电触点材料制造技术

本发明专利技术提供了一种耐熔敷性、耐消耗性以及温度性能优异的电触点材料。电触点材料（31）含有超过30质量%且小于或等于55质量%的碳化钨、2质量%以上且5质量%以下的石墨，余部含有银和不可避免的杂质，该电触点材料的相对密度为98.0%以上、氧含量为450ppm以下、导电率为45%IACS以上、抗弯强度为350MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及电触点材料，特别涉及由银-碳化钨-石墨(Ag-WC-Gr)系材料形成的用于遮断器(断路器)等的电触点材料。
技术介绍
传统上，由含有一定量以上碳化钨(其为耐热性非氧化物)的银-碳化钨系材料形成的电触点材料常用于额定电流值为200A以上的断路器。为了通过防止在遮断时的高热条件下碳化钨被氧化而抑制温度的上升(温度性能)，并为了提高耐熔 敷性，向该电触点材料中添加石墨。例如，在日本特开昭58-11753号公报(以下称作专利文献I)中公开了这样的电触点材料，该电触点材料含有5 70重量％的碳化钨等日本元素周期表IVa、Va、VIa族金属的碳化物，Γ11重量％的石墨，5飞O重量％的铁族金属，O. Γ30重量％的IVa、Va、Via、Vila族金属的氮化物，余部由银形成，其中碳化物和氮化物分散于铁族金属和银中。另外，在日本特开昭58-11754号公报(以下称作专利文献2)中公开了这样的电触点材料，该电触点材料含有5 70重量％的碳化钨等日本元素周期表IVa、Va、VIa族金属的碳化物，Γ11重量％的石墨，5飞O重量％的铁族金属，O. Γ5重量％的IVa、Va、VIa、VIIa族金属，余部由银形成，其中碳化物和IVa、Na、Via、Vila族金属固溶或分散于铁族金属和银中。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭58-11753号公报专利文献2 :日本特开昭58-11754号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题由于碳化钨等耐热性非氧化物与银的润湿性差，因此上述电触点材料不是由熔融法、而是由粉末冶金法制造的。在粉末冶金法中，对起始原料粉末进行压缩成形，制成成形体，然后对该成形体进行烧结。在这样得到的烧结体中，所结合的粉末颗粒之间存在间隙(气孔)。因此，由于所获得的电触点材料的相对密度低、且未致密化，因此其导电率变低。于是，在使用该电触点材料构成的断路器中，遮断时在触点处产生的热变多。因此，产生这样的问题所获得的电触点材料的耐熔敷性、耐消耗性以及温度性能劣化。为了解决这样的问题，在专利文献I和专利文献2所记载的电触点材料的制造方法中，通过对烧结体进行再加压，使相对密度增加。然而，此方法所获得的相对密度不足95%。因此，电触点材料的导电率变低。由此使电触点材料的耐熔敷性、耐消耗性以及温度性能变得不足。需要说明的是，为了解决这个问题，需要使电触点材料的触点面积变大。因此，本专利技术的目的是提供耐熔敷性、耐消耗性以及温度性能优异的电触点材料。解决问题的方法根据本专利技术的电触点材料含有超过30质量％且小于或等于55质量％的碳化钨、2质量％以上5质量％以下的石墨，余部含有银和不可避免的杂质，该电触点材料的相对密度为98. 0%以上、氧含量为450ppm以下、导电率为45%IACS以上、抗弯强度为350MPa以上。在本专利技术的电触点材料中，优选碳化钨的平均粒径为O. 5μπι以上5μπι以下。另外，在本专利技术的电触点材料中，优选石墨的平均粒径为Ιμπι以上50 μ m以下。专利技术效果根据本专利技术，由于相对密度为98.0%以上、氧含量为450ppm以下、导电率为45%IACS以上、抗弯强度为350MPa以上，因此可以提供耐熔敷性、耐消耗性以及温度性能优异的电触点材料。附图简要说明图I是示出固定侧触点部件和可动侧触点部件的关闭状态中的配置关系的侧面图，其中，所述固定侧触点部件和所述可动侧触点部件构成了其中装有作为本专利技术一个实施方案的电触点材料的断路器；图2是示出固定侧触点部件和可动侧触点部件的打开状态中的配置关系的侧面图，其中，所述固定侧触点部件和所述可动侧触点部件构成了其中装有作为本专利技术一个实施方案的电触点材料的断路器。