JPS5896836A - 電気接点材料 - Google Patents

電気接点材料

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JPS5896836A
JPS5896836A JP56197172A JP19717281A JPS5896836A JP S5896836 A JPS5896836 A JP S5896836A JP 56197172 A JP56197172 A JP 56197172A JP 19717281 A JP19717281 A JP 19717281A JP S5896836 A JPS5896836 A JP S5896836A
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alloy
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JP56197172A
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Hirozo Matsumoto
浩造 松本
Kazuyo Mihashi
三橋 和代
Shigeru Oda
小田 繁
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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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】 本発明は、電気接点材料、特にAg−8n02−Inz
Os接点の特性上の改良に関する。
電磁接触器を初めとする低圧開閉器具類の電気接点には
Ag−金属酸化物系材料が主として使用されているo’
f!fに、Ag−CbO接点材料は、耐消耗性、耐溶着
性及び低接触特性などをバランスよく具備しているため
に幅広く使用されているが、人体に有害なカドミウムを
含むためあまり望ましいものではない0このため、これ
に代る接点材料の開発が急務となっている。Cdを含ま
ないAg−金属酸化物系接点材料としては、Ag  5
n02、Ag−rn203、Ag−ZnO,Ag−Mn
0及びこれらを複合したものが検討されてきている。こ
れらの中で、Ag−8nOz−InzO3系接点は、A
g−Cd0系接点とほぼ同等か又はそれ以上の接点特性
を持つとされ、実際に適用されつつある。
Ag −5n02  I n203系接点のSn含有量
は3〜l1重量%、In含有量は1〜6重量%のものが
一般的である。その製造法としては、通常Ag−8n−
In合金を溶解鋳造した後、圧延加工によって板となし
、これを酸素分圧1 kg/cat以上の酸化性雰囲気
で300℃〜750℃の温度範囲において数十から数百
時間の内部酸化処理することが行われる0この接点材料
においてSn及びInの含有量が増加するにつれて接点
の耐消耗性、耐溶着性などは向上するが、接触抵抗が高
くなり、温度特性に悪影響をもたらす0−!た、これら
合金元素が多くなると、内部酸化処理工程において接点
表面に5n02被膜が形成されやすくなり、均一な内部
酸化物組織を得ることが困難となる0さらに、合金の加
工性が悪くなるとともに、内部酸化処理中にクラックの
発生やその他の障害が多くなる。また、上記の製造法で
は、大気中での内部酸化が極めて困難であって、高圧処
理容器を必要とすること、内部酸化処理時間が非常に長
くなるという欠点を有する。
したがって、本発明は、上述のような従来技術の問題点
を克服し、下記の特徴を有する電気接点材料を提供する
ことを目的とする。
(1)内部酸化処理工程を簡略化できる。
(2)耐消耗性、耐溶着性を維持しながら、接触抵抗を
下げることが可能である。
τ (3)  目的に応じj接点特性を任意に変化させるこ
とができる。
(4)接点形状を幅広く選択することが可能で、材料損
失がほとんどないために非常に経済的であるO 上述したようにs Ag−金属酸化物系接点材料におい
てはs Ag中に分散された金属酸化物量が増加するに
つれて消耗−溶着特性などは向上してくるが、その反面
接点の接触抵抗は大きくなり、温度特性に悪影響を及ぼ
す。このため、Ag中に分散する金属酸化物の総和は、
特性のバランスを取りつつ、電磁接触器の設計仕様に応
じて決定することが肝要である。また、Ag−8n−I
n系接点の製造法としては、大気中で内部酸化処理が可
能で且つ工程が簡素化できることが好ましい。
以上の観点にたって、Ag−8n−In接点材料につい
て種々の試験研究を行った結果、Sn含有量が10〜1
5重量%、 In含有量が2〜6重量%、そして残部が
AgよりなるAg −Sn −In系合金を約150μ
m以下の粒度の合金粉末となし、それを原材料として採
用すれば大気中で内部酸化が可能であるとと。
もに電磁接触器用接点として実用化できることを見出し
た。しかし、この組成の接点材料はs Agに対する金
属酸化物の割合が高いため耐消耗性、耐溶着性及び寿命
特性は優れているが、Ag−Cd0系接点材料と比較し
て接触抵抗が大きくなるという難点を有しており、その
ために電磁接触器用接点としてはその使用範囲は限定せ
ざるを得なかった0 かくして、本発明者は、従来の電気接点材料の製造法、
考え方とは異なって、その合金構造的な観点から検討全
行った結果、 Ag−8!1−Inの酸化物粒子とAg
粒子の分散状態を変化させることにより、Ag−8n−
In系接点の優れた耐消耗性、耐溶着性を維持さ゛せつ
つ、温度特性の改善を図ることのできる電気接点材料を
提供できることを見出した。
しかして、本発明によれば、Ag中に5n02’z12
重量%以上s  Inz031: 2.5重量%以上含
有するAg−8n−In系合金の酸化物粒子とAgのみ
からなる粒子とが体積比で1 : 0.43〜2.3の
割合で混在する電気接点材料が提供される0 本発明による接点材料は、 Ag−8n−In系合金の
酸化物粒子とAgのみの粒子の部分とからなり、Agの
みの粒子の部分が三次元に連続した構造を有している。
この接点材料においては、Agに富む部分がアーク発生
時の熱を容易に伝導、拡散させる通路の役割を果し、接
点面の温度上昇を緩和するとともに、耐溶着、消耗に対
しては酸化物粒子がその役割を果す。酸化物粒子とAg
のみの粒子との割合は、要求される接点の責務によって
異なって、くる。AgK富む部分が多いと温度上昇は極
