(57)【要約】母材（３１）と高融点物質粒子（３２）と金属間化合物（３３）とを含んだ電気接点（１０、１１）において、母材中にＭｎＸ化合物（Ｘは、ＴｅまたはＳｅ）およびＭｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物を含む金属間化合物を分散配置しており、高融点物質粒子の粒径を当該高融点物質粒子のビッカース硬さが０Ｈｖより大きく２００Ｈｖ未満の場合は０．１μｍ以上１００μｍ以下、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが２００Ｈｖ以上の場合は０．１μｍ以上１０μｍ以下とし、Ｘ原子を１．５質量％以上１５質量％以下とし、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｘ）の原子量比は、２０原子％以上８０原子％以下としている。
2019155655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｕ１００原子％に対してＭｎが０原子％より多く１０原子％以下固溶した母材と、
前記母材中に分散して配置された金属の粒子および当該金属の炭化物粒子の少なくとも一方の高融点物質粒子と、
Ｘ原子（Ｘは、ＴｅまたはＳｅ）を含み前記母材中に分散して配置された金属間化合物と
を含む電気接点であって、
前記金属は、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、ＴｉおよびＶの中から選ばれた少なくとも１つの金属であり、
前記高融点物質粒子の粒径は、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが０ＨＶ以上２００ＨＶ以下の場合は０．１μｍ以上１００μｍ以下、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが２００ＨＶ以上の場合は０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、
全体を１００質量％とした場合、
前記高融点物質粒子は２０質量％以上８０質量％以下であり、
前記Ｘ原子は１．５質量％以上１５質量％以下であり、
残部は前記母材であると共に、
前記金属間化合物は、ＭｎＸ化合物およびＭｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物を含み、
Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｘ）の原子量比は、２０原子％以上８０原子％以下である
ことを特徴とする電気接点。
【請求項２】
前記Ｍｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物は、
（Ｍｎ，Ｃｕ）Ｘおよび（Ｍｎ，Ｃｕ）２Ｘの少なくとも一方の組成である
ことを特徴とする請求項１に記載の電気接点。
【請求項３】
前記母材は、
さらにＭｎＯが５原子％含まれている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電気接点。
【請求項４】
固定電極と、
この固定電極に接触したり離れたりする可動電極と、
前記固定電極および前記可動電極を真空中に保持する遮断室と
を備えた真空バルブであって、
前記固定電極および前記可動電極の接触部にそれぞれ設けられた固定電気接点および可動電気接点の少なくとも一方は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された電気接点が用いられた
ことを特徴とする真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧配電設備のひとつである真空遮断器に用いられる真空バルブおよびそれに用いられる電気接点に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧配電設備のひとつである真空遮断器は、高電圧配電設備の故障や異常時に電流を遮断するために用いられている。真空遮断器は、電流を遮断する機能を有する真空バルブを備えている。真空バルブは、高真空に保たれた絶縁容器内部で、固定電極と可動電極とが同軸対向配置された構造を有している。【０００３】
配電設備に過負荷電流または短絡電流が発生した際には、これらの電極が瞬時に開極されて電流が遮断される。しかし、電極間にアークが発生するため瞬時に電流が遮断されることはない。交流電流を遮断する際には、交流電流が小さくなるにつれアークが弱くなり、アークが消滅することで遮断が成立する。このように、交流電流がゼロとなる前の時点で瞬間的に電流が遮断される現象が起こる。この現象は裁断と呼ばれている。【０００４】
裁断時には開閉サージと呼ばれる大きなサージ電圧が発生するが、配電設備に接続されている機器が容量性または誘導性の機器である場合、その大きなサージ電圧でその機器が損傷する場合がある。このサージ電圧を低くするためには、裁断が発生する時点の電流（裁断電流）を小さくする必要がある。裁断電流を小さくするには、開極時に電極間に発生するアークを交流電流のゼロ点近くまで持続させることによって実現できる。【０００５】
アークの持続は真空中にある粒子数に依存しており、裁断時に真空中への粒子の供給が必要となる。供給される粒子としては金属粒子と熱電子との二つがある。従来の低裁断電流特性を有する電気接点材料には、導電成分のＡｇと高融点の金属やその炭化物（ＷＣなど）との混合物が選定されている。これは、発生するアークによる電極加熱によって、導電成分のＡｇの蒸発と高融点金属やその炭化物の熱電子放出とが促進されアークが持続されるためである。【０００６】
熱電子放出能を電流密度で示したリチャードソン・ダッシュマンの式によれば、熱電子放出能は、材料の仕事関数と温度とに依存することが知られている。とくに温度の寄与率は大きい。そのため、高融点金属やその炭化物は融点が高いために広く用いられている。以上の観点から、優れた低裁断電流特性を発揮するＡｇ−ＷＣ電気接点を用いた真空バルブが開発され実用化されている。【０００７】
従来の真空バルブにおいては、低コストの観点からＡｇに替えてＣｕを導電成分とした電気接点材料において、ＴｅやＳｅなどを添加することで安定した低裁断特性が得られている（例えば、特許文献１、２参照）。これは、ＴｅやＳｅの沸点が金属の中で非常に低く、アーク照射による電極加熱によってこの低沸点金属が多量に蒸発することでアークの持続を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３３２４２９号公報（３頁、図２）
【特許文献２】特開２０１４−５６７８４号公報（４頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のＣｕを導電成分とした電気接点においては、低沸点金属の添加により低裁断電流特性を実現している。しかしながら、低沸点金属の選択的蒸発は、電気接点の材料消耗とも捉えることができる。そのため、開閉回数の増大と共に低沸点金属が消耗し、接点間の空間への金属蒸気の供給量が減少して低裁断電流特性が劣化する。【００１０】
