NO861703L - Legeringsmaterial for elektriske kontakter. - Google Patents

Legeringsmaterial for elektriske kontakter.

Info

Publication number
NO861703L
NO861703L NO861703A NO861703A NO861703L NO 861703 L NO861703 L NO 861703L NO 861703 A NO861703 A NO 861703A NO 861703 A NO861703 A NO 861703A NO 861703 L NO861703 L NO 861703L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
weight
alloy
internal oxidation
alloys
electrical contact
Prior art date
Application number
NO861703A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Shibata
Original Assignee
Chugai Electric Ind Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/771,341 external-priority patent/US4647322A/en
Priority claimed from US06/779,066 external-priority patent/US4636270A/en
Application filed by Chugai Electric Ind Co Ltd filed Critical Chugai Electric Ind Co Ltd
Publication of NO861703L publication Critical patent/NO861703L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10Alloys containing non-metals
    • C22C1/1078Alloys containing non-metals by internal oxidation of material in solid state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C5/00Alloys based on noble metals
    • C22C5/06Alloys based on silver
    • C22C5/10Alloys based on silver with cadmium as the next major constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/023Composite material having a noble metal as the basic material
    • H01H1/0231Composite material having a noble metal as the basic material provided with a solder layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

I den senere tid er Ag-legeringer som inneholder 0,5 til
12 vekt% Sn og som er blitt innvendig oksydert, vært i utstrakt bruk som elektriske kontaktmaterialer i forskjellig elektrisk utstyr, slik som brytere, kontaktorer, releer og effektbrytere.
Disse Ag-legeringer er blitt smeltet, støpt, samt valset eller trukket, og foreligger vanligvis i form av tynne plater med eller uten bakstøtte. Tynne plater av rent Ag og som er for-bundet med den ene side av tynne plater av vedkommende Ag-legering, gjøres til gjenstand for indre oksydasjon ved å ut-sette platene for en oksygenatmosfære under trykk. Disse er forskjellige fra sintrede legeringer av Ag-metall og oksyder, som fremstilles ved å blande en matrise av Ag-pulver med metalloksydpulver samt sintring av blandingen. En av de mest åpenbare forskjeller er at de førstnevnte legeringer, nemlig de indre, oksyderte Ag/Sn-legeringer er langt overlegne de sistnevnte når det gjelder strukturtetthet, mens de sistnevnte har mer jevn fordeling av metalloksydene enn de førstnevnte. Disse sistnevnte legeringsmaterialer vil da lett kunne for-brukes ved for raske og hyppige bryteroperasjoner. Oksygen som med tiden har trengt inn i Ag-legeringene, vil etter hvert oksydere metalliske løsningselementer i legeringene og utfelle disse som små metalliske oksydpartikler fordelt i sine Ag-matriser. Disse utfellinger av oksyderte metaller gjør mater-ialene vanskelig smeltbare og gjør følgelig Ag-legeringene lite egnet for sveising. Bakstøtter av tynne rene Ag-plater kan da utnyttes som medium for slaglodding av de oksyderte kontaktmaterialer av Ag-legering som underlag eller basis-metaller for elektriske kontakter.
Det er imidlertid blitt observert at når Ag-legeringer av ovenfor angitt art gjøres til gjenstand for indre oksydering, vil oppløste metalliske elementer i Ag-legeringene ikke utfelles og fordeles jevnt i sine Ag-matriser, men heller ha en tendens til å utfelles i høy konsentrasjon i ytterområder som er direkte utsatt for oksygen. Sådan utfelling av metall oksyder i ytre områder medfører seigring av oksydene om disse områder, særlig på oversiden, og medfører i sin tur oksydtomme sjikt av ikke uvesentlig tykkelse mellom oversiden og undersiden av Ag-legeringene, når disse gjøres til gjenstand for indre oksydasjon fra begge sider. Denne seigring av metalloksyder til høy konsentrasjon ved de ytre flater av elektrisk kontaktmaterial gjør disse flater fysisk sett for harde, og frembringer elektrisk sett høy kontaktmotstand for vedkommende materialer, særlig ved innledende bruk, og følge-lig en kraftig temperaturstigning. I praksis fjernes sådan seigring ved de ytre flater ved filing o.l. Dette er imidlertid ikke bare arbeidskrevende, men gjør det også vanskelig med gjentatt filing av ytterområdene, da disse er forurenset av filspon.
