JPS6215977B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6215977B2 JPS6215977B2 JP52130244A JP13024477A JPS6215977B2 JP S6215977 B2 JPS6215977 B2 JP S6215977B2 JP 52130244 A JP52130244 A JP 52130244A JP 13024477 A JP13024477 A JP 13024477A JP S6215977 B2 JPS6215977 B2 JP S6215977B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum
- vacuum valve
- present
- cobalt
- contact resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
本発明は真空しや断器や真空開閉器などに使用
される真空バルブに係り特に安定した接触抵抗を
有する真空バルブに関する。 真空バルブに要求される特性のうち特に重要な
ものは(1)さい断電流値が低いこと、(2)接触抵抗が
安定していること、(3)しや断性がよいこと、(4)耐
溶着性が優れ電極消耗が少ないこと等である。こ
のような真空バルブの特性を満足するように電極
には銅−ビスマス、銅−タングステン、銀−タン
グステン炭化物等が用いられているが、このうち
銀−タングステン炭化物は特にさい断電流値が低
いことから多く用いられている。この電極に関す
る先行技術として特公昭51−12818号公報があ
る。この公報には真空開閉器用接点としてCuま
たはAgと金属炭化物によつて構成されたものが
開示され、これらの焼結性を高めるために0.5％
以下のFe、Ni、Coを加えることも示されてい
る。しかしながらこの接点も前記した諸特性をす
べて満足するものではなく更に改善の余地が残さ
れていた。したがつて本発明の目的は前記した諸
特性を総合的に改善した真空バルブを提供するこ
とであり、なかでも特に安定した小なる接触抵抗
を有する真空バルブを提供することである。 発明者は、真空バルブに要求される前記諸特性
を更に向上すべく種々研究を重ね銀−タングステ
ン炭化物を主体とし、特に安定した接触抵抗を有
する電極を具備した真空バルブを発明した。すな
わち発明者は、銀−タングステン炭化物でなる電
極において単に焼結性を高める添加物としてそれ
ぞれ同等の役割を果たすと考えられていた鉄、ニ
ツケル、コバルトのなかで、コバルトを単独で従
来考えられていたよりも多量に添加することによ
り耐溶着性および耐消耗性を損なうことなく低い
さい断電流値を維持するとともに特に接触抵抗特
性を著しく改善し、更にコバルトの多量添加によ
り焼結性も一層向上することを見出した。（な
お、さい断電流値及び接触抵抗に関してCu−Wc
−Co合金と比較すると、Ag−Wc−Co合金が双
方とも優れていた。） 本発明に係る真空バルブは、重量％で銀
（Ag）20〜％を越え50％未満、コバルト（Co）
0.5％を越え5.0％まで、残部が実質的にタングス
テン炭化物（WC）でなる電極を具備することを
特徴とする。 各成分の限定理由を述べる。 まず銀の含有量と導電率（IACS％）との関係
を第１図に示す。真空バルブの使用時の温度上昇
を抑えるためには導電率は30％以上であることが
望ましく、第１図から明らかなように銀の含有量
は20％以上であることが必要である。また銀の含
有量とさい断電流値の関係を第２図に示す。第２
図より明らかなように銀量が50％を越えるとさい
断電流値が急激に増大し好ましくない。なお、第
１図及び第２図の合金ともコバルト量は2.0％に
固定してある。次にコバルトは接触抵抗を安定さ
せ焼結性を高める効果を有するが、0.5％より少
ないと接触抵抗を安定させる効果が少なく焼結性
も充分でない。また5.0％を越えるとかえつて接
触抵抗を増加させるとともに加工性が極めて悪く
なる。 なお接触抵抗を小さい値で安定させる効果がよ
り好ましく得られるコバルトの量は1.5〜4.0％の
範囲である。なお、本願発明と似た合金として
WC−Co−Cu合金が特公昭51−40940号公報（以
下「文献１」という）に記載されているが、本願
発明の合金とこの合金との違いを以下に説明す
る。 文献１の接点材料の原点はＷ−Cu合金であ
る。Ｗ−Cu合金は、低価格であるが電流サイ断
レベルが高い欠点があり、文献１の発明は特にこ
の点の改良を目的としている。このために文献１