この問題に対して、低沸点金属の添加量を多くすることが考えられるが、低沸点金属の過剰な添加は電気接点が脆くなる。そのため、低沸点金属の過剰な添加は、電気接点の加工時や開極時に割れが発生するという問題がある。したがって、低沸点金属を添加した従来の電気接点では、低裁断電流特性と機械強度の確保とを同時に満足することができなかった。【００１１】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、低沸点金属を添加した電気接点において、低裁断電流特性と機械強度の確保とを同時に満足することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る電気接点においては、Ｃｕ１００原子％に対してＭｎが０原子％より多く１０原子％以下固溶した母材と、母材中に分散して配置された金属の粒子および当該金属の炭化物粒子の少なくとも一方の高融点物質粒子と、Ｘ原子（Ｘは、ＴｅまたはＳｅ）を含み母材中に分散して配置された金属間化合物とを含み、前記金属は、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、ＴｉおよびＶの中から選ばれた少なくとも１つの金属であり、高融点物質粒子の粒径は、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが０Ｈｖ以上２００Ｈｖ未満の場合は０．１μｍより大きく１００μｍ以下、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが２００Ｈｖ以上の場合は０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、全体を１００質量％とした場合、高融点物質粒子は２０質量％以上８０質量％以下であり、Ｘ原子は１．５質量％以上１５質量％以下であり、残部は前記母材であると共に、金属間化合物は、ＭｎＸ化合物およびＭｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物を含み、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｘ）の原子量比は、２０原子％以上８０原子％以下としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、母材と高融点物質粒子と金属間化合物とを含んだ電気接点において、母材中にＭｎＸ（Ｘは、ＴｅまたはＳｅ）およびＭｎＸ化合物、およびＭｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物を含む金属間化合物を分散配置しており、高融点物質粒子の粒径を、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが０ＨＶより大きく２００Ｈｖ未満の場合は０．１μｍ以上１００μｍ以下、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが２００Ｈｖ以上の場合は０．１μｍ以上１０μｍ以下とし、全体を１００質量％とした場合、高融点物質粒子を２０質量％以上８０質量％以下とし、Ｘ原子を１．５質量％以上１５質量％以下とし、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｘ）の原子量比は、２０原子％以上８０原子％以下としているので、低裁断電流特性と機械強度の確保とを同時に満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１を示す真空バルブの模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図３】この発明の実施の形態１における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図４】この発明の実施の形態１における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図５】この発明の実施の形態１における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図６】この発明の実施の形態１における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図７】この発明の実施の形態１の強度試験における試験片の模式図である。
【図８】この発明の実施の形態１の強度試験方法の模式図である。
【図９】この発明の実施の形態１における電気接点の断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における電気接点の特性図である。
【図１１】この発明の実施の形態１における電気接点の特性図である。
【図１２】この発明の実施の形態１における電気接点の特性図である。
【図１３】この発明の実施の形態１における電気接点の特性図である。
【図１４】この発明の実施の形態１におけるＭｎ−Ｔｅの状態図である。
【図１５】この発明の実施の形態１におけるＣｕ−Ｔｅの状態図である。
【図１６】この発明の実施の形態２における電気接点の特性図である。
【図１７】この発明の実施の形態３における電気接点の特性図である。
【図１８】この発明の実施の形態４における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図１９】この発明の実施の形態４における電気接点の特性図である。
【図２０】この発明の実施の形態５における高融点物質粒子のビッカース硬さを示す特性表である。
【図２１】この発明の実施の形態５における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図２２】この発明の実施の形態５における電気接点の組成および特性を示す一覧表である。
【図２３】この発明の実施の形態５における電気接点の特性図である。
【図２４】この発明の実施の形態５における電気接点の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明を実施するための実施の形態１に係る真空バルブの断面模式図である。本実施の形態の真空バルブ１は、遮断室２を備えている。この遮断室２は、円筒状の絶縁容器３と、その両端に封止金具４ａ、４ｂにより固定された金属蓋５ａ、５ｂとで構成されており、その内部は真空気密に保たれている。遮断室２内には、固定電極棒６と可動電極棒７とが対向して取り付けられている。固定電極棒６および可動電極棒７の端部には、固定電極８および可動電極９がロウ付によりそれぞれ取り付けられている。可動電極棒７には、ベローズ１２が取り付けられ、遮断室２の内部を真空気密に保持しながら可動電極９の軸方向の移動を可能にしている。可動電極９の軸方向の移動によって、可動電極９が固定電極８に接触したり離れたりする。固定電極８および可動電極９の接触部には、固定電気接点１０および可動電気接点１１がロウ付によりそれぞれ取り付けられている。ベローズ１２の上部には、金属製のベローズ用アークシールド１３が設けられている。このベローズ用アークシールド１３は、ベローズ１２にアーク蒸気が付着することを防止している。また、固定電極８および可動電極９を覆うように、遮断室２内に金属製の絶縁容器用アークシールド１４が設けられている。この絶縁容器用アークシールド１４は、絶縁容器３の内壁にアーク蒸気が付着することを防止している。固定電極８および可動電極９にそれぞれ取り付けられた固定電気接点１０および可動電気接点１１の少なくとも一方には、本実施の形態による電気接点が使用されている。