Sammenlignet med innvendig oksyderte Ag/Sn-legeringer, har innvendig oksyderte Ag/Cd-legeringer, som er konkurrent til førstnevnte legeringer, en mer jevn fordeling av metalloksydene. Dette forholder seg slik hovedsakelig på grunn av at diffusjonshastigheten av Cd i en sølvmatrise i seg selv er vel utbalansert med diffusjonshastigheten av oksygen ved den indre oksydering, mens dette på ingen måte er tilfellet ved indre oksydasjon av Ag/Sn-legeringer. Elektriske kontaktmaterialer utført i innvendig oksydert Ag/Cd-legering samt fremgangsmåte for fremstilling av sådanne kontaktmaterialer kan derfor neppe utgjøre noen nyttig referanse ved fremstilling av Ag/Sn-legeringer og indre oksydasjon av disse.
Seigring av tinnoksydene ved de ytre kontaktflater gjør i alle tilfelle disse legeringer for harde og frembringer ofte sprekker i overflaten. Høy elektrisk kontaktmotstand, særlig i begynnelsen av driftstiden for elektriske kontakter fremstilt fra innvendig oksyderte AG/Sn-legeringer er således resultat av seigring eller kraftig konsentrasjon av tinnoksyder på oversiden. Alt for kraftig temperaturstigning for kontaktene skriver seg også fra denne seigring.
For å unngå sådan seigring er det av samme oppfinner allerede angitt visse fremgangsmåter som er omtalt i US-PS 4.457.787, hvor det er angitt at ledige tomrom i gitterstrukturen frem-bringes i Ag-legeringer ved at disse bringes til å absorbere hydrogen e.l., og i løpet av den indre oksydasjon vil da smeltede løsningsbestanddeler fylle tomrommene og utfelles som oksyder i form av tallrike oksydkjerner i atomisk målestokk, uten kraftig diffusjon, men bare i sådan grad at de når de mest nærliggende tomme gitterpunkter, hvilket følgelig ikke medfører seiging og oksydtomme områder, samt i US-PS 4.472.211, hvor det er angitt at høy kontaktmotstand frembragt ved høy konsentrasjon eller overmetting av metalloksyder, innbefattet tinnoksyder, ved en kontaktflate, kan unngås ved å bringe løsningsmetaller til sublimering, redu-sering eller uttrekk ved kontaktflaten før den indre oksydasjon finner sted.
De tidligere nevnte oksydtomme sjikt hvor metalloksyder mangler fullstendig eller er meget sparsomme, kan neppe tåle . kraftige bryteroperasjoner, da de har lav ildfasthet. Når således et kontaktmaterial som har et oksydtomt lag mellom sin øvre kontaktflate og underside, anvendes til kontaktslitasjen når det oksydtomme sjikt, vil kontaktens levetid være av-sluttet. Dette innebærer at skjønt den nedre halvdel av kontaktmåterialet, som ligger på undersiden av det oksydtomme sjikt, kan samarbeide med den øvre halvdel over nevnte sjikt for å avlede den frembragte varme ved bryteroperasjonene samt for å gi en ønsket materialhøyde, kan denne halvdel ikke utnyttes aktivt som kontaktoverflate. Denne nedre halvdel av kontaktmaterialet er således ofte uten nytte i praksis.
Det er derfor et formål for foreliggende oppfinnelse å frem-bringe innvendig oksyderte elektriske kontaktmaterialer av Ag/SnO-legering og med kontaktflater med moderat kontaktmotstand og uten oksydtomt sjikt, samt å angi en fremgangsmåte for fremstilling av sådanne hensiktsmessige kontaktmaterialer, uten utnyttelse av de metoder som er angitt i ovenfor nevnte US-patentskrifter, og som er vanskelig å regulere i til-strekkelig grad.
Det er funnet at skjønt innvendig oksyderte materialstrukturer i en Ag/Sn-legering er grove ved den eller de overflater som oksygenet først kommer i kontakt med og hvorfra det trenger inn i legeringen, vil materialstrukturen bli finere jo dypere man kommer inn i legeringen. De innvendig oksyderte struk-turer som er blitt frembragt lengst innover i legeringen i utbredelseretningen for den indre oksydasjon, vil med andre ord være finstrukturert og fri for seiging av tinnoksyder. Disse strukturflater er derfor best egnet som kontaktflater.
