JPH07320578A - 電気接点及びその製造方法 - Google Patents
電気接点及びその製造方法Info
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- JPH07320578A JPH07320578A JP7094573A JP9457395A JPH07320578A JP H07320578 A JPH07320578 A JP H07320578A JP 7094573 A JP7094573 A JP 7094573A JP 9457395 A JP9457395 A JP 9457395A JP H07320578 A JPH07320578 A JP H07320578A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
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-
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- H01H11/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches
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- H01H11/048—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of electric switches of switch contacts by powder-metallurgical processes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空遮断器用の低チョップ材料接点及びその
製造方法を提供する。 【構成】 電気接点をＡｇとＣｒx Ｃy 及びＣｒから成
る群から選択された材料との合金で構成する。かかる接
点の製造方法において、Ａｇと上記選択材料の混合物を
常温圧縮成形し、未焼結ブランクを形成して未焼結ブラ
ンク中へ銀を高温溶浸させ、本質的に密度が１００％で
気孔のない顕微鏡組織を得る。
製造方法を提供する。 【構成】 電気接点をＡｇとＣｒx Ｃy 及びＣｒから成
る群から選択された材料との合金で構成する。かかる接
点の製造方法において、Ａｇと上記選択材料の混合物を
常温圧縮成形し、未焼結ブランクを形成して未焼結ブラ
ンク中へ銀を高温溶浸させ、本質的に密度が１００％で
気孔のない顕微鏡組織を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に電力遮断器及び制
御装置に用いられる真空遮断器用の電気接点に関し、特
にこれら接点材料の組成上の改良、及びかかる接点の製
造方法に関する。
御装置に用いられる真空遮断器用の電気接点に関し、特
にこれら接点材料の組成上の改良、及びかかる接点の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】本発明
による改良の対象である真空遮断器の基本的な接点及び
その構成は当該技術分野において周知である。接点材料
は真空遮断器の良好な動作にとって重要である。接点が
開離すると、接点間にアークが生じる（発弧する）。こ
のアーク（真空アークと呼ばれる）はその根元のところ
で接点自体から蒸発した金属蒸気中で燃える。
による改良の対象である真空遮断器の基本的な接点及び
その構成は当該技術分野において周知である。接点材料
は真空遮断器の良好な動作にとって重要である。接点が
開離すると、接点間にアークが生じる（発弧する）。こ
のアーク（真空アークと呼ばれる）はその根元のところ
で接点自体から蒸発した金属蒸気中で燃える。
【０００３】電流が正弦波形をたどって自然電流ゼロ
（natural current zero）になるような交流電流（ac）
回路では、電流の減少につれて接点のところに蓄積した
エネルギも減少する。接点への入力エネルギが減少する
と、これに対応して、真空アーク持続に必要な接点材料
の蒸発量が減少する。真空遮断器で用いられる接点材料
の重要な特性は、金属蒸気が真空アークを持続するのに
もはや十分ではなく、またアークが自然電流ゼロになる
前に自然に消える際の電流に関する。この電流は「チョ
ップ電流」と呼ばれる。もしチョップ電流値が大きけれ
ば、その結果生じる大きな電流変化率により、回路残部
中に高電圧が生じる場合がある。これは、回路が高誘導
性負荷、例えば電気モータを含む場合には特にそうであ
る。
（natural current zero）になるような交流電流（ac）
回路では、電流の減少につれて接点のところに蓄積した
エネルギも減少する。接点への入力エネルギが減少する
と、これに対応して、真空アーク持続に必要な接点材料
の蒸発量が減少する。真空遮断器で用いられる接点材料
の重要な特性は、金属蒸気が真空アークを持続するのに
もはや十分ではなく、またアークが自然電流ゼロになる
前に自然に消える際の電流に関する。この電流は「チョ
ップ電流」と呼ばれる。もしチョップ電流値が大きけれ
ば、その結果生じる大きな電流変化率により、回路残部
中に高電圧が生じる場合がある。これは、回路が高誘導
性負荷、例えば電気モータを含む場合には特にそうであ
る。
【０００４】モータ回路のような誘導回路に用いられる
真空遮断器中のチョップ電流を小さなものにするために
種々の組成の接点材料が開発された。２つの周知の接点
材料は、Ａｇ−ＷＣと、含有割合の少ないＢｉを含む好
ましい高電流真空遮断器用接点材料のＣｕ−Ｃｒであ