めて少なくなるが、消耗が大きくなり、耐溶着性も低下
する。また、酸化物粒子の中に占めるSnとInの割合
も重要な因子である。SnとInの含有量の多い粒子を
用いた方が、種々の合金構造組織を得ることが可能であ
り、これによって接点特性を任意に制御することができ
る。
種々の検討を行った結果、Ag−8n−In合金の酸化
物粒子中のSn含有量は10重量%以上、Inは2重量
%以上のものが最適であり(この際の酸化物としては5
n02が12重量%以上、In2O3が2.5重量%以
上になる)、このAg−8n−In系合金の酸化物粒子
とAgのみの粒子の割合は体積比でに0.43〜2.3
の範囲のものが良好な接点特性を持つことを見出した。
Ag−8n−In系合金の酸化物粒子中の5n02とI
n20sの総和’i 14.5重量%以上としたのは、
それ未満ではAgに富む部分の体積を任意に制御するこ
とが困難になるとともに、Ag−8n−In系合金酸化
物粒子自体の耐消耗性、耐溶着性が低下するためである
。またs Ag−8n−In系合金酸化物粒子に対する
Agのみの粒子の割合が体積比で30%以下の場合は接
触抵抗が大きくなり、逆にAgのみの粒子の割合が70
%以上になると耐溶着性が極端に低下するために30〜
70%(容量)の範囲が適当である。
さらに、本発明の接点材料では、Agのみの粒子の大き
さ又はAg−8n−In系合金の酸化物粒子とAgのみ
の粒子の混合割合を変化させることによっても、組織形
態を任意に制御することが可能であり、したがって接点
特性を任意に制御することができる。また、本発明の接
点材料の接点性能は、従来のAg −Cd O系接点と
ほぼ同等であるとともに、Ag−8n−In系接点材料
の欠点であった温度特性が大いに改善される。また、公
害性もなく、人体に無害であるという利点を持っている
。さらに、本発明は、粉末冶金的方法によって製造され
る電気接点材料の性能向上に応用することができる。
以下の実施例では、本発明に従う接点材料の製造とその
性能試験の結果を例示する0 実施例 まず、アトマイズ法によってAg −118n −4,
5In合金の粉末(直径150μm以下)を製造し、大
気中で700℃で16時間内部酸化処理を行った。内部
酸化によってこの合金の組成は、 5n02が13%、
InO3が5nなる。次に、このAgを含んだ酸化物粒
子に対するAgのみの粒子(直径44μm以下)の割合
が体積比で36%とシ%になるように秤量し、ボールミ
ルで16時間混合した後、次の工程で2種類の接点材料
を製造した。
成形(31/cd)→焼結(800℃×2時間、大気中
)→熱間プレス(7t /ctl、550℃×9秒)得
られた接点材料(イ)及び(ロ)の組成は次の通りであ
った。
(イ)   Ag  −85nOz −3InzOa(
o)   Ag−5,5Sn02−2.5In203次
に、製造された接点材料の接点試験を行った。
接点試験は、定格電流26Aと50Aの電磁接触器に接
点を組込んで以下の条件で行ったO 得られた結果を下記の表に示す0 なお、比着のために次の3種の接点材料←→、に)、(
ホ)も試験した。
(ハ) Ag−138nOAg−138nO:当該合金
粉末KAg粉末を添加しないで、前記の処理工程を経て
製造し九比較品である0 に)〜−14Cd0:従来品で溶解加工法で製造した0
6tl  Ag −3,58now −10I nl 
ol :従来品で溶解加工法で製造した〇 (1)  定寮豊月1蒸)人 * 5ooollll閉後に定格使用電流を通電した際
の接点間の温度上昇値。電気用品取締法によL規格値は
100℃以内である。
以上の結果から、定格使用電流によって異なった傾向を
呈しているが、本発明の接点材料の性能は従来品とほぼ
同等か又はそれ以上になっていることがわかる。特に、
温度上昇値が低下し、その有用性が認められる。
上記の実施例で得た本発明の接点材料は、Ag粉末が直
径44μm以下のものを使用し、ボールミルで混合した
ものであるが、これよりも粗いAg粉末を使用し、V型
ミキサーで混合したものでもほぼ同等の特性を得ること
ができる。
特許出願人  株式会社富士電機総合研究所同    
富士電機製造株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (115n02を12%重量%以上、In2O3を2.
    5重量%以上含有し残りがAgからなるAg−8n−I
    n系合金の酸化物粒子に対しAgのみからなる粒子が、
    体積比で(9)%〜70%の割合で混在する電気接点材
    料0
JP56197172A 1981-12-07 1981-12-07 電気接点材料 Expired JPS6056408B2 (ja)

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JPS5896836A true JPS5896836A (ja) 1983-06-09
JPS6056408B2 JPS6056408B2 (ja) 1985-12-10

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6021304A (ja) * 1983-07-15 1985-02-02 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 電気接点材料の製造方法
JPS63182836A (ja) * 1987-01-24 1988-07-28 Matsushita Electric Works Ltd 絶縁層分離基板の製法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6021304A (ja) * 1983-07-15 1985-02-02 Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd 電気接点材料の製造方法
JPS6354770B2 (ja) * 1983-07-15 1988-10-31 Fuji Denki Sogo Kenkyusho Kk
JPS63182836A (ja) * 1987-01-24 1988-07-28 Matsushita Electric Works Ltd 絶縁層分離基板の製法

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