真空閥用電接點及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種真空閥用電接點及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 在真空斷路器、真空開關齒輪等電力開閉器的電接點中，W前廣泛使用化-化系 的接點材料。運是形成使作為耐電弧成分的化粒子分散在通電性能優(yōu)良的化母相中的組 織，通過化的適度的電子釋放性、高烙點/耐電弧性而賦予耐電壓性能。由此，如果增加化 量則高耐電壓性能提高，但相對地化量減少，通電/切斷性能下降。因此，在化-化系電接 點中，通電/切斷性能和耐電壓性能具有相反關系，難W兼顧。
[0003] 作為對應該問題的電接點，例如在專利文獻1中示出了Mo-化-化系的材料。該接 點材料形成耐電弧成分的化均勻地分散在Mo-化細微合金的母相中的組織，能夠提高耐電 弧性并且抑制接觸電阻的增加。
[0004] 現(xiàn)有專利文獻 陽0化]專利文獻1 :日本特開2012-7203號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 在上述專利文獻1所示的Mo-化-化系接點中，作為良導體的化W大量凝集在 20~150ym的形式散布。因此，母相中的通電路徑不足，作為接點材料整體的導電率變低， 由此存在通電性能或切斷性能不足的問題。
[000引本發(fā)明的目的在于提高通電/切斷性能和耐電壓性能。
[0009] 解決課題的手段
[0010] 通過權利要求所記載的發(fā)明達到上述目的。
[0011] 發(fā)明效果
[0012] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提高通電/切斷性能和耐電壓性能。
【附圖說明】
[0013] 圖1是表示實施例1的電極的構造的截面圖。
[0014] 圖2是表示實施例1的電接點的截面組織的示意圖。
[0015] 圖3是表示實施例2的真空閥的構造的圖。
[0016] 圖4是表示實施例3的真空斷路器的構造的圖。
【具體實施方式】
[0017] 本發(fā)明人們研究了在制造由Mo-化-化母相和化的凝聚相構成的電接點時，通過 使在Mo-化-化母相中分散的化的凝聚相變得細微，并且使包含在母相中的化量變多，來 提高電接點整體的導電率，改善通電性能或切斷性能。
[0018] 首先，認為化凝聚相的粒徑、Mo-化-化母相中的化含有量依存于Mo-化壓粉體 中的化的烙融浸潰路徑即氣孔率，測定了加熱Mo-化壓粉體后的氣孔率。W壓力294MPa 對組成為77重量％Mo-23重量％的混合粉進行加壓成形來制作壓粉體。測定在真空中W 400~1100°C的溫度保持該壓粉體一個小時后的氣孔率時，在加熱400°C后氣孔率為42%， 與此相對，在加熱Iiocrc后為35%，加熱溫度越高氣孔率變得越小。運是因為加熱溫度越 高Mo-化間的分散越顯著，烙融后的化進入的路徑（氣孔）變窄。在觀察加熱后的壓粉體 的截面組織時，可知伴隨著分散的氣孔（柯肯達爾孔桐，Kirkendallvoid)W數(shù)IOym的 大小散布。
[0019] 運樣，如果在燒結壓粉體后浸潰化，則不只是化難W浸潰到母相中（化難W取入 到母相中），而且沒有浸潰到母相中的化進入到大的氣孔中而形成大的凝聚相。
[0020] 基于該見解，在本實施方式中，在確保Mo-化壓粉體中的化的浸潰路徑的基礎上 烙融浸潰化，由此形成包含化的Mo-化-化母相，并且將分散在母相中的化凝聚相的粒徑 控制得比W往小。 陽〇2U 能夠通過W下的方法得到本實施方式的電接點。首先，混合化和Mo各自的粉末， 對該混合粉進行加壓成形來制作壓粉體。將化烙融浸潰到該壓粉體中。如果烙融浸潰時 的氣氛為Ar等惰性氣體氣氛或從大氣減壓后的環(huán)境（高真空），則優(yōu)選化難W被氧化。用 浸潰化時的熱燒結壓粉體?；慕⒑蜔Y同時進行，由此抑制Mo-化之間的擴散來確保 化的浸潰路徑，在Mo-化-化母相中含有比W往多的化。另外，能夠?qū)殡S著Mo-化擴散的 氣孔的大小抑制得小，能夠?qū)⒒朐摎饪锥纬傻幕巯嗟拇笮∫种频?~20ym。 [0022] 本實施方式的電接點構成粒徑為4~20ym的化的凝聚相分散在包含Mo-化-化 的母相中的組織，在將電接點整體的化量設為化時，用CX化表示母相中的化量（Wm),C為0. 54~0. 81。母相由Mo-化-化S元系構成，在母相中也包含很多作為電良導體的化， 由此顯著提高了電接點的導電率。此外，在母相中還微量地包含Mo-化-化S成分W外的不 可避免的元素。另外，還將散布的化凝聚相的粒徑抑制得比較小，因此能夠使化凝聚相更 均勻地分散到電接點中，起到提高導電率的作用。