る。これら材料は各々、蒸気圧の高い材料を利用する。
例えば、Ａｇ−ＷＣ系中のＡｇ及びＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉ中
のＢｉは、アークが非常に小さな値、例えば１Ａ以下の
オーダーの電流まで生じるのに十分な金属蒸気を生じさ
せる。
真空遮断器中のチョップ電流を小さなものにするために
種々の組成の接点材料が開発された。２つの周知の接点
材料は、Ａｇ−ＷＣと、含有割合の少ないＢｉを含む好
ましい高電流真空遮断器用接点材料のＣｕ−Ｃｒであ
る。これら材料は各々、蒸気圧の高い材料を利用する。
例えば、Ａｇ−ＷＣ系中のＡｇ及びＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉ中
のＢｉは、アークが非常に小さな値、例えば１Ａ以下の
オーダーの電流まで生じるのに十分な金属蒸気を生じさ
せる。
【０００５】これら接点材料は共に大きな欠点を有して
いる。Ａｇ−ＷＣ材料は約３５００Ａ〜４０００Ａ以下
の電流を非常に高信頼度で遮断する。しかしながら、そ
れよりも大きな電流の場合にＷＣが加熱されると、ＷＣ
は電子のサーモニックエミッタ（thermonic emitter)と
なり、その電流遮断性は電流を増大させると急減する。
Ｃｕ−Ｃｒ−Ｂｉ材料は大電流条件で用いる場合に良好
である。残念なことに、Ｂｉを大きな割合で用いると、
他材料とのＢｉ蒸気の反応度に起因して、特に完全真空
遮断器の製造に用いられる高温真空炉において問題が生
じる。Ｂｉ蒸気は真空遮断器の密封に用いられるろう材
と反応してこれを破壊する場合があり、また炉金属巻線
及び真空炉内張りを破壊する場合さえある。
いる。Ａｇ−ＷＣ材料は約３５００Ａ〜４０００Ａ以下
の電流を非常に高信頼度で遮断する。しかしながら、そ
れよりも大きな電流の場合にＷＣが加熱されると、ＷＣ
は電子のサーモニックエミッタ（thermonic emitter)と
なり、その電流遮断性は電流を増大させると急減する。
Ｃｕ−Ｃｒ−Ｂｉ材料は大電流条件で用いる場合に良好
である。残念なことに、Ｂｉを大きな割合で用いると、
他材料とのＢｉ蒸気の反応度に起因して、特に完全真空
遮断器の製造に用いられる高温真空炉において問題が生
じる。Ｂｉ蒸気は真空遮断器の密封に用いられるろう材
と反応してこれを破壊する場合があり、また炉金属巻線
及び真空炉内張りを破壊する場合さえある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】銀と炭化クロム及びクロ
ムから成る群から選択された材料との合金から成る新規
且つ改良型の電気接点材料を開発した。炭化クロムは、
Ｃｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 及びこれら３つの
炭化物の混合物又は配合物から成る群から選択される。
アーク持続蒸気の増加が必要な場合には、ビスマス、テ
ルル、及びタリウムから成る群から選択された有効量の
三元合金構成元素（ternary element)を上記合金に添加
するのが良い。所望の電気的組成物が、約０．１０〜
０．９９重量％の三元合金構成元素を前記合金に添加す
ることにより形成される。有効量のコバルトが電気的組
成物に添加されていて、その湿潤性が改善されると共に
本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織が得ら
れている。コバルトの有効量は、約０．５〜２．５重量
％である。上記合金は、約５０〜６０重量％のＡｇと約
４０〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2 又は約５０〜６０重量％
のＡｇと約４０〜５０重量％のＣｒを含む。
ムから成る群から選択された材料との合金から成る新規
且つ改良型の電気接点材料を開発した。炭化クロムは、
Ｃｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 及びこれら３つの
炭化物の混合物又は配合物から成る群から選択される。
アーク持続蒸気の増加が必要な場合には、ビスマス、テ
ルル、及びタリウムから成る群から選択された有効量の
三元合金構成元素（ternary element)を上記合金に添加
するのが良い。所望の電気的組成物が、約０．１０〜
０．９９重量％の三元合金構成元素を前記合金に添加す
ることにより形成される。有効量のコバルトが電気的組
成物に添加されていて、その湿潤性が改善されると共に
本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織が得ら
れている。コバルトの有効量は、約０．５〜２．５重量
％である。上記合金は、約５０〜６０重量％のＡｇと約
４０〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2 又は約５０〜６０重量％
のＡｇと約４０〜５０重量％のＣｒを含む。
【０００７】接点は、本質的に密度が１００％で気孔の
ない顕微鏡組織を有する。合金中にＡｇを使用すると、
所与の温度ではＣｕと比べＡｇの蒸気圧は高いので、ア
ーク蒸気が増える。接点を炭化クロムの低熱伝導率に起
因して小電流状態で動作させるのが良い。
ない顕微鏡組織を有する。合金中にＡｇを使用すると、
所与の温度ではＣｕと比べＡｇの蒸気圧は高いので、ア
ーク蒸気が増える。接点を炭化クロムの低熱伝導率に起
因して小電流状態で動作させるのが良い。
【０００８】この接点を製造する方法は、Ａｇと上記選
択材料の混合物を常温圧縮成形し、未焼結ブランクを形
