KR920004798B1 - Contact electrode material for vacuum interrupter and method of manufacturing the same - Google Patents

Abstract

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Description

진공 차단기의 접점재료와 그 제조방법Contact material of vacuum breaker and its manufacturing method

제 1 도는 본 발명의 접점재료가 사용되는 진공 차단기의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a vacuum circuit breaker in which the contact material of the present invention is used.

제 2a∼e 도는 X선 마이크로 애나라이저(microanalyzer)에 의한 사진으로서, 중량비로 50% Cu, 5% Cr, 40% Fe, 5% 탄화크롬으로 이루어진 본 발명의 접점재료의 제 1 실시예의 제 1 시료의 조성을 도시한 것.2a to e or X-ray microanalyzer, the first embodiment of the first embodiment of the contact material of the present invention consisting of 50% Cu, 5% Cr, 40% Fe, 5% chromium carbide in weight ratio The composition of the sample is shown.

제 2a 도는 2차 전자상으로서, Cr, Fe, 탄화크롬을 균일하게 또한 상호 확산 결합시켜 얻은 섬 형상의 다공질 기재의 흑색으로, 다공질 기재에 용침된 Cu를 회색으로 도시한 것.FIG. 2A is a secondary electron image showing black in an island-shaped porous substrate obtained by uniformly and cross-diffusion bonding Cr, Fe, and chromium carbide, and gray of Cu infiltrated into the porous substrate.

제 2b 도는 2차 전자상으로서, Cr의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 회색으로 도시한 것.FIG. 2B is a secondary electron image in which gray island portions showing the presence of Cr are shown in gray. FIG.

제 2c 도는 2차 전자상으로서, Fe의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것.FIG. 2C is a secondary electron image in which island-shaped portions indicating the presence of Fe are shown in white. FIG.

제 2d 도는 2차 전자상으로서, C의 존재를 나타내는 희미한 점을 백색으로 도시한 것.FIG. 2d is a secondary electron image showing a faint white color indicating the presence of C. FIG.

제 2e 도는 2차 전자상으로서, 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 나타내는 분산부분을 백색으로 도시한 것.FIG. 2E is a secondary electron image showing a dispersion portion in white indicating the presence of Cu infiltrated into an island-like porous substrate.

제 3a∼e 도는 마이크로 애나라이저에 의한 사진으로서, 중량비로 50% Cu, 20% Cr, 20% Fe, 10% 탄화크롬으로 이루어진 본 발명의 접점재료의 제 1 실시예의 제 2 시료의 조성을 도시한 것.3a to e or a photograph by a microanalyzer showing the composition of the second sample of the first embodiment of the contact material of the present invention consisting of 50% Cu, 20% Cr, 20% Fe, 10% chromium carbide by weight ratio that.

제 3a 도는 2차 전자상으로서, Cr, Fe, 탄화크롬을 균일하게 또한 상호 확산 결합시켜 얻은 섬 형상의 다공질 기재를 흑색으로, 다공질 기재에 용침된 Cu를 회색으로 도시한 것.FIG. 3A is a secondary electron image showing an island-like porous substrate obtained by uniformly and cross-diffusion bonding Cr, Fe, and chromium carbide in black, and Cu infiltrating the porous substrate in gray.

제 3b 도는 2차 전자상으로서, Cr의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 회색으로 도시한 것.3B is a secondary electron image, in which the island-shaped portion showing the presence of Cr is shown in gray.

제 3c 도는 2차 전자상으로서, Fe의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것.3C is a secondary electron image in which island-shaped portions indicating the presence of Fe are shown in white.

제 3d 도는 2차 전자상으로서, C의 존재를 나타내는 희미한 점을 백색으로 도시한 것.FIG. 3d is a secondary electron image with a faint white color indicating the presence of C. FIG.

제 3e 도는 2차 전자상으로서, 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 나타내는 분산 부분을 백색으로 도시한 것.FIG. 3E is a secondary electron image showing a dispersed portion in white indicating the presence of Cu infiltrated into an island-like porous substrate.

제 4a~e 도는 마이크로 애나리이저에 의한 사진으로서, 중량비로 50% Cu, 40% Cr, 5% Fe, 5% 탄화크롬으로 이루어진 본 발명의 접점재료의 제 1 실시예의 제 3 시료의 조성을 도시한 것.Figures 4a-e or microanalyzer show the composition of the third sample of the first embodiment of the contact material of the present invention consisting of 50% Cu, 40% Cr, 5% Fe, 5% chromium carbide in weight ratio. which.

제 4a 도는 2차 전자상으로서, Cr, Fe, 탄화크롬을 균일하게 또한 상호 확산 결합시켜 얻은 섬 형상의 다공질 기재를 흑색으로, 다공질 기재에 용침된 Cu를 회색으로 도시한 것.4A is a secondary electron image, in which island-like porous substrates obtained by uniformly and cross-diffusion bonding Cr, Fe, and chromium carbide are shown in black, and Cu infiltrated into the porous substrate is shown in gray.

제 4b 도는 Cr의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 회색으로 도시한 것.4b shows in gray a portion of an island shape indicating the presence of Cr.

제 4c 도는 Fe의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 회색으로 도시한 것.4C shows in gray a portion of an island shape indicating the presence of Fe.

제 4d 도는 2차 전자상으로서, C의 존재를 나타내는 희미한 점을 백색으로 도시한 것.FIG. 4d is a secondary electron image with a faint white color indicating the presence of C. FIG.

제 4e 도는 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 나타내는 분산 부분을 백색으로 도시한 것.FIG. 4E shows a dispersion portion in white indicating the presence of Cu infiltrated into an island-like porous substrate. FIG.

제 5a~e 도는 X선 마이크로 애나라이저에 의한 사진으로서, 중량비로 50% Cu, 10% Cr, 35% Mo, 5% 탄화몰리브덴으로 이루어진 본 발명의 접점재료의 제 2 실시예의 제 1 시료의 조성을 도시한 것.5a to e or an X-ray microanalyzer showing the composition of the first sample of the second embodiment of the contact material of the present invention consisting of 50% Cu, 10% Cr, 35% Mo, and 5% molybdenum carbide by weight. Shown.

제 5a 도는 2차 전자상으로서, Cr, Mo, 탄화몰리브덴을 균일하게 또한 상호 확산 결합시켜 얻은 섬 형상의 다공질 기재를 백색으로, 다공질 기재에 용침된 Cu를 회색 또는 흑색으로 도시한 것.Fig. 5a is a secondary electron image showing islands-like porous substrates obtained by uniformly and cross-diffusion bonding Cr, Mo, and molybdenum carbide in white, and Cu infiltrated in the porous substrates in gray or black.

제 5b 도는 2차 전자상으로서, Cr의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색 또는 회색으로 도시한 것.Fig. 5B is a secondary electron image, in which island-shaped portions indicating the presence of Cr are shown in white or gray.

제 5c 도는 Mo의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것.Fig. 5c shows an island-shaped portion in white indicating the presence of Mo.

제 5d 도는 C의 존재를 나타내는 희미한 점을 백색으로 도시한 것.Figure 5d shows a faint point in white indicating the presence of C.

제 5e 도는 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 나타내는 분산 부분을 백색으로 도시한 것.FIG. 5E illustrates in white the dispersion portion indicating the presence of Cu infiltrated into an island-like porous substrate.

제 6a~e 도는 X선 마이크로 애나라이저에 의한 사진으로서, 중량비로 50% Cu, 20% Cr, 20% Mo, 5% 탄화크롬, 5% 탄화몰리브덴으로 구성되는 본 발명의 제 2 실시예의 제 2 시료의 조성을 도시한 것.6a-e or a photograph by X-ray microanalyzer, the second embodiment of the present invention consisting of 50% Cu, 20% Cr, 20% Mo, 5% chromium carbide and 5% molybdenum carbide by weight The composition of the sample is shown.

제 6a 도는 2차 전자상으로서, Cr, Mo, 탄화크롬, 탄화몰리브덴을 균일하게 또한 상호 확산 결합시켜 얻은 섬 형상의 다공질 기재를 백색으로, 다공질 기재에 용침된 Cu를 회색 또는 흑색으로 도시한 것.FIG. 6A is a secondary electron image, in which island-like porous substrates obtained by uniformly and cross-diffusion bonding Cr, Mo, chromium carbide, and molybdenum are white, and Cu infiltrated into the porous substrate is gray or black. .

제 6b 도는 Cr의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것.Fig. 6B shows in white the island-shaped portion indicating the presence of Cr.

제 6(C) 도는 Mo의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것,6 (C) shows an island-shaped portion indicating the presence of Mo in white,

제 6d 도는 C의 존재를 나타내는 희미한 점을 백색으로 도시한 것.Figure 6d shows a faint point in white indicating the presence of C.

제 6e 도는 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 나타내는 분산 부분을 백색으로 도시한 것.Fig. 6E shows in white the dispersed portion showing the presence of Cu infiltrated into the island-like porous substrate.

제 7a~e 도는 X선 마이크로 애나라이저에 의한 사진으로서, 중량비 50% Cu, 30% Cr, 10% Mo, 10% 탄화크롬으로 구성되는 본 발명의 제 2 실시예의 제 3 시료의 조성을 도시한 것.7a to e or a photograph by X-ray microanalyzer, showing the composition of the third sample of the second embodiment of the present invention composed of 50% Cu, 30% Cr, 10% Mo, and 10% chromium carbide by weight ratio. .

제 7a 도는 2차 전자상으로서, Cr, Mo, 탄화크롬을 균일하게 또한 상호 확산 결합시켜 얻은 섬 형상의 다공질 기재를 백색으로, 다공질 기재에 용침된 Cu를 흑색으로 도시한 것.FIG. 7A is a secondary electron image in which island-like porous substrates obtained by uniformly and cross-diffusion bonding Cr, Mo, and chromium carbide are white, and Cu infiltrated into the porous substrate is black.

제 7b 도는 Cr의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것.Fig. 7b shows in white the island-shaped portion indicating the presence of Cr.

제 7c 도는 Mo의 존재를 나타내는 섬 형상의 부분을 백색으로 도시한 것.7c shows an island-shaped portion in white indicating the presence of Mo.

제 7d 도는 C의 존재를 나타내는 희미한 점을 백색으로 도시한 것.Figure 7d shows a faint point in white indicating the presence of C.

제 7e 도는 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 나타내는 분산 부분을 백색으로 도시한 것.FIG. 7E illustrates in white the dispersion portion indicating the presence of Cu infiltrated into an island-like porous substrate.

본 발명은 진공 차단기의 접점재료와 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 접점재료 고유의 재단 전류치를 억제시켜 써어지(surge) 전압의 발생없이 유도성 부하에 의한 늦은 소전류를 안정하게 차단할 수 있는 진공 차단기의 접점재료에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contact material of a vacuum circuit breaker and a method of manufacturing the same. In particular, a vacuum capable of stably cutting off a late small current caused by an inductive load without generating a surge voltage by suppressing the cutting current value inherent to the contact material. It relates to the contact material of the breaker.

종래의 진공 차단기에 있어서는, 접점재료가 회로 차단성능에 대해 현저한 영향을 미친다.In a conventional vacuum circuit breaker, the contact material has a significant effect on the circuit breaking performance.

일반적으로, 접점재료는 다음과 같은 재요구를 만족시켜야 한다.In general, contact materials must meet the following re-requirements:

1) 높은 대전류 차단 능력1) High high current breaking capability

2) 높은 절연 내력2) high insulation strength

3) 우수한 내용착성3) Excellent welding resistance

4) 늦은 또는 앞선 소전류의 높은 차단 능력4) High blocking capability of late or advanced small current

5) 높은 도전율5) high conductivity

6) 낮은 접촉 저항6) low contact resistance

7) 우수한 내부식성7) Excellent corrosion resistance

이하, 상기 재요구중, 특히 제 4 항에 관하여 상세하게 설명한다.In the following, the claim 4 will be described in detail.

유도성의 부하가 차단회로에 접속되는 경우, 전류는 전압보다 위상이 늦어진다. 이 전압보다 늦은 전류를 늦은 전류라고 부른다.When an inductive load is connected to the breaking circuit, the current is later in phase than the voltage. Currents later than this voltage are called late currents.

한편, 용량성의 부하가 차단 회로에 접속되는 경우에는, 전류는 전압보다 위상이 앞으로 나간다. 이 전압보다 앞으로 나간 전류는 앞선 전류라고 부른다.On the other hand, when the capacitive load is connected to the interruption circuit, the current is out of phase with the voltage. Current that goes forward of this voltage is called the preceding current.

상기한 앞선 또는 늦은 전류의 차단능력, 특히 늦은 전류 차단능력을 개선하는 데는, 진공 차단기의 접점재료의 고유의 재단전류치를 내리는 것이 필요하다. 이 재단전류치에 관하여 이하 설명한다.In order to improve the foregoing or late current breaking capability, in particular, the late current breaking capability, it is necessary to lower the intrinsic cutting current value of the contact material of the vacuum breaker. This cutting current value is demonstrated below.

교류 소전류가 차단될 때에는, 접점간에 소전류 아크가 발생한다. 이러한 소아크 전류가 영부근까지 내려가면, 아크 전류 재단 현상이 일어난다.When the AC small current is interrupted, a small current arc occurs between the contacts. When the soak current drops to near zero, an arc current cutting phenomenon occurs.