によれば、1.2μ以下の微少粒径のWCを主成分と
して、これにCu及びCoを適量添加したものであ
る。この場合、状態図でよく知られているように
CoはCuに溶解し、Cuの導電性を低下させる。 即ち文献１の発明は、微少粒径のWCとCuおよ
びCuに溶解して存在するCoとの相互作用により
所定の特性が得られるものである。ここで得られ
るものの特性は、導電材をCuとするものの中で
は優れたものであるが、サイ断レベルは依然とし
て2A以上であつて、本発明とは目的とする特性
のレベルが異なるものである。 即ち本願発明は、Ag−WC電極にAgと溶解し
ないCoを、従来考えられていたより多量に添加
分散させたものである。本願発明に係る電極は、
ベースとしてのWC、導電材としてのAgおよび
Agに溶解しないで分散したCoの相乗効果によ
り、2A以下の低いサイ断電流値と低く安定した
接触抵抗を得ることができたものである。したが
つて、これらの相違から明らかなように、本願発
明の合金と文献１の合金とはサイ断電流値に代表
される特性のレベルが異なるものである。 本発明の実施例を比較例とともに述べる。 表１に示すように電極を構成する成分を種々変
えた真空バルブにより導電率、さい断電流値等の
諸特性を比較検討した。第３図に本発明に係るバ
ルブの一例を示す。第３図において真空容器１の
内部にはシールド材２が設けられその中に固定電
極３Ａおよび可動電極３Ｂが対向して配されてい
る。可動電極３Ｂは、ガイド４およびベローズ５
により可動できる構造となつている。このような
真空バルブにより次の条件で試験を行なつた。電
圧：15KV、電流：5KA、電極間隙：1.9mm、接触
荷重：15Kg、電極寸法：直径25.4mm、真空度
10-5torr。この結果を表１に併せて示す。 なお、試料番号８を例にとり本発明の真空バル
ブを構成する電極の製造法を述べる。まず平均粒
度1.5〜３μのWC粉末に総量の３％になる様に平
均粒度約0.5〜１μの微細カーボニルコバルト粉
末を加えボールミルで約18時間湿式混合し、さら
に総量の35％の銀を加え約１時間混合した。この
時の条件はステンレスポツトとステンレスボール
を使用し、溶剤はアセトンである。これを乾燥し
た後、約１％の樹脂を増結剤として加えた後、約
2ton／cm2の成形圧で加圧成形し、その後粉末冶金
の手段により所定の電極を得る。
される真空バルブに係り特に安定した接触抵抗を
有する真空バルブに関する。 真空バルブに要求される特性のうち特に重要な
ものは(1)さい断電流値が低いこと、(2)接触抵抗が
安定していること、(3)しや断性がよいこと、(4)耐
溶着性が優れ電極消耗が少ないこと等である。こ
のような真空バルブの特性を満足するように電極
には銅−ビスマス、銅−タングステン、銀−タン
グステン炭化物等が用いられているが、このうち
銀−タングステン炭化物は特にさい断電流値が低
いことから多く用いられている。この電極に関す
る先行技術として特公昭51−12818号公報があ
る。この公報には真空開閉器用接点としてCuま
たはAgと金属炭化物によつて構成されたものが
開示され、これらの焼結性を高めるために0.5％
以下のFe、Ni、Coを加えることも示されてい
る。しかしながらこの接点も前記した諸特性をす
べて満足するものではなく更に改善の余地が残さ
れていた。したがつて本発明の目的は前記した諸
特性を総合的に改善した真空バルブを提供するこ
とであり、なかでも特に安定した小なる接触抵抗
を有する真空バルブを提供することである。 発明者は、真空バルブに要求される前記諸特性
を更に向上すべく種々研究を重ね銀−タングステ
ン炭化物を主体とし、特に安定した接触抵抗を有
する電極を具備した真空バルブを発明した。すな
わち発明者は、銀−タングステン炭化物でなる電
極において単に焼結性を高める添加物としてそれ
ぞれ同等の役割を果たすと考えられていた鉄、ニ
ツケル、コバルトのなかで、コバルトを単独で従
来考えられていたよりも多量に添加することによ
り耐溶着性および耐消耗性を損なうことなく低い
さい断電流値を維持するとともに特に接触抵抗特
性を著しく改善し、更にコバルトの多量添加によ
り焼結性も一層向上することを見出した。（な
お、さい断電流値及び接触抵抗に関してCu−Wc
−Co合金と比較すると、Ag−Wc−Co合金が双
方とも優れていた。） 本発明に係る真空バルブは、重量％で銀
（Ag）20〜％を越え50％未満、コバルト（Co）
0.5％を越え5.0％まで、残部が実質的にタングス
テン炭化物（WC）でなる電極を具備することを