成して未焼結ブランク中へ銀を高温溶浸させ、本質的に
密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織を得ることを特
徴とする。ブランクの成形にあたり、約５０〜６０重量
％Ａｇ粉末と約４０〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7
Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 、これら混合物、及びＣｒから成る群
から選択された材料とを配合又はブレンドして配合物を
形成し、配合物を水素で処理して配合粉末塊を下塗り／
予備焼結し、配合粉末塊を粒状化してこれをメッシュス
クリーンに通し、配合粉末塊を再配合して固形ブランク
に成形する。第１の配合段階では、好ましくは増圧器バ
ー（intensifier bar)を備えたＶ形配合機を用い、配合
段階を約３０〜５０分間、好ましくは４５分間配合す
る。配合物を水素で処理して配合粉末塊を下塗り／予備
焼結する段階を約９００℃〜１１００℃の温度で約４０
〜５５分間、好ましくは約１０００℃の温度で４５分間
実施する。粒状化した粉末塊を約１５〜２５メッシュ、
好ましくは２５メッシュのスクリーンに通す。例えば、
多孔性ブランクは、Ａｇ−Ｃｒ3 Ｃ2 合金について理論
密度約８０〜８５％であり、Ａｇ−Ｃｒ合金について理
論密度８７〜９３％である。銀をブランク中へ溶浸させ
る段階を、ブランクを水素炉内において１０００℃〜１
２００℃の温度で約３０分間〜１時間３０分間実施し、
好ましくは１１００℃の温度で約１時間実施する。銀溶
浸により、圧縮した未焼結ブランク内の相互に連結され
て連続状態になった気孔中を液体Ａｇが拡散して本質的
に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織が得られる。
択材料の混合物を常温圧縮成形し、未焼結ブランクを形
成して未焼結ブランク中へ銀を高温溶浸させ、本質的に
密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織を得ることを特
徴とする。ブランクの成形にあたり、約５０〜６０重量
％Ａｇ粉末と約４０〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7
Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 、これら混合物、及びＣｒから成る群
から選択された材料とを配合又はブレンドして配合物を
形成し、配合物を水素で処理して配合粉末塊を下塗り／
予備焼結し、配合粉末塊を粒状化してこれをメッシュス
クリーンに通し、配合粉末塊を再配合して固形ブランク
に成形する。第１の配合段階では、好ましくは増圧器バ
ー（intensifier bar)を備えたＶ形配合機を用い、配合
段階を約３０〜５０分間、好ましくは４５分間配合す
る。配合物を水素で処理して配合粉末塊を下塗り／予備
焼結する段階を約９００℃〜１１００℃の温度で約４０
〜５５分間、好ましくは約１０００℃の温度で４５分間
実施する。粒状化した粉末塊を約１５〜２５メッシュ、
好ましくは２５メッシュのスクリーンに通す。例えば、
多孔性ブランクは、Ａｇ−Ｃｒ3 Ｃ2 合金について理論
密度約８０〜８５％であり、Ａｇ−Ｃｒ合金について理
論密度８７〜９３％である。銀をブランク中へ溶浸させ
る段階を、ブランクを水素炉内において１０００℃〜１
２００℃の温度で約３０分間〜１時間３０分間実施し、
好ましくは１１００℃の温度で約１時間実施する。銀溶
浸により、圧縮した未焼結ブランク内の相互に連結され
て連続状態になった気孔中を液体Ａｇが拡散して本質的
に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織が得られる。
【０００９】したがって、本発明の目的は、Ａｇ−ＷＣ
とＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉの優れた低チョップ特性を兼ね備え
るが、これらの欠点をもたない真空遮断器用の圧縮段階
と溶浸段階からなる二段法により得られる新規な低チョ
ップ接点材料を提供することにある。
とＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉの優れた低チョップ特性を兼ね備え
るが、これらの欠点をもたない真空遮断器用の圧縮段階
と溶浸段階からなる二段法により得られる新規な低チョ
ップ接点材料を提供することにある。
【００１０】また、本発明の目的は、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｂｉ
と併用でき、高温真空又は水素炉内で容易に処理できる
大電流を遮断する新規な低チョップ接点材料を提供する
ことにある。
と併用でき、高温真空又は水素炉内で容易に処理できる
大電流を遮断する新規な低チョップ接点材料を提供する
ことにある。
【００１１】本発明の別の目的は、接点の閉成時に接点
表面間の発弧により生じ、応力又は力が小さいために破
壊できない溶着部の破壊を容易にする新規な低チョップ
接点材料を提供することにある。
表面間の発弧により生じ、応力又は力が小さいために破
壊できない溶着部の破壊を容易にする新規な低チョップ
接点材料を提供することにある。
【００１２】本発明の別の目的は、銅と比較して銀の高
い蒸気圧に起因して通常の時間よりも長い期間にわたり
アークを持続して一層効率の良い電流伝送及び真空遮断
器の動作を可能にする新規な低チョップ接点材料を提供
