JPS6023178B2 - 電気接点材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内部酸化法によって製造される銀−酸化物系電
気接点材料に係る。

内部酸化法によって製造される銀−酸化物系電気接点材
料として銀−酸化カドミウム系接点が広く用いられて来
た。銀−酸化カドミウム系接点材料は接点に必要な低接
触抵抗性、耐溶着性、耐アーク消耗性、耐絶縁耐圧性能
を比較的バランスよく具備しているため、リレー、コン
タクタ−、安全ブレーカー、配線用遮断器など小〜大電
流域にわたり使用されている。しかしながら、接点構成
材の中にカドミウムを使用しているので、製造時におい
てあまり望ましいものではない。

一方、銀−酸化物系の接点材料の中にはカドミウムを用
いない接点材料として、銀−酸化錫一酸化インジウム系
、銀−酸化亜鉛系、銀−酸化マンガン系等の接点材料が
ある。

銀−酸化錫一酸化インジウム系は、耐溶性、耐絶縁耐圧
性能を具備しているものの接触抵抗が高い難点がある。

又、銀−酸化亜鉛系は、接触抵抗特性に優れているもの
の、耐溶着性、耐アーク消耗特性に難点がある。このよ
うにカドミウムを用いない接点材料も接点特性上まだ問
題がある。

ところで、開閉機器小型化、性能向上、銀原料の高騰と
共に接点性能の向上、それによる接点ボリュームの減少
がより望まれている。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり実用性に優
れる高性能耐溶着、低接触特性を具備した銀−酸化錫一
酸化インジウム一酸化カドミウム系電気接点材料を提供
するものである。

次に本発明の特徴につき述べる。

本発明は、接点の大電流開閉及び定格電流の開閉に伴な
う耐落着、耐絶縁耐圧特性、接触特性につき検討を加え
た結果、銀中に錫を重量比で４％をこえ１０％まで、イ
ンジウムを５〜１２％、カドミウムを０．２〜１５％、
ニッケルを０．０１〜１％、およびアンチモンを５％以
下含む合金を内部酸化することによって優れた接触特性
を具備し、耐溶着、耐絶縁耐圧、耐アーク消耗性を実現
しうるものである。銀−酸化カドミウム一酸化錫の内部
酸化合金は、周知の如く、酸化錫が極めて微細に析出し
た硬度をあげる。

酸化カドミウムが蒸発しやすいので、表面に酸化物の凝
集帯を形成し‘こくい合金である。このため、合金の耐
溶着性はよく、通電時の接点の温度上昇は低い。しかし
酸化カドミウムの増加とともに耐絶縁耐圧性は悪くなる
。一方、銀−酸化錫一酸化インジウムの内部酸化合金は
、酸化錫、酸化インジウムが熱的に安定で、接点消耗を
減少させ、耐絶縁耐圧特性を向上させる組合せであるが
、錫およびインジウム量が増すと、内部酸化時に、接点
表層に酸化物の凝集帯を生じて、内部酸化が困難になり
、銀に添加しうる錫、インジウム量はかぎられてくる。
又接触抵抗値は高くなる。最近は銀の接点に占める量が
少なく、耐落着性、耐絶縁耐圧性、接触特性のすぐれた
接点材料が要求されている。

本発明はかかる要求を満足すべ〈種々検討した結果で、
酸化カドミウムは錫、インジウムの酸化物の凝集をふせ
ぎ接触抵抗特性をよくし、酸化可能限度を大幅に向上さ
せて、銀中に分散する酸化物量を増大させて、耐溶着性
を向上させる働きがある。

更にカドミウム、インジウム、錫が銀中に添加されるこ
とにより、内部酸化時に細かい複合酸化物であるＣｄ２
Ｓｎ０４，Ｃｄｌ−０４を形成、銀基地に分散し単独の
酸化物が分散したものより耐火度を増し、耐落着性が向
上する。

