专利名称：电接点材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于电磁开关、断路器、继电器等电磁开闭器中的电接点材料。
背景技术：
对于现有的银一氧化物类的电接点材料，为了提高耐熔敷性、耐消耗性、温度特性，通过改变内部氧化条件和添加第3元素、第4元素，每次都克服了性能方面的问题。例如，有在Ag中添加Sn、In、Sb、Bi等然后进行内部氧化处理的材料(例如，参照专利文献I)。另外，提出了以下的材料:按照mass (质量)％含有Sn:4 11% ；In:1 5% ；Te:
0.05 3% ；Cd:0.05 3%，根据需要还含有Fe,Ni,Co中的一种以上:0.01 1%，其余的是对具有含Ag和不可避免的杂质的组成的Ag合金进行内部氧化处理后的成分。专利文献专利文献1:日本特开2002 - 363665公报专利文献2:日本特开平5 - 86426号公报
发明内容
发明所要解决的课题但是，在上述现有的技术中，银一氧化物类的电接点材料存在以下的课题:由于反复进行电开闭，氧化物在接点表层堆积，因该原因提高接点表面的接触电阻，引起温度升闻。为了解决该温度升高的问题，有减少所添加的氧化物的量的方法，如果减少所添加的氧化物的量，则存在使耐熔敷性、耐消耗性下降这样的问题。得到稳定的接触电阻，而且实现良好的温度特性与实现提高耐熔敷性、耐消耗性相反，在选择接点材料时经常出现问题。本发明的课题在于解决上述的问题。用于解决课题的手段因此，本发明通过在银一氧化物类的电接点材料的接点面上，对1 99mass%Ag —W、1 99mass%Ag — W、WC和W的一种以上实施厚度为0.1 μ m 1000μm的镀层，由此，降低接点的电阻值，消除温度异常升高，而且，实现耐熔敷性、耐消耗性大幅提高，在用于高负荷的电接点材料的情况下也能延长使用寿命。例如，在图18中表示，在91.7Ag — 5.5Sn02 — 2.5In2O3 — 0.3Ν 0的接点材料上将W形成镀层的接点的组成图片。而且，在电接点材料与1 99mass%Ag — W、1 99mass%Ag — WC、WC或者W的镀层之间，实施Pt、Au、Ag、N1、Cu的至少一种的镀层，由此，能够降低接点的电阻值，有效地防止温度异常升高，而且，实现耐熔敷性、耐消耗性大幅提高，在用于高负荷的电接点材料的情况下也能延长使用寿命。此外，镀层方法采用以下方法:利用等离子体喷镀、气体喷镀、高速框架喷镀等喷镀的镀层；利用图1和图2所示的气中或液中的断续的放电、脉冲等放电的镀层；以及PVD、CVD等的蒸镀法。在上述中，将镀层的一层的厚度形成在0.Ιμπι ΙΟΟΟμπι的范围的理由是，如果一层的厚度不足0.1 μ m，则没有镀层的效果。另外，如果一层的厚度超过1000 μ m,则在技术以及生产成本方面，不易于进行镀层。另夕卜，在I 99mass%Ag — W、1 99mass%Ag — WC 中，如果 Ag 成分不足 lmass%和超过99mass%,则Ag合金就没有意义。发明效果像这样，本发明通过对银一氧化物类的电接点材料进行上述结构的镀层，由此降低接点的电阻值，耐熔敷性、耐消耗性提高，使用寿命延长。另外，在电接点材料与镀层之间实施Pt、Au、Ag、N1、Cu的至少一种的镀层，由此，能够进一步降低接点的电阻值，防止温度异常升高，耐熔敷性、耐消耗性大幅提高，即使在用于高负荷的电接点材料的情况下也能延长使用寿命。
图1是利用气中放电进行镀层的概略说明图。图2是利用液中放电进行镀层的概略说明图。图3是I层镀层的概略说明图。图4是部分镀层的概略说明图。图5是实施例9的概略说明图。图6是实施例10的概略说明图。图7是实施例11的概略说明图。图8是实施例12的概略说明图。图9是实施例13的概略说明图。图10是实施例14的概略说明图。图11是实施例15的概略说明图。图12是实施例16的概略说明图。图13是实施例17的概略说明图。图14是实施例18的概略说明图。图15是实施例19的概略说明图。图16是实施例20的概略说明图。图17是实施例21的概略说明图。图18是进行镀层的接点的截面组成照片。
具体实施例方式下面，参照
本发明的实施例。首先，按照板厚1.2mm且边长3.5mm的方形的尺寸，制作在氧分压为0.5MPa、内部氧化温度为700°C的条件下进行了 48小时内部氧化后的含有91.7mass%Ag 一
5.5mass%Sn — 2.5mass%In — 0.3mass%Ni 的接点材料。
实施例1通过气中放电(参照图1)对上述接点材料进行lmass%Ag — W的镀层，形成800 μ m
的层厚。气中放电的条件是，在阳极连接lmass%Ag — W，在阴极连接含有91.7mass%Ag —
