(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０〜８０質量％のＴｉＣから成る耐弧成分と、残部としてのＣｕ又は／及びＡｇから成る導電成分とを含有した真空遮断器用接点材料において、
前記導電成分の領域は、点在する複数の導電成分相から成り、前記導電成分相は、導電成分粒子またはその集合体で形成されており、前記複数の導電成分相のうち、０．０００１〜０．０１ｍｍ２の断面積を有する導電成分相が５〜６５面積％を占めるとともに、前記０．０００１〜０．０１ｍｍ２の断面積を有する導電成分相の厚さが、１〜５０μｍであることを特徴とする真空遮断器用接点材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遮断特性を維持した上で、特に電流裁断特性と耐電圧特性とに優れた真空遮断器用接点材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空遮断器に使用される真空バルブの接点は、耐溶着特性、耐電圧特性、遮断（しゃ断）特性で代表される基本三要件の他に、裁断（さい断）特性、耐消耗性、接触抵抗特性、温度上昇特性などを維持向上させるために種々の素材から構成されている。
【０００３】
しかし、上述要求特性は一般に互いに相反する材料物性を要求する場合が多いことから、１つの元素で十分満足させることは不可能とされている。そこで、材料の複合化、素材張合わせなどによって、大電流遮断（しゃ断）用途、高耐電圧用途、低裁断（さい断）用途などの様に特定用途に合った接点材料の開発が行われ、それなりに優れた特性を発揮しているのが現状である。
【０００４】
汎用の真空遮断器の基本三要件を満たす為の大電流遮断（しゃ断）用接点材料として、例えばＢｉやＴｅの様な溶着防止成分を５重量％以下含有するＣｕ−Ｂｉ合金、Ｃｕ−Ｔｅ合金が知られている（特公昭４１−１２１３１号、特公昭４４−２３７５１号）。
【０００５】
Ｃｕ−Ｂｉ合金では、結晶粒界に析出した脆いＢｉ、Ｃｕ−Ｔｅ合金では、結晶粒界及び粒内に析出した脆いＣｕ2Ｔｅが合金自体を脆化させ低溶着引き外し力が実現したことから大電流遮断（しゃ断）特性にも優れている。この合金のうちＢｉを例えば１０重量％程度とした接点では、適度な蒸気圧特性を有するので、優れた電流裁断(さい断)特性も発揮している（特公昭３５−１４９７４号）。
【０００６】
同じく基本三要件を満たした高耐圧・大電流遮断（しゃ断）用接点材料としては、Ｃｕ−Ｃｒ合金が知られている。この合金は前記のＣｕ−Ｂｉ合金、Ｃｕ−Ｔｅ合金よりも、構成成分間の蒸気圧差が少ないことが利点となって均一な性能発揮を期待し得る利点があり、使い方によっては優れたものである。
【０００７】
一方、近年、高信頼度形化と小形化を志向する真空遮断器では、下記のように、電流裁断（さい断）特性と耐電圧特性（再点弧特性）を一層改善することが必要となっている。
【０００８】
第１としては、真空中でのアークの拡散性を利用して、高真空中で電流遮断（しゃ断）（あるいは電流開閉）を行わせる真空バルブの接点は、対向する固定、可動の２つの接点から構成されている。真空バルブを十分な配慮なしに電動機負荷など誘導性回路に用いて小電流を遮断（しゃ断）する時、過渡の異常サージ電圧が発生し負荷機器の絶縁性に影響を与える場合がある。
【０００９】
この異常サージ電圧の発生原因は、真空中に於ける小電流遮断（しゃ断）時に、小電流側で発生する裁断（さい断）現象（交流電流波形の自然ゼロ点を待たずに強制的に電流遮断が行われること）、あるいは高周波消弧現象などによるものである。異常サージ電圧の値Ｖsは、回路のサージインピーダンスＺｏと裁断（さい断）電流値Ｉｃに比例する。従って異常サージ電圧の値Ｖsを低く抑制するための１手段として、電流裁断値Ｉｃを低くする必要がある。Ａｇ−ＷＣ合金がこの要求に対して有益な接点合金の1つとして利用されている。
【００１０】
この低裁断(さい断)用接点材料として、ＷＣの熱電子放出効果とＡｇの適度の蒸気圧との相乗的作用によって優れた低裁断（さい断）断性を発揮するＡｇ−ＷＣ合金（Ａｇが４０％）が知られている（特願昭４２−６８４４７号）。
【００１１】
また、耐弧成分材料の粒子直径(例えばＷＣの粒径)を０．２〜１μｍとした接点材料の採用により、裁断（さい断）電流特性の改善に有効であることが示唆されている（特公平５−６１３３８号）。
【００１２】
さらに、ＷＣ−Ｃｏの粒子間距離を０．３〜３μｍとした接点材料の採用により、アーク陰極点の易動度（移動のし易さ）が良好となり大電流遮断（しゃ断）特性の向上を計った接点材料も知られている（特開平４−２０６１２１号）。
【００１３】
