JPH0410314A - 電気接点用複合材料 - Google Patents

電気接点用複合材料

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JPH0410314A
JPH0410314A JP2110306A JP11030690A JPH0410314A JP H0410314 A JPH0410314 A JP H0410314A JP 2110306 A JP2110306 A JP 2110306A JP 11030690 A JP11030690 A JP 11030690A JP H0410314 A JPH0410314 A JP H0410314A
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奈良 喬
Sadao Sato
貞夫 佐藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ag−酸化物系材料を芯材とし、その外周に
Ag合金層を形成したAg−酸化物系による電気接点用
複合材料に関する。
〔従来の技術〕
電気接点材料として従来、AgやAg  Niあるいは
Ag中にCdやSn等の酸化物を分散させた材料等が用
いられている。
なかでも、Ag−Cd0系は耐溶着性、耐消耗性等に優
れ、使用範囲が広いことで知られているが、加工性や合
材への固着接合が問題となる。
すなわち、合材と接点との界面にCdO等の酸化物が存
在するため、非酸化物系の材料と比較してスポット溶接
やろう付けでの接合強度が著しく小さい。そこで、Ag
−Cd0系材料を母材としてその合材との接合部あるい
は母材の外周にスポット溶接やろう付けを可能にするA
g層を形成した材料が考えられている。
近年、各産業分野における合理化、機械装置の自動化は
目覚ましい発達を遂げているが、これに伴い装置はます
ます大型化、複雑化する傾向にあるのに対し、これらの
制御系は寧ろ小型化、動作の高頻度化、大容量化が要求
されている。また、機器の頻繁な運転に伴いその制御の
スイッチにあってはその接点表面が開閉に伴うアーク熱
やジュール熱によって稼働時には局部的に溶融するほど
の高温に熱せられ、休止時には室温にまで低下すること
になり、高温と低温の熱サイクルが繰り返されることに
なる。
〔発明が解決しようとする課題〕 このような状況下でAg−酸化物系接点材料を使用する
と、頻繁な膨張、収縮を繰り返し受けることになり、接
点内部に複雑な応力が集中的に加わり、接点の表面を凹
面状にするような弓状の湾曲変形が生しるため、スポッ
ト溶接やろう付けを可能にするために設けられたAg層
は接点母材あるいは合材との境界面において引き剥がさ
れるような強い応力を受ける。
これにより、Ag自体の機械的強度の低さと相まって接
点母材や合材との接合強度に問題が多く発生する。すな
わち、使用時にAg−酸化物系材料の接点性能が充分に
発揮できないまま、接点母材とAgまたは合材との剥離
等の現象を生じることになり、それが異常消耗へと発展
するため、これらの改善が望まれている。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明は、Ag層中に1〜12−tXのCd酸化物と、
0.01〜2iyt!のTe酸化物と、0.05〜5w
tχのSb酸化物と、0.05〜5wtχのSn酸化物
と、0.05〜5iyt!のIn酸化物とを分散させた
材料を芯材とし、その外周にへg中にCd、 Te、 
Sb、 Sn、 Inの各元素の内の2種以上を0.0
1〜2wtχの範囲で添加したAg合金層を形成し、か
つその複合材料の断面積全体に占めるAg合金層の面積
比率が5〜40χであることを特徴とする。
また、Ag層中に1〜12wt2:のCd酸化物と、0
.01〜2wt%のTe酸化物と、0.05〜6wtχ
のSb酸化物と、0.05〜5wtχのSn酸化物と、
0.05〜5wtχのIn酸化物とさらにFeもしくは
Niの1種または双方の酸化物を0.01〜1呵χを分
散させた材料を芯材とし、その外周にへg中にCd、 
Te、’Sb、 Sn、Inの各元素の内の2種以上を
0.01〜2iytχの範囲で添加したAg合金層を形
成し、かつその複合材料の断面積全体に占めるAg合金
層の面積比率が5〜40χであることを特徴とする。
なお、上記においてAg中に分散させるCd酸化物量を
1〜12−tXと限定した理由は、1wtχ未満では開
閉時に発生するアークによる清浄効果が期待できないた
めであり、12−tXを超えるとアークによる消耗飛散
量がむしろ増加するおそれがあるためである。
また、Te酸化物量を0.01〜2w tXと限定した
理由は、0.01wtχ未満ではTe酸化物添加による
耐溶着性の向上が望めないためであり、2imtχを超
え添加では加工性が著しく低下して接点として加工する
際の量産性が問題となるからである。
さらに、Sb、 Sn、Inの酸化物量の下限値を0,
05tvtχに限定した理由は、これ未満の添加ではT
eとの相乗的添加効果が期待できないためであり、5−
tXを超える添加では接点特性の内、特に接点安定性が
劣下するためである。