Det er blitt observert at i utbredelseretningen av den indre oksydasjon vil kornstørrelsen av utfelt tinnoksyd i Ag-matrisen bli stadig større. Kontrasten mellom Ag-matrisen og tinnoksydkornene blir derfor klarere og mer markant i utbredelseretningen av den indre oksydasjon, og denne kontrast kan da uttrykkes, som angitt ovenfor, ved de ord at den innvendig oksyderte struktur alltid er finest ved sin ytterste utbredelsegrense i den indre oksydasjons forplantningsretning. Jo større kornstørrelse det utfelte tinnoksyd har, jo større område av Ag-matrisen kan de oppta, således at lavere elektrisk kontaktmotstand sikres, og for høy temperaturstigning for kontaktene følgelig kan unngås. Forutsatt at konsentra-sjonen av Sn tvers gjennom et legeringsmaterial eller fra det bakerste til det fremste område av indre oksydasjon i legeringen faktisk er konstant, vil det fremste område som ut-gjøres av Ag-matriser samt for eksempel bare ett eneste tinn-oksydkorn av en viss vektprosent av Ag-matrisen kunne gi større kontaktflate for matrisen enn det bakerste område som utgjøres for eksempel av ti korn med tilsammen samme vektprosent av Ag-matrisen samt matrisen selv. Det bør bemerkes at jo større utfellingskornene av tinnoksyd er, jo mindre på-kjenning vil den indre oksydasjon utøve på tinnoksydet, således at utfellingene bare vil oppnå en moderat hardhet som neppe vil medføre sprekker i kontaktflaten.
I betraktning av det som er angitt ovenfor vil det anvendte uttrykk "det mest fremskutte område langs den indre oksydasjons utbredelseretning" i beskrivelse og patentkrav uten videre kunne forstås mikroskopisk av fagfolk på området og således definere foreliggende oppfinnelse.
Sådanne fine innvendig oksyderte Ag/Sn-legeringstrukturer i fronten eller det mest fremskutte område av den indre oksydasjon opptrer, når legeringen oksyderes fra begge sider, midt inne i legeringsstykket med en mellomliggende oksydtom sone, samt når legeringen oksyderes fra en side, ved bunnflaten motsatt en overflate hvorfra oksygen bringes til å trenge inn 1 legeringsstykket. Da den oksydtomme sone, eller en sone hvor tinnoksyd forekommer i liten grad, vanligvis ligger nærmest inntil det mest fremskutte område av indre oksydasjon, vil nevnte område som utnyttes i henhold til foreliggende oppfinnelse som kontaktflate, være fri for ovenfor nevnte soner.
Typiske bestanddeler av Ag/Sn-legeringer som kan utnyttes i henhold til foreliggende oppfinnelse, er sådanne som utover Ag-matrisen omfatter 0,5 - 12 vekt% Sn, samt 0,5 - 15 vekt% In, samt sådanne som utover Ag-matrisen omfatter 3-12 vekt% Sn og 0,01 - mindre enn 1,5 vekt% Bi. Nevnte bestanddeler kan videre omfatte ett eller flere metallelementer valgt fra 0,1 - 5 vekt% Cd, 0,1 - 2 vekt% Zn, 0,1 - 2 vekt% Sb, og 0,01 - 2 vekt% Pb. I de ovenfor sistnevnte bestanddeler kan også inngå 0,1 - mindre enn 2 vekt% In. Videre kan de også omfatte mindre enn 0,5 vekt% av ett eller flere elementer av jern-familien.
Som en utførelse av foreliggende oppfinnelse bearbeides nevnte Ag- legeringsmaterial til en plan plate eller skive med en høyde som er minst det dobbelte av en ønsket endelig materialhøyde med tillegg av en viss høyde av et oksydtomt sjikt som forventes å opptre når Ag-legeringsmaterialet er fullstendig innvendig oksydert. Nevnte Ag-legeringsmaterial bakstøttes ved begge sine overflater av et tynt rent Ag-lag.
Det således fremstilte Ag-legeringsmaterial gjøres så til gjenstand for fullstendig indre oksydasjon i en oksygenatmosfaere under et visst overtrykk og ved forhøyet temperatur.
Under den indre oksydasjon av Ag-legeringen vil bakstøtten av tynne rene Ag-sjikt opptre på følgende måte: Da det partialtrykk av oksygen som er blitt oppløst i sølvet ved den forhøyede temperatur er forholdsvis lavt, og da den oksygenmengde som diffunderer gjennom sølvet er konstant ved en forut bestemt spesiell temperatur og under en oksygenatmosfære ved forut fastlagt spesielt trykk, kan den oksygenmengde som skal diffundere gjennom metallegeringen gjennom sølvet for indre oksydering av legeringen, fritt reguleres på enkel måte. I tillegg til denne fordel og idet oksygenet i dette tilfelle diffunderes inn i metallegeringen gjennom sølvet og følgelig i en valgt utbredelseretning for oksygenet, vil de krystalliske metallkorn som oksyderes og utfelles i metallegeringen ikke bli orientert på slump, men prismatisk innrettet langs oksy-genets forplantningsbaner. Da disse prismatisk innrettede metalloksyder også vil ligge parallelt med de elektriske strømbaner gjennom det innvendig oksyderte kontaktmaterial i Ag-legering, vil materialets elektriske motstand bli nedsatt.
