Ag-氧化物类电触点材料、其制造方法及制造装置、以及断路器及电磁接触器的制造方法_5

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,在通过纯水浸没所有Ag-In 合金颗粒后,关闭反应炉的盖。作为纯水,使用通过利用离子交换树脂进行过滤而将相对电 阻设为大于或等于0.IMQ?cm的纯水。
[0170] 然后,将反应炉以10°C/分钟的升温速度升温至300°C。然后,在利用高压栗将纯 水加压至22. 5MPa而导入至反应炉,并且利用压缩机将氧气加压至23.OMPa而导入至反应 炉后,停止纯水以及氧气的导入,重新开始升温并加热至450°C,进行内部氧化。将内部氧化 的处理时间设为20分钟。内部氧化结束后,从反应炉中将含有Ag-In2O3合金颗粒在内的 纯水整体取出。然后,在将含有Ag-In2O3合金颗粒在内的纯水转移至烧瓶后,使用旋转蒸 发器一边降压一边以80°C干燥2小时。
[0171] (实施例7)
[0172] 除了将内部氧化的处理时间变为120分钟以外,以与实施例6相同的方式进行 Ag-In合金颗粒的内部氧化。
[0173] (对比例2)
[0174] 除了不向反应炉中导入氧气以外,以与实施例6相同的方式进行Ag-In合金颗 粒的内部氧化。
[0175] 对于通过上述的实施例以及对比例得到的Ag-In2O3合金颗粒,使用紫外线吸收 法测定氧含量。根据得到的氧含量,计算出Ag-In2O3合金颗粒中所含有的In中的成为 In2O3的In的质量比例(以下,称为"In2O3的质量比例")。将其结果表示在表2中。
[0176] 【表2】
[0177]
[0178] 如表2所示,在实施例6~7中得到的Ag-In2O3合金颗粒与在对比例2中得到 的Ag-In2O3合金颗粒相比,In2O3的质量比例较高。
[0179] 另外,使用SEM对得到的Ag-In2O3合金颗粒进行观察,其结果,确认出具有在Ag 的晶界以及Ag中微小且均匀地分散有In2O3的构造。
[0180](实施例8)
[0181] 使用图11所示的Ag-氧化物类电触点材料的制造装置进行Ag-氧化物类电触 点材料的制造。此外,反应炉内的温度通过设置在反应炉内的热电偶进行测定,各处的压力 通过设置在连接配管处的压力计进行测定。
[0182] 通过气体雾化法制成Ag和Sn的质量比例为85 :15的Ag-Sn合金颗粒。对得到 的Ag-Sn合金颗粒进行分级,统一为10~20ym的粒径大小。
[0183] 然后,将20g的Ag-Sn合金颗粒加入至含有3质量%的浓度的界面活性剂的混 合物在内的水溶液中,充分地搅拌,其中,该界面活性剂的混合物由20质量%的烷基氧化 胺以及80质量%的聚氧乙烯脂肪酸烷醇酰胺构成。之后,取出Ag-Sn合金颗粒并去除水 分,放入氧化铝制的收容容器中,并将该收容容器配置在以Ni、Cr、Mo为主成分的镍基合金 制的反应炉(容积500mL)内。然后,向收容容器内加入纯水,在通过纯水浸没所有Ag-Sn 合金颗粒后,关闭反应炉的盖。作为纯水,使用通过利用离子交换树脂进行过滤而将相对电 阻设为大于或等于0.IMQ?cm的纯水。
[0184] 然后,将反应炉以KTC/分钟的升温速度升温至300°C。然后,在利用高压栗将纯 水加压至22. 5MPa而导入至反应炉,并且利用压缩机将氧气加压至23.OMPa而导入至反应 炉后,停止纯水以及氧气的导入,重新开始升温并加热至500°C,进行内部氧化。将内部氧化 的处理时间设为40分钟。内部氧化结束后,从反应炉中将含有Ag-SnO2^金颗粒在内的 纯水整体取出。然后,在将含有Ag-SnO2合金颗粒在内的纯水转移至烧瓶后,使用旋转蒸 发器一边降压一边以80°C干燥2小时。
[0185](实施例9)
[0186] 除了将内部氧化的处理时间变为240分钟以外,以与实施例8相同的方式进行 Ag-Sn合金颗粒的内部氧化。
[0187](对比例3)
[0188] 除了不向反应炉中导入氧气以外,以与实施例8相同的方式进行Ag-Sn合金颗 粒的内部氧化。
[0189] 对于通过上述的实施例以及对比例得到的Ag-SnO2^金颗粒,使用紫外线吸收 法测定氧含量。根据得到的氧含量,计算出Ag-SnO2合金颗粒中所含有的Sn中的成为SnO2 的Sn的质量比例(以下,称为"Sn02的质量比例")。将其结果表示在表3中。
