因此，重要的是 在斷缠遇程時接黏自動控制在釋出於電極間之空間之蒸氣 之量乃是剛好足夠之狀態。藉由瞬時控制WC之粒度和 WC之平均顆粒距離，自動控制是可能的。 亦即，在Ag和由Ag-WC所表示之防電弧材料型 合金中，下述之退步將會發生。當結果由在防電弧材料（ 本紙張尺度遑用中國瞩家樣準(CHS)甲4規格(210x297公釐) 一 10 - 81. 5. 20,000(H) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 201358 A6 __B 6_ 五、發明説明（9 ) 在此情形為WC)之沸點上之一Ag蒸氣量所影響時， Ag之蒸氣壓力乃比上述在Cu — B i糸統中之B i之蒸 氣壓力低且因此其導致溫度之波動，亦即，決定於陰極黏 所緊固的接點（Ag或防電弧材料）之構件之蒸氣量波動 。而後，擴散變的明顯是可以確定的。藉由使用習知的 Ag以及防電弧材料之组合所構成之合金而去控制在接點 表面上溫度之瀲烈變化在«流斷鑛遇程以保持霣弧乃是相 當困難的。因此所獲得的結論乃是必痛使用輔助技術以獲 得較佳之表現。如上所述之日本専利申讅案No. 39851/1982掲示了一改進的遇程。此日本専利 申請案建議了一技術其中藉由使用一A g — C u合金當成 一高導電元件使晶醱頼粒細撤的分佈。依照此技術，産品 之特性乃徹底的穩定。理論上電弧緊固之狀況乃是一防電 弧元件或一Ag_Cu合金。在任何情況下，Ag_Cu 蒸氣之餓入乃受控制以改進斷縯電流特性。但是，當電弧 緊固於防電弧元件時，部份擴散會産生。 另一方面，藉由精煉防電弧元件，擴散寬度乃改進。 因此，如此顯示了防電弧元件之粒度在大電流斷缠特性上 扮演很重要的角色且顳示了在特殊範園之粒度必須藉由考 盧在接觸材料顯示相當的鑛散之觀察結果之情形下而使用 其中隔離乃是存在的（防電弧元件之尺寸乃是約其原始粒 度之約10至20倍）。 當截波電流特性藉由控制A g和C u之量和WC之粒 度至如上所述之日本専利申請案No. 39851/ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂_ 線· 本紙張尺度遑用中國願家樣準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -11 - 81. 5 . 20,000 (H) A 6 B6 201358 五、發明説明（10) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 1982之特殊值而改善時，描述於此之技術不但沒有提 供改進的大電流斷縯特性，且亦無確保低且穩定的抗磨損 能力特性。 如上所述，接點組織之精煉和一致可藉由使用細粒 WC粉末，使用特殊*2Ag以及使用較佳狀態之WC粉 末（平均顆粒距離）而逹成。因此，本發明之接觸材料表 現了穩定的大電流斷鑛特性和抗磨損能力特性。由焦耳熱 和霄弧熱所蒸發之Ag之量在接與斷過程中乃受控制即使 在多次接與斷過程後且此接觸材料表現了穩定的大電流斷 鑛特性。 為了改進上面所述之狀況，防電弧元件（WC)之平 均粒度乃設定在一特殊較佳範圍且WC顆粒之平均顆粒距 離乃設定在一特殊之範園以控制高導電元件（Ag)之蒸 氣量，此高導電元件主導大電流斷續特性。 因此，Ag元件之蒸發狀態可受到控制而無需損害抗 磨損力。可能的，大電流斷纊表現亦是穩定的。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 如果WC元件之平均粒度大於3微米（例如，藉由使 用具有平均粒度6至44撖米之WC元件而進行實驗）， 大電流斷缠特性將降低即使WC顆粒之平均顆粒距離在一 特殊值之範圍内，亦即，在0. 1至1微米之範園（比較 例A5)。如果WC元件之平均粒度小於0. 3撤米，在 接點表面會有龜裂且抗磨損能力特性將受損害即使WC元 件之平均顆粒距離在0.1至1撤米之範圔内。在相同量 之WC之情形下，如果WC之平均顆粒距離較小（小於 本紙張尺度連用中國國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐) -12 - 81. 5 . 20.000(H) 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 201358 A6 _B_6 五、發明説明（ll) Ο. 1微米），在斷缠過程中，Ag之蒸發及饋入至界於 轚極間之空間傾向於增加，且因此大電流斷鑛特性乃被破 壤。 當WC之粒度在0. 3至3微米之特殊範圃内時，大 電流斷續特性和抗磨損力兩者皆可獲得一特定程度。當 WC顆粒之平均顆粒距離亦在特殊值内時，兩特性之擴散 寬度相當小，這些特性乃被改善且其穩定性亦被改菩。 為了改善大電流斷鑛特性和抗磨損力特性，在本發明 中需要具有0. 3至3撤米之平均粒度之抗電弧元件，並 保持平均顆粒間之距離從〇.1至1撤米。在此情形之接 觸材料包含有高導電元件和防電弧元件其中高導電元件乃 是A g和/或C U以2 5至7 0%羅積百分比之量且防霄 弧元件乃是至少一選至Ti、Zr、Hf, V、Nb、 Ta、Cr、Mo和W等元素之碩化物。 因此，在主導大電流斷缠特性之斷缠過程中，釋放於 電極間之空間之高導電元件之量乃自動控制至一範圍，其 逆向的影播電流斷鍰且在此同時接點磨損乃降低。 在相同量之WC之情形下，當相同的熱輸入（例如， 在斷續過程之電弧）使用時，具有較小粒度之WC提供了 電弧點部份或它們周圍的撤小部份之溫度上升（溫度乃昇 高）。如果WC之平均顆粒距離小至一定程度，溫度上昇 乃協力的增加以感應包圍WC顆粒之超出之蒸發及Ag之 磨損。 在WC之平均顆粒距離大至一定程度時，電弧點傾向 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中 B家標準(CNS)甲4規格(210X297公*) -13 - 81. 5 . 20.000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明（12) 於匾分為WC部份和Ag部份且擴散寬度特性將會增加。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於此現象，適當的遘擇WC之粒度和WC之平均顆 粒距離之較佳範園乃是必要的。 本發明將參考附圖描述如下。 圖1乃是真空斷續器之一剖面圓和圖2乃是真空斷鑛 器之電極部份之擴大剖面圖。 在圖1中，參考數字1顯示一斷續器室。此斷續器室 1藉由安置在室1之兩端經由緊密金屬配件3 a和3 b之 一實質管狀絶緣容器2和金羼帽4 a和4 b之絶緣材料而 密閉真空。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 一對裝配在導電桿5和6之相反兩端之電極7和8乃 安裝於斷缠器室1内如上所述。上電極7乃是一固定電極 ，而下電極8乃是一移動電極。移動電極8之電極桿6乃 提供有風箱9,因此使電極8有軸向的移動而保持斷鑲器 室1緊密真空。風箱9之上部份乃提供以一金展電弧屏蔽 1 0以避免風箱9被電弧和金屬蒸氣蓋住。