JPS6067631A - 真空しや断器用Cu−Cr接点の製造方法 - Google Patents

真空しや断器用Cu−Cr接点の製造方法

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JPS6067631A
JPS6067631A JP17557583A JP17557583A JPS6067631A JP S6067631 A JPS6067631 A JP S6067631A JP 17557583 A JP17557583 A JP 17557583A JP 17557583 A JP17557583 A JP 17557583A JP S6067631 A JPS6067631 A JP S6067631A
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JP
Japan
Prior art keywords
powder
contact
amount
vacuum
cr23c6
Prior art date
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Pending
Application number
JP17557583A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Ozawa
小沢 賢治
Hirozo Matsumoto
浩造 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/0203Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches
    • H01H1/0206Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches containing as major components Cu and Cr

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は吸蔵ガスを低減させる真空しゃ断器用(1:u
−Cr接点の製造方法に関する。
〔従来技術とその問題点〕
大電流しゃ断性能を要求される真空しゃ断器に用いられ
る接点相料としては、従来、Cu−B1系合らの中、C
u−13i系合金はしゃ断性能、耐溶着性などの点です
ぐれているが、この接点合金中に含まれているBiが真
空しゃ断器の耐ML圧特性を劣化させる要因になシやず
いという欠点をもっている。
これに対してCu−(:r系合金は、しゃ断性能、耐電
圧特性、電流さい断行性が相対的にすぐれ、この接点の
構成元素となっているCrがガスを吸収するゲッタ作用
を有するため、真空しゃ断器用として有効な接点である
ことが一般に認められている。
このCu−(:r系合金は、元来CuとCrが互に溶融
し難いために、通常はCuとCrのそれぞれの粉末を、
H■定の比率に秤量、混合してこれを加圧成形し7た後
、真空もしくは還元性雰囲気中で焼結する固相焼結法に
よりつくられるが、Crを40〜60重n%含むもので
は、はじめにCrの焼結体をつくっておき、これにCu
を溶浸させてCr焼結体の空孔を埋めることによシcu
−Cr接点拐料’を製造する焼結・溶浸法が用いられる
一方真空しゃ断器は、電流しゃ断を真空容器内で行うと
とにより、仙の層別のものに1+べて、寸ぐれた消弧性
と絶縁性を有し、しゃ断性能も高い。
したがって真空しゃ断器に用いられる接点はガスの吸蔵
量ができるだけ少いことが好ましい。すなわち、接点に
吸蔵されているガスの量が多くなると、接点の開閉の都
度、金属蒸気の発生とともに、その吸蔵ガスが真空容器
中に放散されるので、真空度が劣化し、消1il11特
性や絶縁特性が損われるからである。開閉頻度の高い中
・低容量の1(空しゃ断器においては、とくに接点に吸
蔵されているガスの月が重俊な問題となっている。
接点中の吸蔵ガス量は接点の製造法にも深い関係があり
、例えば前述の焼結溶浸法では製造過程において7+、
 9 雰囲気中で処理されるため、水素雰囲気などに比
べて酸化物の還元性が低く、原拐料として用いられるC
r粉末は表面にはCr 203の形で酸化Baが形成さ
れているので、Cr粉末の焼結時に内部に含1れている
ガスが表面に拡散シフ、外部に放出される薪は少い。C
r焼結体に溶浸するCuは真空溶解により十分脱ガスさ
れた高純度のものを用いるので、これに金子される酸素
、窒素、水素などの溶存ガス量は]、 Oppm以下で
あって、焼結体を形成すべきCr粉末に吸蔵されている
ガス量に比べると非常に少く、シたがって焼結溶浸法で
はCuを溶浸することによって、ガス量が増加すること
はな(、Cu−Cr接点に残存するガス量は、専ら原料
粉末に吸蔵されているガスの量に支配される。例えは原
材料として用いられる電解Cr粉末は酸素量6.300
 ppm、窒素約330 ppm、 水素約1100p
p。
などを総量で約7,000 ppmも含んでおシ、この
原料を基にしてつくられるCu−Cr接点はかなり多く
のガスが吸蔵されることになるが、真空しゃ断器用接点
としては、2000ppm以下であることが望まれる。
これに対して従来Cu−Cr接点の吸蔵ガスを低減させ
るための製造方法に、羽村的見地からは特に真空溶解し
て脱ガスされた高純度Crを粉砕し、さらに還元処理し
たものをCr粉末原刺として用いることも行われるが、
この方法でVi原料粉末が非常に高価なものとなシ、シ
かもCrは元来酸化しやすい金属であるからその取扱い
もむつかしい。また市販されている電解Cr粉は真空溶
解のものに比べて安価ではあるが前述のように約7,0
00 ppmのガスを吸蔵しているので、とのCr粉末