第２としては、真空遮断器には電流遮断（しゃ断）後真空バルブ内で閃絡が発生し接点間が再び導通状態になる（その後放電は継続しない）現象を誘起する場合がある。この現象を再点弧と呼び、その発生メカニズムはまだ未解明であるが、電気回路が一度電流遮断（しゃ断）状態となった後に、導通状態に急激に変化する為、異常過電圧が発生しやすい。
【００１４】
電流遮断（しゃ断）特性として好ましいＡｇ−ＷＣ合金を搭載した遮断器でも、コンデンサバンクを遮断させ再点弧を発生させる実験によれば、極めて大きな過電圧の発生や、過大な高周波電流の発生が観測される為、Ａｇ−ＷＣ合金に対して再点弧発生を抑制させる技術の開発が求められている。
【００１５】
Ａｇ−ＷＣ合金の再点弧現象の発生メカニズムも未だ知られていないが、本発明者らの実験観察によれば、再点弧は真空バルブ内の接点／接点間、接点／アークシールド間でかなり高い頻度で発生している。その為本発明者らは、例えば接点がアークを受けた時に放出される突発性ガスの抑制技術、接点表面形態の最適化技術など、再点弧の発生抑制に極めて有効な技術を明らかにし、再点弧発生の抑制に貢献した。
【００１６】
すなわちＡｇ−ＷＣ合金の加熱過程で放出されるガス総量、ガスの種類、並びに放出形態に注目し、再点弧発生との相関を詳細に観察を行ったところ、溶融点近傍で極めて短時間ではあるがパルス状に突発的に放出されるガスが多い接点では、再点弧発生率も高くなることを見出した。
【００１７】
そこでＡｇの溶融温度以上にて加熱するなど、あらかじめＡｇ−ＷＣ合金中の突発的ガス放出の一因を除去しておくことや、Ａｇ−ＷＣ合金の合金中のポアや組織的偏析を抑制する様に焼結技術を改良することなどによって、再点弧現象の発生を大幅に低減させた。
【００１８】
しかし近年の更なる再点弧発生の抑制要求に対しては、尚改善の必要性を認めると共に、他の施策の開発が重要となっている。近年では、顕著な傾向としてリアクトル回路、コンデンサ回路などへの適応拡大など需要家の使用条件の過酷化と共に、負荷の多様化が進行し、低裁断（さい断）性Ａｇ−ＷＣ合金に対しても一層の低裁断（さい断）化と一層の低再点弧性をも兼備することの要求が高まり、それに伴う接点材料の開発、改良が急務となっている。コンデンサ回路では通常の２倍、３倍の電圧が印加される関係上、電流裁断（しゃ断）時、電流開閉時のアークによって接点の表面が著しく損傷し、その結果接点の表面荒れ、脱落消耗を招き、再点弧発生の一因と考えられることから接点消耗についても低消耗化が必要である。
【００１９】
しかし再点弧現象は、製品の信頼性向上の観点から重要であるにもかかわらず、未だ防止技術は無論のこと、直接的な発生原因についても明らかにはなっていない。
【００２０】
【発明が解決しょうとする課題】
低裁断（さい断）型接点材料としては、前記したＣｕ−Ｂｉ合金、Ｃｕ−Ｔｅ合金、Ｃｕ−Ｃｒ合金に優先してＡｇ−ＷＣ合金を適用してきたが、さらに強まる低裁断（さい断）化と低再点弧化の要求に対しては十分な接点材料とはいえない実情となった上、両特性をより高度に両立させることが要望されてきている。
【００２１】
すなわち、今までに低裁断（さい断）型接点材料として優先して使用してきたＡｇ−ＷＣ合金であっても、より過酷な高電圧領域及び突入電流を伴う回路では、やはり再点弧現象の発生が観察されている。そこで上記基本三要件を一定レベルに維持した上で、特に低裁断（さい断）性と再点弧特性とを両立させた接点材料の開発が望まれている。
【００２２】
そこで本発明の目的は、上記の事情に鑑みてなされたもので、従来のＡｇ−ＷＣ接点材料の特性を凌駕する電流裁断（さい断）特性と再点弧特性とを兼備させることが出来る真空遮断器用接点材料を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る真空遮断器用接点材料は、
３０〜８０質量％のＴｉＣから成る耐弧成分と、残部としてのＣｕ又は／及びＡｇから成る導電成分とを含有した真空遮断器用接点材料において、
導電成分の領域は、点在する複数の導電成分相から成り、導電成分相は、導電成分粒子またはその集合体で形成されており、前記複数の導電成分相のうち、０．０００１〜０．０１ｍｍ２の断面積を有する導電成分相が５〜６５面積％を占めるとともに、０．０００１〜０．０１ｍｍ２の断面積を有する導電成分相の厚さが、１〜５０μｍであることを特徴とする。
【００２４】
この接点材料により、裁断特性と再点弧特性とを両立させることができる。
【００２５】
すなわち、本発明は、合金中の全導電成分（ａ）の量が２０〜７０質量％のＣｕ、Ａｇのうちの少なくとも1種と、ＴｉＣとを含有する合金に対して、適応する時顕著な効果を発揮する。全導電成分（ａ）の量が２０質量％未満では、十分な遮断特性が得られないと共に温度上昇特性も低下する。全導電成分（ａ）の量が７０質量％を越えると、再点弧特性が低下する。