アンチモンは複合酸化物のＣｄ３ＳＱ０６を形成し、こ
の作用をさらに助長し、かつ接触抵抗を低くおきえる効
果がある。本発明合金において、錫の下限値を４％をこ
える量としたのは、これ以下の含有量では錫酸化物量が
少ないため耐溶着特曲こ効果がないためであり、錫の上
限値を１０％としたのはこれ以上では接点を定格電流で
開閉した時、接触特性が不安定になるのと合金製造時特
に内部酸化が困難になるためである。インジウムの下限
値が５％以下では複合酸化物形成量が少ないため効果が
少なく、又上限値が１２％以上では錫、カドミウムとの
組合せにより内部酸化が不安定になるためである。カド
ミウムの下限値を０．２％としたのは分散酸化物の凝集
を防ぐ働きが少なく、又錫、インジウムとの複合酸化物
形成量が少なく耐溶着性、低接触特性が弱くなるためで
ある。また上限値を１５％としたのは、これ以上になる
と耐アーク消耗性、耐絶縁耐圧性が劣るためである。又
、ニッケルは銀中のカドミウム、錫、インジウム酸化物
の結晶粒を微細にし均一化する作用をなし、特に多量の
インジウムを銀一カドミウム−錫合金中に含有せしめ耐
溶着性を向上、安定化させるための効果を有する。ニッ
ケル含有量０．０１％からこれらの効果及び加工性改善
の効果が現われるが１％をこえると耐溶着性を低下せし
め、偏祈し凝集するため上限は１％とした。アンチモン
の添加量を５％としたのはこれ以上加えると加工性が劣
るからである。次に本発明の電気接点材料の特性を一層
明瞭ならしめるために具体的な気接点の代表的な実施例
を述べる。

第１表に示す合金組成の合金を溶解、鋳造し、板、線に
加工、或いは粒、ファイバー状にする。

これを７００ｑＣ大気中で酸化し、集合して押出加工、
伸線加工して線をえた。線材をへッダ一如工により直径
８ｈ厚さ１．４側で球面半径３物奴の球体の一部切断し
た形状の頭部に直径２．５助長さ２．５肋の軸部が接続
した形状のリベット接点を得た。

このリベット状接点を市販の安全ブレーカーに組み込み
、第２表に示す条件で過負荷試験、耐久試験後の温度上
昇試験および過負荷試験後、短絡試験を行ない、各々温
度上昇（接触特性）および落着に到るまでの回数（耐溶
着性）、絶縁耐圧（絶縁抵抗）を測定した。その結果を
第３表に示す。また比較のためＡｇ−１０％Ｃｄｏ接点
を加えた。以上の様に本発明にかかる材料は、接触特性
及び耐落着性をかねそなえた優れた電気接点材料であり
、定格電流の開閉および異常電流の開閉責務を持つ特に
ブレーカーに適用して、その効果を発揮するものである
ことが認められた。

第１表 第２表 温度試験 ‘１｝ 電圧ＡＣ２２０Ｖ、電流１５船、力率０．８、
開閉回数５０回‘２）電圧ＡＣ２２０Ｖ、電流２０Ａ、
力率０．８開閉回数５０００回【３｝ 電圧ＡＣ２２０
Ｖ、電流２０Ａ通電し、接点部の温度上昇測定短絡試験 ‘１’電圧ＡＣ２２０Ｖ、電流１５Ｍ、力率０．８、開
閉回数５ｑ団‘２１ 電圧ＡＣ２２０Ｖ、鰭流１５０山
Ｌ力率０．７５の条件で、各極につき、遮断（０）試験
、投入一遮断（ＣＯ）試験を行ない、その後２極につき
同じ試験を行ない、更に２極にて投入−遮断（ＣＯ）試
験を溶着するまで繰返し落着に到る回数を求めた。

又、絶縁耐圧は２極の遮断（０）試験、投入−遮断（Ｃ
Ｏ）試験後、端子間の絶縁抵抗を求めたものである。第
３表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量比で錫を４．０をこえ１０．０％までと、イン
   ジウムを５〜１２％と、カドミウムを０．２〜１５％と
   、ニツケルを０．０１〜１％と、残部銀とからなり、こ
   れらのうちの一部が内部酸化法で酸化された合金からな
   ることを特徴とする銀−酸化物系電気接点材料。 ２ 重量比で錫を４．０をこえ１０．０％までと、イン
   ジウムを５〜１２％と、カドミウムを０．２〜１５％と
   、ニツケルを０．０１〜１％と、アンチモン５％以下と
   、残部銀とからなり、これらのうちの一部が内部酸化法
   で酸化された合金からなることを特徴とする銀−酸化物
   系電気接点材料。