JPH0822734A - 真空バルブ用接点材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大電流遮断性能を維持しながら再点弧発生頻
度を低減した真空バルブ用接点材料を提供できる真空バ
ルブ用接点材料の製造方法を得る。 【構成】 ＣｕまたはＡｇの少なくとも１種より成る高
導電性成分とＣｒより成る耐弧性成分とで構成された被
熱処理体を所定の熱処理温度まで加熱する第１の工程
と、熱処理温度にて所定時間保持する第２の工程と、所
定時間保持後に冷却する第３の工程とを有し、第１の工
程を真空雰囲気、第２の工程を水素雰囲気とし、熱処理
温度を下げることなく、熱処理雰囲気を真空雰囲気から
水素雰囲気へ切替えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空バルブ用接点材料
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空バルブの接点に要求される基本的な
特性は、耐溶着、耐電圧および高しゃ断性である。しか
し、これら３要件に対しては相反する物理的性質が要求
されるので理想的に両立させることは困難であり、適用
する回路の優先要件を第１にして、他の要件は若干犠牲
にして対応しているのが現状である。

【０００３】例えば従来、高耐圧大容量真空しゃ断器に
おいては、溶着防止成分（Ｂｉ，Ｔｅ，Ｐｂなど）を５
重量％以下含有するＣｕ合金を電極接点として具備した
ものが知られている。

【０００４】ところが、近年の高電圧化要求に対して
は、耐電圧の面で十分ではない。すなわち、真空しゃ断
器は小型軽量、メンテナンスフリー、環境調和など、他
のしゃ断器に比べ優れた特徴を有するために、年々その
適用範囲も拡大され、従来一般的に使用されていた36ｋ
Ｖ以下の回路から更に高電圧の回路への適用が行われる
と共に、特殊回路、例えばコンデンサ回路を開閉する需
要も急増しているので、一層の耐高電圧化が必要となっ
ている。

【０００５】その達成を阻害している重要な要因の１つ
として、再点弧現象、再発弧現象が挙げられる。再点弧
現象は、製品の信頼性向上の観点から重要視されている
にもかかわらず、未だ防止技術は勿論のこと直接的な発
生原因についても明らかになっていない。

【０００６】上記高耐圧化に伴って、接点材料に対して
も、更に高耐圧でかつ再点弧現象の発生頻度の低い特性
を持つことが要求されている。接点材料の高耐圧化、無
再点弧化を図るには、耐圧的に欠陥となる脆弱な溶着防
止成分の量そのものを極力少なくしたり、過度に集中す
るのを避けること、ガス不純物やピンホール等を極力少
なくすること、接点合金自体の強度を大きくすること等
が望ましい。

【０００７】これらの観点から前述のＣｕ−Ｂｉ合金は
満足できるものではない。また、従来から使用されてい
るＣｕ−Ｗ接点は、耐電圧的にはかなり優れているもの
の、この焼結型接点合金は、製造方法的に気泡が残存し
易く、また溶着防止材を含有するために再点弧現象が発
生し易いという欠点がある。

【０００８】ところで、このような再点弧現象は、溶浸
操作後、その加熱状態で保持することにより発生頻度を
ある程度減少させ得ることが知られている。しかしなが
ら、このような加熱状態で接点を保持することにより、
一般的に蒸気圧の高い溶着防止材が失われるので耐溶着
性能が低下するだけでなく、高価な溶着防止材の逸失に
伴う経済的損失も大きい。

【０００９】そこで、本発明者らは、接点材料を加熱す
る過程において、放出されるガスの総量ならびに放出の
形態について詳細な研究を行ったところ、これら要因と
再点弧現象の発生には重要な相関があり、特に接点材料
を構成する原材料の個々について、これらガスの放出、
なかでも融点近傍で突発的に発生するガスの放出を制御
することにより、再点弧現象を効果的に抑制できること
を見出した。