參考數字1 1 表示置放在斷灌器室1内之金颶電弧屏蔽以使金屬電弧屏 蔽蓋住上述之電極7和8。如此避免了絶緣容器2被電弧 和金屬蒸氣蓋住。如圖2之擴大園所示，電極8藉由一硬 桿部份12固定至導電桿6,或藉由一填隙壓力連接。一 接點1 3a乃藉由硬焊緊固至一電極8。一接點1 3b乃 藉由硬焊緊固至電極7。 用以産生接觸形成材料過程之一例將於下描述。在産 生之前，基於必需防電弧元件和輔助元件的粒度需先分類 本紙張尺度遑用中國國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公*) -14 - 81. 5. 20,000(H) 201358 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（13) 。而，分類操作之執行可使用一篩選過程結合一沈澱過程 以輕易的獲得一具有特殊粒度之粉末。首先，具有待殊粒 度之WC之特殊量，和具有特殊粒度之Ag之特殊量之部 份乃提供，混合且於後按壓模製以獲得一粉末模製産品。 粉末模製産品於後預先於一氫氣中燒結，其具有不超 過5 0 t：之露點或在一真空下不超過1 . 3 X 1 0 _;巴 在例如1. 150t：( —小時）之一特殊之溫度下，以獲 得一預先燒結體。 Ag之特殊量於後滲入預先燒結驩之剩餘孔洞，一小 時在1. 150tJ之溫度下以獲得一 Ag_WC合金。理 論上，滲入可在真空下之進行時，其亦可在氫氣中進行。 一種在一接點於接點産生過程中 用以調整WC顆粒之平均顆粒距離之例子業已描述。在本 發明之合金中之WC之平均顆粒距離可隨著，例如WC顆 粒之形狀之粉末狀況，WC粉末之表面污染情形，WC顆 粒之粒度，WC顆粒之粒度分佈，和在WC顆粒中雜質之 量和形式而變化。WC之平均顆粒距離亦相闋於燒結輔助 之存在，用以混合高導電材料之時間週期，潤滑劑之存在 ，成形壓力，燒結溫度，和選擇性的滲入溫度。 例如，600克之WC粉末其具有一0. 7撤米之平 均粒度，600克的Ag粉末其具有5撤米之平均粒度， 和10. 5克之Co粉末其具有5微米之平均粒度，被笛 成燒結輔助混合在一球狀工廠2小時，結果之混合物乃形 成一成形産品於一特殊形成壓力下。在控制大氣壓力下， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通用中鷗國家樣毕(CNS)甲4規格(210X297公*) -15 - 81. 5 . 20.000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明（14) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 成形産品乃燒結以獲得一燒結龌，而後Ag乃滲入燒結釀 之剩餘空隙中在一 1 0501C之溫度下以獲得一 40% WC—59. 3%Ag—0. 7%Co合金其中WC顆粒 之平均顆粒距離在該合金中乃是0. 3撤米。具有另外的 平均顆粒距離之一A g —WC合金可藉由組合粉末狀態之 控制，成形壓力之控制和燒結溫度之控制而獲得。 下面之實驗之進行乃藉由使用具有其他粒度之WC以 獲得具有特殊平均顆粒距離之WC之合金。而上述之狀況 可隨著W C之粒度而改變。 用以估算由本發明之例子中所獲得之資料之方法和評 估狀況將描述如下。 1. 大電流斷缠特性 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 一具有表面粗糙度為5微米之一平電極和一具有曲率 半徑為1OOR且具有相同於平電極之表面粗糙度之一凸 電極乃相對著。此兩電極乃安裝在一具有一接與斷機構之 電極可安裝清除真空（真空之程度不超過1〇_3巴）容器 中。一 40kg之負載施加於此。一具有7. 2kV和 31. 5kA之電源施加於一接與斷過程。當接與斷過程 重覆10次，不論斷缠是否可能，無需熔接且無需再縳乃 被評估。當於接和斷過程中持鑛的觀察熔接或再縳之産生 直到1 0次，此測試中止。 2. 抗磨損特性 相同於如上所述之電棰乃相對著如上所述。在一具有 真空移度不超過1〇_3巴之真空容器中，一具有7. 2 本紙張尺度遑用中國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公*) -16 - 81. 5. 20,000(H) 201358 A 6 B6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明（I5) kV和4. 4kA之電源乃施加於接與斷遇程1000次 。在此測試前電極之重量和測試後電極之重量乃被测量以 決定磨損。而可獲得之資料乃是當例1之磨損量表示為 1 . 0時之相關值。 3 .在測試下之接點 在測試下接點之材料之産生和相鬭資料乃顯示於表1 0 如表1所示，在Ag —WC合金中Ag之量（在某些情 形乃是一Ag—WC合金）乃在從15%至83%之範園 内變化以準備樣品其中WC具有一特殊粒度（WC)。具 有特殊平均顆粒距離之接點乃由顯微鏡等決定。其中具有 平均顆粒距離小於0.1至2. 2撤米之WC之樣品乃被 選取。藉由理論性的控制形成壓力，燒結溫度和預先媒介 量（Ag之一部份乃預先混合在WC中且結果之混合物乃 形成為一所需之形狀）如上所述可獲得這些接點。 再者，所使用之防電弧元件之型式乃改變以評估産品 之特性。 例子A 1至A3和比較例A 1和A2 具有平均粒度約0.1撤米之WC粉末和4镝具有平 均粒度為0. 3至6微米（具有平均粒度0. 1微米之 WC粉末乃藉由收集從具有平均粒度為0. 3微米之細粒 粉末中獲得）之WC粉末和具有平均粒度為5微米之Ag 粉末乃提供。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 各紙張尺度遑用中國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公 -17 - 81. 5. 20.000(H) 201358 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（16) A g和WC粉末乃以一待殊之比例混合，且於後，成 形，並適當的選擇成形壓力在每平方公分〇至8金屬噸下 以使燒結後表現在骨架上之剩餘孔洞之董可被調整。在一 特定的例子中，只準備由WC所構成之骨架乃且執行相似 於如上所述之操作。 於此準備之接點中，Ag之最終量乃從34至35% 醱積百分比。這些接點乃依照上述之評估方法測試其大電 流斷缠特4和抗磨損特性。 如表1所示，在WC之粒度為0.1微米且WC之平 均顆粒距離小於0.1微米之接黏之情形下時，在斷鑛測 試中在數次接與斷過程後接點表現出無能力之斷鑛，且在 1 000次斷缠後在4. 4kA下材料之損失相當大（比 較例A 1 )。 相反的，在WC之粒度乃從0. 3至3撤米且WC之 平均顆粒距離乃從0.1至1撤米之接點之情況下時，一 具有31. 5kA之電流乃連缠的斷绩10次且抗磨損性 仍是穩定的（例A1至A3).。 在WC之粒度為6撤米且平均顆粒距離乃是相當大之 接點之情形下時，無法獲得足夠的斷鑛表現和抗磨損特性 (比較例A 2 )。 