JPS589952A - 電気接点材料 - Google Patents
電気接点材料Info
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- JPS589952A JPS589952A JP56108535A JP10853581A JPS589952A JP S589952 A JPS589952 A JP S589952A JP 56108535 A JP56108535 A JP 56108535A JP 10853581 A JP10853581 A JP 10853581A JP S589952 A JPS589952 A JP S589952A
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Landscapes
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- Contacts (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電流を通電開閉する機器に使用する電気接点材
料に関するものである〇 近年、ノーヒユーズブレーカを始めとする気中しゃ断器
や開閉器等の機器は小型、高性能化のすう勢にあり、こ
れに伴って接点材料への負荷が厳しくなり、接点性能の
向上が強く要請されている。
料に関するものである〇 近年、ノーヒユーズブレーカを始めとする気中しゃ断器
や開閉器等の機器は小型、高性能化のすう勢にあり、こ
れに伴って接点材料への負荷が厳しくなり、接点性能の
向上が強く要請されている。
又機器の小型化により接点寸法の小型化、接触圧力の低
下の傾向にあり、これによって電流しゃ断時に生ずる消
耗、飛散が増大し接点の溶着や機器の絶縁劣化、さらに
定格電流開閉時に温度上昇が起り易いといった問題が生
じている。このような 。
下の傾向にあり、これによって電流しゃ断時に生ずる消
耗、飛散が増大し接点の溶着や機器の絶縁劣化、さらに
定格電流開閉時に温度上昇が起り易いといった問題が生
じている。このような 。
特性改善の要望に答えるものの一つとしてＡｇ −Ｎｉ
−窒化物合金が開発されている。しかしながら、この合
金は、耐消耗性はすぐれているものの、接触抵抗が高く
、また耐溶着性でも十分満足するものでなく、その使用
範囲は限定されている。
−窒化物合金が開発されている。しかしながら、この合
金は、耐消耗性はすぐれているものの、接触抵抗が高く
、また耐溶着性でも十分満足するものでなく、その使用
範囲は限定されている。
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり耐溶着性
、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、かつ温度上昇が
低い実用性に優れた接点合金を提供するものである。更
に本発明合金は高価な銀量を可成り少くしても接点とし
て使用可能な安価な接点合金を提供するものである。
、耐消耗性、耐絶縁性を併せて具備し、かつ温度上昇が
低い実用性に優れた接点合金を提供するものである。更
に本発明合金は高価な銀量を可成り少くしても接点とし
て使用可能な安価な接点合金を提供するものである。
本発明による合金は、鉄族金属と銀にＩＶａ、Ｖａ。
Ｖｌａ 、 Ｖｌｌａ、 ■族金属の窒化物及びグラフ
ァイト（Ｇ ｒ）を分散含有せしめ、かつ鉄族金属中に
一部もしくは全ての窒化物を固溶せしめたことを特徴と
する電気接点材料である。
ァイト（Ｇ ｒ）を分散含有せしめ、かつ鉄族金属中に
一部もしくは全ての窒化物を固溶せしめたことを特徴と
する電気接点材料である。
以下本発明による合金の特徴を説明する。
既に知られているＡｇ −Ｎｉ−窒化物合金についテ検
討を行った結果、銀の融点以下の焼結体では、ニッケル
及び窒化物粒子が単独に存在するだけであり、接点性能
面でもＡｇ−Ｃｄ０と比べ大電流下での消耗はむしろ良
くない結果となった。しかし銀の融点以上で焼結すると
、ニッケル金属中に窒化物の７部または全部が固溶した
合金となり、電流の開閉時に発生するアーク熱での消耗
、飛散が少く、機器の絶縁劣化も少ない効果があること
かわかった。しかしながら、ニッケルや窒化物は耐酸化
性が悪く、開閉時に発゛生ずるアーク熱によって酸化し
、接触抵抗を増大させ機器の温度上昇が高くなる欠点が
あることを確認した。このため、使用範囲が狭く実用性
に乏しいことがわかった〇本発明者らはニッケルを含め
、鉄、コバルト等の鉄族金属や窒化物の酸化防止をはか
り、温度上昇をおさえ、且つ耐溶着性の向上につき種々
検討した結果、還元性に優れたＧｒ を上記接点合金に
添加せしめると、Ｇｒ は電気開閉時の熱で分解して
還元ガスを発生し鉄族金属や窒化物を酸化から防止し接
触抵抗を小さく抑え、機器の温度上昇を低下せしめると