【００１０】すなわち、接点材料を加熱していくと、吸
着ガスのほとんどは溶融点以下で脱ガスされ、溶融点近
傍で固溶したガスが放出されるが、さらに溶融点以上で
加熱放置すると、極めて短時間（例えば、数ミリ秒程
度）ではあるが、パルス的な突発性ガスの放出（数回な
いし数百回突発する）が観察される。

【００１１】これら突発性ガスにはＣ₂ Ｈ₂ ，ＣＨ₄ 等
が若干含まれるが、主体はＣＯ，ＣＯ₂ ，Ｏ₂ 等の酸素
系であることから、これら突発性ガスは接点材料に含ま
れる酸化物の分解により放出されるものと考えられる。

【００１２】本発明者らの研究によれば、再点弧現象の
多く発生する接点材料には、突発性ガスの放出も多い。
したがって、上述の知見よりすれば、接点材料をその融
点以上の温度で保持して、この突発性ガス因子を予め放
出させておくことにより、再点弧現象の発生を防止する
ことが考えられる。

【００１３】しかしながら、真空バルブ用接点材料は、
Ｃｕを相当量含有し、これらの酸化物を分解して除くた
めには、例えば10^-2〜10^-4Torrの真空度において約1200
℃以上の温度が必要となる。このため、蒸気圧の高いＢ
ｉ，Ｐｂ，Ｔｅ，Ｓｂ等の溶着防止材を含む接点材料に
ついて上記のような熱処理を行うことは、高価な溶着防
止材の損失を招き、また接点材料の基本的な機能の一つ
である溶着防止性能が失われることになる。

【００１４】一方、溶着防止材として、例えばＢｉを加
熱して行くと、400 〜 500℃近傍で極めて激しく複数種
のガスを放出する。このような放出ガスの一部は、昇温
過程にあるＣｕ等と結合して比較的安定な化合物を作
り、溶解作業中に一部は分解するが、他の一部はなお残
存し突発性ガスの一因となる。

【００１５】このような突発性ガスの放出は、例えば純
度 99.9999％のＢｉを原料として使用しても、酸化ある
いはガス吸着が進行する状態で放置しておく場合にはな
お認められる。

【００１６】上述のような観察は、溶着防止材を含む接
点材料において、Ｃｕ等の高導電性材料と溶着防止成分
とについて個別の熱処理により突発性ガスの原因となる
不純物を予め除いておくことの必要性を示唆していると
共に、接点合金の製造または熱処理過程において、るつ
ぼ、ボート、板などから放出される放出ガスにより接点
合金が受ける汚染も管理する必要性を示唆している。

【００１７】前者の知見によって、本発明者らは、突発
性ガスの軽減に対し、構成元素をあらかじめ個別に熱処
理する技術を開発し、ある程度有効でそれに伴い再点弧
発生確率も減少する傾向にあることを認めている。

【００１８】後者の知見によって本発明者らは、溶解ま
たは焼結時に接点合金の近傍にあるるつぼ、ボート、板
等の材質およびその表面の物理的、化学的状態が突発性
ガスの放出形態に重要な影響を与え、かつその結果再点
弧発生確率の大小にも関連する傾向にあることを認めて
いる。

【００１９】特に、前者技術による接点合金の構成元素
レベルでの管理による突発性ガス放出の軽減効果を後者
技術との重畳によって確実かつ効率的に向上させ得るこ
とも認めている。

【００２０】さらに、接点合金に含有される全ガス量中
に占める突発性ガス量も再点弧発生頻度に影響を与える
ことを見出した。なお突発性ガスは、実際上数ミリ秒程
度の短時間に放出されるので、その量を測定するには手
間を要する。そこで、前述のように所定温度など一定条
件下で求めた突発性ガス量の接点合金中に占める比率に
よって管理すると便利であり、再点弧発生頻度との相関
性も確認している。

