真空阀用电接点及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种真空阀用电接点及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在真空断路器、真空开关齿轮等电力开闭器的电接点中，W前广泛使用化-化系 的接点材料。运是形成使作为耐电弧成分的化粒子分散在通电性能优良的化母相中的组 织，通过化的适度的电子释放性、高烙点/耐电弧性而赋予耐电压性能。由此，如果增加化 量则高耐电压性能提高，但相对地化量减少，通电/切断性能下降。因此，在化-化系电接 点中，通电/切断性能和耐电压性能具有相反关系，难W兼顾。
[0003] 作为对应该问题的电接点，例如在专利文献1中示出了Mo-化-化系的材料。该接 点材料形成耐电弧成分的化均匀地分散在Mo-化细微合金的母相中的组织，能够提高耐电 弧性并且抑制接触电阻的增加。
[0004] 现有专利文献 阳0化]专利文献1 :日本特开2012-7203号公报
【发明内容】
[0006] 发明要解决的课题
[0007] 在上述专利文献1所示的Mo-化-化系接点中，作为良导体的化W大量凝集在 20~150ym的形式散布。因此，母相中的通电路径不足，作为接点材料整体的导电率变低， 由此存在通电性能或切断性能不足的问题。
[000引本发明的目的在于提高通电/切断性能和耐电压性能。
[0009] 解决课题的手段
[0010] 通过权利要求所记载的发明达到上述目的。
[0011] 发明效果
[0012] 根据本发明，能够提高通电/切断性能和耐电压性能。
【附图说明】
[0013] 图1是表示实施例1的电极的构造的截面图。
[0014] 图2是表示实施例1的电接点的截面组织的示意图。
[0015] 图3是表示实施例2的真空阀的构造的图。
[0016] 图4是表示实施例3的真空断路器的构造的图。
【具体实施方式】
[0017] 本发明人们研究了在制造由Mo-化-化母相和化的凝聚相构成的电接点时，通过 使在Mo-化-化母相中分散的化的凝聚相变得细微，并且使包含在母相中的化量变多，来 提高电接点整体的导电率，改善通电性能或切断性能。
[0018] 首先，认为化凝聚相的粒径、Mo-化-化母相中的化含有量依存于Mo-化压粉体 中的化的烙融浸溃路径即气孔率，测定了加热Mo-化压粉体后的气孔率。W压力294MPa 对组成为77重量％Mo-23重量％的混合粉进行加压成形来制作压粉体。测定在真空中W 400~1100°C的溫度保持该压粉体一个小时后的气孔率时，在加热400°C后气孔率为42%， 与此相对，在加热Iiocrc后为35%，加热溫度越高气孔率变得越小。运是因为加热溫度越 高Mo-化间的分散越显著，烙融后的化进入的路径（气孔）变窄。在观察加热后的压粉体 的截面组织时，可知伴随着分散的气孔（柯肯达尔孔桐，Kirkendallvoid)W数IOym的 大小散布。
[0019] 运样，如果在烧结压粉体后浸溃化，则不只是化难W浸溃到母相中（化难W取入 到母相中），而且没有浸溃到母相中的化进入到大的气孔中而形成大的凝聚相。
[0020] 基于该见解，在本实施方式中，在确保Mo-化压粉体中的化的浸溃路径的基础上 烙融浸溃化，由此形成包含化的Mo-化-化母相，并且将分散在母相中的化凝聚相的粒径 控制得比W往小。 阳〇2U 能够通过W下的方法得到本实施方式的电接点。首先，混合化和Mo各自的粉末， 对该混合粉进行加压成形来制作压粉体。将化烙融浸溃到该压粉体中。如果烙融浸溃时 的气氛为Ar等惰性气体气氛或从大气减压后的环境（高真空），则优选化难W被氧化。用 浸溃化时的热烧结压粉体。化的浸溃和烧结同时进行，由此抑制Mo-化之间的扩散来确保 化的浸溃路径，在Mo-化-化母相中含有比W往多的化。另外，能够将伴随着Mo-化扩散的 气孔的大小抑制得小，能够将化浸入该气孔而形成的化凝聚相的大小抑制到4~20ym。 [0022] 本实施方式的电接点构成粒径为4~20ym的化的凝聚相分散在包含Mo-化-化 的母相中的组织，在将电接点整体的化量设为化时，用CX化表示母相中的化量（Wm),C为0. 54~0. 81。母相由Mo-化-化S元系构成，在母相中也包含很多作为电良导体的化， 由此显著提高了电接点的导电率。此外，在母相中还微量地包含Mo-化-化S成分W外的不 可避免的元素。