特徴とする。 各成分の限定理由を述べる。 まず銀の含有量と導電率（IACS％）との関係
を第１図に示す。真空バルブの使用時の温度上昇
を抑えるためには導電率は30％以上であることが
望ましく、第１図から明らかなように銀の含有量
は20％以上であることが必要である。また銀の含
有量とさい断電流値の関係を第２図に示す。第２
図より明らかなように銀量が50％を越えるとさい
断電流値が急激に増大し好ましくない。なお、第
１図及び第２図の合金ともコバルト量は2.0％に
固定してある。次にコバルトは接触抵抗を安定さ
せ焼結性を高める効果を有するが、0.5％より少
ないと接触抵抗を安定させる効果が少なく焼結性
も充分でない。また5.0％を越えるとかえつて接
触抵抗を増加させるとともに加工性が極めて悪く
なる。 なお接触抵抗を小さい値で安定させる効果がよ
り好ましく得られるコバルトの量は1.5〜4.0％の
範囲である。なお、本願発明と似た合金として
WC−Co−Cu合金が特公昭51−40940号公報（以
下「文献１」という）に記載されているが、本願
発明の合金とこの合金との違いを以下に説明す
る。 文献１の接点材料の原点はＷ−Cu合金であ
る。Ｗ−Cu合金は、低価格であるが電流サイ断
レベルが高い欠点があり、文献１の発明は特にこ
の点の改良を目的としている。このために文献１
によれば、1.2μ以下の微少粒径のWCを主成分と
して、これにCu及びCoを適量添加したものであ
る。この場合、状態図でよく知られているように
CoはCuに溶解し、Cuの導電性を低下させる。 即ち文献１の発明は、微少粒径のWCとCuおよ
びCuに溶解して存在するCoとの相互作用により
所定の特性が得られるものである。ここで得られ
るものの特性は、導電材をCuとするものの中で
は優れたものであるが、サイ断レベルは依然とし
て2A以上であつて、本発明とは目的とする特性
のレベルが異なるものである。 即ち本願発明は、Ag−WC電極にAgと溶解し
ないCoを、従来考えられていたより多量に添加
分散させたものである。本願発明に係る電極は、
ベースとしてのWC、導電材としてのAgおよび
Agに溶解しないで分散したCoの相乗効果によ
り、2A以下の低いサイ断電流値と低く安定した
接触抵抗を得ることができたものである。したが
つて、これらの相違から明らかなように、本願発
明の合金と文献１の合金とはサイ断電流値に代表
される特性のレベルが異なるものである。 本発明の実施例を比較例とともに述べる。 表１に示すように電極を構成する成分を種々変
えた真空バルブにより導電率、さい断電流値等の
諸特性を比較検討した。第３図に本発明に係るバ
ルブの一例を示す。第３図において真空容器１の
内部にはシールド材２が設けられその中に固定電
極３Ａおよび可動電極３Ｂが対向して配されてい
る。可動電極３Ｂは、ガイド４およびベローズ５
により可動できる構造となつている。このような
真空バルブにより次の条件で試験を行なつた。電
圧：15KV、電流：5KA、電極間隙：1.9mm、接触
荷重：15Kg、電極寸法：直径25.4mm、真空度
10-5torr。この結果を表１に併せて示す。 なお、試料番号８を例にとり本発明の真空バル
ブを構成する電極の製造法を述べる。まず平均粒
度1.5〜３μのWC粉末に総量の３％になる様に平
均粒度約0.5〜１μの微細カーボニルコバルト粉
末を加えボールミルで約18時間湿式混合し、さら
に総量の35％の銀を加え約１時間混合した。この
時の条件はステンレスポツトとステンレスボール
を使用し、溶剤はアセトンである。これを乾燥し
た後、約１％の樹脂を増結剤として加えた後、約
2ton／cm2の成形圧で加圧成形し、その後粉末冶金
の手段により所定の電極を得る。
【表】
表１より明らかなように本発明に係る真空バル
ブ（試料No.4〜No.10）は、導電率さい断電流値
とともに、接触抵抗が低い値で安定しており好ま
しい特性を有している。なお、比較のための試料
No.13およびNo.15の真空バルブもある程度好ま
しい特性を有するように思われるが前者は電極の
消耗が著しく寿命が短いものであり、後者は電極
が溶着する現象が多く見られこれも寿命が短かい
ものであつた。 以上述べたように本発明に係る真空バルブは、
真空バルブに要求される特性を総合的に改善した
ものであり工業上の価値は極めて大きい。
ブ（試料No.4〜No.10）は、導電率さい断電流値
とともに、接触抵抗が低い値で安定しており好ま
しい特性を有している。なお、比較のための試料
No.13およびNo.15の真空バルブもある程度好ま
しい特性を有するように思われるが前者は電極の