【００１６】
一般的に、固定電極８および可動電極９並びに固定電気接点１０および可動電気接点１１は、円盤状の形状を有する。以下、本実施の形態の電気接点の形状は、円盤状であるとして説明する。
【００１７】
始めに、本実施の形態の電気接点の製造方法について説明する。本実施の形態の電気接点は、原料粉末を混合して所望のプレス金型でプレスして成形体を作製する工程と、この成形体を仮焼きして焼結体を得る工程と、この焼結体にＣｕを溶浸させて溶浸体を得る工程と、得られた溶浸体を所望の形状に加工して電気接点を得る工程とを経て製造される。以下、本実施の形態の電気接点の製造方法について詳細に説明する。
【００１８】
原料粉末を混合して所望のプレス金型でプレスして成形体を作製する工程においては、Ｃｕ粉末とＷＣ粉末とＭｎ粉末とＴｅ粉末とを混合し、この混合粉末をプレス機によって圧縮成形することでＣｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ成形体を得る。混合粉末の質量を１００質量％としたとき、WC粉末の質量は２０〜８０質量％、Ｔｅ粉末の質量は１．５〜１５質量％、残部がＣｕ粉末およびＭｎ粉末の質量となるように調整する。このとき、Ｍｎ粉末の質量は、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）の原子量比が２５以上８０以下となるように調整する。
【００１９】
一般に、ＷＣ粒子のような硬質で塑性変形を起こさない粉体が細かくなると粉体の比表面積が大きいために、加圧成型の場合には粉体同士の接触点近傍に空隙が多数存在して緻密化が困難となる。そのため、粒径が細かいと所望の密度を有する成形体を得るためのプレス成形圧が高くなり過ぎ成形時に割れが発生する場合がある。そのため、ＷＣ粉末の平均粒径は０．１μｍ以上であることが望ましい。
【００２０】
なお、原料粉末の平均粒径は、例えばレーザ回折式粒度分布装置で測定した粒度分布における平均粒径を採用する。
【００２１】
成形体を仮焼きして焼結体を得る工程においては、Ｃｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ成形体を水素雰囲気下または１×１０−５Ｐａ以下の真空下で５００〜９５０℃で焼結する。この焼結温度はＴｅの沸点の９８８℃よりも３０℃以上低ければよい。
【００２２】
焼結体にＣｕを溶浸させて溶浸体を得る工程においては、大きさが焼結体と同等もしくはそれより小さいＣｕ円板またはＣｕ角板を焼結体の直下に置き、水素雰囲気下または１×１０−５Ｐａ以下の真空下でＣｕの融点（１０８３℃）以上１１３０℃未満の温度で溶浸する。溶浸の温度が１１３０℃以上であると、焼結体中に存在する低沸点金属の金属間化合物の融点を超えるため、Ｔｅの昇華が始まり焼結体が膨張して緻密な電気接点が得られない場合がある。なお、Ｃｕ円板またはＣｕ角板と焼結体との配置は、どちらが上であってもよい。また、２枚のＣｕ円板で焼結体を上下から挟んで配置してもよい。
【００２３】
溶浸体を所望の形状に加工して電気接点を得る工程においては、真空バルブ用の固定電気接点あるいは可動電気接点として、設計上の必要な厚さおよび直径となるまで接点材料を研削する。最後に、端部にテーパー加工あるいは表面を研磨することで電気接点を得ることができる。
【００２４】
次に、実施例および比較例を挙げてより詳細に説明する。
［実施例１］
平均粒径１０μｍのＣｕ粉末と、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末と、平均粒径４０μｍのＴｅ粉末と、平均粒径３０μｍのＭｎ粉末とをボールミルなどを用いて３０分間混合して均一な混合粉末を作製した。得られた混合粉末を内径φ２３ｍｍのダイス金型（鋼製）に入れ、油圧プレス機を用いて４００Ｍｐａの圧力で圧縮成形し、厚さ５ｍｍの成形体を作製した。得られた成形体を水素雰囲気下９００℃で２時間焼結し、焼結体を作製した。得られた焼結体を厚さ２ｍｍ直径φ２０ｍｍのＣｕ円板の上に置き、水素雰囲気下１１１０℃で２時間溶浸して実施例１の電気接点を得た。混合粉末作製時のＣｕ粉末、ＷＣ粉末、Ｔｅ粉末およびＭｎ粉末の質量比を調整して電気接点の組成を調整した。実施例１で得られた電気接点の組成を図２（表１）に示す。
【００２５】
［実施例２〜１２］
実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。ただし、混合粉末作製時の各粉末の質量比を調整し、電気接点の組成比を変えている。実施例２〜４で得られた電気接点の組成を図２（表１）に、実施例５〜８で得られた電気接点の組成を図３（表２）に、実施例９〜１２で得られた電気接点の組成を図４（表３）にそれぞれ示す。
【００２６】
［比較例１〜７］
実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。ただし、混合粉末作製時の各粉末の質量比を調整し、電気接点の組成比を変えている。比較例１〜３で得られた電気接点の組成を図２（表１）に、比較例４〜５で得られた電気接点の組成を図３（表２）に、比較例６〜７で得られた電気接点の組成を図４（表３）にそれぞれ示す。
【００２７】
［実施例１３］
実施例１において、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末に替えて平均粒径が９μｍのＷＣ粉末を用いて、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。実施例１３で得られた電気接点の組成を図５（表４）に示す。
【００２８】
［実施例１４］
実施例１において、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末に替えて平均粒径が３μｍのＷＣ粉末を用いて、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。実施例１４で得られた電気接点の組成を図５（表４）に示す。
【００２９】
［実施例１５］
実施例１において、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末に替えて平均粒径が１μｍのＷＣ粉末を用いて、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。実施例１５で得られた電気接点の組成を図５（表４）に示す。
