KR20150103569A - Silver-carbon based electrical contact material for circuit breaker and method for preparing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 높은 내용착성, 내마모성 및 전기전도도와 장시간의 수명을 가지며, 고강도를 갖는 차단기용 은-카본계 전기접점재료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker having high wear resistance, wear resistance, electrical conductivity and long life, and having high strength, and a method for manufacturing the same.
일반적으로 전기접점재료는 배선용 차단기, 개폐기, 스위치 등의 전기기구, 전기설비 등에서 사용되며, 회로의 개폐 또는 접촉을 기계적으로 작동하는 전기 접촉 소자이다. 다만, 전기회로를 기계적으로 접속하는 접점에서는 전기회로의 개폐시 아크(arc)가 발생하여 고압, 고열의 환경이 조성되어 접점의 이상 소모, 용착, 교락 등이 발생하기 때문에, 이를 방지할 필요가 있다. 따라서, 전기접점재료는 접촉 저항이 낮고, 녹는점 및 승화점이 높으며, 내마모성과 관련된 경도가 높고, 전기적 수명이 우수할 것을 요구하고 있다. Generally, the electrical contact material is used in electrical apparatuses such as circuit breakers, switchgears, switches, and electrical equipments, and is an electrical contact element that mechanically actuates the circuit opening or closing. However, in a contact that mechanically connects an electric circuit, an arc is generated when the electric circuit is opened and closed, and an environment of a high pressure and a high temperature is generated, and an abnormal consumption of the contact point, welding and entanglement are generated. have. Therefore, the electrical contact material is required to have low contact resistance, high melting point and sublimation point, high hardness associated with abrasion resistance, and excellent electrical life.
전기접점재료의 대표적인 예로는 은-텅스텐-카바이드 전기접점재료나 은-그라파이트 전기접점재료가 있다. Representative examples of electrical contact materials include silver-tungsten-carbide electrical contact materials or silver-graphite electrical contact materials.
그러나, 은-텅스텐-카바이드 전기접점재료는 내용착성 및 내마모성이 우수하나, 전기 접점으로서 중요한 요소인 전기전도도가 상대적으로 낮고, 접촉 저항이 높은 단점이 있다. 또한, 은-텅스텐-카바이드 전기접점재료의 제조함에 있어, 소결 공정에서 텅스텐은 은(Ag)과의 젖음성이 낮아 소결이 잘 이루어지지 않으며, 이로 인해 기포가 발생되어 경도가 낮아지는 문제점이 있다.However, the silver-tungsten-carbide electrical contact material has excellent wear resistance and wear resistance, but has a drawback that the electrical conductivity, which is an important factor for the electrical contact, is relatively low and the contact resistance is high. Further, in manufacturing a silver-tungsten-carbide electrical contact material, tungsten has a low wettability with silver (Ag) in the sintering process, so sintering is not performed well, and bubbles are generated to lower the hardness.
한편, 은-그라파이트 전기접점재료의 경우, 은(Ag)의 사용 함량을 낮추기 위해 입경이 약 50~70 ㎛인 그라파이트(graphite)의 함량을 약 3 중량% 이상으로 높이면, 소결 공정 후 표면 등에서 뜯김이 발생하고, 이로 인해 최종 전기접점재료의 가공성 및 밀도가 저하되는 문제가 있다.On the other hand, in the case of the silver-graphite electrical contact material, if the content of graphite having a particle size of about 50 to 70 탆 is increased to about 3% by weight or more in order to lower the content of silver (Ag) There is a problem that the workability and density of the final electrical contact material are lowered.
본 발명의 목적은 은(Ag)의 사용량을 낮추면서, 높은 내용착성, 내마모성 및 전기전도도와 장시간의 수명을 가지며, 고강도를 갖는 차단기용 은-카본계 전기접점재료 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker having a high resistance to weathering, abrasion resistance, electrical conductivity and long life, and having a high strength while reducing the amount of silver (Ag) .
본 발명은 은 매트릭스(Ag matrix); 및 상기 은 매트릭스에 분산된 나노 카본입자를 포함하는 차단기용 은-카본계 전기접점 재료를 제공한다.The present invention relates to a silver matrix (Ag matrix); And a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker comprising nanocarbon particles dispersed in the silver matrix.
