JPS627255B2

JPS627255B2 -

Info

Publication number: JPS627255B2
Application number: JP6272785A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tsuji; Shuji Yamada
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-03-25
Filing date: 1985-03-25
Publication date: 1987-02-16
Also published as: JPS60234932A

Description

【発明の詳細な説明】

［技術分野］この発明は電気接点に使用する材料の製造技術
の分野に属する。［背景技術］従来から電磁接触機、リレー等の電気機器に銀
−酸化カドミユウム系、銀−酸化スズ系、銀−ニ
ツケル系の接点材料が使用されていた。これらの
接点は溶着、消耗共に少ない接点として知られ、
一方銀−ニツケル接点は消耗が少なく、加工性が
優れた接点として知られている。しかし、これら
の接点材料はいずれれも電磁駆動力によりアーク
を走らせて限流するタイプのノーヒユーズブレー
カ用の接点として使用した際に、短絡時に流れる
大電流によりアークが生じ、このアークの「切
れ」が不充分なため短絡遮断性能が劣るという欠
点があり、この性能の改良が望まれていた。本発明者らは、アークの「切れ」を改良するた
めに種々研究を重ねた結果、銀素地に酸化リチユ
ウムを配合した接点材料を開発し、すでに特許出
願をしている。すなわち銀素地に酸素リチユウム
（Li₂O）を配合することによりアークの「切れ」
が改良されるのである。しかも接点材料として重
要な耐溶着性も改良されるのである。そしてこの
接点材料は充分実用的なものであつた。しかし、
さらに高度な実用的価値を得るためには、耐消耗
性に関して、さらに改良を図る必要があることが
分かつた。そこで、さらに研究を続けた結果、以
下に説明する本願発明に到達したのである。［発明の目的］この発明は、アークの「切れ」、耐溶着性、耐
消耗性の改良された接点材料を提供するための、
より優れた製造方法を提供することを目的として
なされた。［発明の開示］この発明は、銀を素地とし、これに酸化亜鉛
（ZnO）、酸化スズ（SnO₂）、酸化インジユウム
（In₂O₃）からなる群から選ばれた１種または２種
以上の金属酸化物を金属換算で0.02〜1.0重量
％、および酸化リチユウム（Li₂O）をリチユウ
ム換算で0.1〜3.0重量％含有させ、さらに鉄族金
属を0.1〜1.0重量％含有させた接点材料の製法で
あつて、前記の銀素地に予め亜鉛または／および
スズまたは／およびインジユウムを、さらにリチ
ユウムおよび鉄族金属を溶融混合させた後、酸素
ガス雰囲気中で加熱処理することを特徴とする接
点材料の製法を提供するものである。以下、この
発明を詳しく説明する。この発明において銀素地に含有させる酸化リチ
ユウムはアークの「切れ」および耐溶着性を改良
するのに役立つ。銀素地に酸化リチユウムを含有
させることによりアークの「切れ」が改良される
理由は明確ではないが、酸化リチユウムが銀素地
の中に分散するとアークが出やすくなり、従つて
アークが分散する結果、アークが動き易くなり、
結局アークの「切れ」が良くなるものと考えられ
る。そして、この酸化リチユウムの配合量はリチ
ユウム換算で0.1〜3.0重量％（以下％と略す）含
有させるのが望ましい。3.0％を超えた含有量で
は接点として要求される電気伝導度が低くなり、
耐溶着性、耐消耗性が十分でなく、一方0.1％未
満ではアークの「切れ」が十分でなくなる。な
お、0.8〜1.5％の範囲が一層好ましい結果を与え
る。つぎに、銀素地に含有せしめる酸化亜鉛、酸化
スズおよび酸化インジユウムについて説明する。
この金属酸化物の含有量は、金属換算で0.02〜
1.0％が好ましく、さらには0.2〜0.6％の範囲が一
層好ましい。これらの範囲の上限を超えた含有量
であると電気伝導度の低下を招き、耐溶着性をあ
まり改良しない。一方、下限を外れると耐消耗性
に関して改良の効果が少なくなる。ここでさらに鉄族に属する金属である鉄、ニツ
ケル、コバルトを、前記亜鉛、スズ、インジユウ
ム、リチユウムなどの金属と共に銀素地に予め含
有させ、つぎに内部酸化の処理をするようにする
と、耐消耗性、耐溶着性を一層向上させる効果が
あることが判つた。前記鉄族金属の添加により耐
溶着性、耐消耗性が改良される理由は明らかでは
ないが、銀の結晶粒を微細化させるためであろう
と推定される。含有量は、接点材料全体の中に
0.1〜1.0％の範囲で含有させるのが望ましい。下
限より少ないと結晶粒の微細化効果がなく、一方
上限を超えると鉄族金属の分布が偏析する結果、
溶着、消耗共に改良の効果が不充分となる。なお、内部酸化法については、通常の手段が採
用され、その具体的内容については実施例におい
て説明される。以下、実施例、比較例に基づき説明する。実施例銀を素地金属として使用し、これに酸化リチユ
ウム、そしてさらに酸化亜鉛、酸化スズ、酸化イ
ンジユウム、鉄族金属等を配合した接点材料を調
製した。その具体的配合は第１表に示した。なお、接点材料の製造条件を詳しく開示すると
以下の通りである。まず、銀の中に前記亜鉛、スズおよびインジユ
ウムのいずれか１種と、リチユウムと鉄族金属を
所定量添加し、アルゴンガス雰囲気中で溶解させ
た。溶解の後に金型を使用して棒状に鋳造し、つ
ぎに650℃で８時間窒素ガス雰囲気中で焼鈍し
た。これに銀板を圧着した後、圧延し、１mmの板
材とした。その後、750℃、酸素ガス雰囲気中で
100時間加熱し、内部酸化した。これを打ち抜き
加工した後、ろう付けし、ASTM試験および短
絡試験用試料とした。（アーク特性の判定法）前記の試料をノーヒユーズブレーカに組み込ん
でASTM法により耐短絡試験を行い、アーク膠
着時間の測定を行つた。ここでアーク膠着時間と
は接点間でアークが発生した時に、アークが動か
ずに停まつている時間である。すなわち、アーク
発生と同時に電磁力が生じ、最終的に、この電磁
力によりアークが移動するが、膠着時間とはアー
クが発生してから移動するまでの時間である。ア
ーク遮断性能は、膠着時間が短い程よい。なお、
短絡電流は5.2KAであつた。（耐消耗性、耐溶着性の判定法） ASTMによる接点試験を行つた。条件は以下
の通りであつた。負荷：交流単層、100V、40A 接触力：200ｇ解離力：340ｇ接点形状：可動接点は５Φ、12Rの球状固定接点
は５Φでフラツト状最終開閉回数：10万回なお、消耗量は３個のデータの平均値で、溶着
性能は３個のデータの合計溶着回数で評価した。

