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DE2432335B2 - Werkstoff für elektrische Kontakte - Google Patents

Werkstoff für elektrische Kontakte

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DE2432335B2
DE2432335B2 DE19742432335 DE2432335A DE2432335B2 DE 2432335 B2 DE2432335 B2 DE 2432335B2 DE 19742432335 DE19742432335 DE 19742432335 DE 2432335 A DE2432335 A DE 2432335A DE 2432335 B2 DE2432335 B2 DE 2432335B2
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DE
Germany
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silver
oxide
indium
weight
contact
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DE19742432335
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DE2432335A1 (de
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Yoshinari Amano
Masahiro Kume
Kenya Motoyoshi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication of DE2432335B2 publication Critical patent/DE2432335B2/de
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/021Composite material
    • H01H1/023Composite material having a noble metal as the basic material
    • H01H1/0237Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides
    • H01H1/02372Composite material having a noble metal as the basic material and containing oxides containing as major components one or more oxides of the following elements only: Cd, Sn, Zn, In, Bi, Sb or Te

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Contacts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstoff für elektrische Kontakte vom Typ Silber/Unedelmetalloxid, hergestellt durch innere Oxidation einer weitere Metallzusätze enthaltenden Silber/Unedelmetall-Legierung.
Unter den durch innere Oxidation hergestellten Kontaktwerkstoffen vom Typ Silber/Unedelmetalloxid haben die Cadmium, Zinn und Blei enthaltenden praktische Bedeutung erlangt, wobei insbesondere die aus Silber/Cadmiumoxid bestehenden Kontakte bei Relais, schützen und Kurzschlußschaltern für kleine und große Ströme häufige Verwendung finden, weil sie einen gleichmäßig kleinen Übergangswiderstand, eine geringe Schweißneigung und eine hohe Bogenerosionsfestigkeit besitzen (A. Keil, Werkstoffe für elektrische Kontakte, Springer-Verlag, 1960, Seite 184 bis 185; H. Schreiner, Pulvermetallurgie elektrischer Kontakte, Springer-Verlag, 1964, Seite 166 bis 167). Zur Verbesserung der Formbarkeit derartiger Werkstoffe können den Silberlegierungen vor der Oxidation Zusätze von 0,001 bis 1% Nickel, Eisen, Molybdän, Kobalt, Zirkon, Titan und/oder Vanadium zugegeben werden (DE-AS 1153 178). Die Verwendung von Cadmium ist jedoch aufgrund der Giftigkeit seiner Dämpfe für die bei der Herstellung der Werkstoffe beteiligten Arbeiter gesundheitsschädlich.
Als cadmiumfreie, silberhaltige Werkstoffe für Kontakte können Silber/Wolfram, Silber/Wolframcarbid, Silber/Nickel und Silber/Graphit benutzt werden, jedoch sind die aus Silber/Wolfram und Silber/Wolframcarbid bestehenden Materialien unvorteilhaft gegenüber dem Silber/Cadmiumoxid-Kontaktwerkstoff, weil die durch das häufige öffnen und Schließen an der Luft entstehende Erhöhung des Kontaktwiderstandes auch zur Erhöhung der Temperatur der Kontaktflächen führt, während die Silber/Nickel- und Silber/Graphit-Kontaktwerkstoffe eine größere Schweißneigung und geringere Festigkeit gegenüber Bogenerosion im Bereich mittlerer bis hoher Ströme aufweisen. Deshalb sind die Anwendungsbereiche und -bedingungen dieser Kontaktwerkstoffe bei von Luft umgebenden Schaltern wesentlich begrenzt Ein Werkstoff von niedriger Schweißneigung und hoher Bogenerosionsfestigkeit sowie von niedrigem Kontaktwiderstand, welcher kein Cadmium enthält, wäre für die Industrie von großem Nutzen. Bis jetzt sind jedoch keine Legierungen gefunden worden, aus denen sich Kontakte von der gleichen Qualität wie die der Silber/Cadmiumoxid-Kontakte herstellen lassen.
ίο Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einen cadmiumfreien Werkstoff für elektrische Kontakte der eingangs genannten Art vorzusehen, dessen Eigenschaften mit denen des Materials vom Typ Silber/Cadmiumoxid vergleichbar sind.
π Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 3 gekennzeichneten Werkstoffe gelöst
Es wurde gefunden, daß ein Silber/Indiumoxid-Kontaktwerkstoff durch den Zusatz von Zinnoxid bzw. von Magnesiumoxid ausgezeichnete Eigenschaften erhält, und daß dieser Werkstoff durch die sogenannte Innere Oxidation herstellbar ist In einigen Fällen kann auch Nickeloxid zugesetzt werden. Wie bekannt ist, bestehen die Vorteile des Verfahrens zur inneren Oxidation darin, daß ein Oxid in einem metallischen Gefüge gleichmäßig
2r> und fein dispergiert wird und dadurch das Gefüge verstärkt und die Hitzefestigkeit erhöht Bei der Herstellung des bekannten Silber/Cadmiumoxid-Kontaktwerkstoffes wird hauptsächlich dieses Verfahren angewendet
Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, Indium und eines der Metalle Zinn und Magnesium, die weniger schädlich wirken als Cadmium, in Silber zu lösen, um eine entsprechende Legierung zu erhalten, und diese dann der inneren Oxidation zu unterziehen, wodurch
j1; der erfindungsgemäße Silber/Indiumoxid-Kontaktwerkstoff erhalten wird, der auch nach vielmaligem Öffnen und Schließen von daraus hergestellten Kontakten noch gleichbleibende Kontakteigenschaften aufweist und dessen Stromführungsvermögen im wesentlichen dem des bekannten Materials vom Typ Silber/Cadmiumoxid gleich ist, wie dies aus den Versuchsbeispieien hervorgeht.
Der bemerkenswerteste Effekt, der durch den Zusatz von Indium sowie Zinn bzw. von Magnesium zu Silber
ν-, und durch die darauffolgende innere Oxidation entsteht, ist die Verringerung der Schweißneigung und die Erhöhung der Bogenerosionsfestigkeit des Werkstoffes gegenüber den entsprechenden Eigenschaften eines durch innere Oxidation einer Legierung aus Silber und Indium, Silber und Zinn, Silber und Magnesium oder Silber und Nickel erhaltenen Werkstoffs, dessen Schweiß- oder Bogenerosion so groß ist, daß daraus hergestellte Kontakte nicht zur Verwendung als Schalter für mittlere und höhere Ströme geeignet sind.
« Die vor der inneren Oxidation in Silber zu dispergierende Indiummenge, die zu vorteilhaften Kontakteigenschaften führt, beträgt 6 bis 15 Gew.-°/o. Die einer derartigen Silber/Indium-Legierung zwecks Verbesserung der Kontakteigenschaften hinzuzufügen-
W) de Zinnmenge liegt im Bereich von 0,2 bis 8 Gew.-%. Sind die Indium- und Zinnmengen zu groli, wird das Walzen oder die innere Oxidation der Legierung nicht mehr möglich. Der Zusammensetzungsbereich, innerhalb dem die innere Oxidation möglich ist, hängt von
μ den Oxidationsbedingungen ab. So liegt zum Beispiel bei einer Oxidationstemperatur von 720°C und unter einem Sauerstoffpartialdruck von 0,21 bar bei 10 Gew.-% Indium die obere Grenze der Zinnmenge bei ungefähr 8
Gew.-%. Da in einem aus Silber und Zinn bestehenden binären System die größtmögliche Konzentration des Zinns normalerweise nur ungefähr 5 Gew.-% beträgt, bedeutet dies, daß der gemeinsame Zusatz von Indium und Zinn dazu dient, die größtmögliche Konzentration ·> des Zinns zu erhöhen. Innerhalb des oben angegebenen Bereiches ist ein aus Silber/Indiumoxid+ Zinnoxid gefertigter Kontakt im wesentlichen genauso gut wie ein dem Stand der Technik entsprechender Kontakt aus Silber/Cadmiumoxid, und seine Belastbarkeit ist demge- ι ο genüber nicht verringert