由上可知WC之粒度最好在0. 3至3微米間且其平 均顆粒距離最好在0.1至1. 0微米間。 例子A4至A7和比較例A3至A6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國國家標毕(CNS)甲4規格(210x297公釐) -18 - 81. 5. 20.000(H) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 201358 A6 __B_6 五、發明説明（17) 在一樣品例中其中平均顆粒距離為〇. Ο 8微米而因 此在較佳之範園外（WC之平均顆粒距離從0. 1至1微 米），即使WC之粒度為0. 7撤米而因此在上述之較佳 範園内（WC之粒度從0. 3至3撤米）（比較例A3) ，如表一所示，此樣品之大電流斷缠特性和抗磨損性皆很 差。 在一樣品例中其中WC顆粒之平均顆粒距離乃是 2. 2微米而因此在較佳範圍外（比較例Α4),兩種特 性皆很差。且可觀察到部份熔接之産生（比較例Α4)。 在一樣品例中其中WC之粒度為6撤米（在較佳範園 外）邸使WC之平均顆粒距離為〇· 3微米而因此在較佳 範圍内，兩値特性依然很差（比較例Α5)。 如上述之結果顯示，良好特性之獲得乃是當Ag之量 (亦即，高導電元件之Λ)在25%至70%之醱積百分 比範園内在如上所述之例Al,A2,A3,A4, A5 和A6之例子中。在一樣品例中如果其中Ag之量較少， 亦邸，從15至16¾膿積百分比（比較例A3),所有 的斷鑲測試（1 〇次）表現出無能力斷績。在一樣品例中 如果其中Ag之量較多·亦即從82至83%體積百分比 (比較例A4),其抗磨損性亦相當低劣。 如上所述之高導電元件乃是Ag,而Ag—Cu亦可 以使用當成高導電元件。在Ag—Cu之情形下，由於 WC之粒度和平均顆粒距離皆在待殊範圓内（例A7), 兩種特性皆是良好的。在例A 7中，基於整镝As和Cu (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂- -線. 本紙張尺度遑用中國围家樣準(CNS)甲4規格(210X297公龙) -19 - 81. 5. 20.000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明（18) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 之總量中Cu之百分比乃是6 0%。如果Cu之百分比為 80%,其接點霣阻顯現擴散且趨向於增加。在此情形下 ，測試乃中止（比較例A 6 )。 比較例A 8至A 2 1 在上述所有的例A 1至A7和比較例A 1至A6中所 使用之防電弧元件乃是WC。當防電弧元件之平均粒度和 平均顆粒距離在如上所述之待殊範園内時，藉由使用其他 非WC之防電弧元件亦可獲得類似的良好的結果，亦邸， TiC, ZrC, HfC, VC, NbC, TaC, Cr3C3 和 M〇2C (例 A8 至 A15)。 藉由控制防電弧元件之粒度和平均顆粒距離至如上所 述之特殊範園亦可獲得良好之結果，即使此防電弧元件是 一多數之種類（例如WC—Mo*C) 而非單一種類（例 A16)。當Ni, Co或Fe加入當成一輔助元件於例 A8至A21時，亦可以獲得相同的良好結果。 當輔助元件之*到連10%羅積百分比時，亦可獲得 良好的結果（例A 1 7 )。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度遑用中國家標準(CNS)甲4規格(210X297公*) -20 - 81. 5. 20,000(H) 201358 A 6 B6 五、發明説明（19) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 評 估結果 麟 0.3-3 0·1〜1 mmm dwc λ ?£^#7.2kVfP4.4kA 賴 fdfcMrH^^vfu m, 置 置 m. 默 置 31.5kA^«®T 之rnamwii嫩 (vol%) (νοίΐ) (Jtia) 麵u») (vol%) m=amsf(m 試1咏 之讎亍為1.〇) t澈 Αβ 34〜35 wc 6S-66 0.1 <0.1 在lo^ati顿 3.7〜 7·3 從涯软 mi ” η 0.3 0.1 1.7 〜 2.2 在败中 伊JA2 *r 0.7 0.24 1.0 m ft 3 1.0 Η 0.9—1.1 ** H 6 2.1 0.6-Ο.9 伊JA2 般至你 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -21 - 81. 5. 20,000(H) 201358 A 6 B6 五、發明説明（20) 1__L (麵 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 瑚獄下撕 評估結果 麟 msam^ 0.3—3 0.1〜1 mmm dWC λ 仕兴有八AVfU ΙχΛ^ ^ *^VfU4.4KA >m 量 置 m. m 置 31.5kA^®iT 之《iT»fi«i〇〇〇^ (vol%) (vol*) (/in) 距離(“》) (vol%) mmmm. mms±am{ 試财 之酿亍v為l.o) A« 15—16 wc 84〜85 0.7 0.08 在1咏的Sii中 5.3^12.5 獅 mmmmm 的 伊JA4 45^-46 tr 54〜55 H 0.39 mmmmi 2.4"^4.5 在1软中 伊JA5 6卜70 *r 30-31 ff 1.0 4.1—7.1 82-^3 Λ» 17〜18 ** 2.2 在1软的測^中 11.5—22.2 mmm. WA mmbmim 生 柯能 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中B國家樣準(CNS)甲4規格(210X297公*) 81. 5. 20.000(H) -22 - 201358 A 6 B6 五、發明説明（21) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 評 估結果 mwm 0.3^3 0·1〜1 mbm mmm diC λ 1±WR/*«VfU Χ£«ί 默 置 m： 置 酿 平 mi 量 31.5M之灌原T 之《STBttilOOO^ (vol%) (vol%) (yn) mii(um) (vol%) 後嫂（ 試1咏 之值表示為1.0) tm A« wc 92--93 6 0.3 3.8-Ί0.2 mmi 25—26 74〜75 0.7 0.15 mmmmca 3·2"-€.1 在1咏中 辦 Ag/ 35—36 64-65 0.7 0.25 0.75—1.0 Cu- 4/6 tm Ag/ ” 删 na»fc • Cu- 繼中止 2/6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS)甲4規格(210x297公*) 81. 5. 20.000(H) -23 -

