JPH056780B2 - - Google Patents
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- JPH056780B2 JPH056780B2 JP61205976A JP20597686A JPH056780B2 JP H056780 B2 JPH056780 B2 JP H056780B2 JP 61205976 A JP61205976 A JP 61205976A JP 20597686 A JP20597686 A JP 20597686A JP H056780 B2 JPH056780 B2 JP H056780B2
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
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- B22F3/15—Hot isostatic pressing
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、真空遮断器用電極の製造法に係り、
特に原料粉末を混合し焼結して製造する方法の改
良に関する。 本発明は、クロムを主成分とし、更に銅を含む
クロム−銅系電極の製造に使用するのに好適であ
る。このクロム−銅系真空遮断器用電極は、車両
用切替開閉遮断器、汎用真空遮断器などのように
広い用途に使用できる。 〔従来の技術〕 銅或は銀よりなる導電性金属と、該導電性金属
よりも高融点の耐火性金属とにより実質的に構成
された真空遮断器用電極は、高耐電圧大電流遮断
に適することが知られている。耐火性金属として
は、たとえばクロム、コバルト、ニツケル、鉄、
タンタル、タングステン、モリブテンなどが用い
られており、なかでもクロムが最も多く用いられ
ている。 真空遮断器用電極の製造法としては、原料を溶
解し凝固させて合金とする溶解法或は原料粉末を
混合して焼結する焼結法が一般に使用されてい
る。電極材料のうちで、銅とクロムの組み合せの
ように溶解度が低く合金にしにくいもの或は銅と
鉄、銅とコバルトの組み合せなどのように溶解す
ると二相分離してしまうものでは、通常、焼結法
が用いられる。特開昭50−55870号公報には、導
電性金属と耐火性金属とよりなる電極を焼結法に
よつて作ることについて詳しく記載されている。 真空遮断器用電極を焼結法によつて作る方法の
多くは、前記特開昭50−55870号公報に記載の方
法もそうであるように原料粉末を混合し成型して
から焼結する方法が主流である。 焼結法によつて電極を製造する方法において
は、常に酸化の問題がつきまとう。 特開昭50−55870号公報では、酸化の防止対策
として、高真空中或は還元雰囲気中で焼結するこ
とを提案している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、導電性金属と耐火性金属とから
なる電極を焼結により製造したものは、耐電圧の
ばらつきが大きいことを確認した。原料粉末を予
め脱ガス処理したり、或は真空中或は還元性雰囲
気中で焼結を行つても、耐電圧のばらつきを殆ど
改善するすることはできなかつた。これらの事実
から、従来の焼結法による電極製造技術は、高耐
電圧電極の製造法としては不適当であることがわ
かつた。 特開昭50−55870号公報には、耐電圧特性につ
いては全く記載されていないし、耐電圧特性と焼
結技術との関連についても全く示唆されていな
い。 本発明の目的は、導電性金属と耐火性材料とか
ら実質的に構成され、高耐電圧を有し且つ耐電圧
のばらつきが少ない真空遮断器用電極の製造法を
提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、導電性金属粉末と該導電性金属粉末
よりも高融点の耐火性材料粉末とを混合し、成型
したのち水素雰囲気中で仮焼結し、その後、熱間
静水圧加圧処理を行つて焼結することにある。 熱間静水圧加圧処理工程では、導電性金属の融
点以上、耐火性材料の融点以下の温度に加熱して
液相焼結を行い、導電性金属を溶融させて焼結体
表面の一部を浸み出させる。 本発明は、真空遮断器用電極の焼結手段として