또, 본 발명은 은 분말 및 나노 카본 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계; 상기 혼합 분말을 소결하여 예비 소결체를 형성하는 단계; 상기 예비 소결체를 열간 가압 성형하여 소결체를 형성하는 단계; 및 상기 소결체를 열처리하는 단계를 포함하는 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a composite material, comprising: mixing a silver powder and a nano-carbon powder to form a mixed powder; Sintering the mixed powder to form a pre-sintered body; Hot pressing the preliminary sintered body to form a sintered body; And heat treating the sintered body. The present invention also provides a method for manufacturing a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker.
본 발명에 따른 은-카본계 전기접점재료는 은 매트릭스 상에 나노 카본 입자가 균일하게 분산되어 있음으로써, 재료 내 기공이 거의 없어 내용착성, 내마모성 및 수명이 향상되고, 전기전도도도 높다. Since the nano-carbon particles are uniformly dispersed on the silver matrix, the silver-carbon based electrical contact material according to the present invention has little pores in the material and improves the resistance to wear, abrasion resistance and service life, and also has high electrical conductivity.
도 1은 실시예 1에서 제조된 은-카본계 전기접점재료의 FE-SEM 사진이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 각각 실시예 1에서 사용되는 은 분말 및 다이아몬드 분말의 전계 방출형 주사전자현미경(Field Emission Scanning electron microscope) 사진이고, 도 2(c)는 실시예 1에서 제조된 혼합 분말의 FE-SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 은-카본계 전기접점재료를 제조하는 공정을 나타낸 순서도이다.
도 4는 실시예 1 및 비교예 1에서 각각 제조된 전기접점재료의 경도를 나타내는 그래프이다.Fig. 1 is an FE-SEM photograph of the silver-carbon based electrical contact material prepared in Example 1. Fig.
2 (a) and 2 (b) are field emission scanning electron microscope photographs of silver powder and diamond powder used in Example 1, respectively, and FIG. 2 (c) Fig. 2 is a FE-SEM photograph of the mixed powder prepared in Example 1. Fig.
3 is a flowchart showing a process for producing the silver-carbon based electrical contact material of the present invention.
4 is a graph showing the hardness of the electrical contact material prepared in Example 1 and Comparative Example 1, respectively.
이하, 본 발명에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Fig.
본 발명은 차단기용 은-카본계 전기접점재료에 관한 것으로서, 나노 카본입자가 은 매트릭스(Ag matrix)의 은 입자에 단단히 밀착된 상태로 은 매트릭스 상에 균일하게 분산되어 있음으로써, 전기전도도가 높을 뿐만 아니라, 기공이 거의 없어 내마모성, 내용착성이 높고, 장시간의 수명을 가질 수 있다.The present invention relates to a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker, in which nanocarbon particles are uniformly dispersed on a silver matrix in a state of tightly adhering to silver particles of a silver matrix (Ag matrix) In addition, there is little porosity, so that the abrasion resistance and the brazing property are high, and the service life can be prolonged.
상기 차단기용 은-카본계 전기접점재료에서, 상기 나노 카본입자는 입경이 약 1000 ㎚ 미만인 나노 크기의 카본입자로서, 마이크로 크기(1000 ㎚ 이상)의 카본입자에 비해 제조시 카본입자들이 서로 응집되지 않고 은 매트릭스 상에 분산되어 있기 때문에, 기공 및 표면 뜯김이 덜 발생되어 경도, 수명 및 가공성이 향상될 수 있고, 전기전도도가 높아 접촉저항이 낮다. 바람직하게는, 상기 나노 카본입자의 입경이 약 100 내지 500 ㎚일 경우, 은 매트릭스 상에 나노 카본입자의 분산성이 더 향상되어 전기전도도가 약 50 내지 80 IACS% 정도로 높다.In the silver-carbon based electrical contact material for the circuit breaker, the nano-carbon particles are nano-sized carbon particles having a particle diameter of less than about 1000 nm, and the carbon particles are not agglomerated Since they are dispersed on the matrix without any pores, the pores and surface scarcely occur, and the hardness, life and processability can be improved, and the contact resistance is low because of high electric conductivity. Preferably, when the particle size of the nano-carbon particles is about 100 to 500 nm, the dispersibility of the nano-carbon particles on the silver matrix is further improved and the electric conductivity is about 50 to 80 IACS%.