[0190]【表3】
[0191]
[0192] 如表3所示,在实施例8~9中得到的Ag- SnO2合金颗粒与在对比例3中得到 的Ag-SnO2^金颗粒相比,SnO2的质量比例较高。
[0193] 另外,使用SEM对得到的Ag- SnO2合金颗粒进行观察,其结果,确认出具有在Ag 的晶界中微小且均匀地分散有311〇2的构造。
[0194](实施例 10)
[0195] 使用图11所示的Ag-氧化物类电触点材料的制造装置进行Ag-氧化物类电触 点材料的制造。此外,反应炉内的温度通过设置在反应炉内的热电偶进行测定,各处的压力 通过设置在连接配管中的压力计进行测定。
[0196] 通过气体雾化法制成Ag和Sn和In的质量比例为85:12 :3的Ag-Sn-In合金 颗粒。对得到的Ag-Sn-In合金颗粒进行分级,统一为10~20ym的粒径大小。
[0197] 然后,将20g的Ag-Sn-In合金颗粒加入至含有3质量%的浓度的界面活性剂 的混合物在内的水溶液中,充分地搅拌,其中,该界面活性剂的混合物由20质量%的烷基 氧化胺以及80质量%的聚氧乙烯脂肪酸烷醇酰胺构成。之后,取出Ag-Sn-In合金颗 粒并去除水分,放入氧化铝制的收容容器中,并将该收容容器配置在以Ni、Cr、Mo为主成分 的镍基合金制的反应炉(容积500mL)内。然后,向收容容器内加入纯水,在通过纯水浸没 所有Ag-Sn-In合金颗粒后,关闭反应炉的盖。作为纯水,使用通过利用离子交换树脂 进行过滤而将相对电阻设为大于或等于0.IMQ?cm的纯水。
[0198] 然后,将反应炉以KTC/分钟的升温速度升温至300°C。然后,在利用高压栗将纯 水加压至22. 5MPa而导入至反应炉,并且利用压缩机将氧气加压至23.OMPa而导入至反应 炉后,停止纯水以及氧气的导入,重新开始升温并加热至500°C,进行内部氧化。将内部氧化 的处理时间设为40分钟。内部氧化结束后,从反应炉中将含有Ag-Sn02-In2O3合金颗 粒在内的纯水整体取出。然后,在将含有Ag-SnO2"In203合金颗粒在内的纯水转移至烧 瓶后,使用旋转蒸发器一边降压一边以80°C干燥2小时。
[0199](实施例 11)
[0200] 除了将内部氧化的处理时间变为240分钟以外,以与实施例10相同的方式进行 Ag-Sn-In合金颗粒的内部氧化。
[0201] (对比例4)
[0202] 除了不向反应炉中导入氧气以外,以与实施例10相同的方式进行Ag-Sn-In 合金颗粒的内部氧化。
[0203] 对于通过上述的实施例以及对比例得到的Ag-SnO2+ In 203合金颗粒,使用紫外 线吸收法测定氧含量。根据得到的氧含量,计算出Ag-Sn02- In2O3合金颗粒中所含有的 Sn以及In中的成为SnO2以及In 203的Sn以及In的质量比例(以下,称为"Sn02以及In 203 的质量比例")。将其结果表示在表4中。
[0204]【表4】
[0205]
[0206] 如表4所示,在实施例10~11中得到的Ag-Sn02-In203合金颗粒与在对比例 4中得到的Ag-Sn02-In203合金颗粒相比,SnO2以及In203的质量比例较高。
[0207] 另外,使用SEM对得到的Ag-Sn02-In2O3合金颗粒进行观察,其结果,确认出具 有在Ag的晶界中微小且均匀地分散有SnO2以及In2O3的构造,另外,对于In2O3,确认出也具 有分散在Ag中的构造。
[0208] 如以上结果所示,根据本发明,能够提供一种通过内部氧化使Ag中的MeO的分散 性提高的Ag-氧化物类电触点材料、其制造方法以及制造装置。另外,根据本发明,能够提 供具有通过使Ag中的MeO的分散性提高而实现长寿命化的Ag-氧化物类电触点材料的断 路器以及电磁接触器。
【主权项】