【００２１】接点合金の製造または熱処理においては突
発性ガスの発生を極力、少なくすることが必要である
が、これが厳密にゼロにすることは技術上困難であるの
で、再点弧の発生が認められる限界に突発性ガス量の上
限量を制限すればよい。

【００２２】上記した理由によって、接点材料に固溶や
吸着する例えば酸素ガスを低減化するために、真空バル
ブ用接点材料の製造または熱処理は、目的の所定熱処理
温度までの昇温作業から所定熱処理的温度に保持する焼
結、溶浸作業の雰囲気は、一般に真空中で実施してい
る。その結果、雰囲気を制御しない場合に比してほぼ１
／10〜１／1000程度に低軽し実用に供している。水素中
で実施した場合、残存する水素ガスは真空中より増加す
るが、酸素ガスを低減化させるという観点からは同じ傾
向である。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上述した様に、従来で
は昇温作業から焼結、溶浸作業に至る熱処理雰囲気を真
空中又は水素中とすることによってガス量を低軽化して
いるが、近年の高電圧化要求、大電流化要求に対して
は、このガス量レベルでは十分ではなく、さらに再点弧
発生頻度の低減化に有益な突発性ガスの抑制に対して
は、熱処理雰囲気の選択に配慮がなされていなかった。
本発明の目的は、大電流遮断性能を維持しながら再点弧
発生頻度を低減させることができる真空バルブ用接点材
料の製造方法を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ＣｕまたはＡｇの少なくとも１種より成る
高導電性成分とＣｒより成る耐弧性成分とで構成された
被熱処理体を所定の熱処理温度まで加熱する第１の工程
と、熱処理温度にて所定時間保持する第２の工程と、所
定時間保持後に冷却する第３の工程とを有し、前記第１
の工程、前記第２の工程または第３の工程における雰囲
気を選択し、前記熱処理温度を下げることなく、熱処理
雰囲気を所望の雰囲気へ切替えるようにしたことを要旨
とする。

【００２５】

【作用】このような構成において、熱処理の最初すなわ
ち（工程Ｉ）または（工程Ｉ）と（工程II）を、まず真
空雰囲気中で被熱処理体に加熱処理を与える効果は、被
熱処理体の表面や構成粒子間の隙間等にルーズに、しか
し大量に付着、吸着している各種気体（酸素、窒素等）
及び水分の大部分を素早く確実に取除く。これに対して
熱処理の最初を水素雰囲気とした時には、短時間に大量
の各種気体及び水分を取除く事が困難なばかりか、特に
構成粒子間の隙間等に気体及び水分が残存する場合があ
り、ガス量レベルの低減とくに突発性ガス量を低減した
接点材料の製造に不利となる。これは所望の大電流遮断
性能を維持しながら、再点弧の発生頻度を低減する信頼
性の高い真空バルブの提供を困難とする。

【００２６】次いで、熱処理の後半すなわち（工程II）
または（工程II）と（工程III ）を、水素雰囲気中で被
熱処理体に冷却処理または加熱処理と冷却処理を与える
効果は、真空雰囲気中での加熱処理では除去出来なかっ
た被熱処理体の構成粒子間の細部になお残存している気
体や付着物、被膜を分解除去（含む酸化物の還元）す
る。これに対して熱処理の後半を真空雰囲気とした時に
は、上記効果が得られないのみならず被熱処理体の冷却
速度を小としその結果、経済性の低下と共に被熱処理体
内部の収縮孔の発生を助長し、健全な接点素材を得るの
に妨げとなる。