Bei Ausführungsformen der Erfindung werden der Silber/Indium-Legierung oder der Silber/Indium-Zinn-Legierung 0,01 bis 1 Gew.-% Magnesium und wahlweise 0,01 bis 1 Gew.-% Nickel hinzugefügt, wonach die r, innere Oxidation durchgeführt wird, damit die elektrischen Eigenschaften des Kontakts verbessert werden. Im Vergleich zu Indium ergibt Magnesium diese Wirkung bei den angegebenen, relativ geringen Mengen, vorzugsweise bei einem Verhältnis von 0,05 bis 2» 0,8 Gew.-%. Bei zu großen Mengen an Indium und Magnesium wird beim Walzen oder bei der inneren Oxidation die Legierung unbeständig. Ist dagegen die Magnesiummenge zu gering, so tritt die oben angegebene Wirkung kaum ein, so daß deshalb mindestens 0,01 r> Gew.-°/o Magnesium benötigt werden. Innerhalb des angegebenen Bereiches ist der Kontaktwerkstoff im wesentlichen genauso gut wie der dem Stand der Technik entsprechende Silber/Cadmiumoxid-Werkstoff, und seine Belastbarkeit ist demgegenüber nicht jo verringert
Der durch den Zusatz von Magnesium mit wahlweise Nickel zu einer Legierung aus Silber und Indium oder Silber, Indium und Zinn und durch nachfolgende innere Oxidation erhaltene auügepräggte Effekt ist der einer j> großen Erhöhung der Härte der Legierung. Zum Beispiel betrug im Fall einer Legierung aus Silber und 10% Indium die Vickershärte (HV 5 kp=48,05 N) 110 bis 120. Diese erhöhte sich durch den Zusatz von 0,1 Gew.-°/o Magnesium, oder von 0,1 Gew.-°/o Magnesium »0 und 0,1 Gew.-% Nickel oder von 0,5 Gew.-% Magnesium und 0,5 Gew.-% Nickel und durch nachfolgende innere Oxidation auf 170, 175 bzw. 215. Hierdurch wird im wesentlichen die Schweißneigung verringert und die Bogenerosionsfestigkeit verbessert, ·π wie aus der unten beschriebenen Prüfung der Kontakteigenschaften hervorgeht.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Werkstoffe können die Silber/Indium-Legierungen vor der inneren Oxidation zusätzlicherweise geringe Mengen >o anderer Elemente, wie Mangan, Eisen, Kobalt, Molybdän, Lanthan, Zirkon und Aluminium, die der Lösung der Aufgabe der Erfindung nicht abträglich sind, enthalten.
Anhand der folgenden Versuchsbeispiele soll die r>r> Erfindung näher erläutert werden.
Versuchsbeispiel 1
Es wurden 89 Gew.-°/o Silber, 10 Gew.-% Indium und 1 Gew.-% Zinn zusammengeschmolzen, vergossen und wi zu einem Blech von 1,5 mm Dicke ausgewalzt. Das Blech wurde bei 700°C etwa 100 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden als Kontaktelemente auf br> eine Kupferunterlage hart aufgelötet und dann unter Verwendung eines Prüfgerätes für elektrische Kontakte gemäß der US-Normi ASTM 182-49 und eines Lastwiderstands bei 100 V Wechselspannung und 30 A Stromdurchgang einer öffnungs- und Schließprüfung unterzogen. Nach lOOOOmaligem Durchführen des Schaltvorgangs betrug bei einem Wechselstromdurchgang von 3OA der Spannungsabfall zwischen den Kontaktelementen 20 bis 40 mV, wodurch es sich erwies, daß der erfindungsgemäße Kontaktwerkstoff im wesentlichen die gleiche Belastbarkeit hatte, wie ein dem Stand der Technik entsprechender Silber/Cadmiumoxid-Kontaktwerkstoff.
Versuchsbeispiel 2
Es wurden 88 Gew.-% Silber, 10 Gew.-% Indium und 2 Gew.-% Zinn zusammengeschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 1,5 mm Dicke ausgewalzt Das Blech wurde bei 700° C etwa 100 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben der Abmessungen
5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf Kupferunterlagen hart aufgelötet. Dann wurde unter Verwendung eines Lastwiderstandes und unter Ausübung einer Kontaktkraft von 4,90 N (500 p), wobei der Kontaktdruck 1,7 bar betrug, bei einer Wechselspannung von 220 V (60 Hz) ein Strom von 2500A (Spitzenwert) in l,5maligem Zyklus dreimal durch den Kontakt geführt, während gleichzeitig die Schweißkräfte gemessen wurden. Der aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff hergestellte Kontakt wies Schweißkräfte von 0,98 N (100 p), 2,40 N (250 p) bzw 2,94 N (300 p) auf, die somit unterhalb eines Wertes von 9,81 N (1 kp) lagen und hatte ein einwandfreies Aussehen. Hinsichtlich dieser geprüften Eigenschaften ähnelt der Kontakt den Kontakten, die aus dem bekannten Silber/Cadmiumoxid-Werkstoff hergestellt sind.