Den fullstendig innvendig oksyderte plate eller skive i Ag-legering har da et oksydfattig sjikt som ligger sentralt og på tvers av aksen eller høyderetningen for vedkommende plate eller skive, som da skjæres langs nevnte oksydfattige sjikt ved hjelp av et superhardt og hurtigløpende skjaereorgan, slik som for eksempel en fres av en bredde som er større enn bred-den av det oksydfattige sjikt. I motsetning til den vanlige nedslipning av metalloksydseigringen fra de ytre overflater av oksyderte Ag-legeringer, vil denne skjæreoperasjon ikke gi noen forurensning av skjæreflåtene eller et avskåret parti av Ag-legeringsmaterial som omfatter det oksydfattige sjikt.
De to deler som vedkommende plate eller skive er oppdelt i vil således utgjøre et fullstendig innvendig oksydert Ag-leger-ingslegeme med en fersk kontaktflate med en moderat hardhet og begynnelsemotstand, samt en bakstøtte av rent sølv på undersiden, men intet oksydfattig sjikt.
Eksempel 1.
(1) Ag/Sn 8 % - In 4 %
(2) Ag/Sn 8 % - In 4 % - Cd 0,5 %
(3) Ag/Sn 7 % - Bi 0,5 %
(4) Ag/Sn 7 % - Bi 0,5 % - Zn 0,3 %
De ovenfor angitte legeringer (1) til (4) ble nedsmeltet i en høyfrekvenssmelteovn ved omkring 1100 - 1200°C samt helt i støpeformer for å oppnå barrer på omkring 5 kg hver. Hver barre ble avhøvlet på sin ene overflate. Barren ble så anbragt i anlegg med sin avhøvlede overflate mot en nikkelplate ved hjelp av en hydraulisk trykkpresse, samt valset til en plate på omkring 2,2 mm med en bakstøtte av nikkel på omkring 1 mm.
Hver plate ble utsatt for en oksygenatmosfære i 200 timer samt ved 650°C, således at platen ble fullstendig innvendig oksydert. Da bakstøtten av nikkel ikke var oksyderbar utgikk oksydasjonsutbredelsen bare fra den avhøvlede overflate. Seigring av tinnoksyd ble observert omkring den avhøvlede overflate. De indre oksyderte materialstrukturer som oppsto i platen i det meste fremskutte område langs den progressive utbredning av den indre oksydasjon, nemlig i dette tilfelle omkring 2 mm innover fra den avhøvlede flate, var ytterst fin og fullstendig fri fra seigring av metalloksyd. En oksydfri sone eller en sone fattig på tinnoksyder nærmest inntil nevnte fremskutte område hadde en dybde på omkring 1 mm.
Hver av de innvendig oksyderte plater ble anbragt i en atmos-fære av H_ gass samt oppvarmet til 750°C i ti minutter, således at metalloksydene omkring den avhøvlede overflate ble nedsatt eller spaltet, således at denne flate kunne slagloddes til en bevegelig eller stasjonær kontaktbasis.
Den nevnte nikkelplate kan erstattes av andre metaller som ikke er oksyderbare, og reduksjonen eller spaltingen av metalloksyder ved den avhøvlede overflate kan utføres ved oppvarming i et flussmiddel eller ved nedsenkning i en syreløsning.
Platene ble så skåret horisontalt langs et plan 0,2 mm fra undersiden. Platene ble så oppkuttet til å danne kvadratiske elektriske kontakter med sider på 5 mm og tykkelse på 1,9 mm, samt med de fremskutte områder av indre oksydasjon i oksy-genets forplantningssretning som kontaktflater, og med den reduserte eller spaltede, avhøvlede overflate som bakside.
Istedet for å kutte platene i samsvar med den indre oksydasjon, kan de være skåret eller presset ut til ønsket form før den indre oksydering.
For sammenligning med de ovenfor angitte elektriske kontakter utført i samsvar med forliggende oppfinnelse, ble følgende kontakter fremstilt:
(5) Ag/Sn 8 % - In 4 %
(6) Ag/Sn 8 % - In 4 % - Cd 0,5 %
(7) Ag/Sn 7 % - Bi 0,5 %
(8) Ag/Sn 7 % - Bi 0,5 % - Zn 0,3 %
På lignende måte som i de ovenfor angitte eksempler, ble de nevnte legeringer (5) - (8) fremstilt i barreform. I anlegg med sin avhøvlede overflate ble så hver barre festet til en ren sølvplate ved hjelp av en hydraulisk trykkpresse, og de således sammensatte legmer ble oppvarmet til omkring 440°C og valset til en plate med tykkelse omkring 2 mm, idet vals-ingen ble utført ved 600°C og godstykkelse nedsatt med 30 % i hvert valsetrinn.