母相中的Cu量與電接點整體的Cu量成 正比，因此能夠容易地進行用于得到所希望的電特性的材料組成設計，并且在母相中=維 地連結化，形成包含化凝聚相的導電路徑。如上所述地導電性提高，由此通電性能和切斷 t生會是胃。 W23] 電接點整體的組分是Mo為40~60質(zhì)量％、化為10~20重量％、剩余部分為化 和不可避免的雜質(zhì)。通過由包含很多Mo和化的該組成構成，能夠發(fā)現(xiàn)充分的高耐電壓性。 另外，形成化細微地浸入到適度地擴散Mo-化而形成的骨骼中的Mo-化-化母相，還能夠使 化凝聚相的大小變小，由此即使不過剩地追加化，也能夠如上述那樣導電性優(yōu)良，提高通 電性能和切斷性能。
[0024] 對于Mo-化-化母相，結晶粒徑不到4Jim且包含上述的量（Wm)的化，由此S維地 連結母相中的化，發(fā)現(xiàn)高導電性。另外，將占電接點整體的化凝聚相的化量設為20重量％W下，由此能夠?qū)o和化的量增加到合計80重量％，因此能夠得到高耐電壓性。
[00巧]本實施方式的電接點是圓板形狀，一個面的外周部與杯形狀的通電構件接合。通 過該形狀，使相對的2個電接點分離來切斷電流時，在接點之間產(chǎn)生縱磁場，能夠通過磁場 封閉并消除在接點之間產(chǎn)生的電弧。由此，能夠得到具有優(yōu)良的電流切斷性能的電極。
[00%] 另外，圓板形狀的電接點是具有如下部件的的形狀，即：形成在圓中屯、的中屯、孔和 相對于中屯、孔W非接觸方式從圓中屯、向外周部形成的多條貫通的縫隙槽。通過具有該風車 狀的形狀，能夠通過電磁力使在電接點之間產(chǎn)生的電弧向接點的外周側驅(qū)動，迅速地切斷 電流，發(fā)揮優(yōu)良的電流切斷性能。
[0027] 本實施方式的真空閥在真空容器內(nèi)具備一對固定側電極和可動側電極，固定側電 極和可動側電極的至少一個由本實施方式的電極構成。另外，真空斷路器、真空開關齒輪等 電力開閉器具備：開閉單元，其通過導體串聯(lián)連接多個本實施方式的真空閥，驅(qū)動可動側電 極。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)兼顧高耐電壓和大電流切斷的比較大容量的真空開閉設備。
[002引 W下，詳細說明實施例，但本發(fā)明并不限于運些實施例。 陽029] 實施例1
[0030] 制作表1所示的組成的電接點，使用運些制作電極100。此外，為了方便，除去雜質(zhì) 地記載表1的接點組成。圖1表示所制作的電極100的構造的截面圖。在圖1中，1是電 接點，2是用于向電弧施加驅(qū)動力的縫隙槽，3是不誘鋼制的增強板，4是電極棒，5是針焊材 料，44是用于防止在電接點1的中央產(chǎn)生電弧而停滯的中央孔。
[0031] 表1所示的實施例的電接點1的制作方法如W下所示。首先，混合預定量的Mo粉 末（平均粒徑3ym)和化粉末（粒徑60ymW下），將該混合粉投入到直徑70mm的金屬 模具中，W157~294M化的壓力進行加壓成形，得到壓粉體。運時，調(diào)整Mo粉末和化粉末 的混合比W及成形壓力，使得烙融浸潰化后的組成大致成為表1所示的值。此外，如果比 157MPa更小，則在浸潰化時成形體崩潰，組織或組成變得不均勻，因此優(yōu)選的是成形壓力 在157MPaW上。接著，在壓粉體上放置預定量的無氧銅的鑄錠（ingot),在10 2Pa多的真 空中加熱116(TCX2小時后烙融浸潰化，制作出電接點1的素材。
[0032] 用光學顯微鏡觀察所得到的電接點1的素材的任意的截面，使用圖像處理裝置求 出Mo-化-化母相和化凝聚相的面積比?；巯嗟淖畲罅奖硎驹趫D像中的各粒子的最 大直徑中最大的值。將基于它們換算為各自的重量比的結果都表示在表1中。另外，作為 組織形式的一個例子，在圖2(a)中用示意圖表示實施例No. 3的截面組織，在圖2(b)中用 示意圖表示比較例子No. 8的截面組織。表1所記載的導電率是在任意的截面中使用滿電 流式導電率儀進行測定而得的結果，用將燒結的純銅的導電率作為100%的相對值（IAC巧 表不。
[0033] 在實施例No. 1~No. 7的組成范圍中，Mo為40~60重量％，化為10~20重 量％，化為剩余部分。另外，將電接點整體的化的總量設為化，用CX化表示Mo-化-化母 相中的化含有量（Wm)時，C在0. 54~0. 81的范圍內(nèi)。并且，化的凝聚相的粒徑是4~ 20Jim，占整體的量是在20重量％W下。
[0034] 與此相對，比較例子No. 8是在化浸潰前將壓粉體WIiocrc加熱的例子。壓粉體 中的Mo-化擴散