JPH03219031A

JPH03219031A - 銀―酸化物系の接点材料

Info

Publication number: JPH03219031A
Application number: JP2012215A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Yamamoto; 博信山本; Takashi Nara; 奈良　喬; Sadao Sato; 貞夫佐藤; Yasuhiro Sagara; 相良　康博
Original assignee: Tokuriki Honten Co Ltd
Current assignee: Tokuriki Honten Co Ltd
Priority date: 1990-01-22
Filing date: 1990-01-22
Publication date: 1991-09-26

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Ａｇを−１ミ成分とし、その中に金属酸化物を
分ｎ交した銀−酸化物系の接点材料に関するものである
。

（従来の技術）従来、電気接点材料としては、いろいろなものが用いら
れているが、とりわけへｇ−ＣｄＯ接点が広く使用され
ている。

ＡｇにＣｄＯとＳｂ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｍｎ　％の酸化物を
分散させた接点は、耐溶着性、耐アーク性、耐消耗性、
接触安定性などの諸接点特性が優れているため各種スイ
フチ、コンタクタ−、ブレーカ−など小から大電流領域
まで広く用いられている。

ＡｇマトリックスにＣｄＯを分散させることに、接点表
面の清浄作用や溶着力の軽減などの電気的緒特性を改善
するものとして確かに効果的である。

しかしこのような効果を充分果してきたのは特に交流回
路であり、極性の変化しない直流回路で使用したときは
一方の極から他方の極へ転移が起こり易くなり接触状態
が非常に不安定になる。

また、近時各産業分野における合理化、自動化は１１覚
ましい発達を遂げているが、これに伴ない装置に大型化
、複雑化する傾向にある一方、これら装置の制御系はむ
しろ高い精密度を要求されるため、急速に電子化制御に
移行している。

電気回路の断続において、電子化された正確な制御に制
御角が一定となり、接点のＯＮの時期とＯＦＦの時期が
ずれることなく常に一定の状！Ｅにコントロールされる
こととなり、この結果接点開閉時には疑似的な直流現象
が起こることにより、方の極から他方の極へ接点材質が
層状に維持し始め、接触安定性が著しく損なわれ、時間
の経過とともにその堆積物が欠落し急激な接点消耗へと
発カー（することとなる。

そこで、本願人は、思考基盤は、電気接点の表面の清浄
作用やアークに対する諸現象、たとえば消弧作用などが
添加する酸化物の物性特にその蒸気圧の温度特性に最も
関係が深いとする考え方に基づいて既に次のような研究
をすすめてきている。

即ち、当該蒸気圧に関し、約５００〜１，５００℃の温
度範囲でＣｄＯの）ん気圧より高いＳｂ酸化物に右目し
、これをＡｇ中に分散させることによりＡｇ−Ｃｄ０系
のものと同等量トの接点表面清浄作用が発揮し得たこと
は、特願昭４８−Ｅｉ１１８８（特公昭５３−５’１ｅ
３）に明示の如く確認され、更にＣｕ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓ
ｎ酸化物を分散させた系においても、特に耐アーク消耗
性、耐溶７１Ｐ１に効果的なことを確認している。

ところがこのＡｇにＳｂ酸化物あるいはＳｂ酸化物とＣ
ｕ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓｎ酸化物を分散させた電気接点材料
について種々な回路条件で試験を行ったところ前述のよ
うなある条件下で接点を開閉するとどちらか・方の極に
接点材料がｉ（［積し始め、その堆積物にアークが集中
して異常消耗に発展することがわかった。

（発明が解決しようとする課題）そこで、Ｌ記の異常消耗につき、その原因を追求した。

ここで、通常電気接点を開閉すると、接点間には激しい
アークが発生し、接点表面はかなりの高温にさらネれる
。

このとき接点表面が、接点特性に有効な成分が逸散して
消耗するのであり、この際失われた効果的な成分が接点
内部から表層部へ間断なく補われるのが理想的な接点材
料といえる。