이러한 나노 크기를 갖는 나노 카본입자의 예로는 나노 크기를 갖는 탄소성 입자라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 나노 다이아몬드 입자, 탄소 나노 튜브 입자, 나노 그라파이트 입자 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다. 이 중에서 나노 다이아몬드 입자는 다른 카본입자에 비해 전기전도도 및 경도가 높기 때문에 본 발명에 따른 은-카본계 전기접점재료의 내마모성 및 전기전도성을 더 향상시킬 수 있어 바람직하다.An example of such nano-sized nanocarbon particles is not particularly limited as long as it is a nano-sized carbonaceous particle. For example, nanodiamond particles, carbon nanotube particles, nano graphite particles, and the like are not limited thereto. Among these, the nanodiamond particles are preferable because they have higher electrical conductivity and hardness than other carbon particles, and can further improve wear resistance and electrical conductivity of the silver-carbon based electrical contact material according to the present invention.
상기 나노 카본입자의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 전기접점재료의 전체 중량을 기준으로 약 1 내지 40 중량%일 경우, 내용착성, 내마모성, 가공성, 및 전기전도성이 더 향상될 수 있다.The content of the nano-carbon particles is not particularly limited. However, when the content of the nano-carbon particles is about 1 to 40% by weight based on the total weight of the electrical contact material, the brazing resistance, abrasion resistance, workability and electrical conductivity can be further improved.
상기 Ag 매트릭스의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 전기접점재료의 전체 중량을 100 중량%가 되도록 조절하는 잔량일 수 있고, 바람직하게는 약 60 내지 99 중량%일 수 있다.The content of the Ag matrix is not particularly limited, but may be a residual amount adjusting the total weight of the electrical contact material to 100 wt%, and preferably about 60 to 99 wt%.
한편, 본 발명에 따른 차단기용 은-카본계 전기접점재료는 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.Meanwhile, the silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker according to the present invention can be manufactured by various methods.
일례로, 상기 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조방법은 은 분말 및 나노 카본 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성하는 단계; 상기 혼합 분말을 소결하여 예비 소결체를 형성하는 단계; 상기 예비 소결체를 열간 가압 성형하여 소결체를 형성하는 단계; 및 상기 소결체를 열처리하는 단계를 포함하는데, 이에 한정되지 않는다.For example, the method for manufacturing a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker includes the steps of: mixing a silver powder and a nano-carbon powder to form a mixed powder; Sintering the mixed powder to form a pre-sintered body; Hot pressing the preliminary sintered body to form a sintered body; And heat-treating the sintered body, but the present invention is not limited thereto.
도 3은 본 발명의 일례에 따른 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 순서도로서, 도 3을 참조하여 차단기용 은-카본계 전기접점재료를 제조하는 각 과정에 대해 설명한다.3 is a flowchart schematically showing a manufacturing process of a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a description will be given of each process for manufacturing a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker do.
먼저, 은(Ag) 분말 및 나노 카본 분말을 혼합하여 혼합 분말을 형성한다('S100 단계').First, the silver (Ag) powder and the nano-carbon powder are mixed to form a mixed powder (step S100).
일례로, 상기 S100 단계는 Ag 분말 및 나노 카본 분말을 볼 밀링(ball milling) 통해 수행될 수 있다.For example, the step S100 may be performed by ball milling the Ag powder and the nano-carbon powder.
본 발명에서 사용 가능한 카본 분말의 비제한적인 예로는 다이아몬드 분말, 그라파이트 분말, 탄소 나노 튜브 등이 있다. Non-limiting examples of carbon powders usable in the present invention include diamond powders, graphite powders, carbon nanotubes, and the like.
다만, 본 발명에서는 전술한 바와 같이, 은 매트릭스 내에 나노 카본 입자를 균일하게 분산시키기 위해서, 나노 크기, 바람직하게는 입경이 약 100 내지 500 ㎚인 카본 분말을 사용한다. 이로써, 소결 후 기공이 거의 없는 치밀한 구조의 예비 소결체를 얻을 수 있고, 따라서 최종 전기접전재료의 내마모성, 내용착성, 가공성, 전기전도성이 더 향상될 수 있다.However, in the present invention, as described above, in order to uniformly disperse the nanocarbon particles in the silver matrix, carbon powder having a nano size, preferably a particle diameter of about 100 to 500 nm, is used. Thereby, it is possible to obtain a preliminary sintered body having a dense structure having almost no pores after sintering, and thus, the wear resistance, the adhesive strength, the workability, and the electrical conductivity of the final electrical contact material can be further improved.
