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Info
- Publication number
- 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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- powder
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- amount
- vacuum
- cr23c6
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/0203—Contacts characterised by the material thereof specially adapted for vacuum switches
- H01H1/0206—Contacts 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。
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。
−Cr接点の製造方法に関する。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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℃。
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。
%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
。
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。
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。
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。
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。
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)
- 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17557583A JPS6067631A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 真空しや断器用Cu−Cr接点の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17557583A JPS6067631A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 真空しや断器用Cu−Cr接点の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6067631A true JPS6067631A (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=15998476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17557583A Pending JPS6067631A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | 真空しや断器用Cu−Cr接点の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6067631A (ja) |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17557583A patent/JPS6067631A/ja active Pending
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