20135Q A6B6 五、發明説明（22) 1__L (麵 獅鼠下；2«»槲 評 估結果 0.3—3 0.1〜1 rfwc λ ffift^7.2k\W.4kA 纖 置 m： 量 m 平 m: 量 31.5kA之 ^«CTBKiiooo^ (voi%) (vol%) (un) 臟“m) (vol%) mmmm 試1软 之<藤予為l，〇) A« 34〜35 TiC 65-66 0.7 0.2--0.3 m 0.7 0.7^0.9 次中執β -V Λ» ZrC <y Co Λ» 0.7-O.9 伊JA10 ff ft HfC ft ft ” Ni Η 0.8-0.9 伊JA11 Λ» VC Ni ” 0.7-0:9 例A12 ft NhC -V Co ” 0.7--0.9 ^!|A13 Η ft TaC H Ni *» 0.8M).9 例A14 Cr^C? •f Ni ” 0.9—M 例A15 ff Mi)?C ft Fc 0.9-Ί.1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度逡用中B國家標準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -24 - 81. 5. 20.000(H) 201358 A 6 B6 五、發明説明（23) 在嫩下;aswt撕 評 估结果 賴脱牛 ECTSKrf牛 (»3 0.1—1 mmfim JWC λ ffiltt7-2kVSl iE^t7.2k嘟.4kA 置 m： 1； mt 置 3i.5kA之繼rr 之®TFBWHIOOO^ (vol%) (vol%) (Um) 隨U·) (vol%) mmimm 試1咏 tmnsimmm 之值表示為1·〇) 例A16 Αβ 34〜35 WC/Mo3C 65-€6 0.7 0.2-0.3 Fc 0.7 mmm&io 0.9^1-1 8/2 次中執行 槲17 WC H ** 0.24 Co 10 Η 例A18 <v H <v ·· 3 Η 0.^-1-0 獅 <ν <v <v ** 0.7 Η Η 獅 u H H H Fc H Η Η W2X // ** Ni ** ** Η (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS)甲4規格(210X297公*) -25 - 81. 5. 20.000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明（24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如可從例A1至A2 1中看出，藉由從Ag和/或 Cu中選出之高導霣元件選擇一特殊總最，選擇具有平均 粒度 〇. 3至3黴米之防電弧元件並控制防電弧元件之 平均顆粒距離至0.1至1微米之範園卽可獲得良好的大 電流斷續特性和良好的抗磨損性。 對真空斷鑛器而言一低的突波特性乃是需要的，且因 此一低截波電流特性（低截波特性）在習知技蕕中仍是需 要的。 近年來，真空斷續器已大量的使用至諸如大容量馬連 ，和高突波阻抗負載之感應電路。因此，真空斷續器必襦 結合一更穩定低截波霉流特性和一滿足的大電流斷鑛待性 〇 時至今日，並無任何接觸材料其可同時滿足這兩僱特 性。 在由WC_Ag合金所構成之接點中（日本専利申讅 案No. 68447/1967和美國専利No. 3, 683,138),截波電流值是不充足的，且並無 關於對大電流斷鑛特性有所改進的建議。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在1 0%重量百分比之B i —Cu合金（日本専利申 請案No. 14974/1 960=美國専利No. 2, 975, 256)中餓入電極間之空間之金屬蒸氣之 «會降低，當接與斷之數目增加時。低截波霣流特性之破 壊和耐壓特性之破壊之發生決定於具有高蒸氣壓力之元件 之量。 本紙張尺度遑用中B 家樣準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -26 - 81. 5. 20.000(H) 201358 A 6 B6 五、發明説明^5) 在0· 5%重量百分比之Bi—Cu合金（日本専利 申請案No.12131/1966和美國専利No. 3, 246, 979)中，其低截波電流特性乃是不足的 Ο 在A g — C u —WC合金其中Ag對C u之重量比約 為7:3 (日本專利申請案No. 39851/1982 )和一合金其中防電弧材料之粒度從0. 2至1撖米（曰 本專利申請案No. 216648/1985)中，並無 有關於對大電流斷鑛特性之改善。 我們已經發現具有改進特性之Ag -C u_WC接》 材料可以藉由設定上述材料之組成，組織以及相鼷密度而 獲得。 亦即，依照此一賁施例用於真空斷鑛器之接觸材料乃 是一Ag — C u — C 〇接皤材料其包含一蘧自Ag和/或 Cu之高導電材料，一WC防電弧元件和一遘自包含Co ,Fe, Ni和於此組合之群之輔助元件，其中（A)接 觸材料之組合為 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) (i)高導電元件之含量從25至65%之讎積百分 比，且基於高導電元件之總量〔Ag/ (Ag+Cu) X 100〕之Ag之百分比乃是從40至100%酸積百分 比， (Π)輔助元件之含量不超過1%之鼸積百分比，和 (iii)剩餘的為防電弧元件； (B)該接觸材料之組嫌乃是 本紙張尺度速用中國困家樣準(CNS)甲4規格(210X297公*) - 21 - 81. 5 . 20,000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明@6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (i) 所有該接觸材料之一部份包含一由高導電元件 所構成之矩陣以及由具有不超過3微米粒度之防電弧元件 所構成之骨架，而剩餘的只是高導電元件，而且其形成一 具有至少5撤米之粗的島型組織，和 (ii) 該防電弧元件除了該島型組織部份外在剩餘部 份之不連缠顆粒之平均顆粒距離（其值乃由下列之式（1 )所計算出）乃從Ο. 1至0. 5微米；和 (C)接點之相閬密度乃是至少9%讎稹百分比： V = T- · dwc (T1-- (1) 其中乃是WC之平均顆粒距離（wm) ; d*rC乃是 WC («m)之粒度；乃是A型組織外的部份之醱積 百分比；和f μ乃是WC之醱積百分比。 此實施例將於下描述。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 由接觸材料所決定的截波遒流值之縮小乃是一必需之 狀況以確保一低突波性質。此截波電流值為具有一總計分 佈之值且其與物理性質之值不同其中相同之值每次皆可由 複製獲得。從工業之觀點而言，當毎次測置進行時此值必 須由一最大值評估。為了降低最大值，分佈平均值和其變 異皆須降低。 