JPS6218613B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6218613B2 JPS6218613B2 JP58251625A JP25162583A JPS6218613B2 JP S6218613 B2 JPS6218613 B2 JP S6218613B2 JP 58251625 A JP58251625 A JP 58251625A JP 25162583 A JP25162583 A JP 25162583A JP S6218613 B2 JPS6218613 B2 JP S6218613B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- contacts
- resistance
- indium
- oxide
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H1/00—Contacts
- H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
- H01H1/021—Composite material
- H01H1/023—Composite material having a noble metal as the basic material
- H01H1/0237—Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides
- H01H1/02372—Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides containing as major components one or more oxides of the following elements only: Cd, Sn, Zn, In, Bi, Sb or Te
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacture Of Switches (AREA)
- Contacts (AREA)
Description
(イ) 技術分野
本発明はノーヒユーズブレーカなどの気中遮断
器、開閉器に使用される電気接点材料に関する。 (ロ) 技術背景 電気接点材料としての要件は衆知のごとく、耐
溶着性に富むこと。耐溶損性に富むこと、耐絶縁
特性に富むこと、開閉寿命の長いこと、接触抵抗
の少ないことなどがあげられる。 電気回路の保護機器としての役目をもつノーヒ
ユーズブレーカーなどのしや断器、開閉器にあつ
ては、これらの要件のうち、接点の耐溶着性、耐
絶縁特性が最も重要である。 気中用接点としてこれら電気回路の保護用に使
用される接点材料としては、内部酸化法による銀
―酸化物接点が比較的多く電流の更に大きい範囲
では、銀―炭化タングステン、銀―タングステン
接点などが使用されている。 銀―酸化物接点が気中用接点として比較的多く
用いられる理由は、電流の投入、しや断に対する
耐溶着性、耐アーク消耗性に富み、かつ多数回接
点開閉を行なつても接触抵抗の増加が少なく通電
性に富むという接点としての優れた特性をバラン
スよく保持しているためである。 しかしながら、開閉機器の小型化、性能向上と
共に接点性能の向上がより望まれ、とりわけ耐溶
着性能、絶縁耐圧特性をかねそなえた接点が重要
視されている。 接点が開離すべき時に、開離せず強固に溶着し
てしや断不能になつた場合、あるいは、しや断後
の絶縁耐圧が劣化した場合電気機器の損傷、感電
等につながり、２次的災害をひきおこすことにな
る。 銀―酸化物系接点を得るには大別して粉末治金
法によるものと、内部酸化法によるものとあり、
それぞれ用途に応じて使用されているが内部酸化
法によるものが性能およびコストの点で有利なた
め多く使用されている。内部酸化法とは、すでに
述べる迄もなく合金を酸素の充分供給される雰囲
気内で高温に加熱すると合金の地が酸化される以
前に合金の組成金属が選択的に酸化される現象を
応用したものである。 気中で使用されるノーヒユーズブレーカー類に
おいては、既に述べたように銀―酸化物系接点で
は耐溶着性および耐絶縁特性が最も重要であり、
更に高性能材が要求されている。 従来、このような用途に銀―錫―インジウム系
合金が使用されているが、これは温度上昇特性が
欠点であつたが、これにカドミウムを加えた合金
を内部酸化することによつて改善されることは知
られている。しかし従来の銀―錫―インジウム―
カドミウム合金では温度上昇は改善されるが反
面、耐絶縁性、耐溶着性については不充分であり
接点の負荷開閉時のアーク熱によりカドミウムが