具体实施方案首先，对装有作为本专利技术一个实施方案的电触点材料的断路器的结构进行说明。如图I和图2所示，断路器10具有固定侧触点部件30和可动侧触点部件20，其中，可动侧触点部件20以能够反复移动的方式进行配置，使得其能够接触到固定侧触点部件30、或者能够远离固定侧触点部件30。固定侧触点部件30由电触点材料31和金属基件32的接合体构成。可动侧触点部件20由电触点材料21和金属基件22的接合体构成。根据本专利技术实施方案的电触点材料31用于断路器10的固定侧触点部件30的一部分。另外，图I和图2所示的电触点材料31为根据本专利技术的“电触点材料”的一个例子。固定侧触点部件30中，电触点材料31和金属基件32以接合部32a (其与金属基件32侧形成一体)的上面作为接合面、经由焊接材料4而彼此接合。可动侧触点部件20中，电触点材料21和金属基件22以接合部(其与金属基件22侧形成一体)的上面作为接合面、经由焊接材料4而彼此接合。因为这样构成了可动侧触点部件20和固定侧触点部件30，所以使得当超过断路器10的容许电流值的电流流过规定时间时，内置的触点解扣装置(图中未示出)工作，由此，将断路器10的状态从如图I所示的可动侧触点部件20的电触点材料21接触固定侧触点部件30的电触点材料31的状态(关闭状态)转移到如图2所示的可动侧触点部件20的电触点材料21从固定侧触点部件30的电触点材料31瞬间向箭头Q方向分离的状态，从而遮断电流。另外，如图I和图2所示，固定侧触点部件30中，金属基件32(其中没有设置电触点材料31)的端部侧与断路器10的第一侧(电源侧)端子连接，同时，可动侧触点部件20中，金属基件22 (其中没有设置电触点材料21)的端部与断路器10的第二侧(负荷侧)端子连接。在上述实施方案中，装于断路器10中的可动侧的电触点材料21由银-碳化钨(Ag-WC)系材料形成；固定侧的电触点材料31作为本专利技术的电触点材料，由银-碳化钨-石墨(Ag-WC-Gr)系材料形成，其含有超过30质量％且小于或等于55质量％的碳化钨(WC)、2质量％以上5质量％以下的石墨(Gr)，余部含有银(Ag)和不可避免的杂质，其相对密度为98. 0%以上、氧含量为450ppm以下、导电率为45%IACS以上、抗弯强度为350MPa以上。在本专利技术的电触点材料中，首先，由于含有超过30质量％且小于或等于55质量％的碳化钨(其为耐火物质的耐热性非氧化物)，因而可以获得这样的优点将耐电弧性、耐熔敷性及耐消耗性提高至一定水平以上。碳化钨的含量为30质量％以下时，不仅无法获得上述优点，抗弯强度还可能会不足350MPa。若碳化钨的含量超过55质量％，则电传导性降低，因此该材料不能充当断路器用、电磁开闭器用等的触点。具体而言，若碳化钨的含量超过55质量％，则导电率可能会不足45%IACS。优选碳化钨的含量为40质量％以上50质量％以下。另外，在本专利技术的电触点材料中，由于含有2质量％以上5质量％以下的石墨，因而可以获得这样的优点防止遮断时高热条件下作为耐热性非氧化物的碳化钨的氧化，以及提高耐熔敷性。石墨的含量不足2质量％时，无法获得上述优点。若石墨的含量超过5质量％,则材料无法成形。因此优选石墨的含量为2质量％以上4质量％以下。此外，在本专利技术的电触点材料中，余部含有银和不可避免的杂质，为了确保触点的电传导性，优选含有40质量％以上68质量％以下的银。银的含量不足40质量％时，电传导性降低，该材料不适用于断路器用、电磁开闭器用等的电触点材料。若银的含量超过68本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.22 JP 2010-1412471.一种电触点材料(31 )，其含有超过30质量％且小于或等于55质量％的碳化钨、2质量％以上且5质量％以下的石墨，余部含有银和不可避免的杂质，所述电触点材料的相对密度为98. 0%...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠山隆志，上西昇，胡间纪人，铃木恭彦，
申请(专利权)人：联合材料公司，
类型：
国别省市：