JPH08134564A

JPH08134564A - 銀−酸化物系電気接点素子

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Publication number: JPH08134564A
Application number: JP6271439A
Authority: JP
Inventors: Yuki Oba; 友樹大場; Satoyuki Ueno; 智行上野
Original assignee: Nippon Tungsten Co Ltd
Current assignee: Nippon Tungsten Co Ltd
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1996-05-28
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: JP3751327B2

Abstract

(57)【要約】【目的】Ａｇ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｓｂ系の接点材料におけ
る耐溶着性、耐消耗性、温度上昇及び接点素子の脱落の
問題点を解消して、総合特性においてＡｇ−ＣｄＯ系に
近い優れた特性を有する電気接点材料の提供。【構成】Ｓｎが４．０〜１０．０重量％、Ｉｎが４．
０〜１０．０重量％、Ｓｂが０．１〜１．５重量％、Ｍ
ｇとＡｌとＺｒの中の１種又は２種以上が０．０１〜
０．１重量％、残部がＡｇからなり、表面部に近傍１μ
ｍ以下の粒状の内部酸化物相が均一に存在する。とく
に、ＡｌとＺｒを併用し、その際、その重量比率を１
８：１から２０：１の範囲にしたＡｌ−Ｚｒ合金の形に
して添加すると内部酸化物の微細化の効果が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リレー、マグネットス
イッチ、ブレーカー等に用いられるＣｄを含まない電気
接点素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従前のＡｇ−Ｃｄ系に代わるＣｄを含ま
ない銀−酸化物系の電気接点材料として、特開昭５０−
２８６９１号公報に記載されているようにＡｇ−ＳｎＯ
系、Ａｇ−ＺｎＯ系、Ａｇ−ＳｎＯ−Ｉｎ₂Ｏ₃系等が
知られている。

【０００３】ところが、軽および中負荷の電気接点材料
としてのＡｇ−ＳｎＯ系、Ａｇ−ＺｎＯ系、Ａｇ−Ｓｎ
Ｏ−Ｉｎ₂Ｏ₃系は耐溶着性、耐アーク性においてＣｄ
含有系のものよりも劣るため、各種の添加元素を加える
ことによって電気接点材料としての特性を向上させるた
めの試みが行われている。例えば、特開昭５０−８２５
８８号公報においてはＺｎ、Ｐｂ、Ｂｉの添加が、ま
た、特開昭５７−１４３４５９号公報においては、Ｓ
ｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅの添加が開示されている。

【０００４】さらに、特開昭５９−５３６４６号公報に
おいては、ＳｎとＳｂとを６〜１５重量％と多くして配
合して、耐久性、耐溶着性の向上を図ることが開示され
ており、また、特開昭６１−９１３３８号公報において
はＳｎを１１〜１５重量％という高含有量化することに
より耐消耗性、耐溶着性が向上することが開示されてい
る。

【０００５】この電気接点素子として要求される特性
は、接点機能の確実な再現性と長寿命化にあり、これら
を阻害する要因は、耐アークによる消耗、接触抵抗によ
る温度上昇、機械的な剥離と熱歪による素子の脱落と接
点部材同志の溶着にあり、これらの要因に対する耐性に
おける総合的な特性が電気接点素子の性能を決定する。
ところが、上記のＣｄを配合しない電気接点材料として
のＡｇ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｓｂ系は、重量％にしてＳｎが
０．０５〜１５％、Ｉｎが０．０５〜１１％、Ｓｂが
０．１〜６．２％とかなり広い金属組成範囲内で選択さ
れているが、軽および中負荷における耐溶着性、耐アー
ク性においてＡｇ−ＣｄＯ系の接点材料に劣る。とこ
ろが、この従来のＡｇ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｓｂ系電気接点材
料は、内部酸化すると一応電気接点素子として使用でき
るが、表面酸化された酸化スズや酸化インジウムなどの
粒子が粗大化し、その分散状態も不均一であり、そのた
め、耐アーク性、耐溶着性が劣る、接触抵抗が不安定に
なるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ａｇ
−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｓｂ系の接点材料における耐溶着性、耐
消耗性、温度上昇及び接点素子の脱落の問題点を解消し
て、総合特性においてＡｇ−ＣｄＯ系の特性に近づいた
優れた電気接点材料を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電気接点材料
は、Ｓｎが４．０〜１０．０重量％、Ｉｎが４．０〜１
０．０重量％、Ｓｂが０．１〜１．５重量％、ＭｇとＡ
ｌとＺｒの中の１種又は２種以上が０．０１〜０．１重
量％、残部がＡｇからなる。

