JPS61288331A - 真空しや断器用接点材料 - Google Patents
真空しや断器用接点材料Info
- Publication number
- JPS61288331A JPS61288331A JP13018185A JP13018185A JPS61288331A JP S61288331 A JPS61288331 A JP S61288331A JP 13018185 A JP13018185 A JP 13018185A JP 13018185 A JP13018185 A JP 13018185A JP S61288331 A JPS61288331 A JP S61288331A
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- Japan
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- vacuum breaker
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- Pending
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、大電流しゃ所持性に優れ、かつ高耐圧性能
を何する真空しゃ断器用接点材料に関するものである。
を何する真空しゃ断器用接点材料に関するものである。
真空しゃ断器は、その無保守、無公害、優れたしゃ断性
能等の利点を持つため、適用範囲が急速に拡大して米て
いる。また、それに伴い、よシ高耐電圧化、しゃ断電流
の大容量化の要求がきびしくなって米ている。一方、真
空しゃ断器の性能は真空容器内の接点材料によって決定
される要素がきわめて犬である。
能等の利点を持つため、適用範囲が急速に拡大して米て
いる。また、それに伴い、よシ高耐電圧化、しゃ断電流
の大容量化の要求がきびしくなって米ている。一方、真
空しゃ断器の性能は真空容器内の接点材料によって決定
される要素がきわめて犬である。
真空しゃ断器用接点材料の満足すべき特性として、（１
１シゃ断容量が大きいこと、（２）高耐電圧が高いこと
、（３）接触抵抗が小さいこと、（４）溶着力が小さい
こと、（，５）接点消耗量が小さいこと、（６）さい断
電流値が小さいこと、（７ＴＪＩＪ工性が良いこと、（
８）十分な機械的強度を何すること、等がある。
１シゃ断容量が大きいこと、（２）高耐電圧が高いこと
、（３）接触抵抗が小さいこと、（４）溶着力が小さい
こと、（，５）接点消耗量が小さいこと、（６）さい断
電流値が小さいこと、（７ＴＪＩＪ工性が良いこと、（
８）十分な機械的強度を何すること、等がある。
実際の接点材料でに、これらの特性を全て満足させるこ
とは、かなり困難であって、一般には用途に応じて特に
重要な特性全満足させ、他の特性音ある程度犠牲にした
材料を使用しているのが実状である。例えば特開昭５５
−７８４１号公報に記載の銅−タングステン接点材料は
耐電圧性能に優れている。但し、電流しゃ断性能が劣る
という欠点を持って−る。。
とは、かなり困難であって、一般には用途に応じて特に
重要な特性全満足させ、他の特性音ある程度犠牲にした
材料を使用しているのが実状である。例えば特開昭５５
−７８４１号公報に記載の銅−タングステン接点材料は
耐電圧性能に優れている。但し、電流しゃ断性能が劣る
という欠点を持って−る。。
一方、例えば特開昭５４−７１３７５号公報に記載の銅
−クロム接点材料は非常にしゃ断性能が優れているため
よく用いられているが、耐電圧性能では上記銅−タング
ステン接点材料に劣っている。
−クロム接点材料は非常にしゃ断性能が優れているため
よく用いられているが、耐電圧性能では上記銅−タング
ステン接点材料に劣っている。
上記真空しゃ断器用接点材料の他に、一般に気中、油中
等で用−られている接点材料の例が「粉末冶金学（日刊
工業新聞社刊）等の文献に挙げられている。しかし、例
えば粉末冶金学Ｐ２２９〜ｇｓｏに記載の銀−モリブデ
ン系接点材料や銅−モリブデン系接点材料は真空しゃ断