熱間静水圧加圧処理（以下、HIP処理という）を
採用して液相焼結を行い、且つHIP処理に先立つ
て水素雰囲気中で仮焼結を施すことによつて、電
極の高耐電圧且を達成でき、しかも耐電圧のばら
つきを少なくできるという事実の究明に基づいて
いる。 原料粉末を混合しHIP処理しただけでは、耐電
圧特性の向上或は耐電圧特性のばらつきを殆ど改
善することはできず、原料粉末を真空中或は還元
雰囲気中で焼結する方法と大差ない。 本発明で用いる電極材料は、実質的に導電性金
属と耐火性材料との二者よりなるが、このほかに
鉛、ビスマン、錫などの低融点金属を含有するこ
とができる。 導電性金属は、銅と銀から選ばれ、これらを単
独又は複数で用いることができる。銅と銀の合金
粉末にして用いてもよいし、銅粉末と銀粉末とを
混合して用いてもよい。 耐火性材料は、導電性金属の融点よりも高い融
点を有することが条件であり、特に、導電性金属
よりも高耐圧のクロム、コバルト、鉄、モリブテ
ン、タングステン、タンタル、ニツケルから選ぶ
ことが好ましい。これらの中ではクロムが最も好
ましい。 耐火性材料は、金属に限ることなく、セラミツ
クスを用いることもできる。セラミツクスとして
は、各種の金属酸化物、金属炭化物、金属窒化
物、金属ほう化物、金属けい化物などを用いるこ
とができる。 クロムを含み、焼結法によつて作られた電極
は、クロムが高耐電圧を有することのほかに、ク
ロム焼結体が非常に脆弱であるために接点開離時
に容易に引き離すことができ耐溶着性もすぐれて
いる。耐火性材料としてコバルトや鉄などを用い
た場合には、耐溶着性を高めるために鉛、ビスマ
スなどの低融点金属を含有する必要があるが、ク
ロムを用いた場合には低融点金属の含有を省略で
き、電極材料の成分構成を単純化できる。 本発明は、真空遮断器用電極の高耐圧下を目的
としているので、導電性金属と耐火性材料との成
分組成比は、耐火性材料を多目にした方がよい。
具体的には、耐火性材料が電極材料全重量の50〜
90％を占めるようにすることが好ましい。 鉛或はビスマスなどの低融点金属を含むときに
は、その量を電極全重量の５％以下に押えること
が望ましい。 原料粉末の粒径は、高密度の焼結体を得るため
にできるだけ微粒であることが望ましく、200μ
ｍ以下、特に100μｍ以下であることが望ましい。 真空遮断器用電極を焼結法により製造するに当
たりHIP処理を施すことは、たとえば特公昭54−
8601号公報に記載されているように、既に知られ
ている。しかし、かかる既知の方法では、原料粉
末をカプセルに封入してHIP処理しており、HIP
処理前に仮焼結を行わない。又、特公昭54−8601
号公報に記載の発明では低融点金属材料を必須の
成分として含む電極を対象としている。原料粉末
をそのままカプセルに密封しHIP処理によつて焼
結する方法を、導電性金属と耐火性金属とからな
る電極の製造に適用しても高耐電圧化および耐電
圧特性のばらつき防止の効果は不十分である。 〔作用〕 本発明は、既に述べたようにHIP処理の前に水
素雰囲気中で仮焼結し、且つHIP処理時に導電性
金属の融点以上、耐火性材料の融点以下の温度に
加熱する液相焼結を施すことを要件としている。 かかる製造法により耐電圧の向上および耐電性
特性のばらつきの改善がなされる理由の１つとし
ては、電極が高度に清浄化され、酸素等のガスの
混入或は酸化物の混入が著しく少なくなつたこと
が大きく影響していると思われる。 又、仮焼結工程で十分に脱ガスしてからHIP処
理工程に移行するので、欠陥の少ない緻密な焼結
体が得られることも耐電圧特性の改善に寄与して
いると思われる。 本発明の電極製造法において、原料粉末を予め
電極形状にプレス成型し、この成型体を水素雰囲
気中で仮焼結して酸化物を還元しておくことは、
HIP処理時の電極形状の形くずれを防止し、電極
仕上げ加工の切削量を少なくして材料歩留りを高
めるためにも有効である。 原料粉末のままカプセルに入れてHIP処理した
のでは、所望の電極形状に成型するのが難しく、
HIP処理後、電極形状に仕上げるために大幅な機
械切削を必要とする。 仮焼結を行う前に、原料粉末を予め真空脱ガス
処理或は還元雰囲気知で加熱処理して、脱ガスし
ておくことは、緻密な高密度焼結体にするうえで