することにある。
い蒸気圧に起因して通常の時間よりも長い期間にわたり
アークを持続して一層効率の良い電流伝送及び真空遮断
器の動作を可能にする新規な低チョップ接点材料を提供
することにある。
【００１３】本発明の別の目的は、真空動作を炭化クロ
ムの低熱伝導率により小電流時に行えるようにすること
にある。
ムの低熱伝導率により小電流時に行えるようにすること
にある。
【００１４】本発明のさらにべくの目的は、中電圧と低
電圧の両方の電圧状態の用途を可能にする新規な低チョ
ップ接点材料を提供することにある。
電圧の両方の電圧状態の用途を可能にする新規な低チョ
ップ接点材料を提供することにある。
【００１５】本発明の更にもう一つの目的は、上記接点
の製造方法を提供することにある。本発明の内容は、添
付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、明らか
になろう。
の製造方法を提供することにある。本発明の内容は、添
付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、明らか
になろう。
【００１６】
【実施例】本発明の新規且つ改良型の電気接点は、銀と
炭化クロム及びクロムから成る群から選択された材料と
の合金から成る。炭化クロムは、Ｃｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ
3、及びＣｒ23Ｃ6 から成る群から選択される。アーク
持続蒸気の増加が必要な場合には、ビスマス、テルル、
及びタリウムから成る群から選択された有効量の三元合
金構成元素を上記合金に添加するのが良い。有効量は１
重量％未満であり、所望の電気的組成物が、配合段階に
おいて約０．１０〜０．９９重量％の三元合金構成元素
を前記合金に添加することにより形成される。三元合金
構成元素を１重量％未満に維持すれば、高温真空炉を用
いて製造を行うことができる。配合段階中に有効量のコ
バルトを電気的組成物に添加してその湿潤性を改善する
と共に本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織
の生成を促進するのが良い。コバルトの有効量は、約
０．５〜２．５重量％であり、好ましくは約１〜２％で
ある。上記合金は、約５０〜６０重量％のＡｇと約４０
〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2又はＣｒ、好ましくは約５８
重量％のＡｇと約４２重量％のＣｒ3 Ｃ2 、又は好まし
くは約５０重量％のＡｇと約５０重量％のＣｒから成
る。
炭化クロム及びクロムから成る群から選択された材料と
の合金から成る。炭化クロムは、Ｃｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ
3、及びＣｒ23Ｃ6 から成る群から選択される。アーク
持続蒸気の増加が必要な場合には、ビスマス、テルル、
及びタリウムから成る群から選択された有効量の三元合
金構成元素を上記合金に添加するのが良い。有効量は１
重量％未満であり、所望の電気的組成物が、配合段階に
おいて約０．１０〜０．９９重量％の三元合金構成元素
を前記合金に添加することにより形成される。三元合金
構成元素を１重量％未満に維持すれば、高温真空炉を用
いて製造を行うことができる。配合段階中に有効量のコ
バルトを電気的組成物に添加してその湿潤性を改善する
と共に本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織
の生成を促進するのが良い。コバルトの有効量は、約
０．５〜２．５重量％であり、好ましくは約１〜２％で
ある。上記合金は、約５０〜６０重量％のＡｇと約４０
〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2又はＣｒ、好ましくは約５８
重量％のＡｇと約４２重量％のＣｒ3 Ｃ2 、又は好まし
くは約５０重量％のＡｇと約５０重量％のＣｒから成
る。
【００１７】接点は、本質的に密度が１００％で気孔の
ない顕微鏡組織を有する。合金中にＡｇを使用すると、
所与の温度ではＣｕと比べＡｇの蒸気圧は高いので、ア
ーク蒸気が増える。Ａｇの高い蒸気圧と炭化クロムの低
熱伝導率との相乗作用により接点を小電流状態で動作さ
せることができる。このアークは接点から蒸発した金属
蒸気中で燃える。高い蒸気圧の材料により小電流で金属
は蒸発する。炭化クロムの低熱伝導率は熱を長く維持
し、これをゆっくりと時間をかけてＡｇに与え、Ａｇ金
属蒸気がアークを持続するようにする。発弧後、Ｃｒ又
は炭化クロムは表面中にきれいに分散するようになり、
この表面は元々の接点構造全体にわたり、接点表面間の
発弧に起因して生じる溶着部の破壊を容易にする脆弱な
表層となる。
ない顕微鏡組織を有する。合金中にＡｇを使用すると、
所与の温度ではＣｕと比べＡｇの蒸気圧は高いので、ア
ーク蒸気が増える。Ａｇの高い蒸気圧と炭化クロムの低
熱伝導率との相乗作用により接点を小電流状態で動作さ
せることができる。このアークは接点から蒸発した金属
蒸気中で燃える。高い蒸気圧の材料により小電流で金属
は蒸発する。炭化クロムの低熱伝導率は熱を長く維持
し、これをゆっくりと時間をかけてＡｇに与え、Ａｇ金
属蒸気がアークを持続するようにする。発弧後、Ｃｒ又
は炭化クロムは表面中にきれいに分散するようになり、
この表面は元々の接点構造全体にわたり、接点表面間の
発弧に起因して生じる溶着部の破壊を容易にする脆弱な
表層となる。
【００１８】この接点を製造する方法は、Ａｇと上記選
択材料の混合物を常温圧縮成形する段階と、未焼結ブラ