즉, 전류가 진동한 후 전류가 영에 도달하기 전에 재단(급속히 영으로 내려가는 현상)된다.That is, after the current vibrates, it is cut (a phenomenon of rapidly descending to zero) before the current reaches zero.

진동이 개시되는 아크 전류 Io는 불안전 전류, 전류가 재단되는 아크 전류 Ic는 재단 전류라고 불리운다.Arc current Io at which vibration is started is called unstable current, and arc current Ic at which current is cut is called cutting current.

실제로는, 이 재단 아크 전류는 써어지 전압을 발생하기 때문에, 차단기에 접속된 전기 기기가 손상될 위험이 있다. 이 아크 전류가 재단되는 이유는 다음과 같이 설명할 수 있다.In practice, since this cutting arc current generates a surge voltage, there is a risk of damage to the electrical equipment connected to the breaker. The reason why this arc current is cut can be explained as follows.

아크 전류가 영부근에 도달하면, 음극 접점으로부터 방출되는 금속 입자수가 아크를 간직할 수 있는 입자밀도 이하로 감소되기 때문에 아크 전류가 불안정하게 되고 진동이 또 다시 재단을 일으킨다.When the arc current reaches near zero, the arc current becomes unstable and vibrations again cause the number of metal particles emitted from the cathode contact to be reduced below the particle density capable of retaining the arc.

이 재단 전류는 유해 써어지 전압을 발생하기 때문에, 가능한한 적게 하는 것이 바람직하다.Since this cutting current generates a harmful surge voltage, it is desirable to make it as small as possible.

재단전류치는 음극 접점재료의 증기압이 증가할수록(저융점재료) 감소한다. 이것은, 증기압이 높을수록 아크를 간직하는 금속증기가 보다 오래 공급되기 때문이며, 재단전류치는 음극 접점재료의 열도전율이 감소할 수록 증가한다.The cutting current value decreases as the vapor pressure of the cathode contact material increases (low melting point material). This is because the higher the vapor pressure, the longer the metal vapor retaining the arc is supplied, and the cutting current value increases as the thermal conductivity of the negative electrode contact material decreases.

이것은 열도전율이 높으면, 음극 표면의 열이 용이하게 음극 접점으로 방출되어 온도가 급속히 내리고 음극 접점으로부터 방출되는 금속 증기량이 감소되기 때문이다.This is because when the thermal conductivity is high, heat on the surface of the cathode is easily released to the cathode contact, the temperature is rapidly lowered, and the amount of metal vapor released from the cathode contact is reduced.

따라서 재단전류치를 감소시키는 데는, 낮은 열도전율의 높은 증기압(저융점)의 재료가 바람직하다. 그러나, 대전차단능력을 개선하는 데는 높은 열도전율의 낮은 증기압(고융점)의 재료가 바람직하다. 이와같이 전류 차단능력과 재단전류치는 상반적이기 때문에, 진공 차단기용의 접점에 적합한 특수합금을 발견하는 노력을 하여왔다.Therefore, in order to reduce the cutting current value, a material of high vapor pressure (low melting point) of low thermal conductivity is preferable. However, a low vapor pressure (high melting point) material of high thermal conductivity is desirable for improving the anti-static ability. As such, the current blocking capability and the cutting current value are mutually opposite, and efforts have been made to find a special alloy suitable for a contact point for a vacuum circuit breaker.

이상, 대전류차단능력과 소전류 차단능력의 상호 모순관계에 대해서 설명하였으나, 이미 기술한 접점재료에 대한 재요구 간에도 다른 상호 모순 관계가 있다.As mentioned above, although the mutual contradiction relationship between the large current interruption capability and the small current interruption capability was demonstrated, there exists another mutual contradiction between the re-requirement of the contact material mentioned previously.

예를들면, 미국특허 제 3,246,976호는 0.5중량%의 Bi를 포함하는 동합금(Cu-0.5 Bi)을 개시하고 있다.For example, US Pat. No. 3,246,976 discloses a copper alloy (Cu-0.5 Bi) comprising 0.5 weight percent Bi.

또한, 미국특허 제 3,596,027호는 소량의 고증기압재, 예를들면 텔루르(Te)와 셀렌(Se)(이하 Cu-Te-Se라고 칭한다)을 포함하는 다른 동합금을 개시하고 있다.U. S. Patent No. 3,596, 027 also discloses other copper alloys containing small amounts of high vapor pressure materials such as tellurium (Te) and selenium (Se) (hereinafter referred to as Cu-Te-Se).

이들 합금은 내전류 차단능력, 내용착성, 도전율에서는 우수하지만, 절연내력 특히 대전류 차단후의 절연내력이 극단적으로 감소한다. 거기에다 재단전류치가 10A 정도로 높기 때문에, 전류차단시에 써어지 전압이 용이하게 발생하여, 늦은 소전류를 안정하게 차단할 수 없다.These alloys are excellent in breakdown resistance, welding resistance, and conductivity, but the dielectric strength, particularly after breaking a large current, is extremely reduced. In addition, since the cutting current value is as high as about 10 A, a surge voltage is easily generated at the time of current interruption, and a late small current cannot be stably cut off.

즉, 차단기에 접속된 전기 기기가 써어지 전압에 의하여 손상된다는 문제가 있는 것이다.That is, there is a problem that the electric equipment connected to the breaker is damaged by the surge voltage.

한편, 위에 말한 Cu-0.5 Bi 또는 Cu-Te-Se에 수단되는 문제를 해결하기 위하여, 미국특허 제 3,811,939호는 20% Cu와 80%W으로 이루어진 합금(20Cu-80W)을 개시하고 있다.On the other hand, in order to solve the problem caused by the above-mentioned Cu-0.5 Bi or Cu-Te-Se, US Patent No. 3,811,939 discloses an alloy (20Cu-80W) consisting of 20% Cu and 80% W.

또, 영국특허출원공개 제 2,024,257A호는 저증기압 재료, 예를들면 텅스텐(W)과 스켈리튼(고융점재)을 포함하는 고전압용 동합금을 개시하고 있다. 저증기압재를 포함하는 20Cu-80W 또는 동-텅스텐-스켈리튼 합금은 절연내력은 높지만, 사고에 의한 대고장 전류를 안정하게 차단할 수 없는 결점이 있다.Further, British Patent Application Publication No. 2,024,257A discloses a high voltage copper alloy containing a low vapor pressure material such as tungsten (W) and skeleton (high melting point material). Although 20Cu-80W or copper-tungsten-skeleton alloy containing a low vapor pressure material has a high dielectric strength, there is a drawback that it is not possible to stably block a large fault current caused by an accident.

본 발명의 목적은 상기한 바와같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 대전류 차단능력, 절연내력, 내용착성 등의 재요구를 충족시키면서, 써어지 전압을 발생시키지 않고 늦은 소전류를 안정하게 차단할 수 있도록 재단전류치를 내릴 수 있는 진공 차단기용 접점재료 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention, while meeting the re-requirement of large current breaking capacity, insulation strength, welding resistance, etc., does not generate a surge voltage The present invention provides a contact material for a vacuum circuit breaker capable of lowering a cutting current value so as to stably block a late small current, and a manufacturing method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 진공 차단기용 접점재료는 실질적으로 중량비로 20∼80% Cu, 5∼45% Cr, 5∼45% Fe, 0.5∼20% 탄화크롬으로 이루어지며, Cr, Fe, 탄화크롬 입자를 확산 상태로 상호 소결(燒結)에 의하여 결합시킨 다공질 기재에 Cu를 용침시킨다.In order to achieve the above object, the vacuum breaker contact material of the present invention substantially consists of 20 to 80% Cu, 5 to 45% Cr, 5 to 45% Fe, 0.5 to 20% chromium carbide, Cr, Cu is infiltrated to the porous base material which Fe and the chromium carbide particle were couple | bonded by mutual sintering in the diffusion state.

또한, 본 발명의 진공 차단기용 접점재료는 실질적으로 중량비로 20∼80% Cu, 5∼70% Cr, 5∼70% Mo 및 0.5∼20% 탄화크롬과 탄화몰리브덴의 어느 한편 또는 양자로 이루어지며, Cr, Mo, 탄화크롬과 탄화몰리브덴의 어느 한편 또는 양자의 입자를 확산 상태로 상호 소결에 의하여 결합시킨 다공질 기재에 Cu를 용침시킨다.Further, the contact material for the vacuum circuit breaker of the present invention is substantially composed of either or both of 20 to 80% Cu, 5 to 70% Cr, 5 to 70% Mo, and 0.5 to 20% chromium carbide and molybdenum carbide in a weight ratio. Cu is infiltrated into the porous substrate to which one or both of Cr, Mo, chromium carbide and molybdenum carbide, or both particles are bonded by diffusion in a diffusion state.

또한, 본 발명의 전극 재료를 제조하는 방법은, (a) 소정치 이하의 입자직경을 갖는 Cr, Fe 또는 Mo, 탄화 금속을 준비하여, (b) 해당 Cr, Fe 또는 Mo, 탄화 금속의 각 분말을 균일하게 혼합하여 혼합물을 만들고, (c) 그 혼합물을 제 1 비산화 분위기 중에서 제 1 소정시간 동안, Cr, Fe 또는 Mo, 탄화금속의 각 융점보다 낮은 제 1 온도로 가열하여, Cr, Fe 또는 Mo, 탄화금속이 상호 확산상태로 소결에 의해 결합된 다공질 기재를 만들고, (d) Cu를 다공질 기재 위에 배치하고, (e) 그 Cu를 갖는 해당 다공질 기재를 제 2의 비산화 분위기 중에서 제 2의 소정시간 동안, Cu의 융점보다 높지만 Cr, Fe 또는 Mo, 탄화금속, 다공질기재 보다 낮은 온도로 가열하여, Cu를 해당 다공질 기재에 용침시키는 공정으로 이루어진다.Moreover, the method of manufacturing the electrode material of this invention is (a) preparing Cr, Fe, or Mo, metal carbide which has a particle diameter below a predetermined value, (b) each of the said Cr, Fe or Mo, a carbide metal; The powders are uniformly mixed to form a mixture, and (c) the mixture is heated in a first non-oxidizing atmosphere for a first predetermined time to a first temperature lower than each melting point of Cr, Fe or Mo, metal carbide, Cr, A porous substrate having Fe or Mo and metal carbide bonded together by sintering in a mutual diffusion state is formed, (d) Cu is disposed on the porous substrate, and (e) the porous substrate having the Cu is placed in a second non-oxidizing atmosphere. During the second predetermined time, heating is performed at a temperature higher than the melting point of Cu but lower than Cr, Fe or Mo, a metal carbide, and a porous base material, so that Cu is infiltrated into the porous base material.

상기 제조방법에 있어서, 그 분말 혼합물을 비산화 분위기에서 제1의 온도(Cu의 융점 이하)로 가열하기 전에, Cr, Fe 또는 Mo, 탄화금속분말 혼합물 위에 Cu를 처음부터 배치하여도 좋다.In the above production method, before heating the powder mixture to the first temperature (less than the melting point of Cu) in a non-oxidizing atmosphere, Cu may be disposed on the Cr, Fe or Mo, metal carbide powder mixture from the beginning.

이 실시예의 경우에는, Cu를 갖는 분말 혼합물은 동일한 비산화 분위기 중에서 제 2 온도(Cu의 융점이상)까지 더 가열된다.In this example, the powder mixture with Cu is further heated to the second temperature (above the melting point of Cu) in the same non-oxidizing atmosphere.

이하, 첨부 도면에 의하여 본 발명의 접점재료의 실시예에 관하여 설명한다. 재료에 관한 설명을 하기 전에 본 발명의 재료에 의하여 제조된 접점이 적용되는 진공차단기의 구조를 간단하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of the contact material of this invention is described with reference to an accompanying drawing. Before describing the material, the structure of the vacuum circuit breaker to which the contact made by the material of the present invention is applied is briefly described.

제 1 도에서, 차단기는 진공용기(1)와 한쌍의 고정 및 가동접점(3A), (3B)에 각각 접합된 한쌍의 접점(2A), (2B)으로 구성된다.In Fig. 1, the circuit breaker is composed of a vacuum vessel 1 and a pair of fixed and movable contacts 3A, 3B, and a pair of contacts 2A, 2B, respectively.

진공용기(1)은 예를들면, 6.67mpa(5×10^-5Torr)의 진공압으로 진공도를 낮춘다. 용기(1)은 한쌍의 유리 또는 알루미나 세라믹(alumina ceramic)제의 동일 형상의 절연원통(4A), (4B), 한쌍의 스텐레스 강으로 만든 금속단부원판(5A),(5B)과 4개의 Fe-Ni-Co 합금 또는 Fe-Ni 합금제의 얇은 씨링 링(sealing ring)(6A), (6B), (6C)를 갖는다. 2개의 절연원통(4A), (4B)은 연속적으로 기밀하게, 그 내측근접단부에서 2개의 금속 씨링 링(6C)를 가운데 끼고 서로 용접 또는 납땜으로 접합된다. 2개의 금속제단부원판(5A), (5B)도 또한 절연원통(4A), (4B)의 외측개방단부에서 다른 2개의 금속제 씨링 링(6A), (6B)을 가운데 끼고 용접 또는 납땜으로 기밀하게 절연원통(4A), (4B)에 접합된다. 집점(2A), (2B)를 둘러싼 원통형의 스텐레스 강의 아크 씰드(are shield)(7)가, 2개의 금속제 씨링 링(6C)사이에 끼워져 용접 또는 납땜으로 기밀하게 지지된다.The vacuum vessel 1 lowers the degree of vacuum at, for example, a vacuum pressure of 6.67 mpa (5 × 10 ⁻⁵ Torr). The container 1 is made of a pair of glass or alumina ceramics of the same shape insulated cylinders 4A, 4B, a pair of stainless end plates 5A, 5B made of a pair of stainless steel and four Fe And thin sealing rings 6A, 6B, and 6C made of -Ni-Co alloy or Fe-Ni alloy. The two insulating cylinders 4A and 4B are continuously hermetically joined to each other by welding or soldering with two metal seed ring rings 6C centered at their inner proximal ends. The two metal end disks 5A and 5B are also hermetically welded or brazed with the other two metal ring rings 6A and 6B centered at the outer open ends of the insulating cylinders 4A and 4B. It is joined to the insulating cylinders 4A and 4B. A cylindrical stainless steel arc shield 7 surrounding the focusing points 2A and 2B is sandwiched between two metal seed rings 6C and is hermetically supported by welding or soldering.