非常に好ましい。 仮焼結は、水素雰囲気中で行うことが必要であ
る。真空中で仮焼結を行つたのでは酸化物の還元
が不十分である。特にクロム酸化物の還元は不十
分である。このように真空中で仮焼結したものを
HIP処理しても、耐電圧特性の改善は殆どなされ
ない。 仮焼結工程では、原料粉末を溶解させないで固
相焼結することが望ましい。好適な仮焼結温度は
導電性金属の融点直下の温度が望ましい。 仮焼結を行う水素雰囲気の露点は、−70度以下
とし、高度に清浄化された水素雰囲気で酸化物の
還元を行うことが好ましい。 仮焼結体の気孔率は、20％以下のすることが望
ましい。このようにすることによつて、後のHIP
処理で、ガス吸蔵が少なく、酸化物残渣等の欠陥
の少ない焼結体を得ることができる。 このように予め水素雰囲気中で仮焼結したのち
HIP処理を施し且つ液相焼結を行うことにより、
緻密な高密度焼結体を製造することができる。緻
密な焼結体が得られるのは、仮焼結時に大部分の
酸化物が還元されており、空孔内にガスが殆ど吸
蔵されていないためHIP処理によつて空孔が潰れ
易いことが効いている。又、HIP処理時に導電性
金属が溶融して耐火性材料粉末の周囲を覆うこと
により酸化物除去効果が高まることも効いてい
る。 導電性金属とセラミツクスの組み合せはぬれ性
が悪く、一般的な焼結体では緻密なものを得にく
いが、本発明のHIP処理によれば真空遮断器電極
として十分使用するに足りる強度をもつた焼結体
にすることができる。 HIP処理時の加熱温度は、導電性金属が溶融
し、耐火性金属が溶融しない温度範囲とする。実
際には、導電性金属の融点よりも200℃程度高い
温度までに止めるのがよい。 銅粉末とセラミツクス粉末を水素雰囲気で仮焼
結し、金属カプセルに封入して約200Kg／cm2の静
水圧を付加してHIP処理した実験によれば、焼結
体中の吸蔵ガスは著しく少なく、且つきわめて高
密度であつた。 なおHIP処理の際には、仮焼結体をカプセルに
入れ、真空中で加熱脱ガス排気しながらカプセル
を密封することが望ましい。このようにすること
によつて、冷却時に再び酸化されるのを防止で
き、カプセル内の脱ガス効果が非常に高まる。 HIP処理は、アルゴン又は窒素ガスなどを用い
て行うことができる。その後、カプセルを除去
し、所定の電極形状に機械切削して仕上げる。 〔実施例〕 実施例 １ 約70μｍの粒径のクロム粉末と、約50μｍの粒
径の銅粉末を用い、クロムの量が60重量％、80重
量％および90重量％、残りが銅になるように乾式
で混合した。そして第１図に示す製造工程にした
がつて電極を製造した。 混合は自動乳鉢を使用し、約１時間実施した。
この混合粉末をおおよそ３トン／cm2の加圧力でプ
レス成形し、約50mmφ、厚さ10mmの成形体とし
た。この成形体の気孔率は25〜30％である。この
成形体を露点が−70度以下に精製された高純度水
素雰囲気にて1000℃で１時間保持するという焼結
を実施した。この仮焼結終了後の気孔率は５〜15
％であつた。更にこの後、HIP処理を行なうため
の前処理として、第２図に示すような真空カプセ
ル封止を行なつた。すなわち、上記仮焼結のまま
ではまだ十分に密度が上がつていないため仮焼結
体の内部も完全に閉気孔になつていない。従つ
て、カプセルを用いずに仮焼結体をそのままHIP
処理したのでは緻密化はされない。このためカプ
セルに入れ、なお且つ真空封入し、カプセルごと
HIP処理した。 本実施例では肉厚３mmの軟鋼カプセル２を用
い、約900℃に加熱し、真空排気脱ガスを施しな
がら真空封止している。なお、カプセル中に同時
に複数個の仮焼結体１を入れてHIP処理すると、
それぞれの仮焼結体が接着されてしまい剥れなく
なつてしまう。このため、第２図に示すように、
軟鋼カプセル及びおのおのの焼結体の間隙にアル
ミナ粉末３をつめている。なお符号４は、チヤン
バー、５は加熱炉である。 以上のようにして封じられたカプセルを第２図
に示すようにしてHIP処理を施した。加圧媒体は
アルゴンガスであり、約2000Kg／cm2の圧縮力とし
た。第２図中の矢印はアルゴンガスによつて静水
圧が加えられることを示している。加熱温度は
1300℃である。このHIP処理によつて焼結体中の
銅成分は完全に液相となり、液相焼結がなされ