【００２６】
また、本発明は、複数の導電成分相から成る全導電成分領域（ａ）中に、所定の大きさの断面積を有する導電成分相（ｂ）を点在（不均一分散）させることが特徴である。
【００２７】
上限に近い大きさの導電成分相（ｂ）の存在は、高い接触抵抗値の出現を抑制する効果を持つ。下限に近い大きさの導電成分相（ｂ）の存在は、高い電流裁断（さい断）値の出現を抑制する効果を持つ。ここで、所定の大きさの断面積を有する導電成分相（ｂ）とは、１つの導電成分粒子又は微細導電成分粒子の領域、微細導電成分粒子の集合した塊、微細導電成分粒子の集合体などで、その断面積を０．０００１〜０．０１ｍｍ2の範囲に制御することが主旨である。
【００２８】
上記断面積を有する導電成分相（ｂ）は、原料粒子の断面積から成るものでも良いし、微小な導電成分相（ｂ）が集合した集合体で構成されても良い。この断面積を有する導電成分相（ｂ）は、接点の接触面に複数個点在（不均一分散）させることが主旨である。
【００２９】
なお、導電成分相（ｂ）の一部分は、接点表面（接触面）に点在する為、計測は可能であるが、その大部分は、導電成分領域内部に埋没した状態で、しかも３次元的形状を持った状態で存在する為、接触面から内部の粒子を計測する事は困難である。そこで本発明では、任意の一平面、例えば接触面に存在する２次元的粒子の面積を計測し導電成分相（ｂ）の断面積とした。
【００３０】
本発明では、導電成分相（ｂ）の断面積を０．０００１〜０．０１ｍｍ2としているが、導電成分相（ｂ）の断面積が０．０００1ｍｍ2未満と過小である場合には、この導電成分相（ｂ）がより微細に金属組織中に分布することになり、結果的に耐弧成分領域の粒子間に均一に存在する組織を形成する為、連続した耐弧成分相が形成されず、遮断した時には連続していない耐弧成分粒子が脱落する現象が見られ、再点弧の発生を誘発して好ましくない。
【００３１】
一方、導電成分相（ｂ）の断面積が０．０１ｍｍ2を越える様に過大になると、対向する接点間で粗大な導電成分相（ｂ）同士が溶着の発生を誘発し好ましくない。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３９】
本発明に用いる接点合金は、微細な導電成分相（ｂ）と耐弧成分とを均一に分散させて、減少を抑圧させる従来の接点材料とは異なり、逆に導電成分相（ｂ）を所定の範囲で不均一に分散させた接点材料である。
【００４０】
また、従来、Ａg−ＷＣ合金は、安定した低裁断特性を発揮する接点として多く使用されている。しかしこのＡg−ＷＣ接点でも裁断特性と再点弧特性を同時に両立させる要求に対しては、十分でなく更なる改良を必要とする。近年の遮断器では両特性をより低い値にすることと同時に、特に所定回数を開閉させた後もその低い値を維持すること、そのばらつき幅も低い値とすることが重要な要求となっている。
【００４１】
本発明のＣｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した接点では、外部磁界（例えば縦磁界技術）の有無にかかわらず、製品適応が可能であるが、より大きな電流を遮断させる為に、例えば外部磁界（例えば縦磁界技術）を与えて大電流(Ｉ)を遮断した場合、遮断によって発生したアークは、一定の場所に停滞、集中することが抑止され、接点電極面上を移動する。これによって低裁断特性を維持した上、再点弧発生率の低減化に寄与している。すなわち、接点電極上をアークは容易に移動するため、アークの拡散が促進され、遮断電流を処理する接点電極面積の実質的増加につながり、アークの停滞、集中が低減化される結果、接点電極の局部的異常蒸発現象の阻止、表面荒れの軽減化の利益も得られ、再点弧抑制に寄与する。
【００４２】
しかし、ある一定値（Ｉ）を越えた大電流値（Ｉａ）を遮断すると、アークは予測出来ない一点もしくは複数点の場所で停滞し、その部分を異常融解させ遮断限界に至る。またこの異常融解は、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した接点材料の瞬時的爆発的な蒸発によって過剰な金属蒸気を発生させ、開極過程にあった真空遮断器の絶縁回復性を著しく阻害し、遮断限界特性の一層の低下を招く。さらにこの異常融解は、巨大な融滴を作り接点電極面の荒れを招き耐電圧特性の低下、再点弧発生率の増加、材料の異常な消耗をも招き好ましくない。これらの現象の原因となるアークが、接点電極面上のどの位置で停滞するかは前述したように全く予測出来ない以上、発生したアークを停滞させることなく移動拡散できるような表面条件を接点に与えることが望ましい。