ンクを形成して未焼結ブランク中へ銀を高温溶浸させ、
本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織を得る
段階とから成る二段法である。本発明のこの方法は、銀
とＣｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 、及びＣｒから
成る群から選択された材料とを配合して配合物を形成す
る段階と、配合物を水素で処理して配合粉末塊を下塗り
／予備焼結する段階と、配合粉末塊を粒状化してこれを
メッシュスクリーンに通す段階と、配合粉末塊を再配合
して固形ブランクに成形する段階とを更に有する。第１
の配合段階では増圧器バーを用い、約３０〜５０分間、
好ましくは４５分間にわたって配合する。水素処理によ
り配合した粉末塊を下塗り／予備焼結する段階を、約９
００℃〜１１００℃の温度で約４０〜５５分間、好まし
くは約１０００℃の温度で４５分間実施する。粒状化し
た粉末塊を約１５〜２５メッシュ、好ましくは２５メッ
シュのスクリーンに通す。多孔性ブランクは、Ａｇ−Ｃ
ｒ3 Ｃ2 合金について理論密度約８０〜９０％であり、
Ａｇ−Ｃｒ合金について理論密度８７〜９３％である。
銀をブランク中へ溶浸させる段階を、ブランクを水素炉
内において１０００℃〜１２００℃の温度で約３０分間
〜１時間３０分間実施し、好ましくは１１００℃の温度
で約１時間実施する。銀溶浸により、本質的に密度が１
００％で気孔のない顕微鏡組織が得られる。
択材料の混合物を常温圧縮成形する段階と、未焼結ブラ
ンクを形成して未焼結ブランク中へ銀を高温溶浸させ、
本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組織を得る
段階とから成る二段法である。本発明のこの方法は、銀
とＣｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 、及びＣｒから
成る群から選択された材料とを配合して配合物を形成す
る段階と、配合物を水素で処理して配合粉末塊を下塗り
／予備焼結する段階と、配合粉末塊を粒状化してこれを
メッシュスクリーンに通す段階と、配合粉末塊を再配合
して固形ブランクに成形する段階とを更に有する。第１
の配合段階では増圧器バーを用い、約３０〜５０分間、
好ましくは４５分間にわたって配合する。水素処理によ
り配合した粉末塊を下塗り／予備焼結する段階を、約９
００℃〜１１００℃の温度で約４０〜５５分間、好まし
くは約１０００℃の温度で４５分間実施する。粒状化し
た粉末塊を約１５〜２５メッシュ、好ましくは２５メッ
シュのスクリーンに通す。多孔性ブランクは、Ａｇ−Ｃ
ｒ3 Ｃ2 合金について理論密度約８０〜９０％であり、
Ａｇ−Ｃｒ合金について理論密度８７〜９３％である。
銀をブランク中へ溶浸させる段階を、ブランクを水素炉
内において１０００℃〜１２００℃の温度で約３０分間
〜１時間３０分間実施し、好ましくは１１００℃の温度
で約１時間実施する。銀溶浸により、本質的に密度が１
００％で気孔のない顕微鏡組織が得られる。
【００１９】実験例 １ 以下の方法により、公称約５８重量％の銀と約４２重量
％のＣｒ3 Ｃ2 から成る改良型の電気接点を製造した。
１２２４ｇの銀粉末と１１７６ｇのＣｒ3 Ｃ2粉末を、
増圧器バーを装備したＶ形配合機で４５分間配合した。
配合した粉末塊を１０００℃の温度状態で４５分間にわ
たり水素処理して粉末塊を下塗り／予備焼結した。次
に、粉末塊をグラニュレータで粗砕し、或いは粒状化し
てから２０メッシュスクリーンに通した。次に、配合物
を、増圧器バーを取り外したＶ形配合機内で数分間再配
合した。次いで、固形一体の円筒形ブランクを常温圧縮
成形して理論密度が約８０〜９３％のＡｇ−Ｃｒ3 Ｃ2
組成物にした。次に、圧縮ブランク中の気孔を埋めるの
に必要な過剰量の銀を含む銀粉末を圧縮してディスク状
にしたものか、或いは固形一体の銀のいずれかをブラン
クの平坦な表面頂部上に配置することによりブランクに
銀を溶浸させ、次に、かかる集成体を１０００℃の温度
状態にある水素炉内に１時間置いた。銀溶浸後、接点を
従来型フライス削り法を用いると共に、或いは旋盤内で
回転させることにより機械加工すると、所望の大きさに
することができる。配合前に、アークを強化する目的
で、約１重量％以下の三元合金構成元素、例えばビスマ
ス、テルル、及びタリウム粉末をＡｇ／Ｃｒx Ｃy 粉末
配合物に添加するのが有利である。接点の湿潤性及び密
度を改善するために、１〜２重量％のコバルト粉末をＡ
ｇ／Ｃｒx Ｃy 粉末配合物に添加するのも有利である。
％のＣｒ3 Ｃ2 から成る改良型の電気接点を製造した。
１２２４ｇの銀粉末と１１７６ｇのＣｒ3 Ｃ2粉末を、
増圧器バーを装備したＶ形配合機で４５分間配合した。
配合した粉末塊を１０００℃の温度状態で４５分間にわ
たり水素処理して粉末塊を下塗り／予備焼結した。次
に、粉末塊をグラニュレータで粗砕し、或いは粒状化し
てから２０メッシュスクリーンに通した。次に、配合物
を、増圧器バーを取り外したＶ形配合機内で数分間再配
合した。次いで、固形一体の円筒形ブランクを常温圧縮
成形して理論密度が約８０〜９３％のＡｇ−Ｃｒ3 Ｃ2
組成物にした。次に、圧縮ブランク中の気孔を埋めるの
に必要な過剰量の銀を含む銀粉末を圧縮してディスク状
にしたものか、或いは固形一体の銀のいずれかをブラン
クの平坦な表面頂部上に配置することによりブランクに
銀を溶浸させ、次に、かかる集成体を１０００℃の温度
状態にある水素炉内に１時間置いた。銀溶浸後、接点を
従来型フライス削り法を用いると共に、或いは旋盤内で