이러한 나노 카본 분말의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 나노 카본 분말의 함량에 따라 전기접점재료의 내용착성, 내소모성, 가공성이 달라지는 바, 이를 고려하여 적절하게 조절하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 나노 카본 분말의 함량이 1 중량% 미만으로 너무 소량일 경우에는 최종 전기접점재료가 원하는 정도의 내용착성을 갖지 못할 수 있다. 한편, 상기 나노 카본 분말의 함량이 약 40 중량% 초과로 너무 과량이면 전기접점재료의 접촉저항이 상승되어 가공성이 저하될 수 있고, 나아가 소결시 표면의 뜯김 등으로 인해 소결체의 밀도가 저하될 수 있다. 따라서, 상기 나노 카본 분말의 함량을 혼합 분말의 전체 중량을 기준으로 약 1 내지 40 중량% 범위로 조절하는 것이 바람직하다.The content of the nano-carbon powder is not particularly limited, but the content of the nano-carbon powder varies depending on the content of the nano-carbon powder. However, when the content of the nano-carbon powder is less than 1 wt%, the final electrical contact material may not have the desired degree of chemical resistance. On the other hand, if the content of the nano-carbon powder is more than about 40% by weight, the contact resistance of the electrical contact material may be increased to lower the workability, and the density of the sintered body may be lowered have. Therefore, it is preferable that the content of the nano-carbon powder is controlled in the range of about 1 to 40% by weight based on the total weight of the mixed powder.
본 발명에서 사용 가능한 Ag 분말의 입경은 특별히 한정되지 않으며, 약 5 내지 20 ㎛일 수 있다.The particle size of the Ag powder usable in the present invention is not particularly limited, and may be about 5 to 20 탆.
상기 Ag 분말의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 혼합 분말의 전체 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량일 수 있다. 다만, Ag 분말의 함량이 60 내지 99 중량%일 경우, 최종 전기접점재료의 내용착성, 내소모성, 가공성 등이 더 향상될 수 있다.The content of the Ag powder is not particularly limited, and may be a residual amount such that the total weight of the mixed powder is 100% by weight. However, when the content of the Ag powder is 60 to 99% by weight, the content of the final electrical contact material, wear resistance, workability and the like can be further improved.
이후, 상기 S100 단계에서 얻은 혼합 분말을 소결하여 예비 소결체(pre-sintered body)를 형성한다('S200 단계'). 이와 같이 혼합 분말을 미리 소결함으로써, 형상 제어 및 치밀화가 확보되어 예비 소결체의 상대밀도가 50 내지 70 % 범위가 되고, 이로 인해 하기 열간 가압 성형 단계에서 소결체의 상대밀도가 약 80 내지 95 %가 될 수 있다.Thereafter, the mixed powder obtained in step S100 is sintered to form a pre-sintered body (step S200). By pre-sintering the mixed powder in this manner, the shape control and the densification are ensured, and the relative density of the preliminary sintered body is in the range of 50 to 70%, whereby the relative density of the sintered body in the following hot pressing step becomes about 80 to 95% .
일례로, 상기 S200 단계는 혼합 분말을 몰드에 장입한 다음 일정 온도로 소결하여 예비 소결체를 형성한다.For example, in step S200, the mixed powder is charged into a mold and sintered at a predetermined temperature to form a pre-sintered body.
상기 소결 온도는 특별히 한정되지 않으며, 400 내지 600 ℃일 경우, 나노 카본 입자의 응집 없이 은 입자와 나노 카본 입자가 서로 단단하게 밀착되어 고결될 수 있다.The sintering temperature is not particularly limited, and in the case of 400 to 600 ° C, the silver particles and the nano-carbon particles can be tightly adhered to each other without agglomeration of the nano-carbon particles.
이어서, 상기 S200 단계에서 얻은 예비 소결체를 열간 가압 성형한다(S300 단계). 이로써, 상대밀도가 80 내지 95 %인 고밀도의 소결체를 얻을 수 있다. 이와 같이 소결체가 고밀도가 됨으로써, 내마모성이 우수하여 사용시 표면 뜯김이 저하될 뿐만 아니라, 가공성이 우수하며, 또한 사용시 내용착성이 우수하여 수명이 증가될 수 있다.Next, the preliminary sintered body obtained in the step S200 is hot-pressed (S300). As a result, a high-density sintered body having a relative density of 80 to 95% can be obtained. As the sintered body has a high density, the sintered body is excellent in abrasion resistance, so that the surface scraping is reduced during use, and the workability is excellent.
상기 열간 가압 성형의 예로는 방전 플라즈마 소결(Spark Plasma Sintering), 핫 프레스(Hot Press, HP) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.Examples of the hot press forming include, but are not limited to, Spark Plasma Sintering, Hot Press (HP), and the like.