飛散し劣化するという問題があつた。 (ハ) 発明の開示 本発明は、接点の大電流開閉、特に、耐溶着、
耐絶縁特性、及び、温度上昇特性につき、種々検
討を加えた結果、錫を６重量％を超え８重量％ま
で、インジユウムを２〜４重量％カドミウムを１
〜３重量を加え、さらに合金を微細均一にするた
め、0.10〜0.30重量％のNi、及び、0.001〜0.008
重量％のMnを添加し、これら合金を、内部酸化
することによつて、従来到達できなかつた、優れ
た、耐溶着、耐絶縁、温度上昇特性を実現しうる
ものである。 ４酸化物を微細球状化することにより、電気接
点の負荷開閉時のアーク発生量が極端に少なくな
り、このため、従来の銀―錫―インジウム―カド
ミウム接点に比べ大巾に耐絶縁特性が向上し、且
つ、耐溶着、温度上昇にも優れた電気接点を得る
ことができた。本発明合金において、ニツケルを
0.1重量％を下限値にしたことは、これ以下では
酸化物を微細化する効果が少ないことによる。ま
たニツケル量を0.3重量％を上限にしたことは、
それ以上では、ニツケルが偏析し、均一分散が難
しいとによる。なお、Ni量を0.20重量％にした場
合、最も、錫―インジウム―カドミウムの酸化物
が、均一に分散し耐溶着性向上効果が、顕著であ
る。 錫量の下限値を、６重量％としたのは、これ以
下の含有量では、酸化物含有量が、少なく、耐溶
着性の効果が少ないことによる。また、錫量の上
限値を、８重量にしたのは、これ以上含有量で
は、加工性が悪くなり、また錫酸化物が合金内で
凝集し内部酸化が不安定になるため優れた接点材
となり得難いことになる。 また、インジウムの下限値を２重量％としたの
は、これ以下では内部酸化が不安定となり酸化物
の凝集が生じて耐溶着性が確保できなくなる。
又、インジウムの上限値を４重量％としたのは、
これ以上にすると、酸化物が針状化しやすくNi
及びMnを加えて十分な、微細、球状化が得られ
ず、耐溶着性が、逆に劣るためである。しかもイ
ンジウムは、高価なため、必要最小限にすること
が望ましい。 カドミウム量の下限値を１重量％としたのは、
これ以下の含有量では耐溶着及び、温度上昇特性
改善に効果が少ないことによる。又、カドミウム
量の上限値を３重量％としたのは、これ以上の含
有量では耐絶縁特性が劣化することによる。 マンガン量の下限値を0.001％重量としたの
は、これ以下の含有量では酸化物の球状化に効果
が少ないことによる。また上記、錫、インジウ
ム、カドミウムの酸化物の球状化に対し、効果を
発揮するMnの上限値は0.008重量％である。これ
以上に増すと、酸化物が極端に微細化しわずかの
酸化温度あるいは、酸素圧の変動で、凝集、亀裂
等が入りやすくなるためである。好ましくは、
0.005重量％である。 本発明合金は、上記のごとく銀―錫―インジウ
ム―カドミウム合金に、ニツケル及びマンガンを
添加し内部酸化せしめることにより、銀地中に、
（SnO2・CdO・In2O3）で、構成する多量の微細な
金属酸化物を含有せしめて耐溶着性を確保せしめ
同時に、SnO2・In2O3など、容易に、蒸発、飛散
しない酸化物を主構成物にすることによつて蒸
発、飛散による絶縁圧劣化を防止せしめ、この結
果、従来、予想できなかつた優れた、耐絶縁及
び、耐溶着特性を、同時に示すものである。 次に本発明の実施例によつて詳述する。 実施例 第１表に示す、組成で、各々、６Kg／ロツトで
溶解してインゴツトを作り圧延後、プレス打抜に
より第１図１に示す如き６φ×0.5×30Rの形状
にし、温度720℃、酸素圧力4atmの酸化雰囲気中
で内部酸化後、第１図２に示す６φ×１×３φ×
４のCuビスにろう付したものを50A定格配線用
ブレーカーに組み込み第２表に示す試験条件で評
価テストを行つた。
器、開閉器に使用される電気接点材料に関する。 (ロ) 技術背景 電気接点材料としての要件は衆知のごとく、耐
溶着性に富むこと。耐溶損性に富むこと、耐絶縁
特性に富むこと、開閉寿命の長いこと、接触抵抗
の少ないことなどがあげられる。 電気回路の保護機器としての役目をもつノーヒ
ユーズブレーカーなどのしや断器、開閉器にあつ
ては、これらの要件のうち、接点の耐溶着性、耐
絶縁特性が最も重要である。 気中用接点としてこれら電気回路の保護用に使
用される接点材料としては、内部酸化法による銀
―酸化物接点が比較的多く電流の更に大きい範囲
では、銀―炭化タングステン、銀―タングステン
接点などが使用されている。 銀―酸化物接点が気中用接点として比較的多く
用いられる理由は、電流の投入、しや断に対する
耐溶着性、耐アーク消耗性に富み、かつ多数回接
点開閉を行なつても接触抵抗の増加が少なく通電
性に富むという接点としての優れた特性をバラン
スよく保持しているためである。 しかしながら、開閉機器の小型化、性能向上と
共に接点性能の向上がより望まれ、とりわけ耐溶