Hver plate ble så innvendig oksydert i en oksygenatmosfære i løpet av 200 timer og ved 650°C. De innvendig oksyderte plater ble så gjenstand for stansing ved hjelp av et stempel med 6 mm diameter for å fremstille elektriske kontakter med en tykkelse på 2 mm og som ble bakstøttet av et tynt sølvlag.
De ovenfor angitte kontaktprøvestykker av legeringer (1) til (4) i henhold til foreliggende oppfinnelse samt av legeringer (5) til (8) i henhold til tidligere kjent teknikk ble utprøvet med hensyn til deres kontaktflatehardhet og begynnelsekontaktmotstand under følgende prøvebetingelser:
Kontakttrykk: 400 g
Likestrømføring: 6V, IA
Det vil fremgå av de ovenfor angitte tabeller at kontaktmaterialer fremstilt i henhold til foreliggende oppfinnelse har en moderat hardhet og lavere begynnende kontaktmotstand, sammenlignet med tilsvarende tidligere kjente kontaktmaterialer.
Eksempel 2.
En legeringsbarre av Ag/Sn 8 % - In 4 % ble trukket til en tråd med 5 mm diameter, hvorfra det ble fremstilt et antall trådstykker med 5 mm diameter og 3,3 mm lengde, og som ved begge sine ytterender ble forsynt med integralt tilsluttede fremspring med diameter på 2,5 mm og høydeutstrekning på 1 mm. Disse stykker ble fullstendig innvendig oksydert og derpå skåret på tvers av sine akser i to deler ved hjelp av en fres med skjærbredde på 0,3 mm, således at det ble oppnådd nagleformede kontaktstykker som hver hadde et kontakthode på 5 mm diameter og 1,5 mm høyde, samt et skaft på 2,5 mm diameter og 1 mm høyde. De meste fremskutte områder av indre oksydering ble da gjort til kontaktflate. Disse prøvestykker ble utsatt for F^-gass før og etter at de ble delt i to, således at nagleskaftet kunne slagloddes til et bæremetall for kontakten, slik som beskrevet i eksempel 1.
De således oppnådde nagleformede kontaktstykker hadde utmerkede fysiske og elektriske egenskaper sammenlignet med tilsvarende konvensjonelle kontaktmaterialer. Det ble observert at deres hardhet var omkring 30 % mindre enn de tilsvarende konvensjonelle kontaktstykker, mens deres begynnelsekontaktmotstand var så meget som 50 % lavere.
Eksempel 3.
(9) Ag/Sn 8 % - In 4 %
(10) Ag/Sn 8 % - In 4 % - Cd 0,5 %
(11) Ag/Sn 7 % - Bi 0,5 %
(12) Ag/Sn 7 % - Bi 0,5 % - Zn 0,3 %
Legeringene for de ovenfor angitte prøver (9) til (12) ble nedsmeltet i en høyfrekvenssmelteovn ved omkring 1100 -
1200°C samt helt i støpeformer for å fremstille barrer på omkring 5 kg. Hver barre ble avhøvlet på begge sider. Hver sådan barre ble så buttfestet med begge sine avhøvlede overflater til rene sølvplater ved hjelp av en hydraulisk presse, hvorpå de således sammenstilte stykker ble oppvarmet til omkring 400°C og derpå valset til en plate med tykkelse 3,1 mm. Denne plate ble utglødet ved omkring 500°C for hvert valsetrinn, som ble utført med valseforhold på 30 % tykkelsereduksjon.
Hver plate av de ovenfor angitte legeringer (9), (10), (11) og (12) og med 2,5 mm tykkelse ble på begge sider påført et lag av rent sølv og av tykkelse 0,3 mm.
Hver plate ble gjenstand for fullstendig indre oksydasjon i en oksygenatmosfære i løpet av 200 timer og ved 650°C. En sådan plate hadde da et midtre oksydfattig sjikt på 0,1 -
0,2 mm tykkelse. Platene ble så delt horisontalt i to ved hjelp av en fres med skjærbredde 0,5 mm. Platene ble så kuttet opp til kvadratiske elektriske kontakter med sidelengde på 5 mm og tykkelse 1 mm, og hvis ene side ble påført et tynt sølvsjikt på 0,3 mm.