器用接点に用いたｔｏ、耐電圧性能は上記銅−タングス
テン接点材料よシも劣シ、電流しゃ断性能は上記銅−ク
ロム接点材料よシも劣っているため、現在のところ殆ん
ど使用されていない。
等で用−られている接点材料の例が「粉末冶金学（日刊
工業新聞社刊）等の文献に挙げられている。しかし、例
えば粉末冶金学Ｐ２２９〜ｇｓｏに記載の銀−モリブデ
ン系接点材料や銅−モリブデン系接点材料は真空しゃ断
器用接点に用いたｔｏ、耐電圧性能は上記銅−タングス
テン接点材料よシも劣シ、電流しゃ断性能は上記銅−ク
ロム接点材料よシも劣っているため、現在のところ殆ん
ど使用されていない。
従来の真空しゃ断器用接点材料は以上のように、各々の
特性を活かして使用されてきたが、近年、真をしゃ断器
の大電流化、高電圧化への要求が厳しくなり、従来の接
点材料では要求性能を十分満足させることが困難になっ
てきている。又、真空しゃ断器の小形化に対しても、よ
り優れた性能をもつ接点材料が求められている。
特性を活かして使用されてきたが、近年、真をしゃ断器
の大電流化、高電圧化への要求が厳しくなり、従来の接
点材料では要求性能を十分満足させることが困難になっ
てきている。又、真空しゃ断器の小形化に対しても、よ
り優れた性能をもつ接点材料が求められている。
この発明は上記のような従来のものの問題点を解消する
ためになされたもので、大電流しゃ所持性に優れ、かつ
高耐電圧性能金有する真空しゃ断器用接点材料を提供す
ることを目的としている。
ためになされたもので、大電流しゃ所持性に優れ、かつ
高耐電圧性能金有する真空しゃ断器用接点材料を提供す
ることを目的としている。
この発明の真空しゃ断器用接点材料ハ、＠ヲ含Ｈすると
共に、他の成分としてクロムラ１５〜４０直量２の範囲
、チタンの硼化物を０．５〜ｒｏｇ量％の範囲含有する
ものである◎ 〔作用〕 この発明における銅、クロム、及びチタンの硼化物は、
鋼中にクロム及びチタンの硼化物が均一微細に分布し優
れたしゃ断性能を発揮すると共に高耐圧性能を発揮する
。
共に、他の成分としてクロムラ１５〜４０直量２の範囲
、チタンの硼化物を０．５〜ｒｏｇ量％の範囲含有する
ものである◎ 〔作用〕 この発明における銅、クロム、及びチタンの硼化物は、
鋼中にクロム及びチタンの硼化物が均一微細に分布し優
れたしゃ断性能を発揮すると共に高耐圧性能を発揮する
。
発明者らは、銅に種々の金属、合金、金属間化合物を添
加した材料を試作し、真空しゃ断器に組込み、種々の実
験を行った。この結果、銅とクロム及びチタンの硼化物
を含有する接点材料は非常に優れたしゃ断性能を有して
いることが判った。
加した材料を試作し、真空しゃ断器に組込み、種々の実
験を行った。この結果、銅とクロム及びチタンの硼化物
を含有する接点材料は非常に優れたしゃ断性能を有して
いることが判った。
以下、この発明の実施例について説明する。
（接点材料の作成）
接点材料の作成は、粉末冶金法によシ、常圧焼結法、及
び加圧焼結法の２通シで行なった。
び加圧焼結法の２通シで行なった。
第１の常圧焼結法による接点材料製造法は粒径７０μｍ
以下のクロム粉末と粒径４０ｐｍ以下のチタンの硼化物
の粉末と粒径４０μｍ以下の銅粉末全各々所定の割合で
秤量した後約２時間混合を行なった。続いて、この混合
粉を内径≠８０の金型に充填しプレス成形を行なった。
以下のクロム粉末と粒径４０ｐｍ以下のチタンの硼化物
の粉末と粒径４０μｍ以下の銅粉末全各々所定の割合で
秤量した後約２時間混合を行なった。続いて、この混合
粉を内径≠８０の金型に充填しプレス成形を行なった。
次に、この成形体を水素雰囲気中鍋の融点直下で約２時
間焼結を行ない接点材料とした〇 第２の加圧焼結法による接点材料製造法は粒径７０μｍ
以下のクロム粉末と粒径４θμｍ以下のチタンの硼化物
の粉末と粒径４θμｍ以下の銅粉末を各々所定の割合で
秤量した後２時間混合金行なった。続いて、この混合粉
を内径−８０，５のカーカン製のダイスに充填し、ホッ
トプレス装置にて、真空中１０００−１０５０℃で２時
間加熱、この間に１００〜３００％、−例として２００
％の圧力を加え、接点材料の塊を得た。