【００４３】
本発明では、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した接点を使用した上で、さらにその金属組織の全導電成分領域（ａ）中に０．０００１〜０．０１ｍｍ2の範囲の断面積を有する導電成分相（ｂ）を複数点在させて、裁断特性と再点弧特性の安定化を図った。
【００４４】
すなわちこの発明において、断面積が上限に近い大きさの導電成分相（ｂ）の存在は、高い接触抵抗値の出現を抑制する効果を持つ。断面積が下限に近い大きさの導電成分相（ｂ）の存在は、高い電流裁断（さい断）値の出現を抑制する効果を持つ。
【００４５】
導電成分相（ｂ）の断面積が０．０００１ｍｍ2未満の如く過小である場合には、この導電成分相（ｂ）がより微細に金属組織中に分布することになり、結果的に前記耐弧成分領域の粒子間に均一に存在する組織を形成する為、連続した耐弧成分相が形成されず、遮断した時には連続していない耐弧成分粒子が脱落する現象が見られ、再点弧の発生を誘発して好ましくない。
【００４６】
一方、導電成分相（ｂ）の断面積が０．０１ｍｍ2を越える様に過大になると、対向する接点間で粗大な導電成分相（ｂ）同士が溶着の発生を誘発し好ましくない。
【００４７】
本発明の主旨である導電成分相（ｂ）の断面積を０．０００１〜０．０１ｍｍ2とした、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金であることに加えて、ＴｉＣ量やＣ（炭素）量を最適化（アークを受けた時に選択的に優先して蒸発、飛散するＣｕ（又はＡｇ）を少なくなる様に制御）することは、目的とする裁断特性と再点弧特性の両立に対して更に有益である。
【００４８】
本発明の主旨である導電成分相（ｂ）の断面積を０．０００１〜０．０１ｍｍ2とした、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金であることに加えて、接点材料中のＣｕ（又はＡｇ）とＴｉＣとの組織的改善（Ｃの大きさやＣの存在形態の最適化）は、目的とする裁断特性と再点弧特性の両立に対して更に有益である。
【００４９】
本発明の主旨である導電成分相（ｂ）の断面積を０．０００１〜０．０１ｍｍ2とした、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金であることに加えて、ＴｉＣ粒子とＣ粒子との密着強度の向上（被アーク時の熱衝撃によっても接点面上に生ずる再点弧発生に対して有害な著しい亀裂発生も抑止され、ＴｉＣ粒子の飛散脱落も軽減される）は、目的とする裁断特性と再点弧特性の両立に対して更に有益である。
【００５０】
本発明の主旨である導電成分相（ｂ）の断面積を０．０００１〜０．０１ｍｍ２とした、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金であることに加えて、非固溶状態若しくは化合物非形成状態にあるＣ量をＴｉＣ量に対して０．００５〜０．５質量％として最適量化し、かつその大きさを０．０１〜５μｍ以下（球に換算した時の直径）に制限することは、目的とする裁断特性と再点弧特性の両立に対して更に有益である。
【００５１】
上記の様に、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金中でのＣの量や大きさを最適化することによって、合金組織中でのＣｕ（又はＡｇ）、ＴｉＣ、Ｃの均一分布化、Ｃｕ（又はＡｇ）、ＴｉＣ、Ｃの互いの密着強さ等の改良を図ったので、アークを受けた後でも再点弧発生に有害となる巨大溶融痕跡、飛散損傷などが少なくなると共に、再点弧抑止上で重要な影響を及ぼす接点表面荒れも少なくなり、耐アーク消耗性の向上にも有益となった。耐アーク消耗性の向上は接点表面の平滑化をもたらし、多数回開閉後でも裁断特性、再点弧特性のばらつき幅の縮小に有益となっている。これらの相乗的効果によって、裁断特性を向上させた上で、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金の再点弧発生頻度の抑制と耐消耗性の向上を得た。
【００５２】
このＣｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した合金中のＣ（非固溶若しくは化合物非形成状態）の量及び大きさは、過多の場合には再点弧発生率が増大（特性が低下）する傾向にある。
【００５３】
以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。評価条件を図１〜図３に、評価結果を図４〜図６に、そして裁断電流特性の評価基準、再点弧発生頻度の判定基準、及び遮断特性の判定基準を図７〜図９に示した。なお本発明技術は、Ｃｕ、Ａｇのうちの少なくとも１種、およびＴｉＣを含有した接点の材料構成に適用する。