共にｏｒの潤滑性により耐溶着性を高めることがわかっ
た。さらに、Ｇｒの添加により開閉時に発生するアーク
熱で窒化物が、分散されたＧｒ と反応し炭化物を形成
するために起こる吸熱反応やＮ２ガス放出による消弧作
用により大幅に耐アーク消耗特性が改善される事が判っ
た。
討を行った結果、銀の融点以下の焼結体では、ニッケル
及び窒化物粒子が単独に存在するだけであり、接点性能
面でもＡｇ−Ｃｄ０と比べ大電流下での消耗はむしろ良
くない結果となった。しかし銀の融点以上で焼結すると
、ニッケル金属中に窒化物の７部または全部が固溶した
合金となり、電流の開閉時に発生するアーク熱での消耗
、飛散が少く、機器の絶縁劣化も少ない効果があること
かわかった。しかしながら、ニッケルや窒化物は耐酸化
性が悪く、開閉時に発゛生ずるアーク熱によって酸化し
、接触抵抗を増大させ機器の温度上昇が高くなる欠点が
あることを確認した。このため、使用範囲が狭く実用性
に乏しいことがわかった〇本発明者らはニッケルを含め
、鉄、コバルト等の鉄族金属や窒化物の酸化防止をはか
り、温度上昇をおさえ、且つ耐溶着性の向上につき種々
検討した結果、還元性に優れたＧｒ を上記接点合金に
添加せしめると、Ｇｒ は電気開閉時の熱で分解して
還元ガスを発生し鉄族金属や窒化物を酸化から防止し接
触抵抗を小さく抑え、機器の温度上昇を低下せしめると
共にｏｒの潤滑性により耐溶着性を高めることがわかっ
た。さらに、Ｇｒの添加により開閉時に発生するアーク
熱で窒化物が、分散されたＧｒ と反応し炭化物を形成
するために起こる吸熱反応やＮ２ガス放出による消弧作
用により大幅に耐アーク消耗特性が改善される事が判っ
た。
第１図は、この反応の自由エネルギー変化を示すもので
ありほとんど／！；０００Ｋにて、この反応が進行する
ことがわかる。
ありほとんど／！；０００Ｋにて、この反応が進行する
ことがわかる。
鉄族金属はＦｅ 、 Ｃｏ 、 Ｎｉ等であり、２〜１
．０重量％であり好ましくは２Ｏ−ｊ（７重量％が適当
である。２重量％以下では鉄族金属が鎖中に分散し、窒
化物のり溶が起きず耐消耗性が向上しない。また６０重
量％以上ではａｒを添加しても接触抵抗が低下せず温度
上昇特性の向上効果がない。
．０重量％であり好ましくは２Ｏ−ｊ（７重量％が適当
である。２重量％以下では鉄族金属が鎖中に分散し、窒
化物のり溶が起きず耐消耗性が向上しない。また６０重
量％以上ではａｒを添加しても接触抵抗が低下せず温度
上昇特性の向上効果がない。
窒化物としてはチタン、ジルコニウム、ニオブ、クロム
、モリプデベマンガン、鉄、パ１ナジウム、タンタル等
のＩＶａ 、 Ｖａ 、 Ｖｉａ 、 Ｖｌｌａ 、■
族の窒化物が効果があり、その量としてはｊ〜ＳＯ重量
％が好ましく、特に１０−２３重量％が特性が良い。窒
化物が５重１ｔｑ６以下では鎖中の窒化物量が少な過ぎ
て耐消耗性が不充分であり、ＳＯ重量％以上ではｏｒ
を添加しても接触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上が
認められない。次にＧｒ の有効範囲は／−１１重量％
であり好ましくは３〜７重量％である。１重量−以下で
は鉄族金属や窒化物が上記範囲内であっても温度上昇特
性の向上が認められず、またｌ／重量％以上では合金製
造が困難であり実用性がない。
、モリプデベマンガン、鉄、パ１ナジウム、タンタル等
のＩＶａ 、 Ｖａ 、 Ｖｉａ 、 Ｖｌｌａ 、■
族の窒化物が効果があり、その量としてはｊ〜ＳＯ重量
％が好ましく、特に１０−２３重量％が特性が良い。窒
化物が５重１ｔｑ６以下では鎖中の窒化物量が少な過ぎ
て耐消耗性が不充分であり、ＳＯ重量％以上ではｏｒ
を添加しても接触抵抗が低下せず温度上昇特性の向上が
認められない。次にＧｒ の有効範囲は／−１１重量％
であり好ましくは３〜７重量％である。１重量−以下で
は鉄族金属や窒化物が上記範囲内であっても温度上昇特
性の向上が認められず、またｌ／重量％以上では合金製
造が困難であり実用性がない。
次に実施例によって本発明による接点合金の特徴を具体
的に説明する。
的に説明する。
実施例１
第１表、第２表、第３表及び第４表に示した割合で各粉
末を配合し、混合後成型体を作り、該成型体を水素雰囲
気中で／／！；０００の温度で焼結したＯこの焼結体を
再加圧して気孔率が殆んど零の合金を作製した。合金中
第弘表のものは比較材としての従来の合金である。
末を配合し、混合後成型体を作り、該成型体を水素雰囲
気中で／／！；０００の温度で焼結したＯこの焼結体を
再加圧して気孔率が殆んど零の合金を作製した。合金中
第弘表のものは比較材としての従来の合金である。
１″ 単位：重量％第ｑ表
単位二重量％ 第２図は本発明による合金のｌ実施例（Ａ −Ｊ）の１
０００倍拡大の顕微鏡組織写真である。第２図で白色の