間焼結を行ない接点材料とした〇 第２の加圧焼結法による接点材料製造法は粒径７０μｍ
以下のクロム粉末と粒径４θμｍ以下のチタンの硼化物
の粉末と粒径４θμｍ以下の銅粉末を各々所定の割合で
秤量した後２時間混合金行なった。続いて、この混合粉
を内径−８０，５のカーカン製のダイスに充填し、ホッ
トプレス装置にて、真空中１０００−１０５０℃で２時
間加熱、この間に１００〜３００％、−例として２００
％の圧力を加え、接点材料の塊を得た。
また、前記混合粉を内径φ３０の金型に充填し、プレス
成形を行なった後、その成形体をホットプレス装置にて
熱間加圧成形を行なって接点材料を得ることや、前記混
合粉の冷間でのプレス成形体をステンレス容器に真空封
入して、アルゴン中で銅の融点直下に２時間加熱し、こ
の間１〜２ ｔｏシーで静水圧全加えて接点材料を得る
ことも合せて行なった。
成形を行なった後、その成形体をホットプレス装置にて
熱間加圧成形を行なって接点材料を得ることや、前記混
合粉の冷間でのプレス成形体をステンレス容器に真空封
入して、アルゴン中で銅の融点直下に２時間加熱し、こ
の間１〜２ ｔｏシーで静水圧全加えて接点材料を得る
ことも合せて行なった。
なお、第１の常圧焼結法に於いても、理論密度の９５
％以上の接点材料が得られるが、第２の加圧焼結法によ
れば、理論密度のほぼ９９５Ａ以上に達する接点材料が
得られ、電気伝導度及び硬度は加圧焼結法によるものの
方がやや優れていた。
％以上の接点材料が得られるが、第２の加圧焼結法によ
れば、理論密度のほぼ９９５Ａ以上に達する接点材料が
得られ、電気伝導度及び硬度は加圧焼結法によるものの
方がやや優れていた。
第１図はこの発明の一実施例としてＣｕ−〇ｒ−ＴｉＢ
、合金接点材料の倍率が１００の金属組織の顕微鏡写真
を示す図である。これはクロム粉末とＴｉＢ、粉末と銅
粉末を各々重量比で８５対５対７００割合で秤量した後
、２時間混合、３ ｔｏｎ／ａｔの圧力でプレス成形し
、この成形体を内径−３０，５のカーボン製のダイスに
充填し、真空中の融点直下で２時間加熱、この間に２０
０％の圧力を加えて得られた−１１０．５ＸｌＯのＣｕ
−０ｒ−ＴｉＢ１合金である。第１図でＣｕ中にＯｒ、
ＴｉＢｔが均一微細に分布していることがわかる。
、合金接点材料の倍率が１００の金属組織の顕微鏡写真
を示す図である。これはクロム粉末とＴｉＢ、粉末と銅
粉末を各々重量比で８５対５対７００割合で秤量した後
、２時間混合、３ ｔｏｎ／ａｔの圧力でプレス成形し
、この成形体を内径−３０，５のカーボン製のダイスに
充填し、真空中の融点直下で２時間加熱、この間に２０
０％の圧力を加えて得られた−１１０．５ＸｌＯのＣｕ
−０ｒ−ＴｉＢ１合金である。第１図でＣｕ中にＯｒ、
ＴｉＢｔが均一微細に分布していることがわかる。
第３図は比較例として従来のｃｕ−ａｒ合金接点材料の
倍率が１００の金属組絨の顕＆鏡写真を示す図である。
倍率が１００の金属組絨の顕＆鏡写真を示す図である。
これは粒径７０μｍ以下のＯｒ粉末と粒径４θμｍ以下
の銅粉末を各々２５対７５０割合で秤量した後、２時間
混合を行ない、続いてこの混合粉を内径φ８０の金型に
充填し、８ ｔｏｎ／ｃｔｉの圧力でプレス成形全行な
い、次にこの成形体を水素雰囲気中鍋の融点直下で２時
間加熱して得られたＣｕ−０ｒ合金である。
の銅粉末を各々２５対７５０割合で秤量した後、２時間
混合を行ない、続いてこの混合粉を内径φ８０の金型に
充填し、８ ｔｏｎ／ｃｔｉの圧力でプレス成形全行な
い、次にこの成形体を水素雰囲気中鍋の融点直下で２時
間加熱して得られたＣｕ−０ｒ合金である。
（接点材料の特性、実験）
各方法によシ製決された上記接点材料は直径２６ｔｔａ
ｘの電極に機械加工した後、真空しゃ断器に組込み、電
気特性全測定した。
ｘの電極に機械加工した後、真空しゃ断器に組込み、電
気特性全測定した。
第２図は、この発明の実施例の接点材料のしゃ断性能を
示したものであり、従来のＣｕ−０ｒ重量％合金のしゃ
断性能全１としたときのこの発明の実施例の接点材料の
しゃ断性能を表わしたものである。このしゃ断性能の評