5.5mass%Sn — 2.5mass%In — 0.3mass%Ni的接点材料，在大气中按照电流I 3A、电压60V、放电距离1mm、在300 400Hz下使其振动，并断续地放电，由此来实施图3所示的镀层4。此外，在图1中，I是电极，2是接点。另外，上述是通过气中放电进行的，但也可以通过液中放电进行，如图2所示，在磷酸三钙溶液和5%柠檬酸水溶液等一般的电解液3中放入接点2，在与电极I之间进行放电。实施例2通过气中放电(参照图1)对上述接点材料进行lmass%Ag — WC的镀层，形成100 μ m的层厚。气中放电的条件是，在阳极连接lmass%Ag — WC,在阴极连接91.7mass%Ag —
5.5mass%Sn — 2.5mass%In — 0.3mass%Ni形成的接点材料，在大气中按照电流I 3A、电压60V、放电距离1mm、在300 400Hz下使其振动，并断续地放电，由此来实施图4所示的部分镀层4。实施例3在上述接点材料表面进行喷砂处理后，通过等离子体流喷镀来进行镀层。上述等离子体流喷镀的条件是，在等离子体流氛围中，按照50:1的比例混入粒度为5 125 μ m的Ag粉末和W粉末，在大气中，按照喷射电流500 800A、喷镀距离100mm，在等离子体气体中使用氩气(流量301/min)，按照300mm/sec使喷镀枪往复移动实施镀层4，使镀层4的厚度在0.1 μ m，镀层4的组成为50mass%Ag — W。实施例4通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀实施镀层4，使镀层4的厚度为20 μ m,镀层4的组成为50mass%Ag — WC。实施例5通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀实施镀层4，使镀层4的厚度为500 μ m,镀层4的组成为99mass%Ag — W。实施例6通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀实施镀层4，使镀层4的厚度为1000 μ m,镀层 4 的组成为 99mass%Ag — WC0实施例7通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀实施镀层4，使镀层4的厚度为300 μ m,镀层4的组成为W。实施例8通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀实施镀层4，使镀层4的厚度为600 μ m,镀层4的组成为WC。实施例9
通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀，使镀层的一层的厚度为50 μ m，镀层的组成如图5所示,形成从下起lmass%Ag — W与lmass%Ag — WC交替地实施8层的镀层4。实施例10通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀，使镀层的一层的厚度为50 μ m，镀层的组成如图6所示,形成从下起50mass%Ag — W与50mass%Ag — WC交替地实施6层的镀层4。实施例11通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀，使镀层的一层的厚度为50 μ m，镀层的组成如图 所示,形成从下起99mass%Ag — W与99mass%Ag — WC交替地实施4层的镀层4。实施例12通过与上述实施例3同样的等离子体喷镀，使镀层的一层的厚度为50 μ m，镀层的组成如图8所示,从下起实施W与WC这2层的镀层4。实施例13按照板厚1.2mm且边长为3.5mm的方形的尺寸，制作在氧分压为0.5MPa、内部氧化温度为700°C的条件下进行48小时内部氧化后的含有91.7mass%Ag 一 5.5mass%Sn 一2.5mass%In 一 0.3mass%Ni的接点材料的表面进行喷砂处理后，通过等离子体流喷镀实施镀层。