在包含有一金屬元件之接臁材料之情形中，一電流截 波現象乃發生，由於保持電弧放電（金羼離子和電子）和 從接觸材料放射出之金屬蒸氣和熱電子之充霄平衡之事實 本紙張尺度逡用中國家標準(CNS)甲4規格(210X297公《:) -28 - 81. 5. 20,000(Η) 201358 A 6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（27) 會卽刻的消失，在一電弧之陰極點上在交流電之零點前藉 由降低由於降低電流之輸入能量。因此，為了降低截波電 流值之平均值，重要的是導電元件之蒸氣壓力必需是离的 ，整個接觸材料之熱傳導性必需是低的，由於電流降低而 降低之電弧之輸入能董乃由防霄弧元件之再生效果所補償 ,而在金屬蒸氣之必需量之蒸發上之能量消耗乃被保持在 一接近電流零點之程度。為此目的，最好的是防電弧材料 之量大於一確定特殊量。換句話説，最好的是導電元件之 量小於確定特殊量。在Ag_WC和As_Cu—WC接 點之情形下，最好的是導電元件之量不超過65%饈積百 分比。 再者，較佳的是由於燒結輔助元件之存在阻止了截波 特性，燒結輔助元件如Co之量乃被縮小。 當接觸材料之組織並非一致時，接黏表面實際的移動 且因此一電弧之陰極點表現出截波電流值之增加變異。在 八8—界〇和厶8—（：11一讲（：接黏之情形下，必要的 是WC之粒度不超過3撤米以便減少截波電流值之變異。 另一方面，為了獲得大電流斷缠特性，所需要的是在 電流斷缅過程中所産生之金屬蒸氣之密度較低且在斷績後 絶緣之恢復亦較為方便。但是，從低突波性質（低截波電 流特性）之觀點而言，在Ag_WC和Ag_Cu—WC 接點之情形下，從陰極黏所放射出之金颺蒸氣之量必須較 大。因此，為了降低金屬蒸氣之密度，電弧之陰極點必需 平滑的散佈在接點之表面且陰極點之密度必須降低。金属 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度遑用中國困家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐) -29 - 81. 5 . 20.000(H) A6 B6 201358 五、發明説明（28) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 蒸氣之放射在WC/Ag介面上是最大的，且因此WC之 顆粒距離最好較窄以便平坦的移動電弧之陰極點。但是， 如果一具有一非常小的顆粒距離之接觸材料準備後，WC 顆粒之成長或凝集將會發生且因此顆粒距離將會增加。因 此，為了在一準備好之材料中減少WC之平均顆粒距雕時 ，較好的是由上述式（1)計算之平均顆粒距離，接觸材 料之組成，和從0.1至0. 5微米之WC之粒度。 如果導霄元件之量Ag -WC和A g — C u_WC之 接點情形小於25%體積百分比在時，導電性將顯著的降 低且因此其通過一大電流相當困難。 再者，如果接觸材料之相關密度較低時，大電流放電 過程時，一包含在孔洞之氣體或一吸收氣鼸將會被釋放且 由於真空程度之降低將發生損壞。因此，一大電流之斷鑛 是相當困難的。 如上所述，藉由取得導電元件之適當量，足夠少内容 之Co, WC之足夠細之粒度，WC之合適平均顆粒距離 (計算值），和接點之足夠高之相關密度，低截波電流待 性和大電流斷缠特性可以結合。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 用以産生如上述實施例之接觸材料之過程之一例將於 下描述。在産生之前，防電弧元件和輔助元件在一必須的 粒度基礎上分類。例如，此分類操作之執行乃藉由使用篩 選過程結合沈澱過程以簡單的播得一具有特殊粒度之粉末 。首先，提供具有特殊粒度之WC之特殊量，Co及/或 C和一部份具有特殊粒度之Ag之特殊量，而後混合且於 本紙張尺度选用中B 家橾準(CNS)甲4規格(210x297公*) -30 - 81. 5. 20.000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明¢9) 後按壓模製以播得一粉末棋製産品。 粉末棋製産品於後於氫氣中預先燒結於，其具有一霉 點不超過5 0 C或在一真空下不超過1 . 3 X 1 0 _ 2巴， 在一特殊之溫度，例如1. 1501C ( —小時）以獲得一 預先燒結體。

Ag — C u之特殊量於後滲入預先燒結鼸之剩餘孔洞 —小時在1. 150¾之溫度下以獲得一Ag_Cu —

Co -WC合金。理論上，滲入乃在一真空下進行，其亦 可在氫氣下進行。 在合金中導電元件之Ag / (Ag+Cu)之控制乃 執行如下：例如，一預成之金屬條塊其具有一特殊比例之 Ag / (Ag+Cu)乃受制於真空熔融在一 1200*0 之溫度1. 3X10〃巴之真空下且結果産物乃被切割及 使用當成一塊狀物供滲透用。用以控制傅導元件之Ag/ (Ag+Cu)比例之另一過程可預先混合一部份特殊量 之Ag或Ag+Cu於WC中以便造成一個燒結體。因此 ，可以獲得具有所需組成之接點合金。 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 WC之平均顆粒距離之控制可藉由調整導電元件之總 量，在預先燒結過程時預先混入WC中導電元件之量（在 預先燒結過程時基於導電元件之總量藉由預先混入WC中 導入此材料之導電元件之比例在此乃歸纳為> 預先混合百 分比〃），WC之粒度以及Co之含量。WC之平均顆粒 距離於此所述乃是依照式（1)所得之值。事實上，WC 之平均顆粒距離可由下式計算出： 本紙張尺度逍用中覼家揉毕(CNS)肀4規格(210X297公*) -31 - 81. 5. 20,000(H) 201358 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明θ°) 2 100 - (?_/!00)-fr Awc = Tdwc ( 100 - f£ - fc〇 — ~ 1] (2) 其中乃是在滲透部份WC之平均顆粒距離（#m), d w乃是W C之粒度（w m ), f I乃是導《元件之量（鼸積百分比）， 是Co之含量（體稹百分比），和 乃是預先混合百分比（臟積百分比）。 滲入部份乃是除了島型組鐵之剩餘部份，亦即，此部 份包含一由高導電元件所構成之方陣，和一由具有不超過 3微米之粒度大小之防電弧元件所構成之骨架。 上述之實施例之接觸材料之例子將於下描述。 資料之獲得和評估以及評估狀況之方法乃相同於在例 A中所描述的。 在測試下之接點 於测試下接觭材料乃産生且相團之資料乃如表2所示 Ο 如表2所示，在Ag_Cu_WC — Co合金中，導 電元件乃是由69%腰積百分比之Ag — Cu所組成（一 最低熔黏之Ag和Cu)(除了例B2 1至B24和比較 例B14和B15)。導電元件之量，亦即，Ag+Cu 乃在20至70%重量百分比之範園内變化，基於Ag和 Cu之總量之Ag之百分比〔Ag / (Ag+Cu) X 1 〇〇〕乃在0至1 0 0%重董百分比之範園内變化。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - 本紙張尺度遑用中B1家樣準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -32 - 81. 