た。 以上のようにして製造した電極を用い、真空遮
断器用電極としての電気的性能を調べた。結果を
表に示す。なお、比較材として、クロム粉末の多
孔質焼結体に銅を溶浸して作つた電極の性能を示
した。 耐電圧測定はAC300Aを10回遮断させて電極を
クリーニングした後、インパルス電圧を5kVステ
ツプで印加して放電電圧を測定した。この時の電
極間隙は2.5mmであつた。測定は10回行なつた。 さい断電流の測定は、100V低圧回路で100回実
施し、最大値と平均値を求めた。しや断性能試験
は、しや断電流が約500〜1000Aステツプで増加
するように電圧も同時に増加させるように印加
し、このときの限界となるしや断電流を求めた。
この時の電極直径は20mmとした。
特に原料粉末を混合し焼結して製造する方法の改
良に関する。 本発明は、クロムを主成分とし、更に銅を含む
クロム−銅系電極の製造に使用するのに好適であ
る。このクロム−銅系真空遮断器用電極は、車両
用切替開閉遮断器、汎用真空遮断器などのように
広い用途に使用できる。 〔従来の技術〕 銅或は銀よりなる導電性金属と、該導電性金属
よりも高融点の耐火性金属とにより実質的に構成
された真空遮断器用電極は、高耐電圧大電流遮断
に適することが知られている。耐火性金属として
は、たとえばクロム、コバルト、ニツケル、鉄、
タンタル、タングステン、モリブテンなどが用い
られており、なかでもクロムが最も多く用いられ
ている。 真空遮断器用電極の製造法としては、原料を溶
解し凝固させて合金とする溶解法或は原料粉末を
混合して焼結する焼結法が一般に使用されてい
る。電極材料のうちで、銅とクロムの組み合せの
ように溶解度が低く合金にしにくいもの或は銅と
鉄、銅とコバルトの組み合せなどのように溶解す
ると二相分離してしまうものでは、通常、焼結法
が用いられる。特開昭50−55870号公報には、導
電性金属と耐火性金属とよりなる電極を焼結法に
よつて作ることについて詳しく記載されている。 真空遮断器用電極を焼結法によつて作る方法の
多くは、前記特開昭50−55870号公報に記載の方
法もそうであるように原料粉末を混合し成型して
から焼結する方法が主流である。 焼結法によつて電極を製造する方法において
は、常に酸化の問題がつきまとう。 特開昭50−55870号公報では、酸化の防止対策
として、高真空中或は還元雰囲気中で焼結するこ
とを提案している。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、導電性金属と耐火性金属とから
なる電極を焼結により製造したものは、耐電圧の
ばらつきが大きいことを確認した。原料粉末を予
め脱ガス処理したり、或は真空中或は還元性雰囲
気中で焼結を行つても、耐電圧のばらつきを殆ど
改善するすることはできなかつた。これらの事実
から、従来の焼結法による電極製造技術は、高耐
電圧電極の製造法としては不適当であることがわ
かつた。 特開昭50−55870号公報には、耐電圧特性につ
いては全く記載されていないし、耐電圧特性と焼
結技術との関連についても全く示唆されていな
い。 本発明の目的は、導電性金属と耐火性材料とか
ら実質的に構成され、高耐電圧を有し且つ耐電圧
のばらつきが少ない真空遮断器用電極の製造法を
提供するにある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、導電性金属粉末と該導電性金属粉末
よりも高融点の耐火性材料粉末とを混合し、成型
したのち水素雰囲気中で仮焼結し、その後、熱間
静水圧加圧処理を行つて焼結することにある。 熱間静水圧加圧処理工程では、導電性金属の融
点以上、耐火性材料の融点以下の温度に加熱して
液相焼結を行い、導電性金属を溶融させて焼結体
表面の一部を浸み出させる。 本発明は、真空遮断器用電極の焼結手段として
熱間静水圧加圧処理（以下、HIP処理という）を
採用して液相焼結を行い、且つHIP処理に先立つ
て水素雰囲気中で仮焼結を施すことによつて、電
極の高耐電圧且を達成でき、しかも耐電圧のばら
つきを少なくできるという事実の究明に基づいて
いる。 原料粉末を混合しHIP処理しただけでは、耐電
圧特性の向上或は耐電圧特性のばらつきを殆ど改