着性能、絶縁耐圧特性をかねそなえた接点が重要
視されている。 接点が開離すべき時に、開離せず強固に溶着し
てしや断不能になつた場合、あるいは、しや断後
の絶縁耐圧が劣化した場合電気機器の損傷、感電
等につながり、２次的災害をひきおこすことにな
る。 銀―酸化物系接点を得るには大別して粉末治金
法によるものと、内部酸化法によるものとあり、
それぞれ用途に応じて使用されているが内部酸化
法によるものが性能およびコストの点で有利なた
め多く使用されている。内部酸化法とは、すでに
述べる迄もなく合金を酸素の充分供給される雰囲
気内で高温に加熱すると合金の地が酸化される以
前に合金の組成金属が選択的に酸化される現象を
応用したものである。 気中で使用されるノーヒユーズブレーカー類に
おいては、既に述べたように銀―酸化物系接点で
は耐溶着性および耐絶縁特性が最も重要であり、
更に高性能材が要求されている。 従来、このような用途に銀―錫―インジウム系
合金が使用されているが、これは温度上昇特性が
欠点であつたが、これにカドミウムを加えた合金
を内部酸化することによつて改善されることは知
られている。しかし従来の銀―錫―インジウム―
カドミウム合金では温度上昇は改善されるが反
面、耐絶縁性、耐溶着性については不充分であり
接点の負荷開閉時のアーク熱によりカドミウムが
飛散し劣化するという問題があつた。 (ハ) 発明の開示 本発明は、接点の大電流開閉、特に、耐溶着、
耐絶縁特性、及び、温度上昇特性につき、種々検
討を加えた結果、錫を６重量％を超え８重量％ま
で、インジユウムを２〜４重量％カドミウムを１
〜３重量を加え、さらに合金を微細均一にするた
め、0.10〜0.30重量％のNi、及び、0.001〜0.008
重量％のMnを添加し、これら合金を、内部酸化
することによつて、従来到達できなかつた、優れ
た、耐溶着、耐絶縁、温度上昇特性を実現しうる
ものである。 ４酸化物を微細球状化することにより、電気接
点の負荷開閉時のアーク発生量が極端に少なくな
り、このため、従来の銀―錫―インジウム―カド
ミウム接点に比べ大巾に耐絶縁特性が向上し、且
つ、耐溶着、温度上昇にも優れた電気接点を得る
ことができた。本発明合金において、ニツケルを
0.1重量％を下限値にしたことは、これ以下では
酸化物を微細化する効果が少ないことによる。ま
たニツケル量を0.3重量％を上限にしたことは、
それ以上では、ニツケルが偏析し、均一分散が難
しいとによる。なお、Ni量を0.20重量％にした場
合、最も、錫―インジウム―カドミウムの酸化物
が、均一に分散し耐溶着性向上効果が、顕著であ
る。 錫量の下限値を、６重量％としたのは、これ以
下の含有量では、酸化物含有量が、少なく、耐溶
着性の効果が少ないことによる。また、錫量の上
限値を、８重量にしたのは、これ以上含有量で
は、加工性が悪くなり、また錫酸化物が合金内で
凝集し内部酸化が不安定になるため優れた接点材
となり得難いことになる。 また、インジウムの下限値を２重量％としたの
は、これ以下では内部酸化が不安定となり酸化物
の凝集が生じて耐溶着性が確保できなくなる。
又、インジウムの上限値を４重量％としたのは、
これ以上にすると、酸化物が針状化しやすくNi
及びMnを加えて十分な、微細、球状化が得られ
ず、耐溶着性が、逆に劣るためである。しかもイ
ンジウムは、高価なため、必要最小限にすること
が望ましい。 カドミウム量の下限値を１重量％としたのは、
これ以下の含有量では耐溶着及び、温度上昇特性
改善に効果が少ないことによる。又、カドミウム
量の上限値を３重量％としたのは、これ以上の含
有量では耐絶縁特性が劣化することによる。 マンガン量の下限値を0.001％重量としたの
は、これ以下の含有量では酸化物の球状化に効果
が少ないことによる。また上記、錫、インジウ
ム、カドミウムの酸化物の球状化に対し、効果を
発揮するMnの上限値は0.008重量％である。これ
以上に増すと、酸化物が極端に微細化しわずかの
酸化温度あるいは、酸素圧の変動で、凝集、亀裂
等が入りやすくなるためである。好ましくは、
0.005重量％である。 本発明合金は、上記のごとく銀―錫―インジウ
ム―カドミウム合金に、ニツケル及びマンガンを
添加し内部酸化せしめることにより、銀地中に、
（SnO2・CdO・In2O3）で、構成する多量の微細な
金属酸化物を含有せしめて耐溶着性を確保せしめ
同時に、SnO2・In2O3など、容易に、蒸発、飛散
しない酸化物を主構成物にすることによつて蒸
発、飛散による絶縁圧劣化を防止せしめ、この結
果、従来、予想できなかつた優れた、耐絶縁及
び、耐溶着特性を、同時に示すものである。 次に本発明の実施例によつて詳述する。 実施例 第１表に示す、組成で、各々、６Kg／ロツトで
溶解してインゴツトを作り圧延後、プレス打抜に