価は直流成分とアーク時間を種々変化させた合成しゃ断
試験の結果から判定したもので、まず、従来のＣｕ−２
５重量％Ｏｒ品について試験を行ない、基準値を求めた
。
示したものであり、従来のＣｕ−０ｒ重量％合金のしゃ
断性能全１としたときのこの発明の実施例の接点材料の
しゃ断性能を表わしたものである。このしゃ断性能の評
価は直流成分とアーク時間を種々変化させた合成しゃ断
試験の結果から判定したもので、まず、従来のＣｕ−２
５重量％Ｏｒ品について試験を行ない、基準値を求めた
。
次にこの発明の実施同品につめて従来品のレベルから試
験を始め、し断性能全測定した＠従来品を下回る範囲の
データについては詳細不明であるため、図中で破線で示
した・ 第２図は合金中のＣｒｔ（重量％）を１５．２０゜２５
．３０．ＢＳ、４０に固定した場合のＴｉＢ、添加量と
しゃ断性能の関係を示してお［、Ｃｒ量が１５重量２以
上の場合にＴｌＢ１１ＩＩｆＳ加によりてしゃ断性能の
同上が見られる。Ｃｒ晴が２５重量％のときＴｉＢ１が
５重量％程度で従来品Ｃｕ−ｃｒ重量％Ｏｒの約１．１
５倍程度まで上昇しているが、ＴｉＢ重量が０．５重量
％未満では全く効果が見られなかった。
験を始め、し断性能全測定した＠従来品を下回る範囲の
データについては詳細不明であるため、図中で破線で示
した・ 第２図は合金中のＣｒｔ（重量％）を１５．２０゜２５
．３０．ＢＳ、４０に固定した場合のＴｉＢ、添加量と
しゃ断性能の関係を示してお［、Ｃｒ量が１５重量２以
上の場合にＴｌＢ１１ＩＩｆＳ加によりてしゃ断性能の
同上が見られる。Ｃｒ晴が２５重量％のときＴｉＢ１が
５重量％程度で従来品Ｃｕ−ｃｒ重量％Ｏｒの約１．１
５倍程度まで上昇しているが、ＴｉＢ重量が０．５重量
％未満では全く効果が見られなかった。
一方、ＴｉＢ、量が１０重量％を越えるとしゃ断性能の
低下が生じる。
低下が生じる。
また、Ｃｒ量が４０重ｔｈｔｚ以下の場合にＴｉＢ、添
加によるしゃ断性能の向上が見られる。従って真空しゃ
断器用接点材料としてはＣｒ量が１５〜４０重量％の範
囲、又ＴｉＢｔ量が０．５〜１０ Ｈ量χの範囲含有す
るのが望ましい・ また、ＴｉＢ１の添加によって耐電圧性能も向上する方
向にあることも確認した。
加によるしゃ断性能の向上が見られる。従って真空しゃ
断器用接点材料としてはＣｒ量が１５〜４０重量％の範
囲、又ＴｉＢｔ量が０．５〜１０ Ｈ量χの範囲含有す
るのが望ましい・ また、ＴｉＢ１の添加によって耐電圧性能も向上する方
向にあることも確認した。
なお、上記実施例では、銅、クロム、及びチタンの硼化
物が、各々単体金属、王者もしくは王者の合金、−三者
もしくは王者の金属間化合物、又はそれらの複合体とし
て分布していると考えられる。
物が、各々単体金属、王者もしくは王者の合金、−三者
もしくは王者の金属間化合物、又はそれらの複合体とし
て分布していると考えられる。
また、上記実施例でＴ１の硼化物としてＴｉＥｌを用い
たものについて説明したが、ＴｉＢなど他のＴｉＷ１化
物を用いても同様の効果があった＠しかし実験結果から
、Ｔ１硼化物としてＴｉＢ、を含有する場合に最も効果
的にしゃ断性能が向上した。
たものについて説明したが、ＴｉＢなど他のＴｉＷ１化
物を用いても同様の効果があった＠しかし実験結果から
、Ｔ１硼化物としてＴｉＢ、を含有する場合に最も効果
的にしゃ断性能が向上した。
Ｔｌ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｃｅ及びＣａの低融点金属、それら
の合金、それらの金属間化合物、並びにそれらの酸化物
のうち少なくとも１種を１０重量％以下添加した低さい
断真空しゃ断器用接点においても、前記実施例と同様に
しゃ断性能や耐電圧性能を上昇させる効果があることを
確認している。
の合金、それらの金属間化合物、並びにそれらの酸化物
のうち少なくとも１種を１０重量％以下添加した低さい
断真空しゃ断器用接点においても、前記実施例と同様に
しゃ断性能や耐電圧性能を上昇させる効果があることを
確認している。
なお、低融点金属、それらの合金、それらの金属間化合