【表】上記材料につき接点としての特性を試験した結
果を第２表に示した。

【表】なお、実施例No.3.4.5における鉄族金属添加の
効果として結晶粒の大きさを顕微鏡で測定したと
ころ実施例No.３にあつては47μ、実施例No.４にお
いては50μ、実施例No.５においては45μであつ
た。これに対し、後に述べる比較例No.６については
結晶粒の大きさは122μであつた。比較例第３表の配合により、そして比較例No.１〜５ま
では焼結法により、比較例No.６は内部酸化法によ
り比較のための実験を行つた。その他の条件は実
施例と同様にして実験を行つた。性能試験の結果
は第４表に示した。

【表】

【表】［発明の効果］この発明は、銀を素地とし、これに酸化亜鉛、
酸化スズ、酸化インジユウムからなる群から選ば
れた１種以上の金属酸化物を金属換算で0.02〜
1.0％、および酸化リチユウムをリチユウム換算
で0.1〜3.0％含有させ、さらに鉄族金属を0.1〜
1.0％含有させた接点材料の製法であつて、前記
の銀素地に予め酸化亜鉛または／および酸化スズ
または／および酸化インジユウムを、および酸化
リチユウムおよび鉄族金属を溶融混合させた後、
酸素ガス雰囲気中で加熱処理することを特徴とす
るので、アークの「切れ」、耐溶着性、耐消耗性
が改良された接点材料を提供することができる効
果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

１銀を素地とし、これに酸化亜鉛、酸化スズ、
酸化インジユウムからなる群から選ばれた１種ま
たは２種以上の金属酸化物を金属換算で0.02重量
％以上1.0重量％未満、および酸化リチユウムを
リチユウム換算で0.1重量％以上3.0重量％以下の
範囲で含有させ、さらに鉄族金属を0.1重量％以
上1.0重量％以下の範囲で含有させた接点材料の
製法であつて、前記の銀素地に予め亜鉛または／
およびスズまたは／およびインジユウムを、さら
にリチユウムおよび鉄族金属を溶融混合させて鋳
造した後、酸素ガス雰囲気中で加熱処理すること
を特徴とする接点材料の製法。