【００５４】
（１）裁断特性
直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍで、一方は平面、他方が５０ｍｍＲの所定接点を着脱式の裁断電流テスト用真空遮断装置に装着する。１０-3Ｐａ以下に排気し、接点表面をベーキング、放電エージングなどで清浄化した後、この装置を０．８ｍ／秒の開極速度で開極させた。裁断電流値は５０Ｈｚ、実効値４０Ａの回路電流を２０，０００回遮断させた時、接点に直列に挿入した同軸型シャントの電圧降下を観測することによって求めたものであり、開閉に対するばらつきの傾向を見る為に、開閉回数が初期(１回から１００回)と開閉回数が後期(１９，９００回から２０，０００回)に別けて示した。
【００５５】
また測定結果は、実施例１の裁断電流値の最大値を１．０とし、その値との相対値である。この裁断値はその値が小さく、ばらつき範囲も小さい程、優れた裁断特性を有していると言える。
【００５６】
裁断電流特性の評価基準を以下のようにした。すなわち、図７に示すように、実施例1の１〜１００回開閉時の最大値をＩｃとした時の倍率が０．７倍未満を評価（Ａ）、０．７以上〜０．８５倍未満を評価（Ｂ１）、０．８５以上〜＜Ｉｃを評価（Ｂ２）、＞Ｉｃ〜１．３倍未満を評価（Ｃ1）、１．３以上〜１．５倍未満を評価（Ｃ２）、１．５以上〜２．５倍未満を評価（Ｘ）、２．５〜３．５倍未満を評価（Ｙ）、３．５倍以上を評価（Ｚ）とした。なお（Ａ）〜（Ｃ２）の範囲を（合格）、（Ｘ）〜（Ｚ）の範囲を（不合格）の目安とした。
【００５７】
（２）再点弧特性
径３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの円盤状接点をディマウンタブル形真空バルブに装着し、６ｋｖ×５００Ａの回路を２，０００回遮断した時の再点弧発生頻度を図４〜図６に示した。接点の装着に際しては、ベーキング加熱(４５０℃×３０分)のみ行い、ろう材の使用並びにこれに伴う加熱は行わなかった。なお測定結果は、実施例1の再点弧発生数を１．０とした時の比較値である。この再点弧発生頻度は、その値が小さく、ばらつき範囲も小さい程優れた再点弧特性を有していると言える。
【００５８】
再点弧発生頻度の判定基準を以下のようにした。すなわち、図８に示すように、実施例１の再点弧発生数を１．０とした時の相対倍率が０．１倍未満を評価（Ａ）、０．１以上〜０．８倍を評価（Ｂ）、０．８以上〜１．２倍を評価（Ｃ）、１．２以上〜１．５倍を評価（Ｄ）、１．５以上〜１０倍を評価（Ｘ）、１０以上〜１００倍を評価（Ｙ）、１００倍以上を評価（Ｚ）とした。なお（Ａ）〜（Ｄ）の範囲を（合格）、（Ｘ）〜（Ｚ）の範囲を（不合格）の目安とした。
【００５９】
（３）遮断特性
２４ｋｖ、５０Ｈｚの回路を再点弧なしで遮断に成功した時の電流値を、実施例１を１．０とした時の相対値で合格、不合格を判定した。なお測定結果は、実施例１の遮断に成功した時の電流値を１．０とした時の比較値である。
【００６０】
遮断特性の判定基準を以下のようにした。すなわち、図９に示すように、実施例１の遮断特性を１．０とした時の相対倍率が１３０％以上の場合を評価（Ｓ）、１３０％〜１１５％以上の場合を評価（Ａ）、１１５％〜１０５％以上の場合を評価（Ｂ）、１０５％〜９５％以上の場合を評価（Ｃ）、９５％〜８５％以上の場合を評価（Ｘ）、８５％〜５０％以上の場合を評価（Ｙ）、５０％以下の場合を評価（Ｚ）とした。なお（Ｓ）〜（Ｃ）の範囲を（合格）、（Ｘ）〜（Ｚ）の範囲を（不合格）の目安とした。
【００６１】
（４）その他の特性
必要とした一部の試料については下記評価を補足した。
【００６２】
接触抵抗特性：曲率半径５Ｒの純Ｃｕ製の棒状電極と平板状試料電極とを対向させ、両者間に１０ｋｇの接触加重を与え、直流１０Ａを通電したの両者間の電位降下から接触抵抗を求めた。
【００６３】
（５）接点の製造方法の例
本発明接点の製造には、以下の製造方法を適宜選択出来る。なお、以下の説明では、導電成分としてＣｕを使用した場合について述べてあるが、その一部または総てをＡｇで置換した場合にも、同様に、適宜実施することが出来る。
【００６４】
この接点材料の製法例としては、（ＴｉＣ）スケルトンの空隙中にＣｕを溶かし流し込む溶浸法と、ＴｉＣとＣｕ粉とを所定割合で混合して得た（ＴｉＣ、Ｃｕ）粉末を焼結又は成型焼結する焼結法とを採用することが可能である。
【００６５】
このような製法例によれば、接点材料の合金中の導電成分相（ｂ）の断面積を安定して０．０００１〜０．０１ｍｍ2の範囲に制御することができる。