【００３０】
［比較例８］
実施例１において、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末に替えて平均粒径が２５μｍのＷＣ粉末を用いて、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。比較例８で得られた電気接点の組成を図５（表４）に示す。
【００３１】
［比較例９］
実施例１において、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末に替えて平均粒径が１２μｍのＷＣ粉末を用いて、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。比較例９で得られた電気接点の組成を図５（表４）に示す。
【００３２】
［比較例１０］
実施例１において、平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末に替えて平均粒径が０．０８μｍのＷＣ粉末を用いて、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。比較例９で得られた電気接点の組成を図５（表４）に示す。
【００３３】
［実施例１６］
実施例１において、焼結体をＣｕ円板の上に置いて溶浸したことに替えて、焼結体をＣｕ円板の下に置いて溶浸して、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。実施例１６で得られた電気接点の組成を図６（表５）に示す。
【００３４】
［実施例１７］
実施例１において、焼結体を厚さ２ｍｍ直径φ２０ｍｍのＣｕ円板の上に置いて溶浸したことに替えて、厚さ１ｍｍ縦横１８ｍｍのＣｕ角板で焼結体を挟んで溶浸して、それ以外は実施例１と同じ手順で電気接点を作製した。実施例１７で得られた電気接点の組成を図６（表５）に示す。
【００３５】
次に、電気接点の機械強度の評価について説明する。図７は、本実施の形態の強度試験における試験片の模式図である。実施例および比較例で得られた電気接点の形状は、厚さ５ｍｍ直径φ２３ｍｍである。図７に示すように、実施例および比較例で得られた電気接点２０から幅３．５ｍｍの試験片２１を４本切り出す。図８は、本実施の形態の強度試験の方法を示す模式図である。幅３．５ｍｍ、厚さ５ｍｍ、長さが約２３ｍｍの試験片２１に対して、支点間距離１５ｍｍで厚さ方向に荷重を印加し、試験片が破断したときの荷重を測定し、最大曲げ応力を算出した。４本の試験片の最大曲げ応力の平均値を各実施例および比較例の最大曲げ応力とした。
【００３６】
次に、電気接点の裁断特性および遮断特性の評価について説明する。実施例および比較例で得られた厚さ５ｍｍ直径φ２３ｍｍの電気接点を機械加工して、厚さ３ｍｍ直径φ２０ｍｍの試験接点を作製した。さらに、試験接点の端部から内側２ｍｍまでの部分には表面に対して約１５°のテーパー加工を施した。この試験接点を２つ作製して、それぞれを固定接点および可動接点とする評価用真空バルブを組み立てた。この評価用真空バルブを用いて裁断電流試験および遮断電流試験を行い、各実施例および比較例の裁断特性および遮断特性を評価した。
【００３７】
裁断電流試験は、２０Ωの抵抗と評価用真空バルブとを直列接続した回路を組み、ＡＣ２００Ｖ電源を用いて１０Ａの電流で通電し、真空バルブを閉極した状態からを開極したときにアーク電流がゼロになる直前の電流を測定し、その電流を裁断電流とした。裁断電流試験は、同じ真空バルブを用いて１０００回実施し、その平均値を各実施例および比較例の裁断電流値とした。なお、遮断時に発生するサージ電圧上昇による電気機器の損傷を避ける観点から裁断電流値が１Ａ以下である必要がある。
【００３８】
遮断試験は、サイリスタと評価用真空バルブとを直列接続した回路を組み、真空バルブを閉極した状態でコンデンサバンクからの放電を利用した通電電流を流し、真空バルブを開極したときに、正常に遮断できるか否かで遮断試験の合否を判定した。コンデンサバンクは外部電源で充電される。通電電流を２ｋＡから１ｋＡずつ上げて遮断試験を行い、４ｋＡで遮断試験が成功した時点で遮断試験の合否を判定した。なお、遮断試験の成功とは、真空バルブを開極したときに、再点弧やアークの継続が発生しない場合をいう。裁断特性としての裁断電流および遮断特性としての遮断試験の合否を、図２〜６（表１〜５）に示す。
【００３９】
図９は、本実施の形態の実施例１で作製した電気接点の内部組織構造を示す断面図である。図９は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察された電気接点の断面写真である。走査型電子顕微鏡の波長分散型Ｘ線分光またはエネルギー分散型Ｘ線分光による組成分析機能を用いて内部構造の組成分布を測定した。図９に示すように、Ｃｕを導電成分とした母材３１中に、高融点物質粒子であるＷＣ粒子３２、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｔｅ金属間化合物３３およびＭｎＯ粒子３４が分散している。また、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いてＭｎ−Ｃｕ−Ｔｅ金属間化合物３３の組成を分析したところ、ＭｎＴｅ、Ｃｕ２Ｔｅ、ＭｎおよびＣｕが固溶しあうことで、本来のＭｎＴｅおよびＣｕ２Ｔｅからそれぞれピークシフトした（Ｍｎ,Ｃｕ）Ｔｅおよび（Ｍｎ,Ｃｕ）２Ｔｅが形成されていることがわかった。
【００４０】
なお、ＷＣ粒子の粒径は、図９に示す走査型電子顕微鏡で観察された電気接点の断面写真から算出した。例えば、得られた断面写真上に任意に直線を引き、その直線上にあるＷＣ粒子の数とＷＣ粒子上の長さを測定する。ＷＣ粒子上の長さをＷＣ粒子数で除することでＷＣ粒子の平均粒径が得られる。本実施の形態においては、任意に複数の直線を引き、その複数の直線から得られる平均粒径の平均値をＷＣ粒子の粒径に採用した。また、ＷＣ粒子はその他の粒子に比べ白色な画像で得られるため、断面写真の二値化し画像処理により粒度分布を算出することも可能である。
【００４１】
図１０は、図２（表１）に示した実施例および比較例の組成および特性を示す特性図である。図２（表１）において、ＷＣ粒子の組成比、ＷＣ粒子の粒径およびＴｅの組成比は一定であるので、横軸にＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比、縦軸に最大曲げ応力および裁断電流値としている。
【００４２】