상기 열간 가압 성형의 온도 및 압력은 특별히 한정되지 않으나, 500 내지 750 ℃의 온도 및 10 내지 50 MPa의 압력으로 수행되는 것이 바람직하다. 만약, 열간 가압 성형 온도가 500 ℃ 미만이거나 또는 열간 가압 성형 압력이 10 MPa 미만일 경우에는 소결이 충분히 이루어지지 않을 수 있다. 한편, 열간 가압 성형 온도가 750 ℃ 초과이거나 또는 열간 가압 성형 압력이 50 MPa 초과일 경우에는 성형 몰드가 파손될 수 있고, Ag 분말과 카본 분말이 응집하여 균일성이 저하될 수 있다.The temperature and pressure of the hot pressing are not particularly limited, but it is preferably carried out at a temperature of 500 to 750 ° C and a pressure of 10 to 50 MPa. If the hot press forming temperature is less than 500 캜 or the hot press forming pressure is less than 10 MPa, sintering may not be sufficiently performed. On the other hand, if the hot press forming temperature is higher than 750 ° C or the hot press forming pressure is higher than 50 MPa, the molding mold may be broken and the Ag powder and carbon powder may be aggregated and the uniformity may be lowered.
이후, 상기 S300 단계에서 얻은 소결체를 열처리한다('S400 단계'). 상기 소결체를 열처리를 함으로써, 전술한 열간 가압 성형시 사용된 몰드의 영향으로 인해서 소결체 표면에 묻어있는 이물질을 제거할 수 있다.Thereafter, the sintered body obtained in step S300 is heat-treated (step S400). By performing the heat treatment on the sintered body, it is possible to remove the foreign substances on the surface of the sintered body due to the influence of the mold used in the hot pressing.
이러한 열처리 단계는 대기 분위기하에서 수행할 수 있다. This heat treatment step can be carried out in an air atmosphere.
상기 열처리의 온도 및 시간은 특별히 한정되지 않으나, 500 내지 600 ℃ 범위의 온도에서 2 내지 4시간 동안 열처리하는 것이 바람직하다.The temperature and the time of the heat treatment are not particularly limited, but it is preferable that the heat treatment is performed at a temperature in the range of 500 to 600 占 폚 for 2 to 4 hours.
이후, 강도 및 치밀화를 확보하기 위하여 냉간 압연 등의 후가공 공정을 더 포함할 수 있다. 상기 냉간 압연의 온도는 상온이면 특별히 한정하지 않으며, 예컨대 15 내지 25 ℃ 범위일 수 있다. Thereafter, a post-process such as cold rolling may be further included to secure strength and densification. The temperature of the cold rolling is not particularly limited as long as it is room temperature, for example, it may be in the range of 15 to 25 占 폚.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described concretely with reference to Examples. However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of one form of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following Examples and Experimental Examples .
[실시예 1] [Example 1]
95 중량%의 은 분말 및 5 중량%의 다이아몬드 분말(입경: 300 nm)을 볼 밀링(ball milling)에서 혼합하여 혼합 분말을 얻었다. 이후, 상기 혼합 분말을 500 ℃에서 소결하여 예비 소결체(상대밀도: 약 64.7%)를 얻었다. 얻은 예비 소결체를 방전 플라즈마 소결 및 핫 프레스를 통해 열간 가압 성형하여 소결체(상대밀도: 약 87.9%)를 얻었다. 이때, 열간 가압 성형 공정은 750 ℃의 온도 및 10 MPa의 압력에서 실시하였다. 이후, 대기 분위기하에서 상기 소결체를 500 ℃로 열처리하여, 차단기용 은-카본계 전기접점재료를 제조하였다.95 wt% of silver powder and 5 wt% of diamond powder (particle diameter: 300 nm) were mixed by ball milling to obtain a mixed powder. Thereafter, the mixed powder was sintered at 500 ° C to obtain a pre-sintered body (relative density: about 64.7%). The resultant pre-sintered body was hot-pressed through discharge plasma sintering and hot pressing to obtain a sintered body (relative density: about 87.9%). At this time, the hot press forming process was performed at a temperature of 750 캜 and a pressure of 10 MPa. Thereafter, the sintered body was heat-treated at 500 캜 in an atmospheric atmosphere to prepare a silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker.