【００２７】熱処理温度を下げることなく熱処理雰囲気
を、真空雰囲気から水素雰囲気へ切替える事の効果は、
一般に工業用熱処理炉ではどんなに十分に管理してもリ
ークガスの侵入炉壁などからのガス放出を避ける事は不
可能である。熱処理炉の温度が冷却した時これらのガス
は、炉壁など炉内面に再吸着しガスの供給源となる。こ
の様な雰囲気の中に前記真空雰囲気での熱処理を終了し
た被熱処理体を置く事は、被熱処理体にもガスの再付
着、再侵入の現象が生じる。従ってこの現象を避ける為
には、被熱処理体を冷却する事なく雰囲気の切替えを行
う事が有利である。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。なお、本実施例では、アーク区域に使用される
材料、すなわち接点、および必要により電極、導電軸、
シールドなどの材料として、それぞれその溶融点より少
なくとも50℃高い加熱状態下で放出される突発性ガスの
総量がそれぞれ材料中の全ガス量の１％未満であるもの
を使用したものとする。

【００２９】図１は本発明の一実施例を示す真空バルブ
の正断面図であり、図２はその要部拡大図である。これ
らの図において、しゃ断室１は、セラミック等の絶縁材
料によりほぼ円筒状に形成された絶縁容器２と、この両
端に密閉機構３，３ａを介して設けた金属製蓋体４およ
び５とで真空気密に密閉されている。

【００３０】さらに、しゃ断室１内には、一対の電極棒
６，７の互いに対向する端部にそれぞれ固定電極８およ
び可動電極９が配設されている。また、可動電極９の電
極棒７には、ベローズ10が取付けられ、しゃ断室１内を
真空気密に保持しながら、電極９の往復動による一対の
電極８，９の開閉を可能にしている。

【００３１】ベローズ10は、フード11により覆われ、ア
ーク蒸気の被着を防止しており、しゃ断室１内には円筒
状金属容器12が設けられ、絶縁容器２へのアーク蒸気の
被着を防止している。

【００３２】一方、可動電極９は図２に示すように、導
電棒７にろう材13によって固定されるか、またはかしめ
によって圧着接続（図示せず）されており、その上には
可動接点14がろう材15によって接合されている。

【００３３】また固定電極８も向きが逆となるのみでほ
ぼ同様であり、これには固定接点１４ａが設けられてい
る。本実施例に用いられる材料を製造するために用いる
素材は、従来のそれと異なるものではない。

【００３４】例えば、電極或いは導電軸は無酸素銅、脱
酸銅、電解銅などを原材とする銅又は銅合金が使用さ
れ、接点合金は上記銅、銀またはその両方が用いられ、
その最大値は接点合金中の耐溶着防止材の量を差し引い
た量であり、その最小値は導電性の観点から１５％以上
は必要である。

【００３５】また、溶着防止材としては、Ｂｉ，Ｐｂ，
Ｔｅ，Ｓｂの少なくとも一種が用いられ、これら溶着防
止材は、接点合金に要求される耐溶着性の程度に応じ、
その量は５％の範囲で用いられる。

【００３６】本実施例の製造技術の実施に於いては、十
分に管理した状態のるつぼ又は容器を用いて接点素材へ
のるつぼなどからの不純物、ガスなどの侵入、拡散を防
止し、突発性ガスの発生要因となる可能性のある因子を
削除して行うことがポイントである。その意味におい
て、事前にるつぼなどを所定条件で脱ガスすることは、
補助技術として有益である。

【００３７】るつぼなどの状態を管理すること以外に、
その材質の選択も突発性ガスの軽減化に補助技術として
有益である。本技術と補助技術との組合わせによって、
突発性ガスの少ない接点素材を得る。得られた接点素材
について必要に応じて切削研磨等の加工を行い、或いは
必要に応じて鍛造圧延などの塑性加工を与えることによ
り所望の形状の接点が得られる。

【００３８】なお、接点材料の評価は、後述する突発性
ガス放出および再点弧発生確率の２つの条件に基づいて
行った。本実施例に用いられる材料の内、最も厳しくア
ーク区域に用いられる接点合金を得る一例は下記のとお
りである。以下、表１〜表２を参照し、サンプルテスト
によって更に具体的に説明する。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】実施例：１〜２、比較例：１〜３ （実施例：１）1300℃以上の温度で精製したＣｕと、13
00℃以上の温度で脱ガスしたＣｒを原料として、Ｃｕ，
Ｃｒ粉を混合、４トン／cm² で成型して被熱処理体を得
た。