I stedet for å dele opp platene etter den indre oksydasjon, kunne de vært stanset eller utpresset til ønsket utforming før den indre oksydering.
De ovenfor angitte kontaktprøvestykker fremstilt i legeringene (9) - (12) i henhold til foreliggende oppfinnelse, samt av legeringene (5) - (8) av tidligere kjent art i utførelse-eksempel 1 ble utprøvet med hensyn til sin kontaktf1atehardhet samt sin begynnelsekontaktmotstand under følgende prøve-betingelser:
Kontakttrykk: 400 g
Likestrømbelastning: 6V, IA
Det vil fremgå av tabellene ovenfor at kontaktmaterialene i henhold til foreliggende oppfinnelse har moderat hardhet og lavere begynnelsekontaktmotstand enn de tilsvarende kjente kontaktmaterialer.
Skjønt Ag/Sn-legeringene i de ovenfor angitte utførelse-eksempler ble fremstilt ved en smeltemetode og derpå utsatt for indre oksydasjon, kunne det også vært fremstilt pulver-metallurgisk og fortrinnsvis med påfølgende smiing, for derpå å utsettes for indre oksydering. Dette er et spørsmål om hen-siktsmessighet, da den indre oksydasjonsmekanisme også i sist nevnte tilfelle vil arbeide på nøyaktig samme måte som ved de tidligere angitte legeringer. Den oppfinnelse som er definert i patentkravene dekker således uten tvil også den sistenevnte utførelse av legeringene. Det bør bemerkes at skjønt de elektriske kontaktmaterialer (9) - (12) i henhold til oppfinnelsen i eksempel 3 ikke ble bragt i direkte kontakt med oksygen, men bare indirekte gjennom lagene av rent sølv, hadde de mindre grov oksyderingsstruktur ved de overflater som lå umiddelbart inntil nevnte sølvlag og således først kom i kontakt med oksygenet, sammenlignet med de innvendig oksyderte materialstrukturer ved de avhøvlede overflater av legeringene (1) - (4) i eksempel 1. De mest fremskutte områder i retning av den indre oksydasjonsforplantning hadde enda finere struktur, hvilket kunne klart konstateres ved mikroskopisk betraktning, slik som tidligere nevnt.

Claims (10)

1. Elektriske kontaktmaterialer av innvendig oksyderte Ag/SnO-legeringer, og som er fremstilt ved fullstendig indre oksydasjon av legeringer som omfatter 0,5 - 12 vekt% Sn, samt 0,5 - 15 vekt% In eller 0,01 — mindre enn 1,5 vekt% Bi, idet vedkommende legering eventuelt også kan være tilsatt en eller flere metallelementer valgt fra en gruppe bestående av 0,1 - 5 vekt% Cd, 0,1 - 2 vekt% Zn, 0,1 - 2 vekt£ Sb, 0,01 - 2 vekt% Pb, og 0,1 - mindre enn 2 vekt% In,karakterisert vedat det mest fremskutte område i forplantningsretningen av den indre oksydasjon utgjør materialets kontaktflate.
2. Elektriske kontaktmaterialer som angitt i krav 1,karakterisert vedat nevnte mest fremskutte område frilegges som kontaktflate ved å skjære eller høvle legeringsmaterialet lengst bort fra den materialflate hvorfra oksygen ble diffundert inn i legeringen for indre oksydasjon, således at de materialsoner nærmest det mest fremskutte oksydasjonsområde og som er fattig på metalloksyder, fjernes fra legeringsmaterialet.
3. Elektriske kontaktmaterialer som angitt i krav 2,karakterisert vedat den overflate hvorfra oksygen ble diffundert inn i legeringsmaterialet for indre oksydasjon, er behandlet med en kjemisk reaksjon således at metalloksyder med denne flate reduseres eller spaltes og flaten således kan benyttes for slaglodding.
4. Elektriske kontaktmaterialer av innvendig oksyderte Ag/SnO-legeringer og som består av et kontaktparti med ønsket tykkelse utført i en Ag-legering som omfatter 0,5 - 12 vekt% Sn, samt 0,5 - 15 vekt% In eller 0,01 - mindre enn 1,5 vekt% Bi, idet vedkommende legering eventuelt også kan være tilsatt ett eller flere metallelementer valgt fra en gruppe bestående av 0,1 - 5 vekt% Cd, 0,1 - 2 vekt% Zn, 0,1 - 2 vekt% Sb,
0,01 - 2 vekt% Pb og 0,1 - mindre enn 2 vekt% In,karakterisert vedat legeringsemnet gjøres minst dobbelt så tykt som den ovenfor nevnte ønskede tykkelse samt med et ytterligere tillegg på en forventet tykkelse av et oksydfattig sjikt som vil oppstå i legeringsemnet, som er blitt fullstendig innvendig oksydert mens det er fast for-ankret mellom tynne, rene sølvsjikt, samt derpå skåret i to deler samtidig som det oksydfattige sjikt fjernes.