또한, 얇은 금속 벨로우즈(bellows)(8)가 용접 또는 납땜으로 가동 접점 전극봉(3B)과 단부원판(5B)에 기밀하게 또한 가동될 수 있도록 진공용기(1)의 아래측에서 접합된다. 아크 씰드(7)와 벨로우즈(8)은 모두 스텐레스강으로 제조된다.Further, thin metal bellows 8 are joined at the bottom of the vacuum vessel 1 so that it can also be airtightly and movable to the movable contact electrode 3B and the end disk 5B by welding or soldering. The arc sealed 7 and bellows 8 are both made of stainless steel.

한쪽의 접점(2A)(위쪽)은 고정 접점봉(3A)에, 다른쪽의 접점(2B)(아래쪽)은 가동 접점봉(3B)에 납땜으로 고정된다. 고정 접점봉(3A)은 위쪽 단부원판(5A)에 의하여, 가동 접점봉(3B)은 벨로우즈 씰드(8)에 의하여 기밀하게 지지된다.One contact 2A (upper side) is fixed to the fixed contact bar 3A, and the other contact 2B (lower side) is fixed to the movable contact bar 3B by soldering. The fixed contact bar 3A is hermetically supported by the upper end disk 5A, and the movable contact bar 3B is sealed by the bellows sealed 8.

가동 접점(2B)은 고정 접점(2A)에 접촉 또는 이탈된다.The movable contact 2B is in contact with or separated from the fixed contact 2A.

다음은 본 발명의 접점재의 제 1 실시예에 관하여 설명한다.Next, a first embodiment of a contact member of the present invention will be described.

이 재료는 20∼80중량%의 동(Cu), 5∼45중량%의 크롬(Cr), 5∼45중량%의 철(Fe)과 0.5∼20중량%의 탄화크롬으로 구성되는 복합 금속으로서, IACS(국제담금동표준-International Annealed Copper Standard)로 5∼30%의 도전율을 갖는다.This material is a composite metal composed of 20 to 80% by weight of copper (Cu), 5 to 45% by weight of chromium (Cr), 5 to 45% by weight of iron (Fe) and 0.5 to 20% by weight of chromium carbide The IACS (International Annealed Copper Standard) has a conductivity of 5-30%.

본 발명의 복합 금속의 금속조직학적 특징은, Cr,Fe,Cr3C2의 분말 입자를 확산 상태로 균일하게 또한 상호 소결에 의한 결합에서 얻어진 섬 형상의 다공질 기재에 Cu가 용침되어 있는 점이다. 여기에서와 확산 결합이란 분말입자가 그 표면에서 결합되는 것이 아니고, 하나의 입자가 다른 입자의 표면을 넘어서 내부로 확산 상태로 침입하는 정도로 서로 결합되는 것을 의미한다.The metallographic characteristic of the composite metal of the present invention is that Cu is infiltrated into an island-like porous substrate obtained by bonding the powder particles of Cr, Fe, Cr3C2 uniformly in a diffusion state and by mutual sintering. As used herein, "diffusion bonding" means that the powder particles are not bonded at their surfaces, but are bonded to each other to the extent that one particle penetrates into the diffusion state beyond the surface of another particle.

또한, 각 금속분말(Cr, Fe, Cr3C2)의 입자 직경은 60메시(250㎛) 이하이며, 100메시(149㎛) 이하가 바람직하다.Moreover, the particle diameter of each metal powder Cr, Fe, Cr3C2 is 60 mesh (250 micrometers) or less, and 100 mesh (149 micrometers) or less is preferable.

이하, 본 발명의 접점 재료의 제조공정에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the contact material of this invention is demonstrated.

공정은 상호 확산 결합공정과 동용침공정의 두가지로 대별할 수 있다. 상호 확산 결합 공정에서는 Cr, Fe, Cr3C2 분말이 서로 확산 결합되어 다공질 기재가 된다. 동용침공정에서는, Cu가 다공질 기재에 용침된다. 여기서, Cu의 용융점은 약 1890℃, Fe는 약 1539℃, C는 약 3700℃, Cu는 약 1083℃(최저)이다.The process can be roughly divided into two types, a mutual diffusion bonding process and a copper infiltration process. In the interdiffusion bonding process, Cr, Fe, and Cr3C2 powders are diffusely bonded to each other to form a porous substrate. In the copper infiltration step, Cu is infiltrated into the porous substrate. Here, the melting point of Cu is about 1890 ° C, Fe is about 1539 ° C, C is about 3700 ° C and Cu is about 1083 ° C (lowest).

또한, 이 공정은 다음의 세가지 다른 방법으로 행하여진다.This process is also carried out in three different ways.

[제 1 의 방법][First method]

이 방법에서는 금속 분말 확산 결합 공정과 동용침공정이 두가지 다른 비산화 분위기 중에서 처리된다. 자세히 설명하면, 우선 동일 입자 직경을 갖는 Cr,Fe,Cr3C2 분말을 준비한다.In this method, the metal powder diffusion bonding process and the copper infiltration process are processed in two different non-oxidizing atmospheres. In detail, first, Cr, Fe, Cr 3 C 2 powder having the same particle diameter is prepared.

선택되는 입자 직경은 100메시(149㎛) 이하이다.The particle diameter selected is 100 mesh (149 μm) or less.

두번째로, 소정량의 세가지의 금속 분말이 기계적으로 균일하게 혼합된다. 세번째로, 분말 혼합물은 Cr,Fe,Cr3C2,Cu와 반응하지 않는 재료(예를들면 산화알루미늄 또는 알루미나)의 용기속에 넣어진다. 네번째는 용기내의 분말 혼합물이 소정 시간(예를들면 5∼60분)동안 각 금속 분말의 융점보다 낮은 온도(예를들면 600∼1000℃)로 비산화 분위기 중에서 가열되어, 분말이 서로 균일하게 확산 결합되어 다공질 기재가 된다. 상기한 비산화 분위기라 함은 6.67mpa(5×10^-5Torr) 이하의 진공, 수소기체, 질소기체, 아르곤기체 등이다.Secondly, a predetermined amount of three metal powders are mixed mechanically. Third, the powder mixture is placed in a container of material (eg aluminum oxide or alumina) that does not react with Cr, Fe, Cr 3 C 2, Cu. Fourth, the powder mixture in the container is heated in a non-oxidizing atmosphere at a temperature lower than the melting point of each metal powder (e.g., 600 to 1000 ° C) for a predetermined time (e.g., 5 to 60 minutes), so that the powders diffuse uniformly from each other. Combined to form a porous substrate. The non-oxidizing atmosphere is a vacuum of less than 6.67 mpa (5 × 10 ⁻⁵ Torr), hydrogen gas, nitrogen gas, argon gas and the like.

다섯번째로, 성형된 다공질 기재위에 Cu 블록이 높여진다. 여섯번째로, Cu블록을 갖는 기재가 다시 다른 비산화 분위기 중에서 소정시간(예를들면 5∼20분)동안 Cu의 융점보다 높지만 다른 금속 분말 및 다공질 기재의 융점보다 낮은 온도(예를들면 1100℃)로 가열되어서, Cu가 다공질 기재에 균일하게 용침된다.Fifth, Cu blocks are raised on the formed porous substrate. Sixth, the substrate with the Cu block is again higher than the melting point of Cu for a predetermined time (eg 5-20 minutes) in another non-oxidizing atmosphere but below the melting point of other metal powders and porous substrates (eg 1100 ° C.). ), Cu is uniformly infiltrated into the porous substrate.

이 방법에서는, 동의 용침전에 다공질 기재가 성형된다. 그러나 이 공정하고 달리, 우선 기재를 기체 분위기(예를들면 수소기체)중에서 성형하고, 다음으로 수소기체를 빼고 Cu를 용침시켜도 좋다.In this method, the porous substrate is molded before copper infiltration. However, unlike this process, the substrate may be first molded in a gas atmosphere (for example, hydrogen gas), and then the hydrogen gas may be removed to infiltrate Cu.

[제 2 의 방법][Second method]

이 방법에서는, 확산 결합 공정과 동용침 공정이 동일한 비산화 분위기 중에서 처리된다. 우선, 동일 입자 직경을 갖는 Cr, Fe, Cr3C2 분말을 준비한다.In this method, the diffusion bonding step and the copper infiltration step are treated in the same non-oxidizing atmosphere. First, Cr, Fe, Cr3C2 powders having the same particle diameter are prepared.

선택되는 입자 직경은 100메시(149㎛)이하이다.The particle diameter selected is 100 mesh (149 μm) or less.

두번째로, 세가지 분말의 소정량이 기계적으로 균일하게 혼합된다. 세번째로, Cr, Fe, Cr3C2, Cu와 반응하지 않는 재료(예를들면 알루미나)의 용기에 분말 혼합물이 넣어진다. 네번째로, Cu 블록이 분말 혼합물위에 배치된다. 다섯번째로, 용기내의 Cu 블록을 갖는 분말 혼합물이 비산화 분위기 중에서 소정시간 동안(예를들면 5∼60분), Cu의 융점보다 낮은 온도(예를들면 600∼1000℃)로 가열되어서, 금속 분말이 균일하게 확산 결합되어 다공질 기재가 된다. 여섯번째로, 상기한 분말 혼합물이 동일한 비산화 분위기중에서 소정시간동안(예를들면 5∼20분), Cu의 융점보다 높지만 다른 금속 분말 및 다공질 기재의 융점보다 낮은 온도(예를들면 1100℃)로 가열된다.Secondly, a predetermined amount of the three powders is mixed mechanically. Third, the powder mixture is placed in a container of a material (eg alumina) that does not react with Cr, Fe, Cr3C2, Cu. Fourthly, a Cu block is placed on the powder mixture. Fifth, the powder mixture having Cu blocks in the vessel was heated to a temperature lower than the melting point of Cu (eg 600 to 1000 ° C.) for a predetermined time (eg 5 to 60 minutes) in a non-oxidizing atmosphere, so that the metal The powder is uniformly diffusion bonded to form a porous substrate. Sixth, the powder mixture is above a melting point of Cu but below the melting point of other metal powders and porous substrates (eg 1100 ° C.) for a predetermined time (eg 5-20 minutes) in the same non-oxidizing atmosphere. Heated to.

Cu 블록이 다공질 기재에 균일하게 용침된다. 이 방법에서는, 동일한 비산화 분위기중에서 다공질 기재가 성형된 다음에 Cu가 용침된다.Cu blocks are uniformly infiltrated into the porous substrate. In this method, the porous substrate is molded in the same non-oxidizing atmosphere and then Cu is infiltrated.

[제 3 의 방법][Third method]

이 방법에서는, Cu 블록 대신 Cu 분말이 다른 분말과 혼합된다. 우선 동일 입자 직경의 Cr, Fe, Cr3C2, Cu 분말을 준비한다.In this method, Cu powder is mixed with other powder instead of Cu block. First, Cr, Fe, Cr3C2 and Cu powders of the same particle diameter are prepared.

다음, 네가지 분말의 소정량이 기계적으로 균일하게 혼합된다.Next, a predetermined amount of the four powders is mixed mechanically.

세번째로, 분말 혼합물이 소정의 접점 형상으로 프레스에 의해 성형된다. 네번째로, 프레스 성형된 재료가 비산화 분위기중에서 Cu의 융점보다 높거나 낮은 온도이지만, 다른 금속 분말의 융점보다는 낮은 온도로 가열된다. 이 방법에서는, 프레스 성형된 접점재료 상에 또 다른 Cu 블록을 놓아도 좋다. 이 경우에는, Cu 블록을 갖는 프레스 성형재를 Cu의 융점보다 높은 온도까지 가열하여야 한다.Thirdly, the powder mixture is molded by pressing into a predetermined contact shape. Fourth, the press-formed material is heated to a temperature above or below the melting point of Cu in a non-oxidizing atmosphere, but below the melting point of other metal powders. In this method, another Cu block may be placed on the press-formed contact material. In this case, the press-molded material having the Cu block must be heated to a temperature higher than the melting point of Cu.

이상 3가지 방법에서, 입자 직경이 반드시 100메시(149㎛)로 한정되는 것은 아니며, 60메시(250㎛) 이하로 되어도 좋다.In the above three methods, the particle diameter is not necessarily limited to 100 mesh (149 µm), and may be 60 mesh (250 µm) or less.