Versuchsbeispiel 3
Es wurden 84 Gew.-% Silber, 10 Gew.-% Indium und
6 Gew.-% Zinn zusammengeschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 1,5 mm Dicke gerollt. Das Blech wurde bei 700° C etwa 200 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf Kupferunterlagen hart aufgelötet. Danach wurde unter Verwendung eines Lastwiderstandes und unter Ausübung einer Kontaktkraft von 4,90 N (500 p), wobei der Kontaktdruck 1,7 bar betrug, bei einer Wechselspannung von 220 V (60 Hz) ein Strom von 2500A (Spitzenwert) in l,5maligem Zyklus dreimal durch den Kontakt geführt, während gleichzeitig die Schweißkräfte gemessen wurden. Der aus dem erfindungsgemäßen Material hergestellte Kontakt wies Schweißkräfte von 1,96 N (200 p) bzw. nach dem 2. und 3. Stromstoß von 0,981 N (100 p) auf, die somit weniger als 9,81 N (1 kp) betrugen und hatte ein einwandfreies Aussehen.
Versuchsbeispiel 4
Es wurden 91 Gew.-% Silber, 8 Gew.-% Indium, 0,5 Gew.-% Magnesium und 0,5 Gew.-% Nickel zusammengeschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 1,5 mm Dicke ausgerollt. Das Blech wurde bei 720° C etwa 100 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf Kupferunterlagen hart aufgelötet. Unter Verwendung eines Prüfgerätes für elektrische Kontakte gemäß der US-Norm ASTM 182-49 und eines Lastwiderstands wurden die Proben dann einer öffnungs- und Schließ-
prüfung unterzogen. Nach lOOOOmaligem Durchführen des Schaltvorgangs betrug bei einem Wechselstromdurchgang von 30 A der Spannungsabfall zwischen den Kontaktelementen 20 bis 45 mV, wodurch erwiesen wurde, daß der aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff hergestellte Kontakt im wesentlichen die gleiche Belastbarkeit hatte wie ein aus dem bekannten Silber/Cadmiumoxid-Werkstoff hergestellter Kontakt.
Versuchsbeispiel 5
Es wurden Legierungen der nachfolgend angegebenen Zusammensetzungen jeweils geschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 2 mm Dicke ausgerollt. Die Bleche wurden bei 72O0C etwa 150 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Aus den Blechen geschnittene Proben der Abmessungen 10 mm χ 10 mm χ 2 mm wurden jeweils in einen elektromagnetischen Schütz mit 60-A-Rahmen befestigt und dann einer Kontaktprüfung bei einer Wechselspannung von 220 V, einem Stromdurchgang von 370A, einem Leistungsfaktor von 0,5 und einer Schaltfrequenz von 180/h unterzogen. Nach 10 OOOmaligem öffnen und Schließen wurde der Abbrand dieser Kontakte bestimmt und der Spannungsabfall zwischen den Kontaktelementen bei 150 A Wechselstrom gemessen, wobei die Kontaktunterlage in die Messung einbezogen wurde.
Zusammensetzungen der Legierungen in Gew.-%:
a) Silber, 10% Indium und 0,2% Magnesium,
b) Silber, 10% Indium und 1% Zinn,
c) Silber, 10% Indium, 1 % Zinn und
0,02% Magnesium,
d) Silber, 10% Indium, 1% Zinn und 0,02% Nickel,
e) Silber, 10% Indium, 0,2% Magnesium und
0,2% Nickel,
f) Silber, 10% Indium, 1% Zinn,
0,02% Magnesium und 0,02% Nickel,
g) Silber und 13% Cadmium (Vergleich),
h) Silberund 10% Indium (Vergleich),
i) Silber, 10% Indium und 0,2% Nickel (Vergleich).
Wie aus den in der Tabelle gezeigten Ergebnissen hervorgeht, wiesen die aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff hergestellten Kontakte einen nur geringen Abbrand auf.