回転させることにより機械加工すると、所望の大きさに
することができる。配合前に、アークを強化する目的
で、約１重量％以下の三元合金構成元素、例えばビスマ
ス、テルル、及びタリウム粉末をＡｇ／Ｃｒx Ｃy 粉末
配合物に添加するのが有利である。接点の湿潤性及び密
度を改善するために、１〜２重量％のコバルト粉末をＡ
ｇ／Ｃｒx Ｃy 粉末配合物に添加するのも有利である。
【００２０】実験例 ２ 以下の方法により、公称約５０重量％の銀と約５０重量
％のＣｒから成る改良型の電気接点を製造した。１００
０ｇの銀粉末と１０００ｇのＣｒ粉末を、増圧器バーを
装備したＶ形配合機で４５分間配合した。配合した粉末
塊を１０００℃の温度状態で４５分間にわたり水素処理
して粉末塊を下塗り／予備焼結した。次に、粉末塊をグ
ラニュレータで粗砕し、或いは粒状化してから２０メッ
シュスクリーンに通した。次に、配合物を、増圧器バー
を取り外したＶ形配合機内で数分間再配合した。次い
で、固形一体の円筒形ブランクを常温圧縮成形して理論
密度が約８０〜９３％のＡｇ−Ｃｒ組成物にした。次
に、圧縮ブランク中の気孔を埋めるのに必要な過剰量の
銀を含む銀粉末を圧縮してディスク状にしたものか、或
いは固形一体の銀のいずれかをブランクの平坦な表面頂
部上に配置することによりブランクに銀を溶浸させ、次
に、かかる集成体を１０００℃の温度状態にある水素炉
内に１時間置いた。銀溶浸後、接点を従来型フライス削
り法を用いると共に、或いは旋盤内で回転させることに
より機械加工すると、所望の大きさにすることができ
る。配合前に、アークを強化する目的で、約１重量％以
下の三元合金構成元素、例えばビスマス、テルル、及び
タリウムの粉末をＡｇ／Ｃｒ配合物に添加するのが有利
である。接点の湿潤性及び密度を改善するために、１〜
２重量％のコバルト粉末をＡｇ／Ｃｒ配合物に添加する
のも有利である。
％のＣｒから成る改良型の電気接点を製造した。１００
０ｇの銀粉末と１０００ｇのＣｒ粉末を、増圧器バーを
装備したＶ形配合機で４５分間配合した。配合した粉末
塊を１０００℃の温度状態で４５分間にわたり水素処理
して粉末塊を下塗り／予備焼結した。次に、粉末塊をグ
ラニュレータで粗砕し、或いは粒状化してから２０メッ
シュスクリーンに通した。次に、配合物を、増圧器バー
を取り外したＶ形配合機内で数分間再配合した。次い
で、固形一体の円筒形ブランクを常温圧縮成形して理論
密度が約８０〜９３％のＡｇ−Ｃｒ組成物にした。次
に、圧縮ブランク中の気孔を埋めるのに必要な過剰量の
銀を含む銀粉末を圧縮してディスク状にしたものか、或
いは固形一体の銀のいずれかをブランクの平坦な表面頂
部上に配置することによりブランクに銀を溶浸させ、次
に、かかる集成体を１０００℃の温度状態にある水素炉
内に１時間置いた。銀溶浸後、接点を従来型フライス削
り法を用いると共に、或いは旋盤内で回転させることに
より機械加工すると、所望の大きさにすることができ
る。配合前に、アークを強化する目的で、約１重量％以
下の三元合金構成元素、例えばビスマス、テルル、及び
タリウムの粉末をＡｇ／Ｃｒ配合物に添加するのが有利
である。接点の湿潤性及び密度を改善するために、１〜
２重量％のコバルト粉末をＡｇ／Ｃｒ配合物に添加する
のも有利である。
【００２１】図１は、圧縮された未焼結接点の銀溶浸に
より得られた銀−炭化クロム（Ａｇ−Ｃｒ3 Ｃ2 ）接点
の顕微鏡組織を５００倍に拡大して示す顕微鏡写真であ
る。高温圧縮成形及び高温銀溶浸から成る上述の製造方
法により、本質的に密度が１００％であって気孔がな
く、高電流遮断能力を備えた接点顕微鏡組織が得られ
る。
より得られた銀−炭化クロム（Ａｇ−Ｃｒ3 Ｃ2 ）接点
の顕微鏡組織を５００倍に拡大して示す顕微鏡写真であ
る。高温圧縮成形及び高温銀溶浸から成る上述の製造方
法により、本質的に密度が１００％であって気孔がな
く、高電流遮断能力を備えた接点顕微鏡組織が得られ
る。
【００２２】本発明の特定の実施例を詳細に説明した
が、当業者であれば、開示内容に照らして種々の設計変
更及び置換を想到できるので、開示した特定の構成は例
示に過ぎず、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的範
囲を限定するものではない。
が、当業者であれば、開示内容に照らして種々の設計変
更及び置換を想到できるので、開示した特定の構成は例
示に過ぎず、特許請求の範囲に記載の本発明の技術的範
囲を限定するものではない。
【００２３】
【図１】本質的に密度が１００％で気孔のない顕微鏡組
織を備えた銀−炭化水素接点を５００倍に拡大して示す
顕微鏡写真である。
織を備えた銀−炭化水素接点を５００倍に拡大して示す
顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム ロバート ロビック アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 15068 ニュー・ケンシントン グレンビ ュー・ドライブ 196 (72)発明者 ポール グラハム スレード アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 15221 ピッツバーグ ペン・アベニュー 1717 ナンバー610
Claims (20)
- 【請求項１】 ＡｇとＣｒx Ｃy 及びＣｒから成る群か
ら選択された材料との合金から成ることを特徴とする電
気接点。 - 【請求項２】 Ｃｒx Ｃy は、Ｃｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ
7 Ｃ3 、Ｃｒ23Ｃ6 及びその混合物から成る群から選択
されることを特徴とする請求項１の電気接点。 - 【請求項３】 アーク持続蒸気を増加するためにビスマ
ス、テルル、及びタリウムから成る群から選択された有
効量の三元合金構成元素が前記合金に添加されているこ
とを特徴とする請求項２の電気接点。 - 【請求項４】 所望の電気的組成物が、約０．１０〜
０．９９重量％の三元合金構成元素を前記合金に添加す
ることにより形成されていることを特徴とする請求項３
の電気接点。 - 【請求項５】 有効量のコバルトが電気的組成物に添加
されていて、その湿潤性が改善されると共に本質的に密
度が１００％で気孔のない顕微鏡組織が得られているこ
とを特徴とする請求項２の電気接点。 - 【請求項６】 約０．５〜２．５重量％のコバルトが前
記所望組成物に添加されていることを特徴とする請求項
５の電気接点。 - 【請求項７】 前記合金は、約５０〜６０重量％のＡｇ
と約４０〜５０重量％のＣｒ3 Ｃ2 を含むことを特徴と
する請求項６の電気接点。 - 【請求項８】 前記合金は、約５８重量％のＡｇと約４
２重量％のＣｒ3 Ｃ2 から成ることを特徴とする請求項
７の電気接点。 - 【請求項９】 本質的に密度が１００％で気孔のない顕
微鏡組織を有することを特徴とする請求項１の電気接
点。 - 【請求項１０】 ＡｇとＣｒx Ｃy 及びＣｒから成る群
から選択された材料との合金から成る電気接点の製造方
法において、Ａｇと上記選択材料の混合物を常温圧縮成
形し、未焼結ブランクを形成して未焼結ブランク中へ銀
を高温溶浸させ、本質的に密度が１００％で気孔のない
顕微鏡組織を得ることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 常温圧縮成形によりブランクを形成す
る段階では更に、ＡｇとＣｒ3 Ｃ2 、Ｃｒ7 Ｃ3 、Ｃｒ
23Ｃ6 、これら混合物及びＣｒから成る群から選択され
た材料とを配合して配合物を形成し、配合物を水素で処
理して配合粉末塊を下塗り／予備焼結し、配合粉末塊を
粒状化してこれをメッシュスクリーンに通し、配合粉末
塊を再配合して固形ブランクに成形することを特徴とす
る請求項１０の方法。 - 【請求項１２】 配合段階では、増圧器バーを用い、配
合段階を約３０〜５０分間実施することを特徴とする請
求項１１の方法。 - 【請求項１３】 配向段階を４５分間実施することを特
徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項１４】 配合物を水素で処理して配合粉末塊を
下塗り／予備焼結する段階では更に、約９００℃〜１１
００℃の温度で約４０〜５５分間加熱することを特徴と
する請求項１１の方法。 - 【請求項１５】 水素による処理段階を、約１０００℃
の温度で４５分間実施することを特徴とする請求項１４
の方法。 - 【請求項１６】 配合粉末塊を粒状化してこれをメッシ
ュスクリーンに通す段階では、約１５〜２５メッシュの
スクリーンを用いることを特徴とする請求項１１の方
法。 - 【請求項１７】 スクリーンのメッシュは約２０である
ことを特徴とする請求項１６の方法。 - 【請求項１８】 常温圧縮成形後において、ブランク
は、Ａｇ−Ｃｒ3 Ｃ2合金について理論密度約８０〜８
５％であり、Ａｇ−Ｃｒ合金について理論密度８７〜９
３％であることを特徴とする請求項１１の方法。 - 【請求項１９】 銀をブランク中へ溶浸させる段階で
は、ブランクを水素炉内において１０００℃〜１２００
℃の温度で約３０分間〜１時間３０分間加熱することを
特徴とする請求項１０の方法。 - 【請求項２０】 銀溶浸段階を、約１１００℃の温度で
約１時間実施して密度が１００％で気孔のない顕微鏡組
織を生じさせることを特徴とする請求項１９の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/220,129 US5516995A (en) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | Electrical contact compositions and novel manufacturing method |
| US220129 | 1994-03-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320578A true JPH07320578A (ja) | 1995-12-08 |
Family
ID=22822193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7094573A Pending JPH07320578A (ja) | 1994-03-30 | 1995-03-27 | 電気接点及びその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5516995A (ja) |
| EP (1) | EP0675514B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07320578A (ja) |
| KR (1) | KR100328644B1 (ja) |
| CN (1) | CN1071480C (ja) |
| DE (1) | DE69532175T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19537657A1 (de) * | 1995-10-10 | 1997-04-17 | Abb Patent Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kontaktstückes |