ところで、前掲（１）　Ａｇ−９ｂ−Ｃｕ−ｌｎ−Ｍｎ
−９ｎ系ついては、この効果的成分が順調に供給されな
いため前述のような現象が起こったものと考えられる。

これらについて詳細な検討を進めた結果接点内部から表
層への順調な有効成分の供給力はアークによる表層成分
の揮発によって促がされる点に着１１シ酸化物の７５気
圧と深い関係があると推定した。

そこでＳｂ酸化物の蒸気圧を基準とし、それより高い蒸
気圧を有する各種酸化物とＳｂ酸化物とを共存した系で
実験を繰り返した結果、ＡｇにＳｂとＣｕ。

Ｉｎ、Ｍｎの各酸化物およびＳｎとＴｅの各酸化物とを
複合添加することによって有効成分の表層への供給が順
調になり層状堆積防止に極めて大きい効果があることを
見い出したものであり、本願請求項（１）の接点材料に
あっては、このようにすることで５種々な回路条件に適
合し、しかも層状の堆積物や欠ノ＾などによる異常な消
耗のない電気接点材料゛ｌを提供しようとするものであ
り、請求項（２）では、さらに適ｊ賃のＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏＭ化物を一種以」−添加することで、さらにその特性
の向」−を意図したものである。

（課題を解決するための手段）本発明はｌ−記の目的を達成するために、請求項（１）
では、銀をＩＸ成分とし、これに金属成分が０１〜６．
２重Ｊ、ｔ％となるＳｂ酸化物と、金属成分が０　、０
５〜５　屯、ｌＪ％となるＣｕ、Ｉｎ、Ｍｎの酸化物と
、金属成分が０．０５〜５千ψ％となるＳｎの酸化物と
更に金属成分が０．０１〜２屯量％Ｔｅ酸化物とが分散
されていることを特徴とする銀−酸化物系の接点材ネ゛
ｌを提供しようとしており、さらに請求項（２）では、
Ｌ記請求項（１）に、０．Ｏ１〜０．５主項、％となる
Ｆｅ、　Ｎｉ、Ｃｏ酸化物の一種以１−をも分散させる
ようにしたことを特徴とする銀−酸化物系の接点材料を
提供しようとしている。

（実施例）本発明を後記具体例を示して、さらに詳記すると、先づ
このような電気接点材料を製造するには既知のように、
焼結法によっても内部酸化法によってもよいが、溶製内
部酸化法ではＳｂとＴｅおよびＳｎを添加したＡｇ合金
を酸化雰囲気中で高温に保持してその表面より酸素を侵
入させ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｉｎ。

Ｍｎ、Ｔｅ、Ｓｎその他の元素を選択的に酸化するもの
であり、長時間該酸化を続けることによりＡｇマトリン
クス中に！１／、該酸化物を分散せしめて電気接点材木
；（を製するものである。

ここで、ＡｇへのＳｂとＴｅとＣｕ４ｎ−ＭｎおよびＳ
ｎの添加−１の１−限を夫々６．２玉に％と２毛は％お
よび５重量％に限定しなければならない理由は、Ａｇ５
ｂ合金のα固溶体におけるＳｂの最大固溶限が３００°
Ｃで６．２取量％であり、この添加にを超過するＳｂを
添加した場合には著しく加Ｔ性を阻害することとなり、
星産的加Ｔが不能となるからでありＡｇ４こ対し、　Ｃ
ｕ−１ｎ−Ｈｎの添加は３０％程度の量でも充分可能だ
が、上記の通り既にＡｇに最大６．２重量％のＳｂを含
んだ合金系に更にＳｎ−Ｃｕ−Ｉｎ−Ｍｎを添加する場
合であると、Ａｇへの固溶度が急に減少すると共に各添
加元素が５重量％を越えた添加であるとＭ延性が著しく
低下し、所望形状までの加工が極めて困難となるからで
ある。

またＴｅの−（二限を上記の如く２重量％に限定した理
由は、ＴｅのＡ、に対する溶解度が低いことに加え、こ
れ以（−の添加では塑性加工が極めて困難なためである
。

力、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓｎ　ｃ７）添加
量が夫ｈＯ，１屯ｊ１１％、０．０１重績％、０．０５
重績％未猫の場合は後述する添加効果力胃すられない。