그러나 60메시(250㎛) 보다 입자직경이 커지면, 확산 결합 공정에서 확산 거리가 증가하여 가열시간이 길어지고, 가열 온도가 높아져서 생산성이 나빠진다. 여기에서 어떤 금속이 다른 금속 표면으로 확산될 때, 확산된 금속은 다른 금속 표면 부근에서의 농도는 높지만, 다른 금속의 내측에서의 농도는 낮다. 따라서, 이 확산 거리라는 것은, 금속 표면 위치로부터 확산 되었던 금속의 농도가 확산되는 금속의 농도와 같게 되는 위치까지의 거리를 뜻한다.However, when the particle diameter is larger than 60 mesh (250 µm), the diffusion distance increases in the diffusion bonding process, the heating time is long, and the heating temperature is high, resulting in poor productivity. Here, when a metal diffuses to another metal surface, the diffused metal has a high concentration near the other metal surface, but a low concentration inside the other metal. Therefore, this diffusion distance means the distance from the metal surface position to the position where the concentration of the diffused metal becomes equal to the concentration of the diffused metal.

한편, 금속 분말 직경이 너무 적으면(예를들면 1㎛이하), 분말이 균일하게 분산되지 않고 각 금속 분말을 균일하게 혼합하는 것이 곤란하게 된다. 또한, 너무 직경이 작으면 금속 분말은 용이하게 산화하기 때문에, 금속 분말을 화학적으로 앞서 처리할 필요가 있으며, 여분의 공정이 요구되어 생산성이 나빠진다. 따라서, 많은 요인을 고려하여 60메시(250㎛)이하의 입자직경의 금속 분말이 선택되어야 한다.On the other hand, when metal powder diameter is too small (for example, 1 micrometer or less), it will become difficult to mix each metal powder uniformly, without powder being disperse | distributing uniformly. In addition, if the diameter is too small, since the metal powder is easily oxidized, it is necessary to chemically process the metal powder in advance, and an extra process is required, resulting in poor productivity. Therefore, in consideration of many factors, a metal powder having a particle diameter of 60 mesh (250 μm) or less should be selected.

또한, 금속 분말 혼합물은 진공중(비산화 분위기로서)에서 가열하는 것이 바람직하다.In addition, the metal powder mixture is preferably heated in a vacuum (as a non-oxidizing atmosphere).

이것은 가열시에 가스제거 및 진공도를 낮추는 것을 동시에 할 수 있기 때문이다. 그러나, 진공 이외의 비산화 분위기 중에서 혼합물을 가열하여도 좋으며, 하등 실용적인 문제는 발생하지 않는다. 또한, 상호 확산 결합 공정에 있어서의 가열온도와 가열시간은 노의 상태, 성형되는 다공질 기재의 형상이나 치수생산성 등의 요인을 고려하여, 전극에 요구되는 각종의 성능이 충족되도록 결정된다.This is because the gas removal and the vacuum degree can be simultaneously reduced at the time of heating. However, the mixture may be heated in a non-oxidizing atmosphere other than vacuum, and no practical problem occurs. In addition, the heating temperature and the heating time in the interdiffusion bonding process are determined so that various performances required for the electrode are satisfied in consideration of factors such as the state of the furnace, the shape and the dimensional productivity of the formed porous substrate.

상기한 방법에서, 확산 결합 공정에서의 대표적인 열처리 조건은 600℃, 1∼2시간 또는 1000℃, 10∼60분이다.In the above method, typical heat treatment conditions in the diffusion bonding process are 600 ° C., 1 to 2 hours or 1000 ° C., 10 to 60 minutes.

제 2∼4 도를 사용하여, 본 발명의 복합금속 접점재료의 제 1 실시예의 금속 조직학적 구조에 관하여 설명한다. 이 마이크로 사진들은 X선 마이크로 애나라이저에 의하여 얻어진 것이다.The metallographic structure of the first embodiment of the composite metal contact material of the present invention will be described with reference to FIGS. These micrographs were obtained by an X-ray microanalyzer.

제 2∼4 도의 재료는 제2의 방법 즉, 금속 분말 혼합물을 6.67mpa(5×10^-5Torr) 이하의 진공중에서, 60분 1000℃로 가열하여 다공질 기재를 형성하고, 또한 같은 진공중에서 20분 1100℃로 가열하여 Cu를 용침시키는 방법으로 제조한 것이다.The material of FIGS. 2-4 is heated in a second method, that is, a metal powder mixture in a vacuum of 6.67 mpa (5 × 10 ^-5 Torr) or less, for 60 minutes at 1000 ° C. to form a porous substrate, and in the same vacuum, 20 It is manufactured by the method of heating to minute 1100 degreeC, and infiltrating Cu.

제 2∼4 도에 표시한 제 1 실시예의 세가지 시료의 각 성분 조성(중량%)은 다음과 같다.Each component composition (weight%) of the three samples of the 1st Example shown to FIG. 2 -4 is as follows.

제 1 시료(제 2 도) 50 Cu- 5 Cr-40 Fe- 5 Cr3C21st sample (FIG. 2) 50 Cu-5 Cr-40 Fe-5 Cr3C2

제 2 시료(제 3 도) 50 Cu-20 Cr-20 Fe-10 Cr3C22nd sample (FIG. 3) 50 Cu-20 Cr-20 Fe-10 Cr3C2

제 3 시료(제 4 도) 50 Cu-40 Cr- 5 Fe- 5 Cr3C2Third sample (FIG. 4) 50 Cu-40 Cr-5 Fe-5 Cr3C2

제 2a∼e 도는 제 1 시료의 사진이며, 그 조성은 중량%로 Cu 50%, Cr 5%, Fe 40%, Cr3C2 5%이다.2a to e are photographs of the first sample, the composition of which is 50% Cu, 5% Cr, 40% Fe, and 5% Cr 3 C 2 by weight.

제 2a 도는 X선 마이크로 애나라이저에 의한 2차 전자상으로서, 제 1 실시예의 제 1 시료의 구조를 잘 표시하고 있는 것이다. 이 사진에서, 흑색의 섬 형상 부분은 Cr, Fe, Cr3C2 분말을 상호 확산 결합하여 얻은 다공질 기재를, 회색 또는 백색의 분산 부분은 기재에 용침된 Cu를 표시하고 있다.FIG. 2A shows the structure of the first sample of the first embodiment as a secondary electron image by the X-ray microanalyzer. In this photograph, the black island-shaped portion represents a porous substrate obtained by cross-diffusion bonding Cr, Fe, Cr3C2 powder, and the gray or white dispersed portion represents Cu infiltrated into the substrate.

제 2b 도는 Cr의 특성 X선 상으로서 백색 또는 회색의 섬 형상의 부분이 확산된 Cr의 존재를 표시하고 있다.FIG. 2B shows the presence of Cr in which white or gray island-shaped portions are diffused as characteristic X-rays of Cr.

제 2c 도는 Fe의 특성 X선 상으로서 백색의 섬 형상의 부분이 확산된 Fe 존재를 표시하고 있다.FIG. 2C shows Fe present in which white island-like portions are diffused as characteristic X-rays of Fe.

제 2d 도는 C의 특성 X선 상으로서 희미한 백색점이 확산된 소량의 C의 존재를 표시하고 있다.Figure 2d shows the presence of a small amount of C with a faint white spot diffused on the characteristic X-ray of C.

제 2e 도는 Cu의 특성 X선 상으로서 백색 분산부가 흑색 섬 형상의 다공질 기재에 용침된 Cu의 존재를 표시하고 있다.FIG. 2E shows the presence of Cu in which the white dispersed portion is infiltrated into the black island-like porous substrate as a characteristic X-ray image of Cu.

제 2d 도를 제외하고 이 사진들을 비교하여 보면, 섬 형상부분이 동일함을 알 수 있다. 이것은 섬 형상의 부분이 Cr, Fe는 포함하지만, Cu는 포함하지 않음을 뜻한다.Comparing these photographs except FIG. 2d, it can be seen that the island-like portions are identical. This means that the island-shaped portion contains Cr and Fe but does not contain Cu.

C의 분포는 명백하지 않지만, Cr3C2도 또한 섬 형상의 부분에 분산 또는 확산되어 있음은 명백하다.The distribution of C is not clear, but it is clear that Cr 3 C 2 is also dispersed or diffused in the island-shaped portion.

제 2b 도에 의하여, Cr이 균일하게 확산되어 있으며 다른 금속(Fe, Cr3C2)을 표시하는 흑색 점도 또한 균일하게 확산되어 있는 것을 알 수 있다. 제 2b 도에서는, 백색 영역이 고농도 Cr을, 회색의 영역이 저농도 Cr을, 흑색 영역이 Cr이 없음을 표시하고 있다.It can be seen from FIG. 2B that Cr is uniformly diffused and that the black viscosity representing other metals (Fe, Cr3C2) is also uniformly diffused. In FIG. 2B, the white region shows high concentration Cr, the gray region shows low concentration Cr, and the black region shows no Cr.

여기서, 제 2a 도를 제외하고, 섬 형상의 부분의 단부 또는 경계가 명료하지 않는 것에 주의하여야 될 것이다.Here, it should be noted that, with the exception of FIG. 2A, the end or boundary of the island-shaped portion is not clear.

이것은, 제 2b, c, e 도에 있어서, 극히 소량의 Cu가 다공질 기재 내부의 경계 부근에 확산되어 있는 것을 표시하고 있는 것이다. 즉, Cu는 기재의 공공사이에 용침할 뿐만 아니라, 기재의 표면 가까이에서 기재의 내부 영역까지 확산되어 있는 것이다.This indicates that in Fig. 2b, c, and e, extremely small amount of Cu is diffused near the boundary inside the porous substrate. That is, Cu not only infiltrates between the pores of the substrate, but also diffuses near the surface of the substrate to the internal region of the substrate.

요컨대, 이 사진들은 (1) Cr, Fe, Cr3C2가 서로 균일하게 또한 상호 확산 결합되어 섬 형상의 다공질 기재를 형성하고, (2) Cu가 기재사이 또는 내부에 용침되어 있음을 명백히 표시하고 있는 것이다. 제 3a∼e 도는 제 2 시료의 마이크로 사진이다. 이 시료의 조성은 중량%로 Cu 50%, Cr 20%, Fe 20%, Cr3C2 10% 이다.In short, these pictures clearly indicate that (1) Cr, Fe, Cr3C2 are uniformly and interdiffused to each other to form an island-like porous substrate, and (2) Cu is infiltrated between or inside the substrate. . 3a to e are micrographs of the second sample. The composition of this sample is% by weight Cu 50%, Cr 20%, Fe 20%, Cr3C2 10%.

제 3a 도는 제 2a 도와 유사한 2차 전자상이다. 제 3b, c, d, e 도는 제 2b, c, d, e도와 유사한 Cr, Fe, C, Cu 특성 X선상이다. 제 2a∼e 도의 제 1 시료와 비교하면, 제 2 시료는 제 1 시료보다 다량의 Cr을 포함하고 있어서, 제 3b 도의 섬 형상의 부분이 제 2b 도의 것보다 더 희다. 그러나, Fe의 양은 적기 때문에, 제 3c 도의 섬 형상 부분은 제 2c 도의 것보다 약간 검다. 제 4a~e 도는 제 3 시료의 마이크로 사진이며, 그 시료의 조성은 중량%로 Cu 50%, Cr 40%, Fe 5%, Cr3C2 5% 이다.FIG. 3a is a secondary electron image similar to that of FIG. 2a. 3b, c, d, e or Cr, Fe, C, Cu characteristic X-ray similar to 2b, c, d, e degree. Compared with the first sample of FIGS. 2A to 2E, the second sample contains a larger amount of Cr than the first sample, so that the island-shaped portion of FIG. 3B is whiter than that of FIG. 2B. However, since the amount of Fe is small, the island-like portion of FIG. 3C is slightly blacker than that of FIG. 2C. 4a to e are micrographs of the third sample, the composition of which is 50% Cu, 40% Cr, 5% Fe, and 5% Cr 3 C 2 by weight.

제 4a 도는 제 2a 도와 유사한 2차 전자상이다.4a is a secondary electron image similar to that of FIG. 2a.

제 4b, 4c, 4d, 4e 도는 제 2b, 2c ,2d, 2e와 유사한 Cr, Fe, C, Cu 특성 X선상이다.Cr, Fe, C, Cu characteristic X-rays similar to 4b, 4c, 4d, 4e or 2b, 2c, 2d, 2e.

제 3a~e 도의 제 2 시료와 비교하면, 제 3 시료는 다량의 Cr을 포함하고 있어서, 제 4b 도의 섬 형상 부분이 제 3b 도의 것보다 한층 더 희다.Compared with the 2nd sample of FIGS. 3A-E, the 3rd sample contains a large amount of Cr, and the island-shaped part of FIG. 4B is much whiter than that of FIG. 3B.

그러나, Fe는 아주 소량이기 때문에, 제 4c 도의 섬 형상부분은 제 3c 도의 것보다 검다.However, since Fe is very small, the island-like portion of FIG. 4C is blacker than that of FIG. 3C.