Tabelle 1
Probe Ag/In-Oxid + Mg-Oxid Abbrand Spannungs
abfall
a) Ag/In-Oxid + Sn-Oxid 355 mg 115mV
b) Ag/In-Oxid + Sn-Oxid + 350 mg HOmV
c) Mg-Oxid 340 mg 115mV
Ag/In-Oxid + Sn-Oxid +
d) Ni-Oxid 345 mg 110 mV
Ag/In-Oxid -I- Mg-Oxid +
e) Ni-Oxid 300 mg 105 mV
Ag/In-Oxid + Sn-Oxid +
0 Mg-Oxid + Ni-Oxid 330 mg 115 mV
Ag/Cd-Oxid I (Vergleich)
g) Ag/In-Oxid (Vergleich) 500 mg 105 mV
h) Ag/In-Oxid + Ni-Oxid 550 mg 123 mV
i) (Vergleich) 430 mg 120mV
Versuchsbeispiel 6
Es wurden Legierungen der nachfolgend angegebenen Zusammensetzungen jeweils geschmolzen, vergossen und zu Blechen von 2 mm Dicke ausgewalzt Die Bleche wurden bei 720° C etwa 150 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Aus den Blechen ausgeschnittene Proben der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 2 mm wurden jeweils
ίο auf eine Kupferunterlage hart aufgelötet Jede Probe wurde einer Stromausschaltprüfung bei Wechselströmen von 220 A und 2000 A bei einem Leistungsfaktor von 0,4 unterzogen. Bei diesen Prüfungen wurde die Unterbrechung des Stroms zweimal durchgeführt und die Bogenerosion der Kontaktelemente beobachtet.
Zusammensetzungen der Legierung in Gew.-%:
a) 88,6% Silber, 11 % Indium, 0,2% Magnesium
und O,2O/o Nickel,
b) Silber, 11 % Indium und 0,2% Magnesium,
c) Silber und 11 % Indium (Vergleich),
d) Silberund 13% Cadmium (Vergleich).
Die erfindungsgemäßen, aus den Proben a) und b) hergestellten Werkstoffe und der aus der Probe (d) hergestellte Vergleichswerkstoff hatten nach der Prüfung ihr Aussehen unverändert beibehalten. Dagegen wies der aus der Probe (c) hergestellte Werkstoff eine erhebliche Bogenerosion, insbesonderen einen ίο erheblichen Abbrand an den Schaltenden, auf.
Versuchsbeispiel 7
Es wurden 87 Gew.-% Silber, 6 Gew.-% Indium und 7 Gew.-% Zinn zusammengeschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 1,5 mm Dicke gewalzt Das Blech wurde bei 700° C etwa 200 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben ^r Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf Kupferunterlagen
4(1 hart aufgelötet und unter gleichen Bedingungen wie beim Versuchsbeispiel 2 einer Messung der Schweißkräfte unterzogen. Diese betrugen 2,75 N (280 p), 1,47 N (150p)bzw.3,92N(400p).
Versuchsbeispiel 8
Es wurden 92,6 Gew.-% Silber, 6 Gew.-% Indium, 0,7 Gew.-% Magnesium und 0,7 Gew.-% Nickel zusammengeschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 1,5 mm Dicke ausgewalzt. Dieses wurde bei 7000C etwa 200 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf Kupferunterlagen hart aufgelötet und einer Messung der Schweißkräfte unter den gleichen Bedingungen wie beim Versuchsbeispiel 2 unterzogen. Die gemessenen Schweißkräfte betrugen 3,92 N (400 p), 2,94 N (300 p) bzw. 5,39 N (550 p).
Versuchsbeispiel 9
bo Es wurden 84,9 Gew.-% Silber, 15 Gew.-% Indium, 0,05 Gew.-% Magnesium und 0,05 Gew.-% Nickel zusammengeschmolzen, vergossen und zu einem Blech von 1,5 mm Dicke ausgewalzt. Das Blech wurde bei 700° C etwa 400 Stunden einer inneren Oxidation in
h5 <;iner Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf eine Kupferunterlage hart aufgelötet und einer Messung der Schweißkräfte
unter den gleichen Bedingungen wie beim Versuchsbeispiel 2 unterzogen. Die gemessenen Schweißkräfte betrugen 3,92 N (400 p), 2,55 N (260 p) bzw. 5,39 N (550 p).