1. 一种Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 使由含有Ag以及易氧化性金属在内的合金构成的颗粒,在氧气气氛下,在超临界水或 亚临界水中进行内部氧化。2. 根据权利要求1所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 所述内部氧化时的加热温度,小于或等于所述易氧化性金属的熔点。3. 根据权利要求1或2所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 由所述合金构成的颗粒,是通过气体雾化法进行制造的。4. 根据权利要求1或2所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 在所述内部氧化前,将由所述合金构成的颗粒与界面活性剂混合。5. 根据权利要求1或2所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 所述合金具有比水的临界温度高的熔点。6. 根据权利要求1或2所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 所述易氧化性金属为Zn。7. 根据权利要求6所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 所述合金中的所述Zn的含量为1~40质量%。8. 根据权利要求1或2所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 所述易氧化性金属为In、Sn或它们的混合物。9. 根据权利要求8所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造方法,其特征在于, 所述合金中的所述In的含量为1~21质量%,所述合金中的所述Sn的含量为1~ 24. 58 质量%。10. -种Ag -氧化物类电触点材料,其特征在于, 该Ag -氧化物类电触点材料是通过权利要求1或2所述的Ag -氧化物类电触点材料 的制造方法进行制造的。11. 一种断路器,其特征在于, 具有权利要求10所述的Ag -氧化物类电触点材料。12. -种电磁接触器,其特征在于, 具有权利要求10所述的Ag -氧化物类电触点材料。13. -种Ag -氧化物类电触点材料的制造装置,其特征在于,具有: 水供给源,其向反应炉供给水; 氧气供给源,其向反应炉供给氧气;以及 反应炉,其收容由含有Ag以及易氧化性金属在内的合金构成的颗粒,且从所述水供给 源以及所述氧气供给源接受水以及氧气,形成超临界状态或亚临界状态,进行由所述合金 构成的颗粒的内部氧化。14. 根据权利要求13所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造装置,其特征在于, 还具有原料供给源,该原料供给源连续地供给由所述合金构成的颗粒。15. 根据权利要求13或14所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造装置,其特征在于, 在所述反应炉的底部还具有排出用膛,该排出用膛将由内部氧化后的合金构成的颗粒 排出。16. 根据权利要求13或14所述的Ag -氧化物类电触点材料的制造装置,其特征在于, 所述反应炉倾斜。
【专利摘要】本发明提供一种Ag-氧化物类电触点材料、其制造方法以及制造装置,其通过内部氧化使Ag中的易氧化性金属的氧化物的分散性提高。另外,提供具有通过使Ag中的MeO的分散性提高而实现长寿命化的Ag-氧化物类电触点材料的断路器以及电磁接触器。本发明的制造方法,是通过使由含有Ag以及易氧化性金属在内的合金构成的颗粒,在氧气气氛下在超临界水或亚临界水中内部氧化而进行的。并且,本发明的制造装置具有:水供给源,其向反应炉供给水;氧气供给源,其向反应炉供给氧气;以及反应炉,其收容由含有Ag以及易氧化性金属在内的合金构成的颗粒,且从水供给源以及氧气供给源接受水以及氧气,形成超临界状态或亚临界状态,进行由合金构成的颗粒的内部氧化。
【IPC分类】H01H50/54, H01H11/04, H01H1/0237, C22C5/06, H01H73/04
【公开号】CN105023773
【申请号】CN201510201751
【发明人】千叶原宏幸, 荒木健
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年4月24日
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