【００４２】これを真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）、真
空雰囲気中1000℃で固相焼結（工程II）後この温度で水
素雰囲気に切替え水素雰囲気中で冷却（工程III ）し、
Ｃｕ−25Ｃｒ接点素材を製造した。 （比較例：１）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒを原料として、Ｃｕ，Ｃｒ粉を混合、４トン／cm
² で成型して被熱処理体を得た。

【００４３】これを真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）、真
空雰囲気中1000℃で固相焼結（工程II）後、そのまま真
空雰囲気中で 500℃近傍まで冷却（工程III ）の後、水
素雰囲気に切替え室温まで冷却（工程III ）し、Ｃｕ−
25Ｃｒ接点素材を製造した。 （比較例：２）上記（実施例：１）に於いて、真空雰囲
気中で昇温（工程Ｉ）、真空雰囲気中1000℃で固相焼結
（工程II）後、そのまま真空雰囲気中で室温まで冷却
（工程III ）し、接点素材を製造した。 （比較例：３）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒを原料として、Ｃｕ，Ｃｒ粉を混合、４トン／cm
² で成型して被熱処理体を得た。

【００４４】これを水素雰囲気中で昇温（工程Ｉ）、水
素雰囲気中1000℃で固相焼結（工程II）後、そのまま水
素雰囲気中で室温まで冷却（工程III ）し、Ｃｕ−25Ｃ
ｒ接点素材を製造した。 （実施例：２）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒを原料として、Ｃｕ，Ｃｒ粉を混合、４トン／cm
² で成型して被熱処理体を得た。

【００４５】これを真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）、水
素雰囲気中1000℃で固相焼結（工程II）後この温度で水
素雰囲気に切替え水素雰囲気中で冷却（工程III ）し、
Ｃｕ−25Ｃｒ接点素材を製造した。

【００４６】実施例：３〜４、比較例：４〜５ （実施例：３）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒ粉を用意する。

【００４７】Ｃｒ粉を真空雰囲気中で1150℃以上の温度
で焼結して得たＣｒスケルトンと、Ｃｕとを重ね合わせ
ながら真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）し、1170℃に加熱
保持し前記Ｃｒスケルトンの空隙中に、溶融したＣｕを
真空溶浸（工程II）させ、この温度で水素雰囲気に切替
え水素雰囲気中で冷却（工程III ）し、Ｃｕ−25Ｃｒ接
点素材を製造した。 （比較例：４）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒ粉を用意する。

【００４８】Ｃｒ粉を真空雰囲気中で1150℃以上の温度
で焼結して得たＣｒスケルトンと、Ｃｕとを重ね合わせ
ながら真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）し、1170℃に加熱
保持し前記Ｃｒスケルトンの空隙中に、溶融したＣｕを
真空溶浸（工程II）させた後、そのまま真空雰囲気中で
室温まで冷却（工程III ）し、Ｃｕ−25Ｃｒ接点素材を
製造した。 （比較例：５）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒ粉を用意する。

【００４９】Ｃｒ粉を真空雰囲気中で1150℃以上の温度
で焼結して得たＣｒスケルトンと、Ｃｕとを重ね合わせ
ながら真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）し、1170℃に加熱
保持し前記Ｃｒスケルトンの空隙中に、溶融したＣｕを
水素雰囲気中溶浸（工程II）させ、そのまま水素雰囲気
中で冷却（工程III ）し、Ｃｕ−25Ｃｒ接点素材を製造
した。 （実施例：４）上記（実施例：１）と同様、1300℃以上
の温度で精製したＣｕと、1300℃以上の温度で脱ガスし
たＣｒ粉を用意する。