実施例１のＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝２３．６原子％（ａｔ％）の電気接点は、最大曲げ応力が２６９ＭＰａとなり、電気接点加工時に割れが発生することなく、電気接点の加工が可能であった。一方で、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝０原子％（比較例１）およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝１３．４原子％（比較例２）の電気接点は、最大曲げ応力がそれぞれ１２４ＭＰａおよび１５６ＭＰａであり強度不十分であった。そのため、電気接点加工時に割れが発生した。そのため、裁断試験および遮断試験を行うことができなかった。なお、最大曲げ強度は、電気接点を安定して加工することができる観点から２００ＭＰａ以上が必要である。
【００４３】
Ｍｎの組成比を増加させたＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝５３．７原子％（実施例２）、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝６９．９原子％（実施例３）およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝７７．７原子％（実施例４）の電気接点は、最大曲げ応力がそれぞれ３５８ＭＰａ、３７１ＭＰａ、および３６２ＭＰａであり、実施例１よりも強度が向上した。これは、Ｍｎ添加によって脆弱なＣｕ２Ｔｅの生成を抑え、劈開破壊を誘発しない結晶構造がＮｉＡｓ型のＭｎＴｅが生成したことで電気接点が脆くなることを抑制できたためと考えられる。ＭｎとＴｅとは原子量比が１：１で結合したＭｎＴｅ金属間化合物を生成するため、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）が５０原子％以下ではＭｎ添加量によって接点強度が上昇し、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）が５０原子％以上では機械強度が飽和していることがわかる。裁断電流値はすべて１Ａ以下となっており、低裁断特性を有していることがわかった。また電気接点中のＭｎは、熱処理中に存在する微量な酸素と反応してＭｎＯが５原子％以下で生成していることがわかった。これにより、Ｍｎは裁断値に有効な低沸点金属であるＴｅがＴｅＯ２となることを抑制する犠牲材として働いていることが判明した。
【００４４】
一方、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）＝８２．３原子％（比較例３）の電気接点は、遮断試験は不合格となり、電流値４ｋＡでの遮断の失敗が散見された。これは、Ｍｎ組成比が過剰となり、Ｃｕ中に固溶するＭｎ量が増加して電気接点の導電率が低下し、遮断時に発生する熱が放熱しにくくなったことでアークが遮断できず再点弧が発生したためと考えられる。
【００４５】
以上の結果から、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比は、２０原子％以上８０原子％以下である必要がある。
【００４６】
図１１は、図３（表２）に示した実施例および比較例の組成および特性を示す特性図である。図３（表２）において、ＷＣ粒子の組成比、ＷＣ粒子の粒径およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比は一定であるので、横軸にＴｅの組成比（質量％）、縦軸に最大曲げ応力および裁断電流値としている。
【００４７】
Ｔｅの組成比を１．０質量％（ｗｔ％）（比較例４）とした電気接点は、裁断電流値が１．５２Ａとなり裁断性能が低下した。これは、低沸点金属のＴｅ量が少なくなったためアークを持続するだけの金属蒸気の発生が不足したためと考えられる。
【００４８】
Ｔｅの組成比を１．５〜１５．０質量％（実施例５〜８）とした電気接点は、裁断電流値が１Ａ以下となり裁断性能が向上した。
一方、Ｔｅの組成比を１７．０質量％（比較例５）とした電気接点は、裁断電流値が１Ａ以下で裁断性能は向上するが、遮断試験は不合格となった。その理由は、低沸点金属のＴｅ量が多く金属蒸気の発生量が増加することで電流値４ｋＡではアークが遮断できず再点弧が発生したためと考えられる。
【００４９】
なお、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）を５３．７質量％と一定としているため、Ｃｕ２Ｔｅの生成により電気接点が脆くなることを抑制でき接点割れは発生しなかった。Ｔｅの組成比が増加すると電気接点内にＭｎＴｅ化合物ができるため母材との界面の割合が増える。そのため、最大曲げ応力が低下傾向であるが実用上問題はなかった。
【００５０】
以上の結果から、Ｔｅの組成比は、１．５質量％以上１５質量％以下である必要がある。
【００５１】
図１２は、図４（表３）に示した実施例および比較例の組成および特性を示す特性図である。図３（表２）において、ＷＣ粒子の粒径、Ｍｎの組成比およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比は一定であるので、横軸にＷＣ粒子の組成比（質量％）、縦軸に最大曲げ応力および裁断電流値としている。
【００５２】
ＷＣ粒子の組成比を２０〜８０質量％（実施例９〜１２）とした電気接点は、裁断電流値は１Ａ以下であると共に遮断試験も合格であり、電気特性は良好であった。
【００５３】
一方、ＷＣ粒子の組成比を１５質量％（比較例６）とした電気接点は、裁断電流値が１．３Ａと裁断性能が低下した。ＷＣ粒子の組成比を１５質量％では、熱電子放出量が少なかったためと想定される。また、ＷＣ粒子の組成比を８５質量％（比較例７）とした電気接点は、混合粉末中に硬質なＷＣ粒子が過剰に存在するため相対的に塑性変形するＣｕが少なくなり、成形体作製時に金型から取り出すと同時に砕ける結果となった。
【００５４】
以上の結果から、ＷＣ粒子の組成比は、２０質量％以上８０質量％以下である必要がある。
【００５５】
図１３は、図５（表４）に示した実施例および比較例の組成および特性を示す特性図である。図３（表２）において、ＷＣ粒子の組成比（質量％）、Ｍｎの組成比およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比は一定であるので、横軸にＷＣ粒子の粒径（μｍ）、縦軸に最大曲げ応力および裁断電流値としている。
【００５６】
ＷＣ粒子の粒径を１〜９μｍ（実施例１３〜２５）とした電気接点は、裁断性能および遮断性能に問題はなかった。また、加工時の割れや成形体作製時の破壊も発生しなかった。
【００５７】
一方、ＷＣ粒子の粒径を２５μｍ（比較例８）とした電気接点は、最大曲げ応力が１０３ＭＰａと低く接点への電気接点の加工時に割れが発生し、実用に対して強度が足りない結果となった。これは粗大なＷＣ粒子に起因して電気接点の母材とＷＣ粒子との界面が粗大となりこの界面から破壊が進んだと考えられる。また、ＷＣ粒子の粒径を１２μｍ（比較例９）とした電気接点は、最大曲げ応力が２５８ＭＰａと機械強度上問題はなかったが、遮断試験では不合格となった。これは、ＷＣ粒子が大きくなると電気接点の表面凹凸が増えることで、遮断時に発生するアークが局所的に集中し、電流値４ｋＡではアークが遮断できず再点弧が発生したためと考えられる。