【００６６】
（製法例１−１）
この接点材料の製法例の1つは、最終的に必要な導電成分領域（ａ）の量の内の一部から取り出した極く微細で極く少量のＣｕ（微細なＣｕ）と、最終的に必要なＴｉＣの量の内の一部から取り出した極く少量のＴｉＣとを混合して、第１次［ＴｉＣ、Ｃｕ］混合粉を得る（必要によりこれを第ｎ次混合まで繰り返す）。この第1次混合粉（又は第ｎ次混合粉）と、ＴｉＣ粉の残部とを目標成分に調節しながら混合し、最終的な［ＴｉＣ、Ｃｕ］混合粉を得る。この最終的な［ＴｉＣ、Ｃｕ］粉をそのまま、又は例えば８ｔｏｎ／ｃｍ2で加圧して成型した後、例えば焼結温度９３０℃の温度で固相焼結（又は固相焼結と成型とを１回若しくは複数回組合せて）を行いＣｕ−ＴｉＣ接点素材とした後、所定形状に加工して接点とする。
【００６７】
（製法例１−２）
この接点材料の他の製造例は、前記［ＴｉＣ、Ｃｕ］粉を固相焼結して得た所定空隙率を持つ［ＴｉＣ、Ｃｕ］スケルトンの空隙中に、Ｃｕ（必要により補助成分としてＢｉも追加）を例えば溶浸温度１１５０℃で溶浸し、Ｃｕ−ＴｉＣ接点素材とし所定形状に加工して接点とする。前記混合工程に於いて、必要によりＢｉ、Ｓｂ、Ｔｅの少なくとも１つを追加したり、また必要によりＣｒ、Ｆｅ、Ｃo、Ｎｉの少なくとも１つを追加したりしても良い。
【００６８】
（製法例１−３）
この接点材料の他の製造例は、最終的に必要なＣｕ量の内の一部から取り出した極く微細で極く少量のＣｕと補助成分としてのＣｒ粉とを（好ましくは近似の容積）を混合して得た第１次［Ｃｕ、Ｃｒ］混合粉を得る（必要によりこれを第ｎ次混合まで繰り返す）。この第１次混合粉（又は第ｎ次混合粉）と残りのＣｕ粉とを再度混合し、最終的に十分に良好な混合状態にある［Ｃｕ、Ｃｒ］粉を得る。この［Ｃｕ、Ｃｒ］粉と所定ＴｉＣ粉（最終的に必要なＴｉＣ量）とを混合した後、水素雰囲気中（真空中でも可）で、例えば９５０℃の温度での焼結と加圧とを１回若しくは複数回組合せて、Ｃｕ−ＴｉＣ接点素材を製造した。
【００６９】
（製法例１−４）
この接点材料の他の製造例は、前記［ＴｉＣ、Ｃｒ］粉を固相焼結して得た所定空隙率を持つ［ＴｉＣ、Ｃｒ］スケルトンの空隙中に、Ｃｕ（必要によりＢｉも追加）を例えば１１５０℃の温度で溶浸し、Ｃｕ−ＴｉＣ接点素材とし所定形状に加工して接点とする（Ｃｒは少量）。
【００７０】
［ＴｉＣ、Ｃｕ、 Ｃｒ］粉を固相焼結して得た所定空隙率を持つ［ＴｉＣ、 Ｃｕ、Ｃｒ］スケルトンの空隙中に、Ｃｕ（必要によりＢｉも追加）を例えば１１５０℃の温度で溶浸し、Ｃｕ−ＴｉＣ接点素材とし所定形状に加工して接点とする（Ｃｒは少量）。Ｃｒの代わりに所定量のＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅであっても同様である。
【００７１】
（製法例２−１）
本発明では、耐弧成分領域と導電成分領域（ａ）とで構成されたＣｕ−ＴｉＣ系接点中の前記導電成分領域（ａ）中に、０．０００１〜０．０１ｍｍ2の断面積を有する導電成分相（ｂ）が、いかに存在しているかがポイントとなる。
【００７２】
すなわち、この導電成分相（ｂ）を導電成分領域（ａ）中に存在させる1つの例として、前記［ＴｉＣ、 Ｃｕ］混合粉を製造する際の導電成分領域（ａ）中に、揮発性の高い物質例えばパラフィンを混合して、焼結の際にこれが揮発除去された時に導電成分領域（ａ）中に空孔が残る。この空孔を溶浸の際に導電成分相（ｂ）として利用する。
【００７３】
（製法例２−２）
また、前記［ＴｉＣ、Ｃｕ］混合粉を製造する際の導電成分領域（ａ）中に、前記パラフィンの代わりに微細なカーボン粉を混合して、焼結の際にこれが揮発除去された時に(a)中に残る空孔も溶浸の際に同様に利用することができる。焼結温度以下で揮発除去される他の揮発性物質を採用しても同じ手法で製造することができる。
【００７４】
本発明の実施例は、以上の様な製法例１、製法例２の方法を適宜選択し、単独または組合せて採用したもので、いずれの技術の選択でも本発明の効果を発揮する接点材料を得ることが出来る。
【００７５】
耐弧成分としてＴｉＣ（チタン炭化物）の一部または総てに所定粒径のＶＣ（バナジウム炭化物）を所定量選択したＣｕ−ＶＣの場合も、上記と同じ製法が選択出来る。また焼結温度、溶浸温度も適宜選択出来る。
【００７６】
（実施例1〜２、比較例1〜２）
接点素材として、全導電成分領域（ａ）中に存在する導電成分相（ｂ）の断面積の大きさが、０．０００１ｍｍ２未満および０．０００１〜０．３ｍｍ２とした４５質量％Ｃｕ−ＴｉＣ合金を用意した（実施例１〜２、比較例１〜２）。なお、試作した接点素材から組成分析と顕微鏡組織観察によって、非固溶状態もしくは化合物非形成状態にあるＣ量とＴｉＣ量との比率が、０．０１質量％の合金を選出したものである。