【００５０】Ｃｒ粉を真空雰囲気中で1150℃以上の温度
で焼結して得たＣｒスケルトンと、Ｃｕとを重ね合わせ
ながら真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）し、1170℃に加熱
保持し前記Ｃｒスケルトンの空隙中に、溶融したＣｕを
水素雰囲気中溶浸（工程II）させ、そのまま水素雰囲気
中で冷却（工程III ）し、Ｃｕ−25Ｃｒ接点素材を製造
した。

【００５１】以上実施例１〜４，比較例１〜５から明ら
かなように、昇温（工程Ｉ）と加熱保持（工程II）を真
空雰囲気中、冷却（工程III ）を水素雰囲気とし、かつ
その雰囲気の切替え雰を加熱保持温度の高温度で行う事
によって効果を発揮する。比較例：１に示すように雰囲
気の切替え雰を 500℃近傍まで冷却してから行ったので
は効果が低い事が分かった（実施例：１と比較例：１の
対比）。また、雰囲気の切替えの無い場合では十分な特
性が得られていない（比較例：２〜３、比較例：４〜
５）。

【００５２】実施例：５〜８ （実施例：５）一方、溶着防止成分として例えばＢｉを
含むＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉ合金では、 600℃以上の温度で精
製したＢｉを原料として用意する。Ｃｕ，Ｃｒは上記
（実施例：１）と同様である。

【００５３】Ｃｕ，Ｃｒ，Ｂｉ粉を混合、成型して被熱
処理体を得て、これを真空雰囲気中で昇温（工程Ｉ）、
真空雰囲気中1000℃で固相焼結（工程II）後、この温度
で水素雰囲気に切替え水素雰囲気中で冷却（工程III ）
し、Ｃｕ−50Ｃｒ−0.2 Ｂｉ接点素材を製造した。 （実施例：６）上記（実施例：１）と同様、 600℃以上
の温度で精製したＢｉを原料として用意する。Ｃｕ，Ｃ
ｒは上記（実施例：１）と同様である。

【００５４】Ｃｒスケルトン中にＣｕＢｉを 160℃で真
空雰囲気中溶浸（工程II）させた後、この温度で水素雰
囲気に切替え水素雰囲気中で冷却固化（工程III ）し、
Ｃｕ−25Ｃｒ−0.2 Ｂｉ接点素材を製造した。

【００５５】以上の様に、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｂｉ合金に於い
ても同様の効果が得られている（実施例：５〜６）。ま
た、実施例：５〜６では、溶着防止成分としてＢｉを含
むＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉ合金について示したが、Ｂｉ以外の
溶着防止成分としてＴｅを含むＣｕ−Ｃｒ−Ｔｅ合金、
Ｓｂを含むＣｕ−Ｃｒ−Ｓｂ合金に対しても有効であ
る。

【００５６】例えば 600℃以上の温度で精製したＴｅを
原料として用意する。Ｃｕ，Ｃｒは上記（実施例：１）
と同様である。Ｃｒスケルトン中にＣｕＢｉを1120℃で
真空雰囲気中溶浸（工程II）させた後、この温度で水素
雰囲気に切替え水素雰囲気中で冷却固化（工程III ）
し、Ｃｕ−50Ｃｒ−４Ｔｅ接点素材を製造した。Ｃｕ−
Ｃｒ−Ｔｅ合金に於いてもＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉ合金とほぼ
同様の効果が得られている。

【００５７】さらに、Ｓｂを含むＣｕ−Ｃｒ−Ｓｂ合金
に於いては、 600℃以上の温度で精製したＳｂを原料と
して用意する。Ｃｕ，Ｃｒは上記（実施例：１）と同様
である。Ｃｒスケルトン中にＣｕＳｂを1100℃で真空雰
囲気中溶浸（工程II）させた後、この温度で水素雰囲気
に切替え水素雰囲気中で冷却固化（工程III ）し、Ｃｕ
−50Ｃｒ−0.2 Ｓｂ接点素材を製造した。Ｃｕ−Ｃｒ−
Ｓｂ合金に於いてもＣｕ−Ｃｒ−Ｂｉ合金とほぼ同様の
効果が得られている。 （実施例：７）1300℃以上の温度で精製したＣｕを粉砕
して得たＣｕ粉と、1300℃以上の温度で脱ガスしたＣｒ
粉とを原料として、Ｃｕ，Ｃｒ粉を混合、４トン／cm²
で成型して被熱処理体を得た。