Versuchsbeispiel 10
Es wurden 84,8 Gew.-% Silber, 15 Gew.-% Indium und 0,2 Gew.-% Zinn zusammengeschmolzen, vergossen und dann wiederholt gewalzt und geglüht, um ein Blech mit einer Dicke von 1,5 mm zu ergeben. Das Blech wurde bei 7000C eine Stunde in einer Stickstoff atmosphäre geglüht, mit einer 50%igen wäßrigen Salpetersäurelösung gewaschen und bei 700° C etwa 300 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. Daraus ausgeschnittene Proben is der Abmessungen 5 mm χ 6 mm χ 1,5 mm wurden auf Kupferunterlagen hart aufgelötet und dann einer Messung des Spannungsabfalls zwischen Kontaktelementen unter den gleichen Bedingungen wie beim Versuchsbeispiel 1 unterzogen. Nach 10 000 Schaltvorgangen betrug bei einem Wechselstromdurchgang von 3OA der Spannungsabfall zwischen den Kontaktelementen 30 bis 80 mV.
Versuchsbeispiel 11
Legierungen der nachfolgend angegebenen Zusammensetzungen wurden jeweils geschmolzen, vergossen und zu Blechen von 2 mm Dicke ausgewalzt Die Bleche wurden bei 7000C etwa 200 Stunden einer inneren Oxidation in einer Sauerstoffatmosphäre unterzogen. An daraus ausgeschnittenen Proben der Abmessungen 10 mm χ 10 mm χ 2 mm wurden dann ähnliche Prüfungen wie beim Versuchsbeispiel 5 ausgeführt Nach 10 000 Schaltvorgängen wurde der Abbrand der Kontaktelemente und der Spannungsabfall zwischen den Kontaktelementen bei einem Wechselstrom von 150 A gemessen, wobei die Kontaktunterlage von der Messung miterfaßt wurde.
Zusammensetzungen der Legierungen in Gew.-%:
a) 91% Silber, 7% Indium und 2% Zinn,
b) 90,98% Silber, 7% Indium, 2% Zinn und
0,02% Magnesium,
c) 90,98% Silber, 7% Indium, 2% Zinn und
0,02% Nickel,
d) 9036% Silber, 7% Indium, 2% Zinn,
0,02% Magnesium und 0,02% Nickel.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.
Tabelle 2
Abbrand
Spannungsabfall
a) Ag/In-Oxid + Sn-Oxid
b) Ag/In-Oxid + Sn-Oxid +
Mg-Oxid
c) Ag/In-Oxid + Sn-Oxid +
Ni-Oxid
d) Ag/In-Oxid + Sn-Oxid +
Mg-Oxid + Ni-Oxid
450 mg
430 mg
100 mV
105 mV
420 mg 110 mV
400 mg 115 mV
25 Wie aus den Versuchsbeispielen hervorgeht, haben die Kontakte, die aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff des Typs Silber/Indiumoxid + Zinnoxid und Silber/ Indiumoxid+Magnesiumoxid hergestellt worden sind, eine ausgezeichnete Festigkeit gegenüber Kontaktabbrand und Bogenerosion, eine geringe Schweißneigung und eine ausgezeichnete Belastbarkeit Der erfindungsgemäße Werkstoff ist deshalb von Nutzen für die Industrie. Zur Verwendung bei Schützen, Kurzschlußschaltern oder luftumgebenen Unterbrechern ist der erfindungsgemäße Werkstoff mindestens genauso geeignet als der dem Stand der Technik entsprechende Silber/Cadmiumoxid- Werkstoff.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Werkstoff für elektrische Kontakte vom Typ Silber/Unedelmetalloxid, hergestellt durch innere Oxidation einer weitere ivietallzusätze enthaltenden Silber/Unedelmetall-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 6 bis 15 Gew.-% Indium, 0,2 bis 8 Gew.-% Zinn und bezüglich des Restes aus Silber besteht
2. Werkstoff für elektrische Kontakte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zusätzlich noch 0,01 bis 1 Gew.-% Magnesium und/oder Nickei enthält.
3. Werkstoff für elektrische Kontakte vom Typ Silber/Unedelmetalloxid, hergestellt durch innere Oxidation einer weitere Metallzusätze enthaltenden Silber/Unedelmetall-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung aus 6 bis 15 Gew.-°/o Indium, 0,01 bis 1 Gew.-% Magnesium und bezüglich des Restes aus Silber besteht
4. Werkstoff für elektrische Kontakte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zusätzlich noch 0,01 bis 1 Gew.-% Nickel enthält.
DE19742432335 1973-07-05 1974-07-05 Werkstoff für elektrische Kontakte Expired DE2432335C3 (de)

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