【００７７】
これらの素材を、厚さ４ｍｍ、接触面の平均表面粗さ０．３μｍの所定形状に加工して試験片とし、裁断特性、再点弧特性、遮断特性を測定し、実施例１の特性を標準に比較検討した。その内容を図１(評価条件)と図４(結果)に示した。
【００７８】
接点素材中の全導電成分領域（ａ）の量を４５質量％に一定としたＣｕ−ＴｉＣ合金に於いて、全導電成分領域（ａ）中に存在する導電成分相（ｂ）の断面積の大きさを、０．０００１ｍｍ２未満および０．０００１〜０．３ｍｍ２とした時の効果について検討したところ、導電成分相（ｂ）の断面積の値を０．０００１〜０．０１ｍｍ２の範囲とした時に、裁断特性、再点弧特性、遮断特性のいずれもが良好な特性を発揮している（実施例１〜２）。
【００７９】
一方、導電成分相（ｂ）の断面積の値が０．０００１ｍｍ2未満では裁断特性は評価Ｂ１〜Ｂ２、遮断特性では評価Ｂ〜Ｃを示しいずれも標準としている実施例１と比較して極めて良好な特性を発揮した。しかし再点弧特性では、評価Ｃ〜Ｙを示し、標準としている実施例１と比較して大きなばらつきを示し好ましくない（比較例１）。
【００８０】
更に、導電成分相（ｂ）の断面積の値が０．０３ｍｍ2を越えると、裁断特性評価は、開閉初期(1〜１００回開閉中)、開閉後期(１９，９００〜２０，０００回開閉中)の平均値では、標準としている実施例１と比較して同程度(評価Ｃ1〜Ｃ２)の特性で問題はなかったが、最大値に於いて特性劣化(評価Ｘ、Ｙ)を示し、好ましくなかった（比較例２）。
【００８１】
このように、導電成分相（ｂ）の断面積が０．０００1ｍｍ2未満である時には、導電成分相（ｂ）は、過度に微細な金属組織に分散し、結果的に耐弧成分粉末の粒子間に均一に存在する組織を形成するため、接触抵抗特性の安定化への寄与が少なくなり好ましくない。
【００８２】
一方、導電成分相（ｂ）の断面積が０．０１を越える時には、対向する接点面で粗大な導電成分同士の接触による溶着の発生が見られると共に、再点弧現象の発生の原因となり好ましくない。
【００８３】
（実施例３〜４、比較例３〜４）
接点素材として、全導電成分領域（ａ）中に存在する導電成分相（ｂ）の断面積の大きさを０．０００１〜０．０１ｍｍ２の範囲とした上で、全導電成分領域（ａ）を２０〜７０質量％とした時には、裁断特性、再点弧特性、遮断特性のいずれもが良好な特性を発揮している（実施例３〜４）。
【００８４】
全導電成分領域（ａ）を１０質量％とし残部ＴｉＣ（比較例３）としたＣｕ−ＴｉＣ合金に於いて、同様の評価を実施したところ、再点弧特性は標準としている実施例１と比較して、同等の好ましい範囲（評価Ｂ〜Ｃ）であった。
【００８５】
しかし、裁断特性評価を実施したところ、開閉初期（1〜１００回開閉中）の範囲では、標準としている実施例１と比較して、極めて良好（評価Ａ〜Ｂ２）の特性であったが、開閉後期（１９，９００〜２０，０００回開閉中）の裁断電流値の最大値に於いて特性劣化（評価Ｙ）し好ましくない。
【００８６】
また遮断特性に於いては、大幅な低下（評価Ｘ〜Ｙ）とばらつきとが見られた。
すなわち比較対象としている実施例１の遮断電流値と比較すると、比較例１では遮断に成功した電流値は５０〜９５％に低下し好ましくない。
【００８７】
一方、全導電成分領域（ａ）を８５質量％とし残部ＴｉＣ（比較例４）としたＣｕ−ＴｉＣ合金に於いて、同様の評価を実施したところ、遮断特性は標準としている実施例１と比較して、特性は大幅に向上（評価Ａ〜Ｂ）している。
【００８８】
しかし、裁断特性評価を実施したところ、平均値と最大値に大幅な開きが見られ（評価Ｃ２〜Ｙ）、特に開閉後期では、大幅な低下と大きなばらつき（評価Ｘ〜Ｚ）を示し好ましくない。
【００８９】
また再点弧特性も標準としている実施例１と比較して、大きなばらつき（評価Ｃ〜Ｘ）を示し好ましくなかった。
【００９０】
全導電成分領域（ａ）が１０質量％の場合（比較例３）には、素材の導電率の大幅な低下、接触抵抗の増大が見られ、遮断特性が大幅に低下した。
【００９１】
全導電成分領域（ａ）が８５質量％の場合（比較例４）には、耐アーク性の低下によって、遮断後の接点表面の異常な劣化が原因となって、再点弧の多発と裁断特性の低下を示した。
【００９２】
比較例４では、測定後の接点表面の顕微鏡観察の結果によれば、接点表面はＣｕの不在部分の点在、ＴｉＣの凝集とＴｉＣの脱落が見られた。
【００９３】
従って再点弧特性と裁断特性と遮断特性のバランスを得る為には、実施例３〜４で示した全導電成分領域（ａ）が２０〜７０質量％の範囲のＣｕ−ＴｉＣ合金を選択して、本発明技術を適用した時に有効に発揮される。
【００９４】