【００５８】
さらに、ＷＣ粒子の粒径を０．０８μｍ（比較例１０）とした電気接点は、成形体の作製時に割れが発生した。一般に、ＷＣ粒子のような硬質で塑性変形を起こさない粉体が細かくなると粉体の比表面積が大きいために、加圧成型の場合には粉体同士の接触点近傍に空隙が多数存在して緻密化が困難となる。そのため所望の成形体を得るには成形圧が高くする必要がある。必要以上に成形圧を加えると歪みが発生し、成形体に割れが発生したと考えられる。
【００５９】
以上の結果から、ＷＣ粒子の粒径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下である必要がある。
【００６０】
図５（表４）に示した実施例１６、１７は、それぞれＣｕ円板を成形体の下、およびＣｕ角板を成形体の上下に配置して溶浸したものである。Ｃｕ円板を成形体の上に配置して溶浸した実施例１と比較して、機械強度、裁断特性および遮断特性に差異は見られなかった。
【００６１】
これらの実施例および比較例から、Ｃｕ１００原子％に対してＭｎが０原子％より多く１０原子％以下固溶した母材と、母材中に分散して配置されたＷＣ粒子と、ＭｎＴｅ化合物、およびＭｎ−Ｃｕ固溶相とＴｅとの化合物を含む金属間化合物とを含み、ＷＣ粒子の粒径を、０．１μｍ以上１０μｍ以下とし、全体を１００質量％とした場合、ＷＣ粒子は、２０質量％以上８０質量％以下であり、Ｔｅ原子は、１．５質量％以上１５質量％以下であり、残部は前記母材であると共に、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）の原子量比を、２０原子％以上８０原子％以下とした電気接点は、低裁断電流特性と機械強度の確保とを同時に満足することができる。
【００６２】
このような構成された電気接点において、低裁断特性を有するために必要なＴｅの蒸発は、ＭｎＴｅの固相線またはＣｕ２Ｔｅ固相線以上の温度まで電極がアークによって熱せられることにより得られる。図１４はＭｎ−Ｔｅの状態図、図１５はＣｕ−Ｔｅの状態図である。図１４および図１５に示すように、ＭｎＴｅの固相線およびＣｕ２Ｔｅ固相線はそれぞれ１１４９℃および１１２９℃であり、それ以上の温度ではＴｅは昇華する。ＭｎＴｅおよびＣｕ２Ｔｅの金属間化合物の沸点が近いため、金属間化合物からのＴｅ蒸気発生能に差異はなく、Ｔｅ濃度は１．５質量％以上であれば、低裁断特性が得られる。
【００６３】
また、Ｍｎを添加して導電成分のＣｕ中にＭｎを固溶させることで、電気接点の導電率を低くすることができる。適度な低導電率は、遮断時に電気接点表面温度を上昇させることができる。その結果、ＭｎＴｅやＣｕ２ＴｅからのＴｅの昇華およびＷＣ粒子の高融点金属からの熱電子放出が促進され、低裁断特性が得られる。
【００６４】
さらに、ＭｎはＴｅよりも反応性が高く、熱処理において不可避的に発生する電気接点のＴｅの酸化を防ぎＭｎＯを形成する。ＴｅＯ２の沸点は、ＭｎＴｅやＣｕ２Ｔｅの沸点よりも高いため、ＴｅＯ２は生成されにくくなり、Ｔｅの蒸発が妨げられることになる。その結果、導電成分に添加されたＭｎは、Ｔｅの酸化を防ぐ犠牲材として働いている。
【００６５】
なお、本実施の形態において、高融点物質粒子としてＷＣ粒子を用いて実施例および比較例を説明したが、融点が１６００℃以上の高融点材料であれば、ＷＣ粒子（融点３０５８℃）に替えて用いることができる。融点が１６００℃以上の高融点材料として、金属であればＷ（融点３４０７℃）、Ｔａ（融点２９８５℃）、Ｃｒ（融点１８５７℃）、Ｍｏ（融点２６２３℃）、Ｎｂ（融点２４７７℃）、Ｔｉ（融点１６６６℃）およびＶ（融点１９１７℃）を用いることができる。また、それらの炭化物ＴａＣ（融点４２５８℃）、Ｃｒ３Ｃ２（融点２１６８℃）、Ｍｏ２Ｃ（融点２７９５℃）、ＮｂＣ（融点３８８６℃）、ＴｉＣ（融点３５３０℃）およびＶＣ（融点２９２１℃）を用いることもできる。  
【００６６】
また、本実施の形態において、低沸点金属としてＴｅを用いて実施例および比較例を説明したが、Ｔｅに替えてＴｅと同族でＭｎおよびＣｕとの状態図が類似するＳｅを用いることもできる。
【００６７】
これまでに本発明者らは、従来の低裁断特性を有する電気接点の問題点である、Ｔｅ（またはＳｅ）を添加した電気接点が脆くなる要因を究明してきた。三点曲げ試験によって破断した電気接点において、ＳＥＭによる破断面観察から検討したところ、電気接点に添加したＴｅ（またはＳｅ）が、Ｃｕと金属間化合物Ｃｕ２Ｔｅ（またはＣｕ２Ｓｅ）を形成していることを確認した。さらに、その金属間化合物は、層状に剥離した跡が見られたことから、Ｃｕ２Ｔｅ（またはＣｕ２Ｓｅ）が劈開破壊して粒内破壊の原因となることを見出した。
【００６８】
本実施の形態の電気接点であれば、脆くなる要因であるＣｕ２Ｔｅ（またはＣｕ２Ｓｅ）の形成が抑制されており、ＭｎとＴｅとはＭｎ：Ｔｅ＝１：１の金属間化合物を形成し、結晶構造のプロトタイプはＮｉＡｓ型であることから層状剥離を抑制することができることがわかった。
【００６９】
さらに、Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比を、２５〜８０原子％とすることで電気接点の機械強度を確保できる。
【００７０】
このような構造の電気接点は、低沸点金属の選択的蒸発による低裁断特性を有したまま、脆くなることを抑制することができ、とくにＭｎに対するＭｎ＋Ｔｅ濃度を規定することで、所望の強度を有する電気接点が作製できる、つまりは、溶着引きはがし力を自由に制御することができることにより大電流遮断特性が改善する。
【００７１】
なお、本実施の形態による接点材料には、原料に含まれる微量の不可避的不純物（Ａｇ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｓｉなど）が含まれてもよい。
【００７２】
実施の形態２．
実施の形態１で説明した電気接点は、Ｃｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ焼結体にＣｕ円板またはＣｕ角板を用いてＣｕを溶浸させていた。実施の形態２においては、Ｃｕ-ＷＣ焼結体にＣｕに加えてＭｎおよびＴｅを溶浸させて製造した電気接点について説明する。
【００７３】
［実施例１８］
始めに、平均粒径１０μｍのＣｕ粉末と平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末を３０分間混合して均一な混合粉末を作製した。この混合粉末を内径φ２３ｍｍのダイス金型（鋼製）に入れ、油圧プレス機を用いて４００Ｍｐａの圧力で圧縮成形し、厚さ５ｍｍの成形体を作製した。これとは別に、平均粒径１０μｍのＣｕ粉末と平均粒径３０μｍのＭｎ粉末と平均粒径４０μｍのＴｅ粉末とを３０分間混合し均一な混合粉末を作製した。この混合粉末を内径φ２０ｍｍのダイス金型（鋼製）に入れ、油圧プレス機を用いて２００ＭＰａの圧力で圧縮成形し、厚さ２．２ｍｍの成形体を作製した。