を用いるときは、できる限りCr含有量の低い接点相料
となるように配合比を決めなければならないが、このよ
うにして得られた接点では、所期の電気的特性を保証で
きなくなるなどの欠点が生ずる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上述の欠点を除去し、多量のガスを吸蔵
した市販の%w4Cr粉末を用いて製造されるCu−C
r接点に残存するガス量を低減させることのできるCu
−Cr接点の製造方法を提供することにある。
〔発明の要点〕
本発明は電解Cr粉末にクロムカーバイト粉末(Cr2
3C6)を5〜30重量%添加し、焼結溶浸法により得
られるC11−Cr接点に残存するガス狙を減少させる
Cu−Cr接点の製造方法である。
〔発明の実施例〕
以下本発明を実施例に基づき説明する〇先づ電解Cr粉
に還元剤として添加するクロムカーバイトにはCryC
a * Cr5Cz、 Cr23C6などがあるが、別
途実験の結果Cr2306が最も優れているとの結論を
得、−100〜+325メツシュの1+、 澹Cr粉と
一300メツシュのCr23C6粉とを乳鉢でよく混ぜ
た後、V型ミキサーに移して2時間混合した。このよう
にしてCr23C6の添加量を変えた7種類の混合粉を
作製し、この混合粉を十分加熱し脱ガスした黒鉛るつほ
に充填してこれを真空炉中で1250℃、1時間保持と
、1400℃、1時間保持との2条件で焼結を行った。
得られた焼結体に含まれる酸素量の分析結果を第1表に
示す。′fk、解Cr粉末に吸蔵されているガスは、前
述のように殆ど酸素なので、第1表には酸素のみの分析
値を挙け、また比較のためCr23C6を添加しないも
のについても併記してあ第 1 表 第1表かられかるように、Cr23C6粉を1蓮、柑チ
添加することによって、焼結条件が真空中1250℃、
1時間保持の場合でCr焼結体中の残存酸素量は、無維
加のものに比べて23チ減少し、5重量%添加すると1
/2以下となる。さらにCr23C6の添加量を増すと
10重量係で1280 pp+nまで減少するがそれ以
上の添加1i1= Kなると逆に残存酸素量は徐々に増
加し始め、40重邦チになると遂にCr23C6の無添
加のものとほぼ同じレベルになってしまう。この傾向は
焼結条件が真空中1400℃。
1時間保持のときも同じで4)す、Cr23C61重i
%の添加によってCr焼結体中に残存する酸素量は無添
加のものに比べ2/3程度となり、5重fAチの添加で
酸素量は一挙に1/3以下となる。さらにCr23C6
の添加量を増し、10重ft%になると残存酸素量は3
00 ppmと格段に減少する。しかしこれ以上Cr2
3C6の添加量を増加してゆくと、焼結条件が真空中1
250℃、1時間保持の場合と同様に酸素量は逆に増加
するようになるが、焼結温度が高い方がCr焼結体中の
脱酸素の量も多い。
このように、本発明によればCr23C6の添加量は電
解Cr粉末に対して5〜301量チが適当であって、5
重量−以下ではCr粉末とCr23C6との接触界面が
少なく、両者の反応が制限され脱ガスが十分性われず、
また30M量チ以上のCr23C6を加えると電解Cr
粉末との反応に寄与しない過剰のCr23CI+がその
まま残存するようになる。(J23C6粉末に吸蔵され
ている酸素量はCr粉末よシも極めて多く、約16,0
00 ppmもあるからCr23C6がそのまま残され
た状態では、その添加量によっては、Cr粉末焼結体の
吸蔵酸1■よ却って増大しでしまう。すなわちCr粉末
に対するCr23C6粉末の添加量は10重量%前後が
Cr2O3と過不足なく還元反応を進行させることがで
きる範囲であシ、5〜15重月、チとするのが好ましい
例えば電解Cr粉末にCr23C6粉末10重量%添加
し、この混合粉を真空中1400℃で焼結した後、無酸
素(’uを溶浸した50Cu−50Cr接点に残存する
ガスの総量は約200 ppmとなシ、Cr23C6を
添加しない従来法では数千ppmであったのに対し、大
巾に低減された。寸だこの娶蒜+真空しゃ断器に用いた
ときに接点の霜、似的特性は十分に仕様を満足するもの
であることが確認されている。
以上のどと(Cr粉床焼結体の脱ガスにCr23C6の
添加が効果的に寄与するのはCr粉末表面に形成さいる
酸素が表面に拡散し放出する妨げとならないからである
o Cr2O3とCr23C6との反応過程は次式%式
% ものを使うこともCu−Cr接点中のガス値の低減には
有効である。
〔発明の効果〕
以上実施例で説明したように、真空1−や^Cu−Cr
接点を焼結溶浸法によって製造する際に、原材料に電解
Cr粉を用いて、これK Cr23C6粉を5〜30重
景チ添加することにより、cr焼結体に吸蔵される酸素
量を大幅に低減することができ、真空しゃ断器では大き
な障害となるむ2点からのガス放散がしゃ断性能や絶縁
特性に彩管を及はさない程く、経済的効果も大きい。
含耳人イト理十 山 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)電解Cr粉末にCr23C6粉末を添加混合した後
    焼結体とし、ついで該焼結体に無酸素Cuを溶浸するこ
    とを特徴とするX待しゃ断器用cu−cr接点の製造方
    法0 2、特許請求の範囲第1項記載の方法において、Cr2
    3C6粉末の添加量が5〜30重it%好ましくは5〜
    15重月チであることを何機とする真空しゃ断器用Cu
    −Cr接点の螺進方法。
JP17557583A 1983-09-22 1983-09-22 真空しや断器用Cu−Cr接点の製造方法 Pending JPS6067631A (ja)

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