또한, 제 4b 도에서, 백색 섬 형상의 부분내의 몇개의 흑색점(Cu로 표시)은 Cu의 고농도 부분을 표시한다. 왜냐하면, 같은 흑색점을 제 4c 도의 대응 위치에서 볼 수 있고, (이것은 Fe이외의 금속, 예를들면 Cu를 가리킨다.) 또한, 동일 백색점을 제 4e 도의 대응 위치에서는 볼수 없기(이것은 Cu를 가리킴) 때문이다.Further, in FIG. 4B, some black spots (indicated by Cu) in the white island-shaped portions indicate high concentration portions of Cu. Because the same black point can be seen at the corresponding position in Figure 4c (this indicates a metal other than Fe, for example Cu), and the same white point cannot be seen at the corresponding position in Figure 4e (this indicates Cu). ) Because.

또한, 제 4c 도에서, 섬 형상 부분 내의 몇개의 큰 흑색점(Cr으로 표시)은 Cr의 고농도 부분을 표시한다. 왜냐하면, 동일 흑색점이 제 4b 도에서는 보이지 않고, (이것은 Cr를 나타낸다) 또한 백색점이 제 4e 도에서도 보이지 않기(이것은 Cu 이외의 금속, 예를들면 Cr을 나타냄) 때문이다.Further, in FIG. 4C, some large black spots (indicated by Cr) in the island-like portions indicate high concentration portions of Cr. This is because the same black spot is not visible in FIG. 4B (this represents Cr) and the white spot is also invisible in FIG. 4E (this represents a metal other than Cu, for example Cr).

여하간에, 이 흑색점들은 각 금속 분말이 완전히 균일하게 확산되어 있지 않은 것을 표시하는 것이다.In any case, these black spots indicate that each metal powder is not spread evenly.

이하, 본 발명의 전극 재료의 제 1 실시예의 제성능에 관하여 설명한다.The performance of the first embodiment of the electrode material of the present invention will be described below.

이 테스트용 재료는 제 2의 방법으로 제조되고 원판상의 테스트 접점에 기계 가동되어 있다.This test material is manufactured by the second method and machined to a test contact on a disc.

테스트 접점의 직경은 5.0㎜, 두께는 6.5㎜로, 각 단부의 면취(chamfer)반경은 4㎜이다.The diameter of the test contact was 5.0 mm, the thickness was 6.5 mm, and the chamfer radius of each end was 4 mm.

테스트 접점은 제 1 도의 진공 차단기에 장착되어 각종의 테스트가 행하여졌다.The test contact was mounted on the vacuum circuit breaker of FIG. 1 and various tests were performed.

3종류의 성능 테스트 샘플은 앞에 설명한 3가지의 시료 즉, 제 1 시료(50 Cu-5 Cr-40 Fe-5 Cr3C2), 제 2 시료(50 Cr-20 Cr-20 Fe-10 Cr3C2), 제 3 시료(50 Cu-40 Cr-5 Fe-5 Cr3C2)로 제작되어 있다.The three types of performance test samples are the three samples described above, namely, the first sample (50 Cu-5 Cr-40 Fe-5 Cr3C2), the second sample (50 Cr-20 Cr-20 Fe-10 Cr3C2), It is produced with 3 samples (50 Cu-40 Cr-5 Fe-5 Cr3C2).

(1) 대전류 차단능력(1) Large current breaking capacity

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 정격전압 12KV, 재기전압 21KV(JEC-181), 차단속도 1.2∼1.5m/s로, 12KA(rms)의 전류를 차단할 수 있다.In the first, second, and third samples, a current of 12KA (rms) can be interrupted at a rated voltage of 12 KV, a regenerated voltage of 21 KV (JEC-181), and a breaking speed of 1.2 to 1.5 m / s.

이 능력은 종래의 Cu-0.5 Bi 접점재료와 동등하다.This capability is equivalent to conventional Cu-0.5 Bi contact materials.

(2) 절연내력(2) dielectric strength

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 양접점간의 간격이 3.0㎜일 경우 임펄스(impulse) 내전압 테스트에서의 절연내력은 ±110KV(표준편차 ±10KV)이다. 또한, 대전류(12KA)를 여러번 차단한 후에 같은 테스트를 하였던바 같은 절연내력을 얻을 수가 있었다.In the first, second, and third samples, the dielectric strength of the impulse withstand voltage test is ± 110 KV (standard deviation ± 10 KV) when the distance between the contact points is 3.0 mm. In addition, after the large current 12KA was cut off several times, the same test was performed, and thus the same dielectric strength was obtained.

또, 앞선 소전류(80Arms)을 반복하여 차단한 후에 같은 테스트를 하였던바 그 절연내력은 변화하지 않았다.In addition, the same test was performed after repeatedly cutting off the small current (80 Arms), but the dielectric strength did not change.

종래의 Cu-0.5 Bi 접점재료로서는, 접점간의 간격 10㎜에서 같은 절연내력을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 재료에서는, 종래의 Cu-0.5 Bi재의 절연내력을 3배로 개선할 수 있는 것이다.As a conventional Cu-0.5 Bi contact material, the same dielectric strength can be obtained at a distance of 10 mm between the contacts. Therefore, in the material of this invention, the dielectric strength of the conventional Cu-0.5 Bi material can be improved 3 times.

(3) 내용착성(3) welding

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 25KA(rms)의 전류를 1275N(130Kgf)의 압력하에서 3초동안 흘린후에(IEC 단시간 전류 규격), 1916N(200Kgf)의 정적하중으로 양전극을 간단하게 분리할 수 있다. 전극분리 후에 접점 접촉저항의 증가는 초기치의 4∼10% 이하이다.In the first, second, and third samples, after flowing 25 kA (rms) of current under a pressure of 1275 N (130 Kgf) for 3 seconds (IEC short-time current specification), both electrodes were simply loaded with a static load of 1916 N (200 Kgf). Can be separated. The increase in contact contact resistance after electrode separation is 4-10% or less of the initial value.

또한, 50KA(rms)의 전류를 9807N(1000Kgf)의 압력하에서 3초동안 흘린 후에도, 또한 양접점을 용이하게 분리할 수 있다. 전극분리 후에 접점 접촉 저항의 증가는 초기치의 0∼6% 이하이다.Further, even after flowing a current of 50 KA (rms) under a pressure of 9807 N (1000 Kgf) for 3 seconds, the contact point can be easily separated. The increase in contact contact resistance after electrode separation is 0 to 6% or less of the initial value.

종래의 Cu-0.5 Bi재와 비교하면, 본 발명 시료의 내용착성은 종래것의 약 70%이다. 그러나 실용적으로는 이 특성 만으로 충분하다. 필요하면, 접점 분리시에 순간적인 분리력을 약간 증가시키면 된다.Compared with the conventional Cu-0.5 Bi material, the welding resistance of the sample of this invention is about 70% of the conventional one. In practice, however, this property alone is sufficient. If necessary, the instantaneous separation force may be slightly increased at the time of contact separation.

(4) 늦은 소전류(유도성 부하에 의한다)차단능력(4) Late small current (by inductive load) breaking capability

제 1 시료에서는 늦은 소전류 테스트(

, 30A)(JEC-181)에 있어서, 재단전류치는, 평균 1.1A(표준편차σn=0.2A, 샘플수 N=100)이다.In the first sample, a late small current test (

, 30A) (JEC-181), the cutting current value is 1.1A on average (standard deviation sigma n = 0.2A, number of samples N = 100).

제 2 시료에서는, 재단전류치는 평균 1.4A(표준편차 σn=0.2A, n=100)이다. 제 3 시료에서는, 차단전류치는 평균 1.3A(표준편차 σn=1.2A, n=100)이다. 종래의 Cu-0.5 Bi재와 비교하면, 재단전류치는 약 0.1배 적다. 따라서 재단전류치는 실용적으로 문제가 되지 않는다. 또한, 이 값은 대전류 차단후에도 변화하지 않는다.In the second sample, the cutting current value is an average of 1.4 A (standard deviation sigma n = 0.2 A, n = 100). In the third sample, the breaking current value is on average 1.3 A (standard deviation? N = 1.2 A, n = 100). Compared with the conventional Cu-0.5 Bi material, the cutting current value is about 0.1 times less. Therefore, the cutting current value is not practically a problem. In addition, this value does not change even after a large current interruption.

(5) 앞선 소전류(용량성 부하에 의한다)차단능력(5) Breaking capacity of previous small current (by capacitive load)

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 앞선 소전류 테스트(84×

KV, 80A)(JEC-181)를 10000회 반복하여 행하였으나, 재점화는 발생하지 않았다. 종래의 Cu-0.5 Bi재와 비교하면, 2배의 용량성 부하를 갖는 회로를 차단할 수가 있다.In the first, second and third samples, the preceding small current test (84 ×

KV, 80A) (JEC-181) was repeated 10000 times, but re-ignition did not occur. Compared with the conventional Cu-0.5 Bi material, a circuit having a double capacitive load can be interrupted.

(6) 도전율(6) conductivity

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 도전율은 11%(IAC 5%)이다.In the first, second, and third samples, the electrical conductivity is 11% (IAC 5%).

(7) 경도(7) hardness

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 빅커스 경도(Vickers Hardness)는 112∼194Hv, 9.807N(1Kgf)이다.In the first, second and third samples, Vickers Hardness is 112 to 194 Hv and 9.807 N (1 Kgf).

상기 제 1 실시예에 있어서는, 그 복합 합금의 조성은 중량%로 20∼50% Cu, 5∼45% Cr, 5∼45% Fe, 0.5∼20% Cr3C2이다.In the first embodiment, the composite alloy has a composition by weight of 20 to 50% Cu, 5 to 45% Cr, 5 to 45% Fe, and 0.5 to 20% Cr 3 C 2.

그러나 탄화크롬에 관해서는, Cr3C2 대신 Cr7C3 또는 Cr23C3을 사용하여도 동일한 좋은 결과를 얻을 수 있다.However, with regard to chromium carbide, the same good results can be obtained by using Cr7C3 or Cr23C3 instead of Cr3C2.

그런데, 복합 금속의 상기한 성분조성의 중량%가 상기의 소정범위로부터 벗어나면, 만족스러운 접점 성능을 얻을 수가 없다.By the way, when the weight% of the above-mentioned composition of the composite metal deviates from the predetermined range, satisfactory contact performance cannot be obtained.

자세히 설명하면, Cu가 20% 이하일때는, 도전율이 현저하게 감소하고 단시간 전류시험후의 접점 접촉 저항이 현저하게 증가하며, 정격전류를 흘렸을때 주울열 손실이 증가하여 실제 사용에 견디지 못한다.In detail, when Cu is less than 20%, the conductivity is remarkably decreased, the contact contact resistance after a short time current test is remarkably increased, and the Joule heat loss is increased when the rated current flows, so that it cannot stand actual use.

한편, Cu가 80% 이상일때는, 절연내력이 감소하면 또한 내용착성이 급격히 떨어진다.On the other hand, when Cu is 80% or more, the welding resistance decreases rapidly when the dielectric strength decreases.

Cr 5% 이하에서는, 재단전류치가 증가하며 따라서 늦은 소전류 차단능력이 떨어진다. Cr 45% 이상에서는, 대전류 차단능력이 급격히 떨어진다. Fe 5% 이하에서는 재단 전류치가 증가한다. Fe 45% 이상에서는, 대전류 차단능력이 현저하게 떨어진다.Below 5% Cr, the cutting current value increases, and thus the late small current breaking ability falls. Above 45% Cr, the large current interruption capability drops drastically. Below 5% Fe, the cutting current value increases. At 45% or more of Fe, the large current interruption capability drops significantly.

또한, Cr3C2가 0.5 이하일때에는, 재단전류치가 증가하고, Cr3C2가 20% 이상일때에는, 대전류 차단능력이 떨어진다.In addition, when Cr3C2 is 0.5 or less, the cutting current value increases, and when Cr3C2 is 20% or more, the large current interruption capability falls.

다음은, 본 발명의 접점재료의 제 2 실시예에 관하여 설명한다.Next, a second embodiment of the contact material of the present invention will be described.

재료의 복합 합금으로서 그 성분은 실질적인 중량%로 20∼80% Cu, 5∼70% Cr, 5∼70% Mo, 0.5∼20%의 탄화 크롬과 탄화몰리브덴의 어느 한쪽 또는 양쪽(양쪽일 때에는 합계가 0.5-20%)으로 구성된다.Composite alloys of materials, the constituents of which are substantially in weight percent of 20 to 80% Cu, 5 to 70% Cr, 5 to 70% Mo, 0.5 to 20% chromium carbide and molybdenum carbide (or both in total) 0.5-20%).

이 금속의 도전율은 IACS로 20∼60%이다.The conductivity of this metal is 20 to 60% in IACS.

본 발명의 복합 금속의 금속 조직학적 특징은 Cr, Mo, Cr3C2와 Mo2C의 어느 한쪽 또는 양쪽의 분말입자를 균일하게 또한 상호 확산 상태로 소결함으로써 결합되어 얻어지는 섬 형상의 다공질 기재에 Cu가 용침되어 있는 것이다.The metallographic characteristics of the composite metal of the present invention are characterized in that Cu is infiltrated into an island-like porous substrate obtained by sintering one or both powder particles of Cr, Mo, Cr3C2 and Mo2C uniformly and interdiffused. will be.

각 금속분말의 입자직경은 60메시(250㎛)이하이나 100메시(149㎛)이하가 바람직하다.The particle diameter of each metal powder is preferably 60 mesh (250 µm) or less but 100 mesh (149 µm) or less.