善することはできず、原料粉末を真空中或は還元
雰囲気中で焼結する方法と大差ない。 本発明で用いる電極材料は、実質的に導電性金
属と耐火性材料との二者よりなるが、このほかに
鉛、ビスマン、錫などの低融点金属を含有するこ
とができる。 導電性金属は、銅と銀から選ばれ、これらを単
独又は複数で用いることができる。銅と銀の合金
粉末にして用いてもよいし、銅粉末と銀粉末とを
混合して用いてもよい。 耐火性材料は、導電性金属の融点よりも高い融
点を有することが条件であり、特に、導電性金属
よりも高耐圧のクロム、コバルト、鉄、モリブテ
ン、タングステン、タンタル、ニツケルから選ぶ
ことが好ましい。これらの中ではクロムが最も好
ましい。 耐火性材料は、金属に限ることなく、セラミツ
クスを用いることもできる。セラミツクスとして
は、各種の金属酸化物、金属炭化物、金属窒化
物、金属ほう化物、金属けい化物などを用いるこ
とができる。 クロムを含み、焼結法によつて作られた電極
は、クロムが高耐電圧を有することのほかに、ク
ロム焼結体が非常に脆弱であるために接点開離時
に容易に引き離すことができ耐溶着性もすぐれて
いる。耐火性材料としてコバルトや鉄などを用い
た場合には、耐溶着性を高めるために鉛、ビスマ
スなどの低融点金属を含有する必要があるが、ク
ロムを用いた場合には低融点金属の含有を省略で
き、電極材料の成分構成を単純化できる。 本発明は、真空遮断器用電極の高耐圧下を目的
としているので、導電性金属と耐火性材料との成
分組成比は、耐火性材料を多目にした方がよい。
具体的には、耐火性材料が電極材料全重量の50〜
90％を占めるようにすることが好ましい。 鉛或はビスマスなどの低融点金属を含むときに
は、その量を電極全重量の５％以下に押えること
が望ましい。 原料粉末の粒径は、高密度の焼結体を得るため
にできるだけ微粒であることが望ましく、200μ
ｍ以下、特に100μｍ以下であることが望ましい。 真空遮断器用電極を焼結法により製造するに当
たりHIP処理を施すことは、たとえば特公昭54−
8601号公報に記載されているように、既に知られ
ている。しかし、かかる既知の方法では、原料粉
末をカプセルに封入してHIP処理しており、HIP
処理前に仮焼結を行わない。又、特公昭54−8601
号公報に記載の発明では低融点金属材料を必須の
成分として含む電極を対象としている。原料粉末
をそのままカプセルに密封しHIP処理によつて焼
結する方法を、導電性金属と耐火性金属とからな
る電極の製造に適用しても高耐電圧化および耐電
圧特性のばらつき防止の効果は不十分である。 〔作用〕 本発明は、既に述べたようにHIP処理の前に水
素雰囲気中で仮焼結し、且つHIP処理時に導電性
金属の融点以上、耐火性材料の融点以下の温度に
加熱する液相焼結を施すことを要件としている。 かかる製造法により耐電圧の向上および耐電性
特性のばらつきの改善がなされる理由の１つとし
ては、電極が高度に清浄化され、酸素等のガスの
混入或は酸化物の混入が著しく少なくなつたこと
が大きく影響していると思われる。 又、仮焼結工程で十分に脱ガスしてからHIP処
理工程に移行するので、欠陥の少ない緻密な焼結
体が得られることも耐電圧特性の改善に寄与して
いると思われる。 本発明の電極製造法において、原料粉末を予め
電極形状にプレス成型し、この成型体を水素雰囲
気中で仮焼結して酸化物を還元しておくことは、
HIP処理時の電極形状の形くずれを防止し、電極
仕上げ加工の切削量を少なくして材料歩留りを高
めるためにも有効である。 原料粉末のままカプセルに入れてHIP処理した
のでは、所望の電極形状に成型するのが難しく、
HIP処理後、電極形状に仕上げるために大幅な機
械切削を必要とする。 仮焼結を行う前に、原料粉末を予め真空脱ガス
処理或は還元雰囲気知で加熱処理して、脱ガスし
ておくことは、緻密な高密度焼結体にするうえで
非常に好ましい。 仮焼結は、水素雰囲気中で行うことが必要であ
る。真空中で仮焼結を行つたのでは酸化物の還元
が不十分である。特にクロム酸化物の還元は不十
分である。このように真空中で仮焼結したものを
HIP処理しても、耐電圧特性の改善は殆どなされ
ない。 仮焼結工程では、原料粉末を溶解させないで固
相焼結することが望ましい。好適な仮焼結温度は
