[发明专利]电触点材料

说明书

本申请是申请日为2010年3月3日、申请号为201080013341.2、发明名称为“电触点材料”的申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及电触点材料，特别涉及用于由银-石墨(Ag-Gr)系材料形成的遮断器(断路器)等的电触点材料。

背景技术

一直以来由银-石墨系材料形成的电触点材料是已知的。

例如，在专利文献日本特开平8-239724号公报(以下称作专利文献1)中公开了由含有0.05～7重量%碳的银、银合金或银复合材料形成的用于电触点的材料。该用于电触点的材料中，碳以平均初级粒径小于150nm的碳黑的形式添加在银、银合金或银复合材料的粉末中，通过挤出，该混合物被冷等静压压缩并烧结。

在专利文献日本专利第3138965号公报(以下称作专利文献2)中公开了由银、含银的合金、或含银的复合材料、以及0.5～10重量%的碳所形成的用于电触点的复合材料。该用于电触点的复合材料中，将与碳纤维组合的碳粉与粉末状的金属组合物一起进行粉末冶金处理，以形成这样的材料：碳纤维的平均长度为碳粉末粒子的平均直径的2倍以上。

在专利文献日本特开2007-169701号公报(以下称作专利文献3)中公开了这样的电触点用材料，其为以银粉为主要成分的复合粉末的成形烧结体。该电触点用材料通过以下工序制造：在银粉的内部分散混入碳微粉，将以银粉为主要成分的主材料与碳微粉通过机械合金化而进行混合成为混合粉末的工序；将该复合粉末成形为成形体的工序；以及对该成形体进行烧结的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平8-239724号公报

专利文献2:日本专利第3138965号公报

专利文献3:日本特开2007-169701号公报

发明概述

发明所要解决的问题

当利用由银-石墨系材料形成的电触点材料构成电流断路器时，该电触点材料的导电性高，因此难以发热，几乎没有由发热引起的危害。但是，在利用由银-石墨系材料形成的电触点材料的电流断路器的短路遮断试验中，由于施加于电触点材料上的热冲击或机械冲击，存在着试验后的电触点材料的消耗率大这样的问题。

因此，本发明的目的是提供一种电触点材料，其可降低在利用电流断路器等的过负荷试验或短路试验的遮断试验后的消耗率。

另外，本发明的另一目的是提供一种电触点材料，其可防止在利用电流断路器等的短路试验的遮断试验后的熔敷。

解决问题的手段

本发明人对在利用由银-石墨系材料形成的电触点材料的电流断路器的短路遮断试验后电触点材料的消耗率的原因进行了各种研究。

首先，因为额定电流值为100～3200A左右的大电流用断路器中的遮断电流大，所以在装于该电流断路器内的电触点材料中流过相对大的电流。因此，对该电触点材料来说，比起导电性更要求高耐热性。为了满足该要求，将银-石墨系材料中的银的含量相对较低、石墨的含量相对较高的电触点材料用于大电流用断路器。具体而言，用于大电流用电流断路器的电触点材料含有大于或等于4质量%而小于或等于7质量%的石墨，剩余部分由银和不可避免的杂质形成。

在大电流用电流断路器的遮断试验中，以大的遮断电流进行从打开到关闭动作的短路试验后的触点消耗变得很重要。据认为，在该短路试验中，电触点材料消耗的原因在于在遮断电流大的条件下瞬时进行从打开到关闭动作，因此，在一次短路遮断试验时施加于电触点材料上的热能或机械冲击大。

但是，本发明人对在大电流用电流断路器的短路试验后电触点材料消耗的原因反复进行专心研究，结果发现，通过这样做能够降低短路试验后的消耗量：至少将电接点材料的常温下的硬度相对增大到某特定值以上；另外，将挠度量相对增大到某特定值以上；将氧含量抑制在特定值以下；并且，通过流过大电流以在发热状态(高温下)下不变形的方式构成电触点材料。基于该发现，根据本发明的一个方面的电触点材料，具备如下的特征。

根据本发明的一个方面的电触点材料，含有大于或等于4质量%而小于或等于7质量%的石墨，剩余部分含有银和不可避免的杂质，挠度大于或等于0.5mm，维氏硬度大于或等于55，氧含量小于或等于100ppm。

根据本发明的一个方面的电触点材料中，优选抗弯强度大于或等于210MPa。

另外，根据本发明的一个方面的电触点材料中，优选的是，石墨的平均粒径大于或等于40nm而小于或等于8μm。