また、FeおよびNiの添加は、0.01iytX未満
の添加では結晶粒微細化の効果がなく、1wtZを超え
る添加では電気抵抗が高くなるなど他の特性に及ぼす影
響が大きくなるからである。
一方、接点母材の外周に形成するAg合金についてCd
、 Te、 Sb、 Sn、 In、の各元素の内の2
種以上を添加する範囲を0.01〜2呵χに限定した理
由を述べると、添加元素の量が0 、、01 w tχ
未満では機械的強度の向上と元素のAgマトリクス中へ
の拡散効果が薄く、複合強度の増大が期待できないため
であり、2wtχを超える添加では加工性が低下して被
覆・保護としての効果が薄れ、さらに既に酸化した芯材
に複合する場合には、複合時の加熱雰囲気によっては表
面にスケールを生じて複合が困難になるからである。
また、複合線材または条材断面に占めるAg合金層の比
率は、5χ未満では接点母材に対する被覆効果が小さく
なると共に合材へのスポット溶接あるいはろう付は困難
となり、40χを超える比率では被覆材の量が多すぎて
接点特性のうち特に耐溶着性に問題が生じてくるためで
ある。
〔実 施 例〕
以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1実施例 直径13mmのAg−(8,5Cd−1,5Te−0,
1Sb−0,l5n−0,5In)Ox各−tXの線材
に、引き抜き加工により作製した厚さ1.5mmのAg
−0,2Cd−0,05Te−0,l5n−0,151
n各−tXのパイプを嵌合・密着し、700°Cに加熱
して引き抜き加工により複合した。
この線材を不活性雰囲気中650″Cで4時間加熱して
芯材と外周材とを相互拡散した。
これを不活性雰囲気中での焼鈍と引き抜き加工を繰り返
して直径31の線材を得た。
第2実施例 直径13mmのAg−(5Cd−ITe−3Sb−IS
n−21n−0,15Fe)OX各−t e(の線材に
、引き抜き加工により作製した厚さ1mmのAg−0,
05Cd−0,lTe−0,05Sb−0,05SnO
,11n 8wt%のパイプを嵌合・密着し、700°
Cに加熱して引き抜き加工により複合した。
この線材を不活性雰囲気中650°Cで4時間加熱して
芯材と外周材とを相互拡散した。これを不活性雰囲気中
での焼鈍と引き抜き加工を繰り返して直径3mmの線材
を得た。
さらに、第1実施例および第2実施例とほぼ同様の方法
で以下の表に示す第3実施例〜第6実施例を作製した。
以上の各実施例の各線材を長さ2.5mmに切断した後
、合材にスポット溶接し、剪断接合強度を測定すると共
に市販のコンタクタ−に組み込み、電圧220v、電流
78A、力率0.35で実装テストを行ない以下に表に
示す。
なお、比較のために以下の従来技術による結果を載せる
第1従来例 直径13mmのAg−12wtχCdOの線材に、引き
抜き加工により作製した厚さ1.5mmのAgのパイプ
を嵌合・密着し、700°Cに加熱して引き抜き加工に
より複合した。
この線材を焼鈍と引き抜き加工を繰り返して直径3mm
の線材を得た。
第2従来例 直径13mmのAg−18wtICdQ (7)線材に
、引き抜き加工により作製した厚さ0.5 tmmのA
gパイプを嵌合・密着し、700℃に加熱して引き抜き
加工により複合した。
この線材を焼鈍と引き抜き加工を繰り返して直径3非の
線材を得た。
二のテストにより、本発明において接点母材となる芯材
の添加元素と外周に形成するAg合金の添加元素は同一
元素数の多い方がより効果的であることがわかった。
〔発明の効果] 以上説明した本発明によると、表に示す通り、合材との
スポット溶接強度もすぐれ、実機による接点開閉テスト
においてきわめて優れた効果を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、Agの中に1〜12wt%のCd酸化物と、0.0
    1〜2wt%のTe酸化物と、0.05〜5wt%のS
    b酸化物と、0.05〜5wt%のSn酸化物と、0.
    05〜5wt%のIn酸化物とを分散させた材料を芯材
    とし、その外周にAg中にCd、Te、Sb、Sn、I
    nの各元素の内の2種以上を0.01〜2wt%の範囲
    で添加したAg合金層を形成し、かつその複合材料の断
    面積全体に占めるAg合金層の面積比率が5〜40%で
    あることを特徴とする電気接点用複合材料。 2、Agの中に1〜12wt%のCd酸化物と、0.0
    1〜2wt%のTe酸化物と、0.05〜6wt%のS
    b酸化物と、0.05〜5wt%のSn酸化物と、0.
    05〜5wt%のIn酸化物とさらにFeもしくはNi
    の1種または双方の酸化物を0.01〜1wt%を分散
    させた材料を芯材とし、その外周にAg中にCd、Te
    、Sb、Sn、Inの各元素の内の2種以上を0.01
    〜2wt%の範囲で添加したAg合金層を形成し、かつ
    その複合材料の断面積全体に占めるAg合金層の面積比
    率が5〜40%であることを特徴とする電気接点用複合
    材料。
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