次に請求項（２）においてＦｅ族元素の添加にを０、Ｏ
１〜０．５重〜１：％に限定した理由は、Ａｇに対する
Ｆｅ族元素の固溶度が０．５重量％を超えると急激に減
少するためＡｇマトリック中に偏在、偏析して加ｌ性を
トＩＩ害し０．Ｏ１屯ｒｌ″Ｌ％未満の添加では内部酸
化組織の調整に対する効果が低いためである。

ここで具体例を示せば、９９．５重量％以にの純度をイ
ＪするＳｂ、Ｔｅ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｍｎ、ＳｎおよびＦｅ
、Ｎｉ、Ｃｏを原１゛ｌとし下記（表）に示す組成合金
を次の工程で製作した。

高周波誘導溶解炉で、溶解、鋳造したインゴフトを熱間
鍛造表面切削後、その−面にＡｇ板を熱圧着して、ろう
材用のＡｇ層を形成する。

次に５該素材を冷間圧延して厚さ２ｍａｒの板にした後
直径６ＩＩＩｆｆｉの円盤状に打抜き、これを７２０℃
の醇化雰囲気中でＳｂ、Ｔｅその他の添加金属を内部耐
化して夫々本発明合金（（Ａ）〜（Ｈ））を得た。

比較のためＡｇ−１０重量％Ｃｄ他従来例合金をつくり
実験に供した。

接点試験は、接触抵抗とアーク消耗量および層状堆桔の
傾向について、夫々ＡＳＴＭ接点試験機（ＡＣ２００Ｖ
、５０Ａ）　、！−７−り消耗試験機（ＡＣ２００Ｖ、
１ＯＡ９３よび市販スイッチによる実機テス）　（ＡＣ
：２００Ｖ、３５Ａ）を行って評価した結果が別表であ
る。

（発明の効果）請求項（＋）（２）によるときは、別表に示される如く
、Ａｇ−１０Ｃｄ　ｈ４従来例の層状堆積物に対し、本
発明になる（Ａ）〜（Ｈ）合金は何れも０．１ｍｍ″以
下の極〈微小であり、ＳｂとＴｅの複合添加が極めて効
果的であることを示している。

しかし、これはＡｇに対するＳｂ、！＝Ｔｅの複合添加
が条ヂ１であり、Ｔｅ酸化物のみの添加では層状堆積物
防１！に対する効果が著しく低いことを念のため述べて
おく。

また、アーク消耗ψについても、本発明合金は何れも低
く、アークに対する耐消耗件部ち消弧特性にも効果的に
作用している。

ネらに、請求項（２）のように第■族元素のＦｅ。

Ｎｉ、Ｃｏの一種または二種以」二を添加することは、
Ａｇマトリックス中に析１１するＳｂとＴｅの酸化物と
Ｃｕ、Ｉｎ、Ｍｎ酸化物およびＳｎ酸化物を均一に分散
せしむると共に結晶粒を微細化するのに効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）銀を主成分とし、これに金属成分が０．１〜６．
２重量％となるＳｂ酸化物と、金属成分が０．０５〜５
重量％となるＣｕ、Ｉｎ、Ｍｎの酸化物と、金属成分が
０．０５〜５重量％となるＳｎの酸化物と更に金属成分
が０．０１〜２重量％Ｔｅ酸化物とが分散されているこ
とを特徴とする銀−酸化物系の接点材料。
（２）銀を主成分とし、これに金属成分が０．１〜６．
２重量％となるＳｂ酸化物と、金属成分が０．０５〜５
重量％となるＣｕ、Ｉｎ、Ｍｎの酸化物と、金属成分が
０．０５〜５重量％となるＳｎの酸化物と、金属成分が
０．０１〜２重量％Ｔｅ酸化物と、さらに金属成分とし
て０．０１〜０．５重量％となるＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ酸化
物の一種以上とが分散されていることを特徴とする銀−
酸化物系の接点材料。