다음은 그 제조방법을 설명한다. 제 1 실시예와 같이, 공정은 신호 확산 결합 공정과 동용침 공정의 두가지로 대별할 수 있다.The following describes the manufacturing method. As in the first embodiment, the process can be roughly divided into a signal diffusion coupling process and a copper infiltration process.

상호 확산 결합 공정에서는, Cr, Mo, Cr3C2와 Mo2C의 어느 한쪽 또는 양쪽의 분말이 결합되어 확산 상태의 다공질 기재가 된다.In the interdiffusion bonding step, powders of any one or both of Cr, Mo, Cr3C2 and Mo2C are bonded to form a porous substrate in a diffusion state.

용침 공정에서는 용해된 Cu가 기재에 용침된다. 여기서, 용점은 Cr이 약 1890℃, Mo이 약 2625℃, C가 약 3700℃, Cu가 약 1083℃(최저)이다.In the infiltration process, dissolved Cu is infiltrated into the substrate. Here, the melting point is about 1890 ° C for Cr, about 2625 ° C for Mo, about 3700 ° C for C, and about 1083 ° C (lowest) for Cu.

공정은 다음의 3가지 각기 다른 방법으로 행하여진다.The process is carried out in three different ways as follows.

[제 1 의 방법][First method]

이 방법은, 금속 확산 결합 공정과 동용침 공정이 2개의 다른 비산화 분위기 중에서 행하여진다. 우선 같은 입자 직경의 Cr, Mo, Cr3C2 또는 Mo2C의 한쪽 또는 양쪽을 준비한다. 입자 직경은 100메시(149㎛)이하이다.In this method, the metal diffusion bonding step and the copper infiltration step are performed in two different non-oxidizing atmospheres. First, one or both of Cr, Mo, Cr3C2 or Mo2C of the same particle diameter are prepared. The particle diameter is 100 mesh (149 mu m) or less.

두번째로, 3개(Cr, Mo, Cr3C2 또는 Mo2C) 또는 4개(Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C)의 분말의 소정량이 기계적으로 균일하게 혼합된다. 세번째로, Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C, Cu와 반응하지 않는 재료(예를들면 알루미나)로 만들어진 용기에 분말 혼합물을 장입한다. 네번째로 용기의 혼합물을 비산화 분위기 중에서 소정 시간(예를들면 5∼60분)동안 각 분말의 용점보다 낮은 온도(600∼1000℃)로 가열하여, 분말이 서로 균일하게 확산 결합된 다공질 기재로 만든다.Secondly, a predetermined amount of three (Cr, Mo, Cr3C2 or Mo2C) or four (Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C) powders is mechanically uniformly mixed. Third, the powder mixture is charged to a container made of a material (eg alumina) that does not react with Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C, Cu. Fourth, the mixture of the vessel is heated to a temperature lower than the melting point of each powder (600-1000 ° C.) in a non-oxidizing atmosphere for a predetermined time (for example, 5 to 60 minutes), so that the powders are uniformly dispersed and bonded to the porous substrate Make.

다섯번째로, Cu의 블록이 기재 위에 놓여진다. 여섯번째로, Cu를 갖는 기재를 다른 비산화 분위기 중에서 소정시간(5∼20분)동안 Cu의 융점보다 높지만 다른 금속 분말 및 다공질 기재의 융점보다 낮은 온도로 가열하여, Cu를 기재에 균일하게 용침시킨다.Fifth, a block of Cu is placed on the substrate. Sixth, the substrate having Cu is heated to a temperature higher than the melting point of Cu but lower than the melting point of other metal powders and porous substrates for a predetermined time (5 to 20 minutes) in another non-oxidizing atmosphere, so that Cu is uniformly infiltrated into the substrate. Let's do it.

[제 2 의 방법][Second method]

이 방법은, 확산 결합 공정과 동용침 공정이 동일한 비산화 분위기중에서 행하여 진다. 우선, 같은 입자 직경이 Cr, Mo, Cr3C2와 Mo2C의 어느 한쪽 또는 양쪽의 분말을 준비한다. 다음은 셋 또는 네가지의 분말의 소정량이 기계적으로 또한 균일하게 혼합된다.This method is performed in a non-oxidizing atmosphere in which the diffusion bonding step and the copper infiltration step are the same. First, one or both powders of Cr, Mo, Cr3C2 and Mo2C having the same particle diameter are prepared. Next, a predetermined amount of three or four powders is mixed mechanically and uniformly.

세번째로, 분말 혼합물을 Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C, Cu에 반응하지 않는 재료(알루미나)의 용기에 장입한다. 네번째로, Cu블록을 혼합물 위에 놓는다. 다섯번째로, Cu블록을 갖는 혼합물을 비산화 분위기 중에서 소정시간(5∼60분)동안 Cu의 융점 이하의 온도(600∼1000℃)로 가열하여, 분말을 확산 결합시켜 다공질 기재를 만든다.Third, the powder mixture is charged into a container of a material (alumina) that does not react with Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C, Cu. Fourthly, place Cu blocks on the mixture. Fifth, the mixture having Cu blocks was heated to a temperature (600 to 1000 ° C.) below the melting point of Cu in a non-oxidizing atmosphere for a predetermined time (5 to 60 minutes) to diffusely bond the powder to form a porous substrate.

여섯번째로, 동일 비산화 분위기 중에서 소정시간(5∼20분)동안 Cu의 융점보다 높지만 다른 금속 분말 및 다공질 기재의 융점보다 낮은 온도(1100℃)로 가열하여, Cu블록을 기재에 균일하게 용침시킨다.Sixth, the Cu block is uniformly infiltrated into the substrate by heating to a temperature (1100 ° C.) higher than the melting point of Cu but lower than the melting point of other metal powders and porous substrates for a predetermined time (5 to 20 minutes) in the same non-oxidizing atmosphere. Let's do it.

[제 3 의 방법][Third method]

이 방법은, Cu블록 대신에 Cu분말을 다른 분말과 같이 혼합한다. 우선 동일 입자 직경의 Cr, Mo, Cr3C2와 Mo2C의 어느 한쪽 또는 양쪽, Cu의 분말을 준비한다.In this method, Cu powder is mixed with other powders instead of Cu blocks. First, one or both of Cr, Mo, Cr3C2 and Mo2C having the same particle diameter are prepared with Cu powder.

다음, 넷(Cr, Mo, Cr3C2 또는 Mo2C, Cu) 또는 다섯가지(Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C, Cu)의 분말의 소정량이 기계적으로 균일하게 혼합한다. 세번째로, 혼합물을 소정의 전극 형상으로 프레스 성형시킨다. 네번째로, 프레스 성형된 재료를 비산화 분위기 중에서 Cu의 융점보다 높거나 또는 낮지만, 다른 금속 분말의 융점보다는 낮은 온도로 가열된다. 이 방법에서는, 프레스 성형된 재료의 위에 Cu블록을 놓아도 좋다. 이 경우에는, Cu 블록을 갖는 재료는 Cu의 융점 이상의 온도까지 가열하는 것이 필요하다.Next, a predetermined amount of four powders (Cr, Mo, Cr3C2 or Mo2C, Cu) or five (Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C, Cu) is mechanically and uniformly mixed. Third, the mixture is press molded into a predetermined electrode shape. Fourth, the press-formed material is heated to a temperature above or below the melting point of Cu in a non-oxidizing atmosphere but below the melting point of other metal powders. In this method, a Cu block may be placed on the press-formed material. In this case, the material having the Cu block needs to be heated to a temperature equal to or higher than the melting point of Cu.

이상 세가지 방법에 있어서, 입자 직경이 반드시 100메시(149㎛)이하로 한정되는 것은 아니며, 60메시(250㎛)이하 이어도 좋다.In the above three methods, the particle diameter is not necessarily limited to 100 mesh (149 µm) or less, and may be 60 mesh (250 µm) or less.

또한, Cr, Mo 분말을 따로따로 준비하였으나, Cr과 Mo의 합금을 먼저 만들고, 다음에 100메시(149㎛)이하의 Cr-Mo합금 분말을 준비하여도 좋다.In addition, Cr and Mo powders were separately prepared, but an alloy of Cr and Mo may be prepared first, and then Cr-Mo alloy powders of 100 mesh (149 µm) or less may be prepared.

제 5∼7 도의 X선 마이크로 애나라이저에 의한 사진을 이용하여, 이하 본 발명의 제 2 실시예의 전극제의 금속 조직학적 구조에 관하여 설명한다.The metallographic structure of the electrode material of the second embodiment of the present invention will now be described using the photograph by the X-ray microanalyzer of FIGS. 5 to 7.

제 5∼7 도의 재료는 제 2의 방법 즉, 금소 분말 혼합물을 6.67mpa(5×10^-5Torr) 이하의 진공중에서, 60분 동안 1000℃로 가열하여 다공질 기재를 만들고, 다음에 동일 진공중에서 20분 동안 1100℃로 가열하여 Cu를 기재에 용침시켜 제조한 것이다.The materials of FIGS. 5-7 are heated in a second method, i.e., the metallic powder mixture in a vacuum of 6.67 mpa (5 x 10 ^-5 Torr) or less, for 60 minutes to 1000 ° C. to form a porous substrate, and then in the same vacuum. It was prepared by incubating Cu on a substrate by heating to 1100 ° C. for 20 minutes.

그 세가지 시료의 각 성분 조성은 다음과 같다.The composition of each component of the three samples is as follows.

제 1 시료(제 5 도) 50 Cu-10 Cr- 35 Mo- 5 Mo2C1st sample (FIG. 5) 50 Cu-10 Cr-35 Mo-5 Mo2C

제 2 시료(제 6 도) 50 Cu-20 Cr- 20 Mo- 5 Cr3C2-5 Mo2C2nd sample (FIG. 6) 50 Cu-20 Cr-20 Mo-5 Cr3C2-5 Mo2C

제 3 시료(제 7 도) 50 Cu-30 Cr-10 Mo-10 Cr3C2Third sample (Fig. 7) 50 Cu-30 Cr-10 Mo-10 Cr3C2

제 5a~e 도는 제 1 시료의 사진이다. 그 성분은 Cu 50%, Cr 10%, Mo 35%, Mo2C 5%이다.5a to e are photographs of the first sample. The component is Cu 50%, Cr 10%, Mo 35%, Mo2C 5%.

제 5a 도는 X선 마이크로 애나라이저에 의한 2차 전자상으로서, 백색점 형상 부분이 Cr, Mo, Mo2C 분말을 상호 확산 결합시켜 얻은 다공질 기재를, 회색 또는 흑색의 분산 부분이 기재에 용침된 Cu를 표시한다.FIG. 5A is a secondary electron image formed by an X-ray microanalyzer, in which a porous substrate obtained by cross-diffusion bonding Cr, Mo, and Mo2C powders with a white dot-shaped portion, and Cu in which gray or black dispersed portions are infiltrated into the substrate. Display.

제 5b 도는 Cr의 특성 X선 상으로서 회색의 섬 형상의 부분이 확산된 Cr의 존재를 표시하고 있다.Fig. 5B shows the presence of Cr in which gray island-like portions are diffused as characteristic X-rays of Cr.

제 5c 도는 Mo에 관한 것으로서, 회색의 섬 형상의 부분이 확산된 Mo의 존재를 표시하고 있다.Fig. 5C relates to Mo and shows the presence of Mo in which gray island-shaped portions are diffused.

제 5d 도는 C에 관한 것으로서, 희미한 백색점이 분산된 미량의 C의 존재를 표시하고 있다.Figure 5d relates to C, which shows the presence of trace amounts of C with faint white points dispersed.

제 5e 도는 Cu에 관한 것으로서, 백색 분산부분이 기재에 용침된 Cu의 존재를 표시하고 있다.FIG. 5E relates to Cu, in which the white dispersed portion indicates the presence of Cu infiltrated into the substrate.

이 사진들로부터 (1) Cr, Mo, Mo2C가 서로 균일하게 확산 결합되어 다공질 기재로 되어 있는 점.From these photographs, (1) Cr, Mo, and Mo2C are uniformly diffused and bonded to each other to form a porous substrate.

(2) Cu가 기재중에 용침되어 있는 점을 알 수 있다. 제 6a~e 도는 제 2 시료의 마이크로 사진이다.(2) It is understood that Cu is infiltrated in the base material. 6a to e are micrographs of the second sample.

그 성분은 Cu 50%, Cr 20%, Mo 20%, Cr3C2 5%, Mo2C 5%이다.The components are 50% Cu, 20% Cr, 20% Mo, 5% Cr3C2, and 5% Mo2C.

제 6a 도는 제 5a 도와 동일한 2차 전자상이다.FIG. 6A is a secondary electron image identical to that of FIG. 5A.

제 6b, 6c, 6d, 6e 도도 동일한 Cr, Mo, C, Cu의 특성 X선상이다.6b, 6c, 6d, and 6e are the same characteristic X-rays of Cr, Mo, C, and Cu.

제 5a~e 도의 제 1 시료와 비교하면, 제 2 시료는 보다 다량의 Cr을 포함하고 있어서, 제 6b 도의 섬 형상의 부분이 제 5b 도의 것보다 약간 희다. 그러나, Mo에 관해서는 양자의 차가 명확하지 않다.Compared with the 1st sample of FIGS. 5A-E, the 2nd sample contains a larger amount of Cr, and the island-shaped part of FIG. 6B is slightly whiter than that of FIG. 5B. However, regarding Mo, the difference between them is not clear.