より第１図１に示す如き６φ×0.5×30Rの形状
にし、温度720℃、酸素圧力4atmの酸化雰囲気中
で内部酸化後、第１図２に示す６φ×１×３φ×
４のCuビスにろう付したものを50A定格配線用
ブレーカーに組み込み第２表に示す試験条件で評
価テストを行つた。
【表】
【表】
なお、過負荷及び耐久試験後に各々の接点間に
AC5V、電流50Aを通電し温度上昇テストを行つ
た。 さらに、短絡試験後の端子間の絶縁劣化を測定
した。同一試料につき、各々５台の50A定格配線
用ブレーカーに組み込みテストを行つた結果を第
３表に示す。比較材として、第１表に示す組成
で、本発明材と、同一形状の接点を作り、温度
720℃、酸素圧力4atmの酸化雰囲気中で内部酸化
したものを用いた。
AC5V、電流50Aを通電し温度上昇テストを行つ
た。 さらに、短絡試験後の端子間の絶縁劣化を測定
した。同一試料につき、各々５台の50A定格配線
用ブレーカーに組み込みテストを行つた結果を第
３表に示す。比較材として、第１表に示す組成
で、本発明材と、同一形状の接点を作り、温度
720℃、酸素圧力4atmの酸化雰囲気中で内部酸化
したものを用いた。
【表】
【表】
第３表より、明らかなとおり本発明材が、大電
流領域の耐絶縁、耐溶着性及び、温度上昇におい
てバランスよく優れた性能を有している。 以上、詳述した如く本発明になる接点材料は、
大電流の開閉に際して、耐絶縁、耐溶着性に著し
く富んでおりノーヒユーズブレーカー、安全ブレ
ーカーなど、気中遮断器、開閉器類に使用して、
その効果を充分に発揮する。
流領域の耐絶縁、耐溶着性及び、温度上昇におい
てバランスよく優れた性能を有している。 以上、詳述した如く本発明になる接点材料は、
大電流の開閉に際して、耐絶縁、耐溶着性に著し
く富んでおりノーヒユーズブレーカー、安全ブレ
ーカーなど、気中遮断器、開閉器類に使用して、
その効果を充分に発揮する。
第１図は本発明の実施例の試験片の断面図であ
り１が本発明電気接点材料、２が台金銅ビスであ
る。
り１が本発明電気接点材料、２が台金銅ビスであ
る。
Claims (1)
- １ 内部酸化法によつて得られる銀―酸化物系接
点材料において、金属成分として重量％で錫が６
％を超え８％まで、インジウムが２〜４％、カド
ミウムが１〜３％、ニツケルが0.1〜0.3％、更に
マンガンが0.001〜0.008％残部銀からなることを
特徴とするノーヒユーズブレーカなど大電流遮断
開閉器用の電気接点材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251625A JPS60141840A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電気接点材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58251625A JPS60141840A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電気接点材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60141840A JPS60141840A (ja) | 1985-07-26 |
| JPS6218613B2 true JPS6218613B2 (ja) | 1987-04-23 |
Family
ID=17225604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58251625A Granted JPS60141840A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 電気接点材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60141840A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810979B2 (ja) * | 1975-08-22 | 1983-02-28 | ミツビシマロリ−ヤキンコウギヨウ カブシキガイシヤ | ギン − サンカブツケイデンキセツテンザイリヨウ |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58251625A patent/JPS60141840A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60141840A (ja) | 1985-07-26 |
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