部分が銀相、薄灰色部がニッケル相、そのニッケル相周
辺の濃い灰色の粒子がＴｉＮ相、不規則形状で黒色部が
グラファイト相である。図でわかるように本発明合金は
焼結過程中に鉄族金属と窒化物が反応し、鉄族金属中に
窒化物が固溶し、析出した合金組織構造になっている。
単位二重量％ 第２図は本発明による合金のｌ実施例（Ａ −Ｊ）の１
０００倍拡大の顕微鏡組織写真である。第２図で白色の
部分が銀相、薄灰色部がニッケル相、そのニッケル相周
辺の濃い灰色の粒子がＴｉＮ相、不規則形状で黒色部が
グラファイト相である。図でわかるように本発明合金は
焼結過程中に鉄族金属と窒化物が反応し、鉄族金属中に
窒化物が固溶し、析出した合金組織構造になっている。
上記硬質相が骨格形成するために耐熱性に富んだ耐アー
ク消耗の少い特性を示すものと考えられる。
ク消耗の少い特性を示すものと考えられる。
上述のようにして作成した合金についてＡＳＴＭ試験機
により通電特性と消耗特性の評価な行った。
により通電特性と消耗特性の評価な行った。
条件としては、ＡＣｌｏＯＶ 、 ！；ＯＡ 、 ｐｆ
ｉＯ、接触圧力２００ｇｒ 、開離力２００ｇｒ 、接
点形状！Ｘ！；Ｘ／、！；Ｍとし、２万回の開閉を行っ
た。２万回開閉での電圧のバラツキ巾と消耗量の結果を
第５表に示す。
ｉＯ、接触圧力２００ｇｒ 、開離力２００ｇｒ 、接
点形状！Ｘ！；Ｘ／、！；Ｍとし、２万回の開閉を行っ
た。２万回開閉での電圧のバラツキ巾と消耗量の結果を
第５表に示す。
第５表
ＡＳＴＭテスト前后の接点につき、Ｘ線回折により表面
に形成されている相につき分析をした結果、第ｊ忰の結
果を得た。
に形成されている相につき分析をした結果、第ｊ忰の結
果を得た。
これより、Ａｇ −Ｎｉ −ＴｉＮ Ｋ Ｇｒが入るこ
とによ１）Ｎｉ○、 ＴｉＯ２の形成がほとんどなくな
り、このため電圧降下が低くなったものと考えられる。
とによ１）Ｎｉ○、 ＴｉＯ２の形成がほとんどなくな
り、このため電圧降下が低くなったものと考えられる。
第６表
実施例２
実施例１で作成した合金、Ａ６ 、 Ｂ２ 、 Ｃ２及
び比較材ＤＩ 、 Ｄ２ 、 Ｄ３ 、 Ｄ４ の合
金から可動接点ｌｌＸ７ＸＪＪＩＩの寸法に、固定接点
１ｆＸｆ×２８の寸法に切削加工したのち台金に抵抗鑑
付けで接合せしめこれをｊＯＡ定格の配線用しゃ断器に
組込み・下記に示す試験条件にて接点性能評価をした結
果、第を表を得た。
び比較材ＤＩ 、 Ｄ２ 、 Ｄ３ 、 Ｄ４ の合
金から可動接点ｌｌＸ７ＸＪＪＩＩの寸法に、固定接点
１ｆＸｆ×２８の寸法に切削加工したのち台金に抵抗鑑
付けで接合せしめこれをｊＯＡ定格の配線用しゃ断器に
組込み・下記に示す試験条件にて接点性能評価をした結
果、第を表を得た。
試験条件：
過負荷試験： ＡＣ２２０Ｖ 、 ２００Ａｐｆ ！；
０回耐久試験： ＡＯ２２’ＯＶ 、 ！；０Ａｐｆ
３１１回温度上昇試験：ＡＣ２２０ｖｌ！；ｏＡ２Ｈ短
絡試験： ＡＣ２２０Ｖ 、 ７．！ＫＡ ｐｆＯＪ
／ＰＯ−Ｃｏ ｖ ２ｐｏ−ｃ。
０回耐久試験： ＡＯ２２’ＯＶ 、 ！；０Ａｐｆ
３１１回温度上昇試験：ＡＣ２２０ｖｌ！；ｏＡ２Ｈ短
絡試験： ＡＣ２２０Ｖ 、 ７．！ＫＡ ｐｆＯＪ
／ＰＯ−Ｃｏ ｖ ２ｐｏ−ｃ。
第７表
第７表で示すように本発明合金は消耗量が少く温度上昇
が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点特性を有している
ことがわかる。
が低く、絶縁耐圧も高く高性能の接点特性を有している
ことがわかる。
本発明合金は上述の通−り接点性能が優れているのみで
なく、鉄族金属、窒化物を多量に含有しており高価な銀
量を大巾に節減できるので工業的価値の高いものである
。
なく、鉄族金属、窒化物を多量に含有しており高価な銀
量を大巾に節減できるので工業的価値の高いものである
。
第１図は炭化物と窒化物との反応エネルギーを示す図、
第２図は本発明合金の一実施例の合金組織を示す顕微鏡
写真である。
第２図は本発明合金の一実施例の合金組織を示す顕微鏡
写真である。
Claims (3)
- （１）元素周期律表のＩＶａ＋ Ｖａ ＋ ｖＩａ＋
Ｖｌｌａ ＋ ■族金属の窒化物がＳ −Ｓ Ｏ重量％
、ゲラフィトｌ〜ｌ／重量東鉄族金属２〜６０重量％、
残部銀がらなり、窒化物が鉄族金属中及び鋼中に分散し
たことを特徴とする電気接点材料。 - （２）窒化物がチタン、ジルコニウム、ニオブ、クロム
、モリブデン、マンガン、鉄、バナジウム、タンタルの
うち少くとも１種の窒化物であることを特徴とする特許
請求の範囲（１）項記載の電気接点材料。 - （３）鉄族金属がニッケル、鉄、コバルトのうち少くと
も１種であることを特徴とする特許請求の範囲（１）項
記載の電気接点材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108535A JPS589952A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電気接点材料 |