【００７４】
次に、このＣｕ-ＷＣ成形体およびＣｕ-Ｍｎ-Ｔｅ成形体を水素雰囲気下９００℃で２時間それぞれ個別に焼結した。
【００７５】
次に、焼結して得られたＣｕ-ＷＣ焼結体の下にＣｕ-Ｍｎ-Ｔｅ焼結体を置き、水素雰囲気下１１１０℃で２時間溶浸して実施例１８の電気接点を得た。
【００７６】
本実施例において、混合粉末作製時のＣｕ粉末、ＷＣ粉末、Ｔｅ粉末およびＭｎ粉末の質量比を調整して電気接点の組成を調整した。また、作製した電気接点の機械強度、裁断特性および遮断特性は実施の形態１と同様に評価した。
【００７７】
実施例１８で得られた電気接点の組成および特性を図１６（表６）に示す。実施例１８の電気接点は、実施の形態１の実施例１〜１２の接点と同様な特性が得られた。
【００７８】
実施例１〜１２に示す実施の形態１では、Ｃｕ−ＷＣ−Ｍｎ−Ｔｅ成形体を仮焼結するときに成形体が僅かに膨張する。これは、成形体内でＣｕとＴｅとＭｎとが反応して体積膨張するためと考えられる。
【００７９】
一方、本実施の形態のように、Ｃｕ−ＷＣ成形体と被溶浸材のＣｕ−Ｍｎ−Ｔｅ成形体とを別々に仮焼結することで、Ｃｕ−ＷＣ成形体の体積膨張がなく安定して電気接点を製造することができる。
【００８０】
実施の形態３．
実施の形態１では、Ｃｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ焼結体にＣｕを溶浸させて電気接点を製造していた。また、実施の形態２では、Ｃｕ-ＷＣ焼結体にＣｕ−Ｍｎ−Ｔｅを溶浸させて電気接点を製造していた。実施の形態３においては、溶浸を用いずに焼結のみで製造した電気接点について説明する。
【００８１】
［実施例１９］
始めに、平均粒径１０μｍのＣｕ粉末と平均粒径６．３μｍのＷＣ粉末と、平均粒径３０μｍのＭｎ粉末と平均粒径４０μｍのＴｅ粉末とを３０分間混合し均一な混合粉末を作製した。この混合粉末を内径φ２３ｍｍのダイス金型（鋼製）に入れ、油圧プレス機を用いて６５０Ｍｐａの圧力で圧縮成形し、厚さ５ｍｍのＣｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ成形体を作製した。
【００８２】
次に、このＣｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ成形体を水素雰囲気下１１１０℃で２時間焼結した。
【００８３】
次に、焼結して得られたＣｕ-ＷＣ-Ｍｎ-Ｔｅ焼結体を油圧プレス機を用いて６５０Ｍｐａの圧力で再圧縮し、水素雰囲気下１１１０℃で２時間再焼結して実施例１９の電気接点を得た。
【００８４】
本実施例において、混合粉末作製時のＣｕ粉末、ＷＣ粉末、Ｔｅ粉末およびＭｎ粉末の質量比を調整して電気接点の組成を調整した。また、作製した電気接点の機械強度、裁断特性および遮断特性は実施の形態１と同様に評価した。
【００８５】
実施例１９で得られた電気接点の組成および特性を図１７（表７）に示す。実施例１９の電気接点は、実施の形態１の実施例１〜１２の接点と同様な特性が得られた。また、実施例１９で得られた電気接点の相対密度は９５．３％であった。ここで、相対密度とは、相対密度（％）＝（電気接点材料の測定密度／組成分析値から求めた電気接点材料の理論密度）×１００で求められる。もし、相対密度が９５％以下となった場合は、再圧縮および再焼結を繰り返すことで、相対密度を９５％以上とすることができる。
【００８６】
実施の形態１および実施の形態２で説明した溶浸を用いた電気接点の製造方法においては、溶浸のときに液化したＣｕやＣｕ−Ｍｎ−Ｔｅを成形体へ流し込むため、成形体の気孔率のばらつきによって製造時に組成ばらつきが発生しやすい。
【００８７】
一方、本実施の形態のように、焼結のみで作製された電気接点は、成形体を焼き固める工程のみであるため、成形時の気孔率の違いによる組成ばらつきが小さい。
【００８８】
実施の形態４．
実施の形態１では高融点物質粒子としてＷＣ粒子を用いていたが、実施の形態４では高融点物質粒子としてＷＣ粒子を用いた。
【００８９】
本実施の形態では、実施の形態１で用いたＷＣ粒子に替えて、ＷＣに比べてビッカース硬さが低いＷ粒子を用いた電気接点について説明する。本実施の形態における電気接点は、ＷＣ粒子に替えてＷ粒子を用いた以外は実施の形態１と同様であり、電気接点の製造方法および電気接点の裁断特性並びに遮断特性の評価方法も実施の形態１と同様である。
【００９０】
図１８（表８）は、本実施の形態の実施例および比較例の組成および特性を示す一覧表である。また、図１９は、図１８（表８）に示した実施例および比較例の組成および特性を示す特性図である。図１８（表８）においてＷ粒子の組成比（質量％）、Ｍｎの組成比およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比は一定であるので、図１９では横軸にＷ粒子の粒径（μｍ）、縦軸に最大曲げ応力および裁断電流値としている。
【００９１】
Ｗのビッカース硬さは３６０Ｈｖであり純金属の中ではもっと硬度の高い材料である。本実施の形態では、実施の形態１のＷＣ粒子を用いた電気接点と同様に、粒径が２５μｍ（比較例１１）では機械加工時に割れが発生した。また、Ｗ粒子の粒径を０．０８μｍ（比較例１２）とした電気接点は、成形体の作製時に割れが発生した。実施の形態１のＷＣ粒子と同様に、硬質で塑性変形を起こさない粉体が細かくなると粉体の比表面積が大きいために、加圧成型の場合には粉体同士の接触点近傍に空隙が多数存在して緻密化が困難となる。そのため所望の成形体を得るには成形圧が高くする必要がある。必要以上に成形圧を加えると歪みが発生し、成形体に割れが発生したと考えられる。
【００９２】
実施の形態１で用いたＷＣのビッカース硬さは６９０Ｈｖであり、本実施の形態で用いたＷのビッカース硬さは３６０Ｈｖである。実施の形態１および本実施の形態の結果から、高融点物質粒子のビッカース硬さ２００Ｈｖ以上の高融点物質粒子の場合、その粒径は０．１μｍ以上１０μｍ以下である必要がある。
【００９３】
実施の形態５．
実施の形態１ではビッカース硬さが６９０ＨｖのＷＣ粒子を、実施の形態４ではビッカース硬さが３６０ＨｖのＷ粒子を高融点物質粒子として用いた場合、それらの粒子の粒径は０．１μｍ以上１０μｍ以下としていた。実施の形態５では、硬度が比較的小さい材料を高融点物質粒子として用いた場合について説明する。
【００９４】
始めに、高融点物質粒子の硬度について説明する。高融点物質粒子は、金属の中でＣｕやＡｇなどの導電性金属に比べて比較的硬い材料である。そのため、機械加工時に硬い材質を削ることによって電気接点に負荷が発生する。実施の形態１で述べたように、Ｍｎを添加していないものや粒径が大きいものを使用した電気接点では母材強度が弱いため、電気接点が機械加工時の負荷に耐えられず、結果として割れが発生する。
【００９５】