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等离子体流喷镀的条件是，在与上述实施例3同样的条件下进行，在等离子体流氛围中按照99:1的比例混入粒度为5 125μπι的Ag粉末与W粉末，逐渐地增加W粉末阶段性地改变其组成，使镀层的一层的厚度为100 μ m,镀层的组成如图9所示，从下依次为99mass%Ag — ff>75mass%Ag — ff>50mass%Ag — ff>25mass%Ag — ff> lmass%Ag — ff,实施锻层4。实施例14与实施例13同样，使镀层的一层的厚度为100 μ m，镀层的组成如图10所示，从下依次是 99mass%Ag — WC、75mass%Ag — WC>50mass%Ag — WC、25mass%Ag — WC> Imass%Ag —WC，实施镀层4。实施例15按照板厚1.2mm且边长为3.5mm的方形的尺寸，对在氧分压为0.5MPa、内部氧化温度为700°C的条件下进行48小时内部氧化后的含有91.7mass%Ag 一 5.5mass%Sn 一2.5mass%In 一 0.3mass%Ni的接点材料的表面进行喷砂处理后，通过等离子体流喷镀实施镀层。等离子体流喷镀的条件是，在与上述实施例3同样的条件下进行，使镀层的一层的厚度为50 μ m,镀层的组成如图11所示,形成从下起将lmass%Ag — W与Au交替地实施5层的镀层4。实施例16按照与上述实施例15同样的方式，使镀层的一层的厚度为40 μ m，镀层的组成如图12所示,形成从下起lmass%Ag — W与Au以及Pt,交替地实施7层的镀层4。实施例17按照与上述实施例15同样的方式，使镀层的一层的厚度为50 μ m，镀层的组成如图13所示,形成从下起50mass%Ag — W与Au交替地实施5层的镀层4。
实施例18按照与上述实施例15同样的方式，使镀层的一层的厚度为40 μ m，镀层的组成如图14所示,形成从下起50mass%Ag — W与Au以及Pt,交替地实施7层的镀层4。实施例19按照与上述实施例15同样的方式，使镀层的一层的厚度为20 μ m，镀层的组成如图15所示,形成从下起99mass%Ag — W与Au交替地实施9层的镀层4。实施例20按照与上述实施例15同样的方式，使镀层的一层的厚度为20 μ m，镀层的组成如图16所示,形成从下起99mass%Ag — WC与Au以及Pt交替地实施10层的镀层4。实施例21按照与上述实施例15同样的方式，使镀层的一层的厚度为10 μ m，镀层的组成如图17所示,形成从下起99mass%Ag — WC与N1、Ag以及Cu交替地实施9层的镀层4。比较例I按照板厚1.2mm且边长为3.5mm的方形的尺寸，制作在氧分压为0.5MPa、内部氧化温度为700°C的条件下进行48小时内部氧化后的含有91.7mass%Ag 一 5.5mass%Sn 一2.5mass%In — 0.3mass%Ni 的接点。比较例2按照板厚1.2mm且边长为3.5mm的方形的尺寸，制作在氧分压为0.5MPa、内部氧化温度为700°C的条件下进行48小时内部氧化后的含有92.3mass%Ag 一 5mass%Sn 一
2.5mass%In — 0.2mass%Ni 的接点。比较例3按照板厚1.2mm且边长为3.5mm的方形的尺寸，制作在氧分压为0.5MPa、内部氧化温度为700°C的条件下进行48小时内部氧化后的含有91.9mass%Ag 一 7mass%Sn 一lmass%In — 0.1mass%Ni 的接点。关于上述各个实施例和比较例进行了接点试验。接点试验进行接触电阻的测定与溶敷试验(60A额定值用)以及市场销售的接触器的消耗量的测定(AC200V 20A)，评价电特性。表I
权利要求
1.一种电接点材料，其特征在于: 在银一氧化物类的电接点材料的接点面上，将I 99mass%Ag — W、I 99mass%Ag —WC、W和WC的一种以上作为一层以上的镀层形成。
2.如权利要求1所述的电接点材料，其特征在于: 使镀层的一层的厚度为0.1 μ m 1000 μ m。
3.如权利要求1所述的电接点材料，其特征在于: 形成使I 99mass%Ag — W或者I 99mass%Ag — WC的Ag的量阶段地变化的多层镀层。
4.如权利要求1所述的电接点材料，其特征在于: 在I 99mass%Ag — W或者I 99mass%Ag — WC的镀层之间，设置有Pt、Au、Ag、N1、Cu的至少一种的镀层。
全文摘要
本发明存在的问题是，银－氧化物类的电接点材料由于反复进行电开闭，氧化物在接点表层堆积，由于该原因提高接点表面的接触电阻，引起温度升高。为了解决该问题，本发明的特征在于，在银－氧化物类的电接点材料的接点面上，将1～99mass%Ag－W、1～99mass%Ag－WC、W和WC的一种以上作为一层以上的镀层形成。
文档编号B22F7/00GK103109338SQ20118003690
公开日2013年5月15日 申请日期2011年7月27日 优先权日2010年7月28日
发明者大迫宽岳, 汲田英生, 山口祐司 申请人:株式会社德力本店