5. 20,000(H) 201358 A6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明卢1) Co之含量乃在0至70%重量百分比内變化，且WC粒 度乃在 0. 3至5微米之範圍内變化。藉由諏整導電元 件之量，WC之粒度和預先混合百分比（在接點上基於導 電元件之總量預先混合而導入導霣元件之比例），WC之 平均粒度乃變化如上述之式（2)所示。 在此所述的例子中，只有一蘧自導電元件之量， W C之粒度，Co之含董以及預先混合百分比之參數乃變化 以改變WC之平均顆粒距離。 例B 1和B 2和比較例B 1和B 2 只有在接點上導電元件之量有變化且接點之特性乃受 檢査。當導電元件之董為2 5至40%翳稹百分比時（例 B1和B2),WC之平均顆粒距離乃是適當的，而它們 的斷缠特性亦是優良的。再者，由於導電元件之量相當小 它們的截波特性乃是良好的。相反的，如果導電元件之董 超過55%之體積百分比（比較例B1和B2) , WC之 平均顆粒距離較大，它們的斷鑛表現降低。再者，由於導 電元件之量乃超量的大它們的截波特性亦降低。 例B3和B4和比較例B3和B4 只有在接點之WC之粒度改變且接黏之特性乃受檢視 。當WC之粒度從0. 3至0. 8撤米時（例3和例4) ,WC之平均顆粒距離乃是適當的且它們的斷續特性亦是 良好的。再者，由於導電元件之量乃相酋少，它們的截波 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中β國家楳準(CNS)甲4規格(210X297公釐) -33 - 81. 5. 20.000(H) A 6 B6 201358 五、發明説明02) (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 特性亦是良好的。相反的，如果WC之粒度從1. 5至 3. 0微米（比較例B3和B4)時，它們的截波特性仍 在可接受的範圍内由於導電元件之量沒有變化。但是， WC之平均顆粒距離是較大的且它們的斷續表現因而降低 例B5, B6和B7以及比較例B5和B6 只有在接點内之Co改變且接點之特性乃受檢視。由 於在接點之WC改變極少，因此在接黏内Co之改變而引 起在接點内WC之平均顆粒距離之改變極小，且它們的斷 灌特性在所有例子及比較例中都是良好的。當Co之含置 不超過1. 0體積百分比時（例B5, B6和B7),由 於Co之含置由夠少，它們的截波特性亦是良好的，而當 在接點内之Co含量超過1. ◦%體積百分比時（比較例 B5和B6)它們的截波特性乃降低。 例B8, B9和B10以及比較例B7和B8 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 導電元件之總量保持固定為25%體積百分比，只 有預先混合百分比改變且在接點之特性受到檢視。當預先 混合百分比不超過40¾之鼸積百分比時（例B8, B9 和B 10) , WC之平均顆粒距離乃是適笛的且它們的斷 鑛特性是良好的。再者，由於導電元件之量相當少，它們 的截波特性亦是良好的。相反的如果預先混合百分比超過 50%體積百分比時（比較例B7和B8),它們的截波 本紙張尺度迷用中困國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐) -34 - 81. 5 . 20.000(H) 201358 A 6 B6 經濟部中央標準局兵工消費合作社印製 五、發明説明（33) 特性並無改變由於導電元件之量並無改變。但是，WC之 平均顆粒距離變小且因此其斷鑛表現降低。 例Bl 1和B1 2以及比較例B9和B1 0 導電元件之總量保持固定為65%觴稹百分比，只有 預先混合百分比改變且在接點之特性受到檢視。當預先混 合百分比超過55%之髁積百分比時（例Bl 1, B1 2 ),WC之平均顆粒距離是適當的且它們的斷鑛特性是良 好的。再者，由於導電元件之量相當少，它們的截波特性 亦是良好的。相反的如果預先混合百分比少於40%«稹 百分比時（比較例B9和B 10),它們的截波特性並無 改變由於導電元件之量並無改變。但是，WC之平均颗粒 距離變小且因此其斷缠表現降低。 如可從上述之例B1至B12以及比較例B1至B 10中看出，假如導電元件之總量不超過40%體積百分 比，WC之粒度不超過3撤米且Co之含量不超遇1%饑 積百分比時，穩定的截波特性可以獲得。為了獲得良好的 斷鑛表現除了截波特性外，使WC之平均顆粒距離從 0.1至0. 5微米而接點之相親密度在至少90%鼸積 百分比仍有必要。 當WC之平均顆粒距離由在式（2)右邊任何一僱參 數所控制在如上所述之例B 1至B 1 2以及比較例B 1至 B10時，至少2値參數之改變擴大了導電元件之置之範 圍且WC粒度之範園可提供WC之平均顆粒距離從0. 1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂- 線. _ 35 - 81. 5. 20,000 00 A 6 B6 201358 五、發明説明（34) 至0. 5微米。在下述之例子及比較例中，導電元件之量 ,WC之粒度和預先混合百分率乃受到改變。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例B 1 3至B 1 6以及比較例B 11和B 1 2 在接點中導電元件之量乃改變，且在此同時，它們的 預先混合百分比亦改變而具有WC之平均顆粒距離接近 0. 3撤米下之接點之特性受檢視。當導電元件之量從 $5至65%體積百分比時（例B13至B16) , WC 之平均顆粒距離乃是適當的且其斷鑛特性乃是良好的。再 者，由於導電元件之量相當小，它們的截波特性是良好的 。當導電元件之量少於20%饑積百分比（比較例Bl1 )時，接點之導電性是不足的且因此其斷績特性乃降低。 當導電元件之量大於65%醱積百分比時（比較例B12 ),導電元件之量乃是超量的且因此其截波表現乃降低。 例B17至B20以及比較例B13 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在接點内之WC之粒度改變，在此同時，預先混合百 分比亦改變而具有WC之平均颗粒距離乃為接近〇· 3微 米下之接點之特性受檢視。當WC之粒度不超過3撤米時 (例B17至B20),WC之平均顆粒距離乃是適當的 且其斷續待性乃是良好的。再者，由於導電元件之置相當 小，它們的截波特性亦是良好的。當WC之粒度超過3微 米時（比較例B 13) , WC之平均顆粒距離乃是大的即 使預先混合百分比增加。再者，由於高預先混合百分比， 本紙張尺度遑用中國國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐) -36 " 81. 5 . 20,000(H) 201358 A 6 B6 五、發明説明05) 在滲入部份中WC之釀稹百分比乃增加，且因此發生封閉 孔洞而降低相闋密度。因此，其斷鑛表現大大的降低。 而例B1至B20以及比較例B1至B13表示導電 元件為69%體積百分比之Ag—Cu (Ag和Cu之最 低熔點）之情形中，可獲得良好的截波特性以及滿足的斷 缠特性，假設在導電元件中，Ag至少為4· 0%體積百 分比在如下所述之例中（例B2 1至B24以及比較例 B 1 4 和 B 1 5 ) 〇 而例B1至B20表示出在接點中，Co乃使用霣成 燒結劑，而其亦可以其他的鐵族元素取代。以F e或N i 取代Co (例B25和B26)亦可獲得相同的結果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張疋度遑用中《國家樣準(CNS)T4規格(210x297公*) _ 〇7 - 81. 5 . 20,000(ίί) 201358