제 7a~e 도는 제 3 시료의 마이크로 사진이다. 그 성분은 중량%로 Cu 50%, Cr 30%, Mo 10%, Cr3C2 10%이다.7a to e are micrographs of the third sample. The components are 50% Cu, 30% Cr, 10% Mo, and 10% Cr3C2 by weight.

제 7a 도는 제 5a 도와 유사한 2차 전자상이다.7a is a secondary electron image similar to that of FIG. 5a.

제 7b, 7c, 7d, 7e 도도 동일한 Cr, Mo, C, Cu의 특성 X선상이다.7b, 7c, 7d, and 7e are also characteristic X-rays of Cr, Mo, C, and Cu.

제 6a~e 도의 제 2 시료와 비교하면, 제 3 시료는 보다 다량의 Cr을 포함하고 있어서, 제 7b 도의 섬 형상 부분이 보다 더 하얗다. 그러나, Mo에 관해서는 제 1, 제 2, 제 3 시료의 차가 명확하지 않다.Compared with the 2nd sample of FIGS. 6A-E, the 3rd sample contains a large amount of Cr, and the island-shaped part of FIG. 7B is whiter. However, regarding Mo, the difference between the first, second, and third samples is not clear.

이하, 본 발명의 전극재료의 제 2 실시예의 재성능에 관하여 설명한다.Hereinafter, the reperformance of the second embodiment of the electrode material of the present invention will be described.

테스트용 재료는 제 1 실시예와 같이 원판상 접점에 기계가공되어 있다. 그 직경은 50㎜ 두께는 6.5㎜로, 각 단부의 면취(chamfer)반경은 4㎜이다.The test material is machined at the disk-like contacts as in the first embodiment. The diameter is 50 mm in thickness and 6.5 mm in thickness, and the chamfer radius at each end is 4 mm.

테스트 접점은 제 1 도의 진공차단기에 장착되어 각종의 테스트가 행하여졌다. 3종류의 성능 테스트 샘플은 이미 설명한 3가지의 시료 즉, 제 1 시료(50 Cu-10 Cr-35 Mo-5Mo2C), 제 2 시료(50 Cu-20 Cr-20 Mo-50 Cr3C2-5 Mo2C) 및 제 3 시료(50 Cu-30 Cr-10 Mo-10 Cr3C2)로 제작되어 있다.The test contacts were mounted on the vacuum circuit breaker of FIG. 1 and subjected to various tests. The three types of performance test samples are three samples already described, namely, a first sample (50 Cu-10 Cr-35 Mo-5Mo2C) and a second sample (50 Cu-20 Cr-20 Mo-50 Cr3C2-5 Mo2C). And a third sample (50 Cu-30 Cr-10 Mo-10 Cr3C2).

(1) 대전류 차단능력(1) Large current breaking capacity

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 정격전압 12KV, 재기전압 21KV(JEC-181), 차단속도 1.2∼1.5m/s로, 12KA(rms)의 전류를 차단할 수 있다. 이 능력은 종래의 Cu-0.5 Bi 접점재료와 동등하다.In the first, second, and third samples, a current of 12KA (rms) can be interrupted at a rated voltage of 12 KV, a regenerated voltage of 21 KV (JEC-181), and a breaking speed of 1.2 to 1.5 m / s. This capability is equivalent to conventional Cu-0.5 Bi contact materials.

(2) 절연내력(2) dielectric strength

제 1 시료에 있어서, 전극 간격 3.0㎜에서 임펄스(impulse) 내전압 테스트에서의 절연내력은 ±120KV(표준편차 ±10KV)이다. 또한, 대전류(12KA)를 여러번 차단한 후에 같은 테스트를 행하였으나, 동일한 절연 내력을 얻을 수가 있었다.In the first sample, the dielectric strength of the impulse withstand voltage test at an electrode gap of 3.0 mm was ± 120 KV (standard deviation ± 10 KV). Moreover, although the same test was performed after breaking the large current 12KA several times, the same dielectric strength could be obtained.

또, 앞선 소전류(80A)을 반복하여 차단한 후에 같은 테스트를 행하였으나 그 절연내력은 변화하지 않았다.In addition, the same test was performed after the previous small current (80A) was repeatedly cut off, but the dielectric strength did not change.

한편, 제 2, 제 3의 시료에서는 절연내력은 +110KV와 -120KV(각 표준편차는 ±10KV)이다.In the second and third samples, the dielectric strength is +110 KV and -120 KV (each standard deviation is ± 10 KV).

종래의 Cr-0.5 Bi 전극에서는, 전극간의 간격 10㎜에서 같은 절연내력을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 재료에 의하여, 종래의 Cr-0.5 Bi재의 절연내력을 3배로 개선할 수 있는 것이다.In the conventional Cr-0.5 Bi electrode, the same dielectric strength can be obtained at a distance of 10 mm between the electrodes. Therefore, the dielectric strength of the conventional Cr-0.5 Bi material can be improved by three times by the material of the present invention.

(3) 내용착성(3) welding

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 25KA(rms)의 전류를 1275N(130Kgf)의 압력하에서 3초동안 흘린후에 (IEC 단시간 전류규격), 1961N(200Kgf)의 정적하중으로 양전극을 간단하게 분리할 수 있다. 전극분리 후에 전극 접점 접촉 저항의 증가는 초기치의 2∼8% 이하이다.In the first, second, and third samples, after flowing 25 kA (rms) of current under a pressure of 1275 N (130 Kgf) for 3 seconds (IEC short-time current specification), both electrodes were simply loaded with a static load of 1961 N (200 Kgf). Can be separated. The increase in electrode contact contact resistance after electrode separation is 2-8% or less of the initial value.

또한, 50KA(rms)의 전류를 9807N(1000Kgf)의 압력하에서 3초동안 흘린 후에도, 또한 양접점을 용이하게 분리할 수 있다. 분리 후에 접점 접촉의 증가는 초기치의 1∼3% 이하이다.Further, even after flowing a current of 50 KA (rms) under a pressure of 9807 N (1000 Kgf) for 3 seconds, the contact point can be easily separated. The increase in contact contact after separation is 1 to 3% or less of the initial value.

종래의 Cu-0.5 Bi재와 비교하면, 본 발명 시료의 내용착성은 종래것의 약 80%이다. 그러나 실용적으로는 이 특성 만으로 충분하고, 필요하면, 접점 분리시에 순간적인 분리력을 약간 증가시키면 된다.Compared with the conventional Cu-0.5 Bi material, the welding resistance of the sample of this invention is about 80% of the conventional one. In practice, however, this property alone is sufficient, and if necessary, the instantaneous separation force may be slightly increased at the time of contact separation.

(4) 늦은 소전류(유도성 부하에 의한다)차단능력(4) Late small current (by inductive load) breaking capacity

제 1 시료에서는, 늦은 소전류 테스트(

, 30A)(JEC-181)에 있어서, 재단전류치는, 평균 1.3A(표준편차 σn=0.2A, n=100)이다.In the first sample, the late small current test (

, 30A) (JEC-181), the cutting current value is an average of 1.3A (standard deviation? N = 0.2A, n = 100).

제 2 시료에서는, 평균치로 1.1A(표준편차 σn=0.15A, n=100)이다. 제 3 시료에서는, 평균 1.2A(표준편차 σn=0.18A, n=100)이다.In a 2nd sample, it is 1.1A (standard deviation (sigma) n = 0.15A, n = 100) by an average value. In a 3rd sample, it is an average of 1.2A (standard deviation (sigma) n = 0.18A, n = 100).

종래의 Cu-0.5 Bi재와 비교하면, 재단전류치는 약 0.13배 적다. 따라서 재단전류치는 실용적으로 문제가 되지 않는다. 또한, 이 값은 전류 차단후에도 변화하지 않는다.Compared with the conventional Cu-0.5 Bi material, the cutting current value is about 0.13 times less. Therefore, the cutting current value is not practically a problem. In addition, this value does not change even after a current interruption.

(5) 앞선 소전류(용량성 부하에 의한다)차단능력(5) Breaking capacity of previous small current (by capacitive load)

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 앞선 소전류 테스트(

, 80A)(JEX-181)를 10000회 반복하여 행하였으나, 재점화는 발생하지 않았다.In the first, second, and third samples, the preceding small current test (

, 80A) (JEX-181) was repeated 10000 times, but re-ignition did not occur.

종래의 Cu-0.5 Bi에 비교하여, 2배의 용량성 부하를 갖는 회로를 차단할 수가 있다.Compared with the conventional Cu-0.5 Bi, a circuit having a double capacitive load can be cut off.

(6) 도전율(6) conductivity

제 1 시료에 있어서는 36∼43%(IAC 5%)이다.It is 36 to 43% (IAC 5%) in a 1st sample.

제 2 시료에서는 28∼34%, 제 3 시료에서는 25∼30%이다.It is 28 to 34% in the second sample and 25 to 30% in the third sample.

(7) 경도(7) hardness

제 1, 제 2, 제 3 시료에 있어서, 빅커스 경도는 106∼182Hv, 9.807N(1Kgf)이다. 상기 제 2 실시예에 있어서는, 복합 합금의 조성은 중량%로, 20∼80% Cu, 5∼70% Cr, 5∼70% Mo, 5∼70%의 Cr3C2과 Mo2C의 어느 한쪽 또는 양쪽이다.In the first, second, and third samples, the Vickers hardness is 106 to 182 Hv and 9.807 N (1 Kgf). In the second embodiment, the composite alloy has a weight percent of 20 to 80% Cu, 5 to 70% Cr, 5 to 70% Mo, 5 to 70% Cr3C2 and Mo2C.

그러나 탄화금속에 관하여는, Cr3C2 대신 Cr7C3 또는 Cr27C6을 Mo2C 대신 MoC를 사용하여도 마찬가지의 결과를 얻을 수 있다.However, with regard to metal carbides, the same results can be obtained by using Cr7C3 or Cr27C6 instead of Cr3C2 and MoC instead of Mo2C.

그런데, 복합 금속의 상기한 성분조성의 중량%가 상기의 소정범위로부터 벗어나면, 만족스러운 접점 성능을 얻을 수가 없다. 상술하자면, Cu가 20% 이하일때는, 도전율이 현저하게 감소하고 단시간 전류 시험 후에 접점 접촉저항이 현저하게 증가하고, 정격전류를 흘렸을 때 주울열 손실이 증가하여 실제 사용에 견디지 못한다.By the way, when the weight% of the above-mentioned composition of the composite metal deviates from the predetermined range, satisfactory contact performance cannot be obtained. Specifically, when Cu is 20% or less, the conductivity is significantly reduced, the contact contact resistance is significantly increased after a short time current test, and the Joule heat loss is increased when the rated current is passed, so that it cannot endure actual use.

한편, Cu가 80% 이상일때는, 절연내력이 감소하여 또한 내용착성이 급격히 떨어진다. Cr이 5% 이하에서는, 재단전류치가 증가하고, 따라서 늦은 소전류 차단능력이 떨어진다. Cr이 70% 이상일때는, 대전류 차단능력이 급격히 떨어진다. Mo이 5% 이하일때는 절연 내력이 급격히 감소하고, Mo가 70% 이상일때는, 대전류 차단능력이 떨어진다.On the other hand, when Cu is 80% or more, the dielectric strength decreases and the welding resistance drops drastically. When Cr is 5% or less, the cutting current value increases, and thus the late small current breaking ability falls. When Cr is 70% or more, the large current interruption capability drops sharply. When Mo is 5% or less, the dielectric strength decreases drastically, and when Mo is 70% or more, the large current interruption capability falls.

또 탄화크롬과 탄화 몰리브덴의 어느 한쪽 또는 양쪽이 0.5% 이하일때에는, 재단전류치가 증가하고, 20% 이상에서는 대전류 차단능력이 떨어진다.When either or both of chromium carbide and molybdenum carbide is 0.5% or less, the cutting current value increases, and when 20% or more, the large current interruption capability falls.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 접점재료에 있어서, 그 재료가 Cu, Cr, Fe, 탄화크롬으로 구성되는, 또는 Cu, Cr, Mo, 탄화크롬과 탄화몰리브덴의 어느 한쪽 또는 양쪽으로 구성되는 복합금속이며 Cu이외의 금속분말(Cr, Fe, Cr3C2) 또는 (Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C)를 균일하게 상호 확산 상태로 소결함으로서 결합되어 얻어진 다공질 기재에 Cu가 용침되어서 형성되어 있기 때문에, 본 발명의 재료는 종래의 Cu-0.5 Bi재에 비하여, 대전류 차단능력은 동등한, 절연내력은 우수하다. 특히, 재단전류치가 현저하게 감소하기 때문에 써어지 전압이 발생하지 않고, 즉, 진공 차단기에 접속된 전기 기기를 손상함이 없이 유도성 부하에 의한 늦은 소전류를 안정하게 차단할 수 있다.As described above, in the contact material of the present invention, the material is composed of Cu, Cr, Fe, chromium carbide, or a composite metal composed of any one or both of Cu, Cr, Mo, chromium carbide, and molybdenum carbide. Since Cu is infiltrated and formed on the porous substrate obtained by sintering metal powders other than Cu (Cr, Fe, Cr3C2) or (Cr, Mo, Cr3C2, Mo2C) in a uniformly interdiffusion state, Compared with the conventional Cu-0.5 Bi material, the material has a high current breaking capacity and an excellent dielectric strength. In particular, since the cutting current value is significantly reduced, it is possible to stably block the late small current caused by the inductive load without generating a surge voltage, i.e., without damaging the electric device connected to the vacuum circuit breaker.