| CN1050215C (zh) * | 1997-12-24 | 2000-03-08 | 王千 | 低压电器用特种合金电触头材料 |
| TW200710905A (en) * | 2005-07-07 | 2007-03-16 | Hitachi Ltd | Electrical contacts for vacuum circuit breakers and methods of manufacturing the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1458477B2 (de) * | 1964-05-15 | 1973-05-10 | Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München | Verfahren zur herstellung eines durchdringungsverbundmetalls mit schichtweise verschiedener zusammensetzung fuer hochbelastbare elektrische kontakte |
| DE2346179A1 (de) * | 1973-09-13 | 1975-06-26 | Siemens Ag | Verbundmetall als kontaktwerkstoff fuer vakuumschalter |
| DE2659012C3 (de) * | 1976-12-27 | 1980-01-24 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren zum Herstellen eines Sinterkontaktwerkstoffes aus Silber und eingelagerten Metalloxiden |
| JPS579019A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-18 | Hitachi Ltd | Electrode for vacuum breaker |
| DE3213265A1 (de) * | 1981-04-10 | 1982-11-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka | Elektrisches kontaktmaterial |
| JPS60197840A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-07 | Toshiba Corp | 真空遮断器接点用焼結合金 |
| JPS6277439A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-09 | Toshiba Corp | 真空バルブ用接点材料 |
| US4954170A (en) * | 1989-06-30 | 1990-09-04 | Westinghouse Electric Corp. | Methods of making high performance compacts and products |
| JP2778826B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1998-07-23 | 株式会社東芝 | 真空バルブ用接点材料 |
| JPH0636657A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-10 | Fuji Electric Co Ltd | 真空遮断器用の接点材料およびその製造方法 |
-
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- 1994-03-30 US US08/220,129 patent/US5516995A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
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- 1995-03-28 DE DE69532175T patent/DE69532175T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-29 CN CN95103619A patent/CN1071480C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-30 KR KR1019950007078A patent/KR100328644B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-08-08 US US08/553,178 patent/US5828941A/en not_active Expired - Fee Related
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| DE69532175D1 (de) | 2004-01-08 |
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Legal Events
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