66 AB 五、發明説明（36) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 麵 wci m. (um) WcM 合百分 fcb (vol%) 灌入部 份:ai 積 (vol%) 渗人部 份之WC (νϊ)1%) 平觸 mm (W») 密度 碰 m. mwm 潘 幸獅 Ακ Cu Αίτ+Cu Ag/(Ai?+Cu) X100 WC Co 修1 17.3 7.9 25.2 68.5 73.8 1.0 0.8 0.0 100.0 73.8 0.189 95 0.7 優 靡 27.9 12.4 40.3 69.2 58.7 1.0 0.8 0.0 100.0 58.7 0.375 99 0.8 優 mm B1 37.8 17.3 55.1 68.6 43.9 1.0 0.8 0.0 100.0 43.9 0.682 99 1.1 劣 t_J B2 48.4 21.8 70.2 68.9 28.8 1.0 0.8 0.0 100.0 28.8 1.319 99 2.0 劣 伊JB3 27.6 12.4 40.0 69.1 59.0 1.0 0.3 0.0 100.0 59.0 0.139 98 0.8 優 伊JB4 27.7 12.5 40.2 69.0 58.8 1.0 0.8 0.0 100.0 58.8 0.374 9β 0.8 優 B3 27.6 12.7 40.3 68.5 58.7 1.0 1.5 0.0 100.0 58-7 0.704 98 1.3 劣 t_J B4 27.4 12.7 40.1 68.4 58.9 1.0 3.0 0.0 100.0 58.9 1.396 98 1.6 劣 m 17.3 8.0 25.3 68.3 74.6 0.1 0.8 0.0 100.0 74.6 0.182 95 0.9 優 伊JB6 17.0 7.7 24.7 69.0 74.8 0.5 0.8 0.0 100.0 74.8 0.180 97 0.7 優 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中國B家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐） _ ^ _ 81. 5. 20,000(H) 201358

66 AB 五、發明説明户7) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 誠(vol%) m. (jub) mM 合百分 tb (vol*) 灌入部 份2« 積 (vol%) #入部 份之WC (vol%) 平觸 ^sm (w·) 棚 密度 微 m. fSM 導》sfr mm, 潘 _ Ag Cu Atf+Cu Ag/(Air+Cu) X100 WC Co 伊JB7 17.1 7.8 24.9 68.6 74.1 1.0 0.8 0.0 100.0 74.1 0.186 9β 0.7 優 t_J B5 16.8 7.8 24.6 68.3 72.4 3.0 0.8 0.0 100.0 72.4 0.203 99 3.0 優 B6 17.0 7J 24.7 68.7 68.3 7.0 0.8 0.0 100.0 68.3 0.248 99 5.0 優 _ 17.3 7.9 2S.2 68.6 73.8 1.0 0.8 0.0 100.0 73.8 0Λ89 9& 0.8 優 娜9 17.5 7.9 25.4 68.9 73.6 1.0 0.8 20.2 94.9 77.6 0.154 9β 0.8 優 例BIO 17.2 7.7 24.9 69.1 74.1 1.0 0.8 35.1 91.3 81.2 0.124 90 0.8 優 B7 17.3 7.7 25.0 69.2 74.0 1.0 0.8 50.0 87.5 84.6 0.097 75 0.8 劣 隱a B8 17.1 7·7 24.8 69.1 74.2 1.0 0.8 65.0 83.9 88.5 0.070 90 0.8 劣 圆丨J m 44.9 20.0 64.9 69.2 34.1 1.0 0.8 15.5 89.9 37.9 0,873 90 0.8 劣 t圆 BIO 45.0 20.1 6S.1 69.1 33.9 1.0 0.8 50.5 67.1 50.5 0.523 90 0.8 劣 [:酬 Bll 44.5 20.5 65.0 68.4 34.0 1.0 0.8 55.1 64.2 53.0 0.473 90 0.8 優 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張疋度遑用中國困家樣毕(CNS)甲4規格(210X297公*) 81. 5. 20.000(H) 201358

66 AB 五、發明説明i?8)m_2. m 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 誠(』） wci 随 (/i〇) WcM 合百分 比 (vol$) 灌入部 份城 積 (vol%) *入部 份之WC (vol%) 平觸 nism (ua) m 密度 徹 雛 mm m msi m _ 潘 Ag Cu Ag+Cu Ag/(Ag+Cu) X100 wc Co »12 44.4 20.3 64.7 68.7 34.3 1.0 0.8 70.2 54.6 62.8 0.315 90 0.8 優 t酬 B11 14.0 6.2 20.2 69.1 78.8 1.0 0.8 0.0 100.0 78.8 0.143 90 0.7 劣 伊JB13 17.3 7.8 25.1 68.9 73.9 1.0 0.8 0.0 100.0 73.9 0.188 92 0.7 優 修14 27.8 12.4 40.2 69.2 58.8 1.0 0.8 20.2 91.9 64.0 0.300 97 0.8 優 伊JB15 34.4 15.5 49.9 68.9 49.1 1.0 0.8 44.9 77.6 63.3 0.310 9β 1.0 優 伊JB16 44.4 20.2 64.6 68.8 34.4 1.0 0.8 69.8 54.9 62.6 0.318 99 1.3 優 fcl^J B12 48.5 21.7 70.2 69.1 28.8 1.0 0.8 80.3 43.6 66.0 0.275 99 2.0 優 修17 27.5 12.5 40.0 68.7 59.0 1.0 0.3 0.0 100.0 59.0 0.139 99 1.5 優 例B18 27.8 12.4 40.2 69.1 58.8 1.0 0.8 20.0 92.0 63.9 0.301 99 1.3 優 »19 27.7 12.7 40.4 68.5 58.6 1.0 1.5 60.0 75.8 77.3 0.293 95 1.5 優 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中困因家標準(CNS)甲4規格(210x297公釐） 〇 _ 81. 5. 20,000(H) 201358 五、發明説明^9)