導電性金属の融点直下の温度が望ましい。 仮焼結を行う水素雰囲気の露点は、−70度以下
とし、高度に清浄化された水素雰囲気で酸化物の
還元を行うことが好ましい。 仮焼結体の気孔率は、20％以下のすることが望
ましい。このようにすることによつて、後のHIP
処理で、ガス吸蔵が少なく、酸化物残渣等の欠陥
の少ない焼結体を得ることができる。 このように予め水素雰囲気中で仮焼結したのち
HIP処理を施し且つ液相焼結を行うことにより、
緻密な高密度焼結体を製造することができる。緻
密な焼結体が得られるのは、仮焼結時に大部分の
酸化物が還元されており、空孔内にガスが殆ど吸
蔵されていないためHIP処理によつて空孔が潰れ
易いことが効いている。又、HIP処理時に導電性
金属が溶融して耐火性材料粉末の周囲を覆うこと
により酸化物除去効果が高まることも効いてい
る。 導電性金属とセラミツクスの組み合せはぬれ性
が悪く、一般的な焼結体では緻密なものを得にく
いが、本発明のHIP処理によれば真空遮断器電極
として十分使用するに足りる強度をもつた焼結体
にすることができる。 HIP処理時の加熱温度は、導電性金属が溶融
し、耐火性金属が溶融しない温度範囲とする。実
際には、導電性金属の融点よりも200℃程度高い
温度までに止めるのがよい。 銅粉末とセラミツクス粉末を水素雰囲気で仮焼
結し、金属カプセルに封入して約200Kg／cm2の静
水圧を付加してHIP処理した実験によれば、焼結
体中の吸蔵ガスは著しく少なく、且つきわめて高
密度であつた。 なおHIP処理の際には、仮焼結体をカプセルに
入れ、真空中で加熱脱ガス排気しながらカプセル
を密封することが望ましい。このようにすること
によつて、冷却時に再び酸化されるのを防止で
き、カプセル内の脱ガス効果が非常に高まる。 HIP処理は、アルゴン又は窒素ガスなどを用い
て行うことができる。その後、カプセルを除去
し、所定の電極形状に機械切削して仕上げる。 〔実施例〕 実施例 １ 約70μｍの粒径のクロム粉末と、約50μｍの粒
径の銅粉末を用い、クロムの量が60重量％、80重
量％および90重量％、残りが銅になるように乾式
で混合した。そして第１図に示す製造工程にした
がつて電極を製造した。 混合は自動乳鉢を使用し、約１時間実施した。
この混合粉末をおおよそ３トン／cm2の加圧力でプ
レス成形し、約50mmφ、厚さ10mmの成形体とし
た。この成形体の気孔率は25〜30％である。この
成形体を露点が−70度以下に精製された高純度水
素雰囲気にて1000℃で１時間保持するという焼結
を実施した。この仮焼結終了後の気孔率は５〜15
％であつた。更にこの後、HIP処理を行なうため
の前処理として、第２図に示すような真空カプセ
ル封止を行なつた。すなわち、上記仮焼結のまま
ではまだ十分に密度が上がつていないため仮焼結
体の内部も完全に閉気孔になつていない。従つ
て、カプセルを用いずに仮焼結体をそのままHIP
処理したのでは緻密化はされない。このためカプ
セルに入れ、なお且つ真空封入し、カプセルごと
HIP処理した。 本実施例では肉厚３mmの軟鋼カプセル２を用
い、約900℃に加熱し、真空排気脱ガスを施しな
がら真空封止している。なお、カプセル中に同時
に複数個の仮焼結体１を入れてHIP処理すると、
それぞれの仮焼結体が接着されてしまい剥れなく
なつてしまう。このため、第２図に示すように、
軟鋼カプセル及びおのおのの焼結体の間隙にアル
ミナ粉末３をつめている。なお符号４は、チヤン
バー、５は加熱炉である。 以上のようにして封じられたカプセルを第２図
に示すようにしてHIP処理を施した。加圧媒体は
アルゴンガスであり、約2000Kg／cm2の圧縮力とし
た。第２図中の矢印はアルゴンガスによつて静水
圧が加えられることを示している。加熱温度は
1300℃である。このHIP処理によつて焼結体中の
銅成分は完全に液相となり、液相焼結がなされ
た。 以上のようにして製造した電極を用い、真空遮
断器用電極としての電気的性能を調べた。結果を
表に示す。なお、比較材として、クロム粉末の多
孔質焼結体に銅を溶浸して作つた電極の性能を示
した。 耐電圧測定はAC300Aを10回遮断させて電極を
クリーニングした後、インパルス電圧を5kVステ