另外，还将散布的化凝聚相的粒径抑制得比较小，因此能够使化凝聚相更 均匀地分散到电接点中，起到提高导电率的作用。母相中的Cu量与电接点整体的Cu量成 正比，因此能够容易地进行用于得到所希望的电特性的材料组成设计，并且在母相中=维 地连结化，形成包含化凝聚相的导电路径。如上所述地导电性提高，由此通电性能和切断 t生會是胃。 W23] 电接点整体的组分是Mo为40~60质量％、化为10~20重量％、剩余部分为化 和不可避免的杂质。通过由包含很多Mo和化的该组成构成，能够发现充分的高耐电压性。 另外，形成化细微地浸入到适度地扩散Mo-化而形成的骨骼中的Mo-化-化母相，还能够使 化凝聚相的大小变小，由此即使不过剩地追加化，也能够如上述那样导电性优良，提高通 电性能和切断性能。
[0024] 对于Mo-化-化母相，结晶粒径不到4Jim且包含上述的量（Wm)的化，由此S维地 连结母相中的化，发现高导电性。另外，将占电接点整体的化凝聚相的化量设为20重量％W下，由此能够将Mo和化的量增加到合计80重量％，因此能够得到高耐电压性。
[00巧]本实施方式的电接点是圆板形状，一个面的外周部与杯形状的通电构件接合。通 过该形状，使相对的2个电接点分离来切断电流时，在接点之间产生纵磁场，能够通过磁场 封闭并消除在接点之间产生的电弧。由此，能够得到具有优良的电流切断性能的电极。
[00%] 另外，圆板形状的电接点是具有如下部件的的形状，即：形成在圆中屯、的中屯、孔和 相对于中屯、孔W非接触方式从圆中屯、向外周部形成的多条贯通的缝隙槽。通过具有该风车 状的形状，能够通过电磁力使在电接点之间产生的电弧向接点的外周侧驱动，迅速地切断 电流，发挥优良的电流切断性能。
[0027] 本实施方式的真空阀在真空容器内具备一对固定侧电极和可动侧电极，固定侧电 极和可动侧电极的至少一个由本实施方式的电极构成。另外，真空断路器、真空开关齿轮等 电力开闭器具备：开闭单元，其通过导体串联连接多个本实施方式的真空阀，驱动可动侧电 极。由此，能够实现兼顾高耐电压和大电流切断的比较大容量的真空开闭设备。
[002引 W下，详细说明实施例，但本发明并不限于运些实施例。 阳029] 实施例1
[0030] 制作表1所示的组成的电接点，使用运些制作电极100。此外，为了方便，除去杂质 地记载表1的接点组成。图1表示所制作的电极100的构造的截面图。在图1中，1是电 接点，2是用于向电弧施加驱动力的缝隙槽，3是不诱钢制的增强板，4是电极棒，5是针焊材 料，44是用于防止在电接点1的中央产生电弧而停滞的中央孔。
[0031] 表1所示的实施例的电接点1的制作方法如W下所示。首先，混合预定量的Mo粉 末（平均粒径3ym)和化粉末（粒径60ymW下），将该混合粉投入到直径70mm的金属 模具中，W157~294M化的压力进行加压成形，得到压粉体。运时，调整Mo粉末和化粉末 的混合比W及成形压力，使得烙融浸溃化后的组成大致成为表1所示的值。此外，如果比 157MPa更小，则在浸溃化时成形体崩溃，组织或组成变得不均匀，因此优选的是成形压力 在157MPaW上。接着，在压粉体上放置预定量的无氧铜的铸锭（ingot),在10 2Pa多的真 空中加热116(TCX2小时后烙融浸溃化，制作出电接点1的素材。
[0032] 用光学显微镜观察所得到的电接点1的素材的任意的截面，使用图像处理装置求 出Mo-化-化母相和化凝聚相的面积比。化凝聚相的最大粒径表示在图像中的各粒子的最 大直径中最大的值。将基于它们换算为各自的重量比的结果都表示在表1中。另外，作为 组织形式的一个例子，在图2(a)中用示意图表示实施例No. 3的截面组织，在图2(b)中用 示意图表示比较例子No. 8的截面组织。表1所记载的导电率是在任意的截面中使用满电 流式导电率仪进行测定而得的结果，用将烧结的纯铜的导电率作为100%的相对值（IAC巧 表不。
[0033] 在实施例No. 1~No. 7的组成范围中，Mo为40~60重量％，化为10~20重 量％，化为剩余部分。另外，将电接点整体的化的总量设为化，用CX化表示Mo-化-化母 相中的化含有量（Wm)时，C在0. 54~0. 81的范围内。并且，化的凝聚相的粒径是4~ 20Jim，占整体的量是在20重量％W下。
[0034] 与此相对，比较例子No. 8是在化浸溃前将压粉体WIiocrc加热的例子。压粉体 中的Mo-化扩散