[发明专利]真空管用的触点材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种真空管用的触点材料及其制备方法。

抗熔焊性能、耐电压能力和电流中断性能的三项基本要求是要求真空管用触点材料具有的最重要性能。另外的重要要求是显示出低和稳定的温升以及低和稳定的抗接触性。然而，由于其中的某些性能是相互矛盾的，所以通过单一金属不能满足全部这些要求。因此，已为实际使用而开发的许多触点材料是由结合二种或二种以上元素所组成，以使互补其相互的性能缺陷，并适合特定的用途，如大电流使用或高耐压使用。已开发的触点材料以其固有的方式具有优良的性能。然而，性能的要求变得愈来愈严格，从而现状是，这些材料在某些方面已不合要求。

近年来已存在着一种将电路范围扩大到这些材料被用到阻抗器电路和电容器电路等的显著趋势，从而相应于这些用途的触点材料的开发和改进已成为迫切任务。特别是，关于电容器电路，由于应用两倍于普通电路的电压，产生了关于触点的耐压特性，特别是抑制再闪击的问题。为了解决这一问题，通常是使用Cu-Cr触点材料，该材料具有优良有电流中断性能和较好的耐压特性。

虽然这种Cu-Cr触点材料能在高耐压领域中解决到某种程度。但在更严格的高耐压区域中和在经受侵入电流的电路中，存在产生再闪击的问题。Cu-Cr触点材料在高耐压区不能必然地显示出足够性能的原因之一如下所述。断开或闭合触点导致在触点表面上形成细分散的Cu-Cr层，该层的机械强度大于触点材料。据认为，由侵入电流产生的局部微熔焊从触点材料部分造成剥离，同时形成严重的表面不均匀，造成电场集中和丛集。因此认为，产生再闪击的可能性被触点材料的强度提高所降低。

通过将Cu渗入由烧结Cr粉末制得的Cr骨架中而得到的渗入Cu-Cr触点显示出比由混合和烧结Cr粉末和Cu粉末制得的固相烧结Cu-Cr触点更低的再闪击发生率。此外，由电弧熔炼Cu-Cr制得的自耗电极得到的Cu-Cr触点甚至显示出更低的再闪击发生率。

然而，在由自耗电弧熔炼法制得的Cu-Cr触点中，由于在自耗电弧熔炼法的凝固和冷却步骤期间产生的富Cu液相和富Cr液相发生两相分离而在触点微结构中形成局部不均匀性。因为这一富Cr部分就材料而论是脆性的，因此在断开或闭合触点时发生断裂或破碎，造成产生再闪击。

在下文中将说明常规触点材料的另一问题。现状是，能够完全满足有关高耐压性能和大电流中断能力的日益严格要求的真空管用触点材料尚未得到开发。

从而近年来某些用途已由结合优良耐压性能的耐弧组分和具有优良电流中断性能的耐弧组分的触点材料制得。例如，日本专利公开No.昭59-81816和No.昭59-91617公开了在Cu-Cr触点材料中具有规定Ta和Nb含量的触点材料，该材料具有优良的电流中断性能并还有改进的耐压特性。

然而，关于上述真空管用触点材料，对于通过将导电组分和其他耐弧组分简单混合和烧结的固相烧结方法制得的触点材料，很难说已得到了完全满意的触点材料(即其中这些特性都是改进的和稳定的触点材料)。

改进耐压特性和电路中断性能的手段，特别是由此耐压特性得到改进的制备方法公开在例如日本专利公开No.昭63-158022中。然而，不能必然地说，这能满足所有的要求。

因此，本发明的一个目的是提供一种真空管用触点材料，其中可减少再闪击的发生频率。

本发明的另一目的是提供一种制备真空管用触点材料的方法，其中可减少再闪击的发生频率。

本发明的再一个目的是提供一种真空管用触点材料，该材料具有稳定的高耐压特性和优良的电流中断性能。

本发明的另一目的是提供一种制备真空管用触点材料的方法，该材料具有稳定的高耐压特性和优良的电流中断性能。

本发明的上述这些和其他目的可通过提供一种真空管用的触点材料，该材料包括，至少包括铜的一种导电组分、包括铬的一种耐弧组分和一至少包括选自钨、钼、钽、铌物组之一的一种次要组分而达到。该触点材料通过导电组分、耐弧组分和次要组分复合体的急冷凝固而制得。

按照本发明的一个方面，提供了一种制备真空管用触点材料的方法，该方法包括的步骤为：制备一种至少包括铜的一种导电组分、至少包括铬的一种耐弧组分和至少选自钨、钼、钽、铌物组之一的一种次要成分组成的复合体，然后将该复合体急冷凝固得到触点材料。

按照本发明的另一方面，提供了一种真空管用触点材料，该材料包括一种导电组分和至少二种耐弧组分。耐弧组分以分散状态包含在触点材料中。