消耗が著しく寿命が短いものであり、後者は電極
が溶着する現象が多く見られこれも寿命が短かい
ものであつた。 以上述べたように本発明に係る真空バルブは、
真空バルブに要求される特性を総合的に改善した
ものであり工業上の価値は極めて大きい。
第１図は銀量と導電率との関係を示すグラフ、
第２図は銀量とさい断電流値との関係を示すグラ
フである。第３図は本発明に係る真空バルブの実
施例を示す図である。
第２図は銀量とさい断電流値との関係を示すグラ
フである。第３図は本発明に係る真空バルブの実
施例を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％で銀20％を越え50％未満、コバルト
0.5％を越え5.0％まで、残部が実質的にタングス
テンの炭化物でなる電極を具備し、安定した接触
抵抗を有することを特徴とする真空バルブ。 ２ 重量％でコバルト1.5％〜４％である特許請
求の範囲第１項に記載の真空バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13024477A JPS5465377A (en) | 1977-11-01 | 1977-11-01 | Vacuum bulb |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13024477A JPS5465377A (en) | 1977-11-01 | 1977-11-01 | Vacuum bulb |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5465377A JPS5465377A (en) | 1979-05-25 |
| JPS6215977B2 true JPS6215977B2 (ja) | 1987-04-10 |
Family
ID=15029573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13024477A Granted JPS5465377A (en) | 1977-11-01 | 1977-11-01 | Vacuum bulb |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5465377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11154639B2 (en) | 2010-07-12 | 2021-10-26 | University Of Southern California | Biocompatible substrate for facilitating interconnections between stem cells and target tissues and methods for implanting same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023090342A (ja) | 2021-12-17 | 2023-06-29 | 株式会社東芝 | 真空バルブ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140940A (ja) * | 1974-10-03 | 1976-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Hikaridoharo |
-
1977
- 1977-11-01 JP JP13024477A patent/JPS5465377A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11154639B2 (en) | 2010-07-12 | 2021-10-26 | University Of Southern California | Biocompatible substrate for facilitating interconnections between stem cells and target tissues and methods for implanting same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5465377A (en) | 1979-05-25 |
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