| DE19823213265 DE3213265A1 (de) | 1981-04-10 | 1982-04-08 | Elektrisches kontaktmaterial |
| FR8206295A FR2503926B1 (fr) | 1981-04-10 | 1982-04-09 | Materiaux de contact electrique |
| US06/367,603 US4457780A (en) | 1981-04-10 | 1982-04-12 | Electric contact materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56108535A JPS589952A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 電気接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589952A true JPS589952A (ja) | 1983-01-20 |
| JPH0241571B2 JPH0241571B2 (ja) | 1990-09-18 |
Family
ID=14487267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56108535A Granted JPS589952A (ja) | 1981-04-10 | 1981-07-10 | 電気接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589952A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989010419A1 (fr) * | 1988-04-20 | 1989-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Matiere frittee pour contact electrique a base d'argent utilisee dans des appareils commutateurs d'energie, notamment plots de contact de commutateurs de basse tension |
| US5246480A (en) * | 1988-04-20 | 1993-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Sintered contact material based on silver for use in power engineering switch-gear, in particular for contact pieces in low-voltage switches |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP56108535A patent/JPS589952A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989010419A1 (fr) * | 1988-04-20 | 1989-11-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Matiere frittee pour contact electrique a base d'argent utilisee dans des appareils commutateurs d'energie, notamment plots de contact de commutateurs de basse tension |
| US5246480A (en) * | 1988-04-20 | 1993-09-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Sintered contact material based on silver for use in power engineering switch-gear, in particular for contact pieces in low-voltage switches |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0241571B2 (ja) | 1990-09-18 |
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