5. Elektriske kontaktmaterialer som angitt i krav 4,karakterisert vedat legeringsemnet innlagt mellom de rene sølvlag er kuttet opp til ønsket form etter den indre oksydasjon.
6. Elektriske kontaktmaterialer som angitt i krav 4,karakterisert vedat legeringsemnet mellom de rene sølvlag er trykkformet eller utstanset til ønsket form før det utsettes for indre oksydasjon.
7. Fremgangsmåte for fremstilling av elektriske kontaktmaterialer av innvendig oksyderte Ag/SnO-legeringer, idet det fremstilles en Ag-legering som omfatter 0,5 - 12 vekt% Sn, samt 0,5 - 15 vekt% In eller 0,01 - mindre enn 1,5 vekt% Bi, idet legeringen eventuelt tilsettes ett eller flere metallelementer valgt fra en gruppe bestående av 0,1 - 5 vekt% Cd, 0,1 - 2 vekt% Zn, 0,1 - 2 vekt% Sb, 0,01 - 2 vekt% Pb og 0,1 - mindre enn 2 vekt% In, og legeringen gjøres til gjenstand for fullstendig indre oksydering, karakterisert vedat det fremstilte legeringsmaterial skjæres opp på sådan måte at det mest fremskutte område av indre oksydasjon i oksydasjonens forplantningsretning i legeringen frilegges for å benyttes som kontaktflate.
8. Fremgangsmåte for fremstilling av elektriske kontaktmaterialer av innvendig oksyderte Ag/SnO-legeringer, idet det fremstilles et Ag-legeringsstykke av ønsket tykkelse, og som omfatter 0,5 - 12 vekt% Sn, samt 0,5 - 15 vekt% In eller 0,01 - mindre enn 1,5 vekt% Bi, og legeringen eventuelt ytterligere tilsettes ett eller flere metallelementer valgt fra en gruppe bestående av 0,1 - 5 vekt% Cd, 0,1-2 vekt% Zn, 0,1 - 2 vekt% Sb, 0,01 - 2 vekt% Pb og 0,1 - mindre enn 2 vekt% In, karakterisert vedat det først fremstilles et legeringsemne med en tykkelse lik det dobbelte av ovenfor angitteønskede tykkelse, samt en forventet tykkelse av et oksydfattig sjikt som fremkommer i legeringen, hvorpå legeringsemnet anordnes mellom tynne lag av rent sølv og gjøres til gjenstand for fullstendig indre oksydering, samt derpå skjæres horisontalt i to deler samtidig som nevnte oksydfattige sjikt skjæres bort fra legeringsemnet.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8,karakterisert vedat kontaktmaterialet kappes opp til ønsket form etter den indre oksydering.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8,karakterisert vedat legeringsemnet utpresses eller stanses ut til ønsket form før den indre oksydering.
NO861703A 1985-08-30 1986-04-30 Legeringsmaterial for elektriske kontakter. NO861703L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/771,341 US4647322A (en) 1984-12-11 1985-08-30 Internal oxidized Ag-SnO system alloy electrical contact materials
US06/779,066 US4636270A (en) 1985-09-23 1985-09-23 Internal oxidized Ag-Sn system alloy contact materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO861703L true NO861703L (no) 1987-03-02

Family

ID=27118444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO861703A NO861703L (no) 1985-08-30 1986-04-30 Legeringsmaterial for elektriske kontakter.