본 발명의 접점재 제조방법에 있어서는, 금속 분말이 확산 상태로 서로 균일하게 결합되어 다공질 기재가 되고, 또 동일 기재에 균일하게 용침됨으로써, 전기적 재성능이나 특성의 개선 이외에도 기계적 특성을 개선할 수가 있다.In the method for manufacturing a contact member of the present invention, the metal powders are uniformly bonded to each other in a diffusion state to form a porous substrate and uniformly infiltrated on the same substrate, so that the mechanical properties can be improved in addition to the improvement of electrical performance or properties. .

Claims (34)

(a) 20∼80중량%의 동과, (b) 5∼45중량%의 크롬과, (c) 5∼45중량%의 철과, (d) 0.5∼20중량%의 탄화크롬으로 구성되며, (e) 상기한 크롬, 철 및 탄화크롬의 각 분말이 상호확산 상태로 소결에 의하여 결합되는 다공질 기재에 상기한 동이 용침되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.(a) 20 to 80% by weight of copper, (b) 5 to 45% by weight of chromium, (c) 5 to 45% by weight of iron, and (d) 0.5 to 20% by weight of chromium carbide, and (e) said copper is infiltrated on a porous substrate to which said powders of chromium, iron and chromium carbide are bonded by sintering in a mutual diffusion state. 제 1 항에 있어서, 상기한, 크롬, 철, 탄화크롬 분말의 입자 직경이 60메시(250㎛)이하인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the particle diameter of the chromium, iron, and chromium carbide powder is 60 mesh (250 µm) or less. 제 1 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr3C2인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the chromium carbide is Cr3C2. 제 1 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr7C3인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the chromium carbide is Cr7C3. 제 1 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr23C6인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 1, wherein the chromium carbide is Cr23C6. (a) 20∼80중량%의 동과, (b) 5∼70 중량%의 크롬과, (c) 5∼70 중량%의 몰리브덴과, (d) 0.5∼20중량%의 탄화금속으로 구성되며, (e) 상기한 크롬, 몰리브덴 및 탄화금속의 각 분말이 상호 확산 상태로 소결에 의하여 결합되는 다공질 기재에 상기한 동이 용침되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.(a) 20 to 80 weight percent copper, (b) 5 to 70 weight percent chromium, (c) 5 to 70 weight percent molybdenum, and (d) 0.5 to 20 weight percent metal carbide. and (e) said copper is infiltrated on a porous substrate to which said powders of chromium, molybdenum and metal carbide are bonded by sintering in a mutual diffusion state. 제 6 항에 있어서, 상기한, 탄화금속이 탄화크롬인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 6, wherein the metal carbide is chromium carbide. 제 6 항에 있어서, 상기한 탄화금속이 탄화몰리브덴인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.7. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 6, wherein said metal carbide is molybdenum carbide. 제 6 항에 있어서, 상기한 탄화금속이 탄화크롬과 탄화몰리브덴의 혼합물인 것을 특징으로 하는 진공차단기의 접점재료.7. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 6, wherein the metal carbide is a mixture of chromium carbide and molybdenum carbide. 제 6 항에 있어서, 상기한 크롬, 몰리브덴, 탄화금속 분말의 입자 직경이 60메시(250㎛) 이하인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.7. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 6, wherein the particle diameter of the chromium, molybdenum and metal carbide powder is 60 mesh (250 mu m) or less. 제 7 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr3C2인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.8. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 7, wherein said chromium carbide is Cr3C2. 제 7 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr7C3인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.8. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 7, wherein said chromium carbide is Cr7C3. 제 7 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr23C6인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.8. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 7, wherein said chromium carbide is Cr23C6. 제 8 항에 있어서, 상기한 탄화몰리브덴이 Mo2C인 것을 특징으로 하는 진공 차단기 접점재료.9. The vacuum circuit breaker contact material according to claim 8, wherein said molybdenum carbide is Mo2C. 제 8 항에 있어서, 상기한 탄화몰리브덴이 MoC인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.9. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 8, wherein said molybdenum carbide is MoC. (a) 소정치 이하의 분말 입자 직경을 갖는 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각분말을 준비하고, (b) 상기한 크롬; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각 분말을 균일하게 혼합하여 분말의 혼합물을 얻고, (c) 상기한 그 분말 혼합물을 제 1 의 비산화성 분위기 중에서 제 1 의 소정시간 동안, 상기한 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각 융점보다 낮은 제 1 온도로 가열하여, 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각 분말이 상호 확산 상태로 소결함으로써 결합되는 다공질의 기재를 제조하고, (d) 상기한 다공질 기재위에 동을 배치하고, (e) 상기한 동이 놓인 다공질 기재를 제2의 비산화성 분위기 중에서 제2의 소정시간 동안, 동의 융점 보다 높으나, 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속 및 다공질 기재의 각 융점보다는 낮은 제2의 온도로 가열하여 상기한 다공질 기재에 동을 용침시키는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.(a) chromium having a powder particle diameter of less than or equal to a predetermined value; Iron or molybdenum; Each powder of metal carbide is prepared, and (b) chromium; Iron or molybdenum; Uniformly mixing the respective powders of the metal carbide to obtain a mixture of powders, and (c) the above-described powder mixture for the first predetermined time in a first non-oxidizing atmosphere, wherein the chromium; Iron or molybdenum; Chromium; heated to a first temperature lower than each melting point of the metal carbide; Iron or molybdenum; A porous substrate to which each powder of metal carbide is sintered in a mutual diffusion state is produced, (d) copper is placed on the porous substrate described above, and (e) the porous substrate on which the copper is placed is placed in a second non-oxidizing atmosphere. During the second predetermined time, higher than the melting point of copper, but chromium; Iron or molybdenum; A method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker, comprising: heating copper at a second temperature lower than each melting point of a metal carbide and a porous substrate to infiltrate copper on the porous substrate. 제 16 항에 있어서, 상기한 제 1 및 제 2 비산화 분위기가 진공, 수소기체, 질소기체, 아르곤기체 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.The method of manufacturing a contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 16, wherein said first and second non-oxidizing atmospheres are any one of vacuum, hydrogen gas, nitrogen gas, and argon gas. 제 16 항에 있어서, 상기한 제 1 소정시간이 5∼60분인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.17. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 16, wherein said first predetermined time is 5 to 60 minutes. 제 16 항에 있어서, 상기한 제 1 온도가 600∼1000℃인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.17. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 16, wherein said first temperature is 600 to 1000 캜. 제 16 항에 있어서, 상기한 제 2 소정시간이 5∼20분인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.17. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 16, wherein said second predetermined time is 5 to 20 minutes. 제 16 항에 있어서, 상기한 제 2 온도가 1100℃인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.17. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 16, wherein said second temperature is 1100 degreeC. (a) 소정치 이하의 분말 입자 직경을 갖는 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각 분말을 준비하고, (b) 상기한 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각 분말을 균일하게 혼합하여 분말의 혼합물을 얻고, (c) 상기한 그 분말 혼합물 위에 동을 배치하고, (d) 상기한 동이 놓인 분말 혼합물 비산화성 분위기 중에서 제 1 의 소정시간 동안 동의 용점보다 낮은 제 1 온도로 가열하여 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속의 각 분말이 상호 확산 상태로 소결함으로써 결합되는 다공질 기재를 제조하고, (e) 상기한 동이 놓인 다공질 기재를 비산화성 분위기 중에서 제 2 의 소정시간 동안, 동의 융점보다 높으나, 크롬 ; 철 또는 몰리브덴 ; 탄화금속 및 다공질 기재의 각 용점보다는 낮은 제 2 의 온도로 가열하여 다공질 기재에 동을 용침시키는 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.(a) chromium having a powder particle diameter of less than or equal to a predetermined value; Iron or molybdenum; Each powder of metal carbide is prepared, and (b) chromium mentioned above; Iron or molybdenum; Each powder of metal carbide is mixed uniformly to obtain a mixture of powders, (c) placing copper on the powder mixture described above, and (d) synthesizing the copper mixture for a first predetermined time in a non-oxidizing atmosphere. Chromium by heating to a first temperature lower than the melting point; Iron or molybdenum; The porous substrate to which the each powder of metal carbide sinters by mutual sintering is produced, and (e) The above-mentioned porous substrate in which copper is higher than the melting point of copper for a second predetermined time in a non-oxidizing atmosphere, but chromium; Iron or molybdenum; A method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker, comprising: heating copper at a second temperature lower than each melting point of a metal carbide and a porous substrate to infiltrate copper on the porous substrate. 제 22 항에 있어서, 상기한 제 1 비산화성 분위기가 진공, 수소기체, 질소기체, 아르곤기체 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.23. The method of manufacturing a contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 22, wherein said first non-oxidizing atmosphere is any one of vacuum, hydrogen gas, nitrogen gas, and argon gas. 제 22 항에 있어서, 상기한 제 1 소정시간이 5∼60분인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.23. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 22, wherein said first predetermined time is 5 to 60 minutes. 제 22 항에 있어서, 상기한 제 1 온도가 600∼1000℃인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.23. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 22, wherein said first temperature is 600 to 1000 캜. 제 22 항에 있어서, 상기한 제 2 소정시간이 5∼20분인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.23. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 22, wherein said second predetermined time is 5 to 20 minutes. 제 22 항에 있어서, 상기한 제 2 온도가 1100℃인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료의 제조방법.23. The method of manufacturing a contact material for a vacuum circuit breaker according to claim 22, wherein said second temperature is 1100 degreeC. (a) 20∼80중량%의 동과, (b) 5∼45중량%의 크롬과, (c) 5∼45중량%의 철과, (d) 0.5∼20중량%의 탄화크롬으로 구성되며, (e) 입자 직경 60메시(250㎛) 이하의 상기한 크롬, 철 및 탄화크롬의 각 분말이 상호 결합된 섬형상으로 이루어진 다공질 기재에 상기한 동이 용침되어지고, 상기한 크롬, 철 및 탄화크롬이 각기 결합표면을 통과하여 다른 입자로 상호 확산함으로써 상기한 크롬의 농도가 국부적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.(a) 20 to 80% by weight of copper, (b) 5 to 45% by weight of chromium, (c) 5 to 45% by weight of iron, and (d) 0.5 to 20% by weight of chromium carbide, (e) said copper is immersed in a porous substrate composed of islands in which powders of chromium, iron and chromium having a particle diameter of 60 mesh (250 µm) or less are bonded to each other, and chromium, iron and carbonization. A contact material of a vacuum circuit breaker, characterized in that the concentration of chromium changes locally as chromium passes through a bonding surface and diffuses into other particles. 제 28 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6 및 Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6중의 2 이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.29. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 28, wherein the chromium carbide is selected from the group consisting of Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6, and a mixture of two or more of Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6. 제 28 항에 있어서, 상기한 크롬, 철, 탄화크롬의 각 분말의 입자 직경이 100메시(149㎛) 이하인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 28, wherein the particle diameter of each powder of chromium, iron, and chromium carbide is 100 mesh (149 mu m) or less. (a) 20∼80중량%의 동과, (b) 5∼70중량%의 크롬과, (c) 5∼70 중량%의 몰리브덴과, (d) 탄화크롬, 탄화몰리브덴 및 탄화크롬, 탄화몰리브덴의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되어지는 0.5∼20중량%의 탄화금속으로 구성되고, (e) 입자 직경 60메시(250㎛) 이하의 상기한 크롬, 몰리브덴 및 탄화금속의 각 분말이 상호 결합된 섬형상으로 이루어진 다공질 기재에 상기한 동이 용침되어지고, 상기한 크롬, 몰리브덴 및 탄화금속이 각기 결합표면을 통과하여 다른 입자로 상호 확산함으로써 상기한 크롬의 농도가 국부적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.(a) 20 to 80% by weight of copper, (b) 5 to 70% by weight of chromium, (c) 5 to 70% by weight of molybdenum, (d) chromium carbide, molybdenum carbide and chromium carbide, molybdenum carbide (E) an island in which each powder of chromium, molybdenum and metal carbide described above having a particle diameter of 60 mesh (250 μm) or less is mutually bonded to each other; The above-mentioned copper is infiltrated into a porous substrate having a shape, and the chromium, molybdenum and metal carbides are respectively diffused through the bonding surface to diffuse into other particles, so that the concentration of the chromium is locally changed. Contact material. 제 31 항에 있어서, 상기한 탄화크롬이 Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6 및 Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6 중의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.32. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 31, wherein the chromium carbide is selected from the group consisting of Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6 and a mixture of two or more of Cr3C2, Cr7C3, Cr23C6. 제 31 항에 있어서, 상기한 탄화몰리브덴이 Mo2C, MoC 및 Mo2C, MoC의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.32. The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 31, wherein said molybdenum carbide is selected from the group consisting of Mo2C, MoC and Mo2C, MoC. 제 31 항에 있어서, 상기한 크롬, 몰리브덴 및 탄화금속의 각 분말의 입자 직경이 100메시(149㎛)이하인 것을 특징으로 하는 진공 차단기의 접점재료.The contact material of a vacuum circuit breaker according to claim 31, wherein the particle diameter of each powder of chromium, molybdenum and metal carbide is 100 mesh (149 mu m) or less.

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