物、及びそれらの酸化物のうちの少なくとも１種を１０
重量％以上添加した場合には著しく、シゃ断性能が低下
し次。又低融点金属がａｅ 、あるいはＯａの場合は若
干特性が落ち次。
物、及びそれらの酸化物のうちの少なくとも１種を１０
重量％以上添加した場合には著しく、シゃ断性能が低下
し次。又低融点金属がａｅ 、あるいはＯａの場合は若
干特性が落ち次。
以上のように、この発明によれば、銅を含有すると共に
、他の成分としてクロム２１５〜４０重量％の範囲、チ
タンの硼化物全０．５〜１０重量％の範囲含有するので
、しゃ断性能に優れ、かつ高耐電圧性能？何する真空し
ゃ断器用接点材料が得られる効果がある。
、他の成分としてクロム２１５〜４０重量％の範囲、チ
タンの硼化物全０．５〜１０重量％の範囲含有するので
、しゃ断性能に優れ、かつ高耐電圧性能？何する真空し
ゃ断器用接点材料が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の金属組織の顕＃鏡写真を
示す図、嬉８図はこの発明の実施例のＴｉＢ鵞添加量と
しゃ断性能との相関を示す特性図、第３図は従来の接点
材料の金属組織の顕微鏡写真を示す図である。
示す図、嬉８図はこの発明の実施例のＴｉＢ鵞添加量と
しゃ断性能との相関を示す特性図、第３図は従来の接点
材料の金属組織の顕微鏡写真を示す図である。
Claims (2)
- （１）銅を含有すると共に、他の成分としてクロムを１
５〜４０重量％の範囲、チタンの硼化物を０．５〜１０
重量％範囲含有することを特徴とする真空しゃ断器用接
点材料。 - （２）チタンの硼化物がＴｉＢ＿２であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の真空しゃ断器用接点材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13018185A JPS61288331A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 真空しや断器用接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13018185A JPS61288331A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 真空しや断器用接点材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288331A true JPS61288331A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15027993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13018185A Pending JPS61288331A (ja) | 1985-06-14 | 1985-06-14 | 真空しや断器用接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288331A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038233A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | 真空スイツチ管用接点材およびその製法 |
-
1985
- 1985-06-14 JP JP13018185A patent/JPS61288331A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038233A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-16 | Mitsubishi Electric Corp | 真空スイツチ管用接点材およびその製法 |
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