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0219924A1 (no)
CN (1) CN1014329B (no)
AU (1) AU581338B2 (no)
BR (1) BR8602289A (no)
CA (1) CA1296883C (no)
DK (1) DK414686A (no)
ES (1) ES8708252A1 (no)
IN (1) IN165226B (no)
NO (1) NO861703L (no)
PT (1) PT82516B (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03504615A (ja) * 1988-03-26 1991-10-09 ドドウコ・ゲーエムベーハー+コンパニー・ドクトル・オイゲン・デュルベヒテル 銀‐錫酸化物系複合材料から成る電気接点用半製品および粉末冶金によるその製法
US5078810A (en) * 1990-02-08 1992-01-07 Seiichi Tanaka Method of making Ag-SnO contact materials by high pressure internal oxidation
JPH04311543A (ja) * 1991-04-09 1992-11-04 Chugai Electric Ind Co Ltd Ag−SnO−InO電気接点材料とその製法
CN1069559C (zh) * 1999-05-26 2001-08-15 沈阳市铸造材料研究所 一种铸造用改性水玻璃及其制备
US6924044B2 (en) * 2001-08-14 2005-08-02 Snag, Llc Tin-silver coatings
CN100444294C (zh) * 2005-09-01 2008-12-17 中南大学 银氧化锡触头材料的制造方法
CN107064140A (zh) * 2017-03-17 2017-08-18 浙江工业大学 Ag‑Sn‑In合金差压内氧化测试方法
CN107988505B (zh) * 2017-11-29 2019-09-27 温州宏丰电工合金股份有限公司 低接触电阻、高性能银氧化锡电接触材料及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3258829A (en) * 1963-07-12 1966-07-05 Talon Inc Method of producing silver-cadmium oxide electrical contact elements
DE1803502C3 (de) * 1968-10-17 1973-01-04 Inovan-Stroebe Kg, 7534 Birkenfeld Silber-Metalloxid-Werkstoff
GB1507854A (en) * 1974-04-01 1978-04-19 Mallory & Co Inc P R Electric contact materials
US4472211A (en) * 1982-05-20 1984-09-18 Chugai Denki Kogyo Kobushiki Kaisha Method of internally oxidizing Ag-Sn alloy contact material
US4457787A (en) * 1982-09-21 1984-07-03 Chugai Denki Kogyo Kabushiki-Kaisha Internal oxidation method of Ag alloys
JPS61114417A (ja) * 1984-11-08 1986-06-02 中外電気工業株式会社 Ag−SnO系複合電気接点材とその製法

Also Published As

Publication number Publication date
CA1296883C (en) 1992-03-10
IN165226B (no) 1989-09-02
AU581338B2 (en) 1989-02-16
DK414686A (da) 1987-03-01
ES8708252A1 (es) 1987-11-01
PT82516B (pt) 1992-07-31
CN1014329B (zh) 1991-10-16
ES556445A0 (es) 1987-11-01
AU6188886A (en) 1987-03-05
DK414686D0 (da) 1986-08-29
PT82516A (en) 1986-06-01
BR8602289A (pt) 1987-03-17
CN86103279A (zh) 1987-02-25
EP0219924A1 (en) 1987-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3175260A (en) Process for making metal carbide hard surfacing material and composite casting
Wang et al. Microstructural evolution and joint strength of Sn-58Bi/Cu joints through minor Zn alloying substrate during isothermal aging
CN114932337B (zh) 一种SnAgCuBiIn系无铅焊料合金、其设计方法及制备方法
NO861703L (no) Legeringsmaterial for elektriske kontakter.
CN112530724B (zh) 一种利用钨粉制造电子束焊接铜钨触片的方法
US3668758A (en) Bonding of metallic members with alkali metals and alkali metal containing alloys
US4636270A (en) Internal oxidized Ag-Sn system alloy contact materials
US4695330A (en) Method of manufacturing internal oxidized Ag-SnO system alloy contact materials
US2215723A (en) Process for manufacturing metal articles
US4647322A (en) Internal oxidized Ag-SnO system alloy electrical contact materials
US1913100A (en) Method of making hard alloys
US3052976A (en) Production of wrought titanium
US3668755A (en) Bonding of metallic members with lithium and lithium containing alloys
CN1255564C (zh) 用作电器开关触头的铜基金属陶瓷材料
US2131994A (en) Refractory metal composition
RU211562U1 (ru) Брикет для легирования сплава на основе алюминия
KR0182223B1 (ko) 동-크롬-지르코늄-마그네슘-미쉬메탈 합금과 이 합금의 가공열처리방법
Boesenberg Development of aluminum, manganese, and zinc-doped tin-silver-copper-X solders for electronic assembly
US2909429A (en) Highly wear-resistant zinc base alloy and method of making same
SU823105A1 (ru) Способ изготовлени алмазоносногоэлЕМЕНТА
Held et al. Understanding the properties and improving the processing of silver alloys
CN120572205A (zh) 一种低铜溶蚀速率的锡铜系高温抗氧化焊料
KR850000235B1 (ko) 납땜(brazing)용 소결체의 제조 방법
Shao et al. Effect of Sn content on microstructure and mechanical properties of BAg5CuZn-0.3 wt.% La brazing material
RU2590441C1 (ru) Брикет для легирования алюминиевого сплава