【００５８】被熱処理体を真空雰囲気中で 950℃の温度
まで昇温（工程Ｉ）し、 950℃に加熱保持（工程II）し
ＣｕＣｒスケルトンを得た後、真空雰囲気中で更に1200
℃に昇温（工程Ｉ）し、1200℃で再度加熱保持（工程I
I）し、前記ＣｕＣｒスケルトンの空隙中に、溶融した
Ｃｕを真空溶浸させ、この温度で水素雰囲気に切替え水
素雰囲気中で冷却（工程III ）し、Ｃｕ−50Ｃｒ接点素
材を製造した。 （実施例：８）1300℃以上の温度で精製したＣｕを粉砕
して得たＣｕ粉と、1300℃以上の温度で脱ガスしたＣｒ
粉とを原料として、Ｃｕ，Ｃｒ粉を混合、４トン／cm²
で成型して被熱処理体を得た。

【００５９】被熱処理体を真空雰囲気中で1030℃の温度
まで昇温（工程Ｉ）し、1030℃に加熱保持（工程II）の
途中で、真空雰囲気から水素雰囲気に切替え水素雰囲気
中で冷却（工程III ）し、Ｃｕ−50Ｃｒ接点素材を製造
した。

【００６０】以上の様に、昇温（工程Ｉ）加熱保持（工
程II）のサイクルを複数回繰り返す事によって、優れた
効果が示された（実施例：７）。また、加熱保持（工程
II）の途中に雰囲気の切替えを行っても優れた効果が示
された（実施例：８）。

【００６１】実施例：９〜18 上記した実施例１〜８，比較例１〜５は、高導電性成分
としてＣｕ、耐弧性成分としてＣｒを代表例として示し
たが、本発明方法ではＣｕ−Ｃｒ，Ｃｕ−Ｃｒ−Ｂｉに
限る事なく適用出来る。例えばＣｕ−Ｃｒに於けるＣｒ
の一部をＷ（実施例−９），Ｃｒの一部をＭｏ（実施例
−10），Ｃｒの一部をＴｉ（実施例−11），Ｃｒの一部
をＴａ（実施例−12），Ｃｒの一部をＮｂ（実施例−1
3）で置換した接点の製造でも効果を発揮する。

【００６２】また、Ｃｒ以外の耐弧性成分としてＷ，Ｍ
ｏ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｎｂを選択したＣｕ合金に於いても同
様の効果を発揮する（実施例：14〜19）。また、上記し
た実施例１〜８，比較例１〜５は、高導電性成分として
Ｃｕを代表例として示したが、本発明方法ではＣｕに限
る事なく、Ａｇであっても更に耐弧性成分を炭化物とし
たＡｇ−ＷＣであっても同様の効果を発揮する。 （サンプルテストについて） （ａ）突発性ガス放出 インゴットより切出した試料を突発性ガス放出測定用真
空装置内に設置し、室温から溶融点を越える所定温度に
至るまで定速度で加熱（例えばＣｕ−Ｃｒのときには12
50℃）し、一定時間放置中（例えばＣｕ＝Ｃｒのときに
は30分保持）に突発的に放出される回数の積算値を真空
度10^-5〜10^-6Torr雰囲気で計測する。 （ｂ）再点弧発生確率 径30mm、厚さ５mmの円板状接点片を、デイマウンタブル
型真空バルブに装着し、６ＫＶ× 500Ａの回路を2000回
しゃ断した時の再点弧発生頻度を測定し、２台のしゃ断
器（バルブとして６本）のばらつき幅（最大および最
小）で示した。