【０００８】この電気接点材料は、表面部近傍に１μｍ
以下の粒状の内部酸化物相が均一に存在する。

【０００９】とくに、組成としてはＳｎが６．０〜７．
０％、Ｉｎが４．５〜７．０％、Ｓｂが０．３〜０．７
％、Ｍｇ、ＡｌあるいはＺｒ等の添加量が０．０２〜
０．０４％が好ましく、そのとき酸化物の微細化の効果
は大きい。

【００１０】また、上記添加合金元素において、とく
に、ＡｌとＺｒを併用し、その際、その重量比率を１
８：１から２０：１の範囲にしたＡｌ−Ｚｒ合金の形に
して添加すると内部酸化物の微細化の効果が大きい。こ
れはＡｌは酸化し易く、Ａｇとの合金化が困難である
が、Ａｌ−Ｚｒという母合金にすればＡｇ合金化し易く
なるものと考えられる。

【００１１】

【作用】本発明は、Ａｇ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｓｂ系合金に、
Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｒを適量添加すると組成元素のＡｇ中へ
の拡散が適度に分散される現象を利用するもので、これ
によって、内部酸化による合金組成中の酸化物粒子の粗
大化が阻止される。

【００１２】また、内部酸化により析出した酸化アルミ
ニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムは、非常
に硬く融点が高いため、耐アーク性に優れて耐溶着性に
効果を発揮する。

【００１３】

【実施例】表１に示す合金組成を有するインゴットを溶
解法により作成し、Ａｇ層としてＡｇ板を加熱圧着し、
ロール圧延後、φ６×１ｍｍ角の素子に打ち抜き、この
素子を圧力３気圧の酸素雰囲気中で内部酸化して電気接
点素子を得た。

【００１４】この電気接点素子を表２に示す試験条件で
寿命テストを行った。

【００１５】なお、比較試料として、本発明の実施例に
おいてＭｇを添加しないものと、従来のＡｇ−Ｃｄ系及
び、Ａｇ−Ｃｄ−Ｓｎ−Ｉｎ系材料の電気接点素子を同
様な方法で作成し、実施例の場合と同様のテストを行っ
た結果を表１に示す。

【００１６】同表に示すように、総合特性の面より本実
施例のものが優れていることがわかる。

【００１７】

【表１】

【表２】なお、実施例におけるＭｇの代わりにＡｌ：Ｚｒが１
９：１の重量比を有するＡｌ−Ｚｒ合金を同量試料した
が同様の結果を得た。また、ＭｇとＡｌ−Ｚｒ合金を
１：１の割合で、同量使用した結果も同様であった。

【００１８】実施例２実施例の本発明材を溶解し、実施例１と同じ製造方法
で、５φ×０．５及び４φ×０．５の接点を製作し、銅
リベット台金にロー付してリベット型接点試料とした。
この試料を従来の銀−酸化カドミウム系接点で、接点寸
法５φ×０．５のリベット型接点を使用している市販の
安全ブレーカに組込み電気用品規格に準じた短絡試験を
行った。試験条件は単極、直列試験共、ＡＣ１２０Ｖ、
１．６ＫＡ、力率０．７３であり、単極は責務Ｏ−ＣＯ
のみ、直列試験は責務Ｏ−ＣＯ−ＣＯ−・・・を溶着が
発生するまで実施した。この試験結果は表３に示す通り
である。

【００１９】

【表３】

【００２０】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。

【００２１】（１）有害な公害元素であるＣｄを使用し
ないため、人体に悪影響しない、環境を破壊しない、公
害防止設備が不用になるという利点と共に、Ｃｄを使用
したＡｇ−ＣｄＯ系に匹敵する耐溶着性、耐消耗性、低
温度上昇（低接触抵抗）特性を有する接点材料が得られ
る。

【００２２】（２）アークによる消耗、接触抵抗による
温度上昇、機械的な剥離と熱歪による素子の脱落と、接
点部材同志との溶着等が抑えられ、安定した性能を有す
る電気接点素子が得られる。

【００２３】（３）比較的低圧で内部酸化できるため、
その製造に格別の装置を必要とせず、従来の設備がその
まま使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａｇ−Ｓｎ−Ｉｎ−Ｓｂ系の銀−酸化物
電気接点素子において、Ｓｎが４．０〜１０．０重量
％、Ｉｎが４．０〜１０．０重量％、Ｓｂが０．１〜
１．５重量％、ＭｇとＡｌとＺｒの中の１種又は２種以
上が０．０１〜０．１重量％、残部がＡｇからなること
を特徴とする銀−酸化物系電気接点素子。
【請求項２】ＭｇとＡｌとＺｒの中の１種又は２種以
上の中、ＡｌとＺｒとを含有せしめる場合において、Ａ
ｌとＺｒを重量比が１８：１〜２０：１の割合のＡｌ−
Ｚｒ合金としたことを特徴とする請求項１記載の電気接
点素子。