ツプで印加して放電電圧を測定した。この時の電
極間隙は2.5mmであつた。測定は10回行なつた。 さい断電流の測定は、100V低圧回路で100回実
施し、最大値と平均値を求めた。しや断性能試験
は、しや断電流が約500〜1000Aステツプで増加
するように電圧も同時に増加させるように印加
し、このときの限界となるしや断電流を求めた。
この時の電極直径は20mmとした。
以上述べたように、本発明によれば高耐電圧を
有し、耐電圧特性のばらつきの少ない真空遮断器
用電極を得ることができる。
有し、耐電圧特性のばらつきの少ない真空遮断器
用電極を得ることができる。
第１図は本発明の製造工程を示すフロー図、第
２図は熱間静水圧加圧処理装置の概略図である。 １……仮焼結体、２……軟鋼カプセル。
２図は熱間静水圧加圧処理装置の概略図である。 １……仮焼結体、２……軟鋼カプセル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 銅および銀の１種以上よりなる導電性金属粉
末と、該導電性金属粉末よりも高融点の耐火性材
料粉末とを混合し、熱間静水圧加圧処理により焼
結して真空遮断器用電極を製造する方法におい
て、前記熱間静水圧加圧処理前に前記混合物を成
型し水素雰囲気中で原料粉末の固相温度で仮焼結
する段階を含み、且つ前記熱間静水圧加圧処理時
に前記導電性金属粉末を溶融させて一部を焼結体
表面に浸み出させることを特徴とする真空遮断器
用電極の製造法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記仮焼結
段階を露点が−70度以下の高純度水素雰囲気で実
施することを特徴とする真空遮断器用電極の製造
法。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記耐火性
材料粉末がクロムよりなることを特徴とする真空
遮断器用電極の製造法。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記仮焼結
体の気孔率を20％以下とすることを特徴とする真
空遮断器用電極の製造法。 ５ 特許請求の範囲第１項において、前記熱間静
水圧加圧処理における加熱温度の上限を前記導電
性金属の融点よりも200℃高い温度とすることを
特徴とする真空遮断器用電極の製造法。 ６ 特許請求の範囲第１項において、前記熱間静
水圧加圧処理時に、前記仮焼結体をカプセル内に
入れ真空排気しながら加熱脱ガスしつつカプセル
を密封する段階を含むことを特徴とする真空遮断
器用電極の製造法。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP61205976A JPS6362122A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 真空遮断器用電極の製造法 |
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|---|---|---|---|
| JP61205976A JPS6362122A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 真空遮断器用電極の製造法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362122A JPS6362122A (ja) | 1988-03-18 |
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Family
ID=16515831
Family Applications (1)
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Country Status (5)
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| JP (1) | JPS6362122A (ja) |
| KR (1) | KR920003464B1 (ja) |
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