【００６３】接点の装着に際しては、ベーキング加熱
（ 450℃、30分）のみ行い、ろう材の使用ならびにこれ
に伴う加熱は行わなかった。なお全ガス量は、1500℃以
上の高温度に所定時間保持している間に放出されるガス
量とした。

【００６４】すなわち高真空中に保持した例えばカーボ
ンるつぼ中に試料を収容し、カーボンるつぼに直接通電
するか、または高周波加熱などの方法によって加熱し、
試料から放出するガスを定量する。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、製造時の
各工程の雰囲気を適切に調整しているので、大電流遮断
性能を維持しながら再点弧の発生頻度を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するための真空バルブ
の断面図。

【図２】［図１］の要部拡大図。

【符号の説明】

８…固定電極、９…可動電極、14，14ａ…接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 淑子 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 山本 敦史 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣｕまたはＡｇの少なくとも１種より成
   る高導電性成分とＣｒより成る耐弧性成分とで構成され
   た被熱処理体を所定の熱処理温度まで加熱する第１の工
   程と、前記熱処理温度にて所定時間保持する第２の工程
   と、前記所定時間保持後に冷却する第３の工程とを有
   し、前記第１の工程を真空雰囲気、前記第２の工程を水
   素雰囲気とし、前記熱処理温度を下げることなく、熱処
   理雰囲気を真空雰囲気から水素雰囲気へ切替えるように
   したことを特徴とする真空バルブ用接点材料の製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記第１の工程および第２の工程を複数
   回繰り返すことを特徴とする請求項１記載の真空バルブ
   用接点材料の製造方法。
3. 【請求項３】 ＣｕまたはＡｇの少なくとも１種より成
   る高導電性成分とＣｒより成る耐弧性成分とで構成され
   た被熱処理体を所定の熱処理温度まで加熱する第１の工
   程と、前記熱処理温度にて所定時間保持する第２の工程
   と、前記所定時間保持後に冷却する第３の工程とを有
   し、前記第１の工程および第２の工程を真空雰囲気、前
   記第３の工程を水素雰囲気とし、前記熱処理温度を下げ
   ることなく、熱処理雰囲気を真空雰囲気から水素雰囲気
   へ切替えるようにしたことを特徴とする真空バルブ用接
   点材料の製造方法。
4. 【請求項４】 前記第２の工程の途中または第３の工程
   の途中で、前記熱処理温度を下げることなく、熱処理雰
   囲気を真空雰囲気から水素雰囲気へ切替えるようにした
   ことを特徴とする請求項３記載の真空バルブ用接点材料
   の製造方法。
5. 【請求項５】 真空雰囲気から水素雰囲気への切替え
   は、被熱処理体を水素雰囲気室へ移動させることにより
   行うようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４の
   いずれかに記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
6. 【請求項６】 真空雰囲気から水素雰囲気への切替え
   は、真空雰囲気中へ水素を注入することにより行うよう
   にしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか
   に記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
7. 【請求項７】 前記被熱処理体の耐弧性成分は、Ｃｒの
   一部または総てをＷ，Ｍｏ，Ｔｉ，ＴａおよびＮｂのう
   ちの１種より成ることを特徴とする請求項１〜請求項６
   のいずれかに記載の真空バルブ用接点材料の製造方法。
8. 【請求項８】 前記被熱処理体の高導電性成分は、Ｃｕ
   を含有し、Ｃｕに対して５ｗｔ％以下のＢｉ，Ｔｅおよ
   びＳｂのうちの１種を含むＣｕＢｉ，ＣｕＴｅ，ＣｕＳ
   ｂのいずれかであることを特徴とする請求項１〜請求項
   ７のいずれかに記載の真空バルブ用接点材料の製造方
   法。