상기에서 제조된 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 FE-SEM 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1을 살펴보면, 은 매트릭스 상에 나노 다이아몬드입자가 균일하게 분산되어 있음을 알 수 있었다. 참고로, 상기에서 사용된 은 분말 및 다이아몬드 분말, 이들을 혼합하여 얻은 혼합 분말의 FE-SEM 사진을 각각 도 2(a) ~ 도 2(c)에 나타내었다.
FIG. 1 shows an FE-SEM photograph of the above-prepared silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker. Referring to FIG. 1, it was found that the nano diamond particles were uniformly dispersed on the silver matrix. For reference, FE-SEM photographs of silver powders and diamond powders used in the above and mixed powders obtained by mixing these powders are shown in Figs. 2 (a) to 2 (c), respectively.
[비교예 1][Comparative Example 1]
실시예 1에서 사용된 다이아몬드 분말 대신 그라파이트 분말(입경: 약 50~70 ㎛)을 사용할 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 과정을 수행하여 차단기용 은-그라파이트계 전기접점재료를 제조하였다.
A silver-graphite-based electrical contact material for a circuit breaker was prepared in the same manner as in Example 1 except that graphite powder (particle size: about 50 to 70 μm) was used instead of the diamond powder used in Example 1.
[실험예 1][Experimental Example 1]
실시예 1 및 비교예 1에서 각각 제조된 차단기용 전기접점재료의 경도를 비커스 경도기를 사용하여 각각 측정하였고, 결과를 도 4에 나타내었다. 이때, 하중은 10 g이었고, 유지시간은 10초이었다.The hardness of the electrical contact material for the circuit breaker manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 was measured using a Vickers hardness tester and the results are shown in Fig. At this time, the load was 10 g and the holding time was 10 seconds.
도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 전기접점재료의 경도는 87 Hv로, 35 Hv인 비교예 1의 전기접점재료보다 더 높게 나타났다.As shown in Fig. 4, the hardness of the electrical contact material of Example 1 was 87 Hv, which was higher than that of the electrical contact material of Comparative Example 1, which was 35 Hv.
이로부터, 본 발명에 따른 차단기용 은-카본계 전기접점재료는 내마모성이 우수하다는 것을 알 수 있었다.From this, it was found that the silver-carbon based electrical contact material for a circuit breaker according to the present invention is excellent in abrasion resistance.
Claims (9)
상기 나노 카본입자는 입경이 100 내지 500 ㎚인 것이 특징인 차단기용 은-카본계 전기접점재료.The method according to claim 1,
Wherein the nano-carbon particles have a particle diameter of 100 to 500 nm.
상기 나노 카본입자는 나노 다이아몬드 입자인 것이 특징인 차단기용 은-카본계 전기접점재료.The method according to claim 1,
Wherein the nano-carbon particle is a nano-diamond particle.
은-카본계 전기접점 재료의 전체 중량을 기준으로
상기 나노 카본입자 1 내지 40 중량%,
은 매트릭스 잔량을 포함하는 것이 특징인 차단기용 은-카본계 전기접점재료.The method according to claim 1,
Based on the total weight of the silver-carbon based electrical contact material
1 to 40% by weight of the nano-carbon particles,
Silver-based electrical contact material for a circuit breaker.
상기 혼합 분말을 소결하여 예비 소결체를 형성하는 단계;
상기 소결체를 열간 가압 성형하여 소결체를 형성하는 단계; 및
상기 소결체를 열처리하는 단계
를 포함하는 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조방법.Silver powder and nano-carbon powder to form a mixed powder;
Sintering the mixed powder to form a pre-sintered body;
Forming a sintered body by hot pressing the sintered body; And
Heat treating the sintered body
Wherein the carbon-based electrical contact material is formed of a metal.
상기 소결 단계는 400 내지 600℃의 온도에서 수행되는 것이 특징인 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the sintering step is performed at a temperature of 400 to 600 ° C.
상기 열간 가압 성형 단계는 방전 플라즈마 소결 또는 핫프레스를 통해 수행되는 것이 특징인 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the hot press forming step is performed through a discharge plasma sintering or hot pressing.
상기 열간 가압 성형 단계는 500 내지 750℃의 온도 및 10 내지 50MPa의 압력으로 수행되는 것이 특징인 차단기용 은-카본계 전기접점재료의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the hot press forming step is performed at a temperature of 500 to 750 DEG C and a pressure of 10 to 50 MPa.
상기 열처리 단계는 500 내지 600℃의 온도에서 2 내지 4시간 동안 수행되는 것이 특징인 은-카본계 전기접점재료의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the heat treatment step is performed at a temperature of 500 to 600 DEG C for 2 to 4 hours.
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