66 AB 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 誠(vol*) WC2; m. (u·) mM 合百分 bb (vol%) 灌入部 份;a» 積 (vol*) 滲入部 份之wc (vol*) 平*as mm (UB) _ 密度 碰 m ΗΜ mmm 潘 m Αβ Cu Ag+Cu Ae/(A<f+Cu) X100 WC Co 伊JB20 27.3 12.5 39.8 68.5 59.2 1.0 3.0 65.0 74.1 79.9 0.504 90 1.8 優 bl^l B13 27.5 12.6 40.1 68.7 58.9 1.0 5.0 80.0 67,9 86.7 0.510 85 4.0 劣 伊JB21 25.0 0.0 25.0 100.0 74.0 1.0 0.8 0.0 100.0 74.0 0.187 9β 0.7 優 伊JB22 20.1 5.0 25.1 80.2 73.9 1.0 0.8 0.0 100.0 73.9 0.188 96 0.7 優 MB23 17.0 7.8 24.8 68.7 74.2 1.0 0.8 0.0 100.0 74.2 0.185 9β 0.9 優 伊JB24 10.0 H.9 24.9 40.3 74.1 1.0 0.8 0.0 100.0 74.1 0.186 9β 1.8 應 B14 5.0 19.7 24.7 20.2 74.3 1.0 0.8 0.0 100.0 74.3 0.184 96 2.5 優 fc_J B15 0.0 25.1 25.1 0.0 73.9 1.0 0.8 0.0 100.0 73.9 0.188 98 5.0 優 W2S 34.5 15.8 50.3 68.6 48.7 1.0(Fc 0.8 50.2 100.0 48.7 0.285 96 1.2 優 伊JB26 34.4 15.4 49.8 69.0 49.2 X.〇(Ni 0.8 50.4 100.0 48.7 0.279 9β 1.3 優 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度遑用中βB家樣準(CNS)甲4規格(210X297公徒） -ΑΛ - 81. 5. 20,000(H) 201358 A 6 B6 五、發明説明（40) 如可從上述之例B1至B26以及比較例B1至B 1 5中看出，藉由觀察下列之狀況可獲得具有低突波待性 和良好之大電流斷缠特性用於真空斷續器之接皤材料：接 觸材料之導電元件為Ag及/或Cu;基於Ag和Cu之 總量之Ag之百分比〔Ag / (Ag+Cu) X100〕 至少為40%體穰百分比；防電弧材料WC之粒度不超過 3微米；輔助元件之含置（選自Co, Fe, Ni及它們 之組成）不超過1%讎積百分比；WC之平均顆粒距離在 滲入部份依照式（1)乃是從〇· 1至0. 5微米；和接 觸材料之相關密度至少是9 0%釀積百分比。 如上所述，依照本發明，可獲得下述之效果及優黏。 可以改善低突波特性及良好大笛流斷绩特性。再者，同時 亦可改善抗磨損性。因此，本發明可提供具有改善如上所 述各種不同特性之穩定性之真空斷鑛器。 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標準局具工消費合作社印製 本紙張尺度通用中《 B家樣準(CNS)甲4規格(210父297公龙) -42 - 81. 5. 20.000(H)

Claims (1)

1. 公告 A7 B7 C7 D7 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 印 製 六、申請專利範園 —種真空斷绩器之接觸材料，包含： (a) 25至70%體積百分比的高導電成份，其選 自含有Ag、 Cu及其混合物之群族；及 (b) 75至30%體積百分比的防霄弧成份，其選 自含有 Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo 、W及其混合物之群族； 其中該防電弧成份之平均晶粒大小是自0. 3至3撤 米，且該防電弧成份之平均晶粒距離是在0.1至1微米 的範圍内。 2. 如申請專利範圍第1項之真空斷鑛器之接觸材料 ,其中高導電成份包含不超過60%體積百分比之Cu。 3. 如申請專利範圍第1項之真空斷續器之接觸材料 ,其包含不超過10%體積百分比（包括零）的輔助成份 ，其選自含有Fe、 Co、 Ni及其混合物之群族。 4. 如申請專利範圍第1項之真空斷續器之接觸材料 ，其中（A)接觸材料之組合乃是 (i) 該高導電成份之含量是自25至65%體積百 分比，且Ag對高導電成份之總量的百分比〔Ag / ( A g + C u ) xl 00〕是自40至100%髏積百分比 > (ii) 輔助成份之含量不超過1%體積百分比，且 (iii) 剩餘是防電弧成份； (B)該接觸材料之組織是 (i )該接觸材料之一部份或全部包含一矩陣其乃由 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .装. *綠. 本紙张尺度適;丨]中a Η家楳準（CNS)規格(210x297公釐） 81. 2. 2,500(H) -43 201358 六、申請專利範® 高導電成份做成，及一骨架其乃由防電弧成份做成，該防 電弧成份具有不會超過3徹米之晶粒大小，而剩餘的只是 一高導電成份，而且其形成至少5撤米之粗的島型組織， 和 (ii)該防電弧成份之平均晶粒距離，除了該島型組 織部份之外，是以方程式（1 )來計算： %wc • d wc 1) (1) wc {請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 其中人*^是诉0 (wm)之平均晶粒距離，dw是WC ( wm)之晶粒大小，f ^是島型組鐵以外的部份之鼸積百 分比％，且是WC之釀積百分比％, 其是自〇. 1至0. 5微米；且 (C)接點之相對密度是至少90%體積百分比。/ 經 濟 部 中 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 81. 2. 2.500(H) 本紙张尺度適川中Η Η家標準(CNS)中4規格(210x297公釐） 44