以上の観点から電気接点材料を機械加工するときに発生する負荷は、電気接点材料に含まれる高融点物質粒子の硬度に関係していると言える。図２０（表９）は、高融点物質粒子に用いられる金属およびその炭化物のビッカース硬さを示した特性表である。図２０（表９）は、ビッカース硬さで記載しているが、換算表を用いればロックウェル硬さやブリネル硬さでもよい。なお、炭化物は製法や組成または硬度の測定方法によってビッカース硬さの値にばらつきが発生する。そのため、図２０（表１０）に示した値は一例を示すものであって多少値が異なったとしても、以下の実施例においては問題ないと判断した。また、図２０（表９）に示す金属においては、全ての炭化物は純金属に比べて硬度が高いといえる。
【００９６】
本実施の形態では、実施の形態１で用いたＷＣ粒子に替えて、ＷＣに比べてビッカース硬さが小さいＭｏ粒子またはＣｒ粒子を用いた電気接点について説明する。本実施の形態における電気接点は、ＷＣ粒子に替えてＭｏ粒子またはＣｒ粒子を用いた以外は実施の形態１と同様であり、電気接点の製造方法および電気接点の裁断特性並びに遮断特性の評価方法も実施の形態１と同様である。
【００９７】
図２１（表１０）は、本実施の形態におけるＭｏ粒子を用いた場合の実施例および比較例の組成および特性を示す一覧表である。また、図２２（表１１）は、本実施の形態におけるＣｒ粒子を用いた場合の実施例および比較例の組成および特性を示す一覧表である。
さらに、図２３および図２４は、それぞれ図２１（表１０）および図２２（表１１）に示した実施例および比較例の組成および特性を示す特性図である。図２１（表１０）および図２２（表１１）において、Ｍｏ粒子あるいはＣｒ粒子の組成比（質量％）、Ｍｎの組成比およびＭｎ／（Ｍｎ＋Ｔｅ）比は一定であるので、図２３および図２４では横軸にＭｏ粒子あるいはＣｒ粒子の粒径（μｍ）、縦軸に最大曲げ応力および裁断電流値としている。
【００９８】
図２３および図２４から、ビッカース硬さが１６０ＨｖのＭｏや、ビッカース硬さが１２０ＨｖのＣｒを高融点物質粒子として用いた場合、粒径が２５μｍであっても機械加工時に割れは発生せず、粒径が１００μｍでも遮断試験にも合格であった。ビッカース硬さが２００Ｈｖ以下の場合、高融点物質粒子の粒径が０．１μｍ以上１００μｍ以下の範囲であれば、裁断性能および遮断性能に問題はなかった。また、加工時の割れや成形体作製時の破壊も発生しなかった。
【００９９】
ビッカース硬さが２００Ｈｖ以下の材料を高融点物質粒子として用いた場合、粒径が１００μｍのときに三点曲げ試験による機械強度は１００ＭＰａを下回っているが、機械加工時に割れが発生しなかった。これは、機械加工時に発生する割れは高融点物質粒子の硬さに依存しているといえる。機械加工は硬い材質を削るほど被切削品である電気接点に大きな負荷がかかる。そのため実施の形態１で述べたＷＣは純金属に比べて硬いため、電気接点として割れることなく機械加工ができる強度の下限は２００ＭＰａであった。一方、ＷＣに比べて軟質なＭｏやＣｒは機械加工時の負荷がＷＣの場合に比べて少ないことから、強度が１００ＭＰａ以下でも割れることなく機械加工ができたものと考えられる。このように、ＷＣやＷよりも軟質な高融点物質粒子を用いた場合、電気接点の機械強度は低くなるが粒径が２５μｍでも割れが発生せず、１００μｍまでは実用上問題はなかった。
【０１００】
実施の形態１では、ＷＣの粒径が大きくなるにつれ機械加工時に割れが発生するのに加えて遮断不可がみられていたが、ＭｏやＣｒでは粒径が１０μｍ以上であっても遮断不可が見られなかった。ＷＣでは粒径が大きくなるにつれて表面凹凸が大きくなるため、アークが集中することで遮断不可となったと推測した。一方、ＭｏやＣｒはＷＣに比べて軟質な材料であるため、機械加工時に高融点物質粒子それ自身が削られて表面凹凸があまり大きくならなかったことで遮断が安定したと推定される。
【０１０１】
本実施の形態においては、高融点物質粒子の粒径が１００μｍより大きい場合は遮断試験では不合格となった。高融点物質粒子それ自身が削られて表面凹凸が小さくなってはいても、削られた高融点物質粒子の粒径が大きいため、アークが高融点物質粒子の部分に留まったためと考えられる。なお、ＭｏやＣｒでは粒径が小さい場合でも柔らかい粒子であるため塑性変形しやすく、０．５μｍでも成形可能であった。
【０１０２】
以上のことから、高融点物質粒子のビッカース硬さが２００Ｈｖ以下であれば、その粒径は０．１μｍ以上１００μｍであっても問題ないことがわかる。
【符号の説明】
【０１０３】
１  真空バルブ、  ２  遮断室、  ３  絶縁容器、  ４ａ、４ｂ  封止金具、  ５ａ、５ｂ  金属蓋、  ６  固定電極棒、  ７  可動電極棒、８  固定電極、  ９  可動電極、  １０  固定電気接点、  １１  可動電気接点、  １２  ベローズ、  １３  ベローズ用アークシールド、  １４  絶縁容器用アークシールド、  ２０  電気接点、  ２１  試験片、  ３１  母材、３２  ＷＣ粒子、  ３３  Ｍｎ−Ｃｕ−Ｔｅ金属間化合物、  ３４  ＭｎＯ粒子
【図１】
2019155655.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年2月5日(2019.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
Ｃｕ１００原子％に対してＭｎが０原子％より多く１０原子％以下固溶した母材と、
前記母材中に分散して配置された金属の粒子および当該金属の炭化物粒子の少なくとも一方の高融点物質粒子と、
Ｘ原子（Ｘは、ＴｅまたはＳｅ）を含み前記母材中に分散して配置された金属間化合物と
を含む電気接点であって、
前記金属は、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、ＴｉおよびＶの中から選ばれた少なくとも１つの金属であり、
前記高融点物質粒子の粒径は、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが０ＨＶ以上２００ＨＶ以下の場合は０．１μｍ以上１００μｍ以下、当該高融点物質粒子のビッカース硬さが２００ＨＶ以上の場合は０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、
全体を１００質量％とした場合、
前記高融点物質粒子は２０質量％以上８０質量％以下であり、
前記Ｘ原子は１．５質量％以上１５質量％以下であり、
残部は前記母材であると共に、
前記金属間化合物は、ＭｎＸ化合物およびＭｎ及びＣｕが固溶しあうＭｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物を含み、
Ｍｎ／（Ｍｎ＋Ｘ）の原子量比は、２０原子％以上８０原子％以下である
ことを特徴とする電気接点。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記Ｍｎ及びＣｕが固溶しあうＭｎ−Ｃｕ固溶相とＸとの化合物は、
（Ｍｎ，Ｃｕ）Ｘおよび（Ｍｎ，Ｃｕ）２Ｘの少なくとも一方の組成であることを特徴とする請求項１に記載の電気接点。
【国際調査報告】
2019155655.tif 000027
2019155655.tif 000028