すなわち、全導電成分（ａ）としてのＣｕが２０〜７０質量％にある時には、その相関として耐弧成分としてのＴｉＣが、ミクロ的に見て高密度となった部分を有し、その高密度となった領域により、遮断器として接点全体の耐電圧特性、再点弧特性が向上すると共に、低裁断特性を維持するのに有効である。
【００９５】
この場合、全導電成分（ａ）としてのＣｕの量が２０質量％未満にある時には、導電率の低下、接触抵抗の増大によって、接点材料としての基本的機能が低下する。全導電成分（ａ）としてのＣｕの量が７０質量％を越える時には、高い熱伝導性によって接触面は十分な温度が得られず、ＴｉＣからの熱電子放出が十分には得られず、低裁断特性の維持が困難となると共に、再点弧発生も増加し好ましく無い。
【００９６】
また、耐弧成分としてのＴｉＣは、耐アーク性および耐溶着性に優れ、接点の長寿命にも関与する成分であり、３０〜８０質量％の範囲の含有が好ましい。
【００９７】
耐弧成分としてのＴｉＣの含有量が、３０質量％未満にある時には、ＴｉＣからの熱電子放出が十分には得られず、低裁断特性の維持が困難となると共に、接点の長寿命化が困難である。耐弧成分としてのＴｉＣの含有量が、８０質量％を越える時には、上記導電性分量の相対的低下を招き、導電率の低下、接触抵抗の増大によって、接点の通電機能の低下など接点材料としての基本的機能を低下させる。
【００９８】
（実施例５〜６、比較例５〜６）
前記実施例３〜４、比較例３〜４では、全導電成分領域（ａ）中に占める０．０００１〜０．０１（ｍｍ2）の断面積を持つ導電成分相（ｂ）の比率が、２５〜３５面積％の場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に対する影響を示したが、本発明ではこの比率は２５〜３５面積％の場合のみでなく、その効果を発揮する。すなわち全導電成分領域（ａ）中に占める導電成分相（ｂ）の比率が、５〜１５面積％（実施例５）、５０〜６５面積％（実施例６）に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した。
【００９９】
しかし、全導電成分領域（ａ）中に占める導電成分相（ｂ）の比率が、５面積％未満（比較例５）では、裁断特性は評価Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２を示し良好であり、再点弧特性も評価Ｂ〜Ｃを示し良好であったが、遮断特性の低下と大きなばらつきを示し（評価Ｃ〜Ｙ）好ましくない。
【０１００】
また、全導電成分領域（ａ）中に占める導電成分相（ｂ）の比率が、７５〜８５面積％（比較例６）では、裁断特性は評価Ａ、Ｂ１、Ｂ２を示し良好であり、遮断特性も評価Ａ〜Ｂを示し良好であったが、再点弧特性の低下と大きなばらつきが見られ（評価Ｄ〜Ｘ）好ましくない。
【０１０１】
このように、全導電成分（ａ）の含有量に対して５〜６５面積％で断面積が０．０００１〜０．０１ｍｍ2の導電成分相（ｂ）を複数個点在して設けることにより、低裁断特性を維持した上で、接点材料としての再点弧発生を抑制することができる。
【０１０２】
導電成分相（ｂ）が全導電成分（ａ）の含有量に対して５面積％未満では、断面積が０．０００１ｍｍ2未満の場合と同様に、相対的にＣｕ（導電成分相（ｂ））がＴｉＣ粒子間（耐弧成分領域）に微細に存在することになり、遮断器としての基礎的要求である安定した接触抵抗特性（接触抵抗値のバラツキ幅を小さくする）を得ることが困難となり好ましくない。
【０１０３】
一方、６５面積％を越えると、断面積が０．０１ｍｍ2を越えた場合と同様に、対向する接点の接触面に粗大な導電成分同士が溶着する場合が多くなると共に、再点弧現象の発生も多くなり好ましくない。
【０１０４】
（実施例７〜８、比較例７〜８）
前記実施例３〜６、比較例３〜６では、全導電成分領域（ａ）中に占める０．０００１〜０．０１ｍｍ2の断面積を持つ導電成分相（ｂ）の厚さが、８〜１５μｍの場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に対する影響を示したが、本発明では厚さは８〜１５μｍの場合に限ることなく、その効果を発揮する。すなわち全導電成分領域（ａ）中に占める導電成分相（ｂ）の厚さが１〜１０μｍ（実施例７）、３５〜５０μｍ（実施例８）の場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した。
【０１０５】
しかし、全導電成分領域（ａ）中に占める導電成分相（ｂ）の厚さが１μｍ未満（比較例７）では、遮断特性は評価Ａ〜Ｃを示し良好であったが、開閉後期（１９，９００〜２０，０００回開閉中）の裁断電流値の最大値に於いて、特性劣化（評価Ｘ）を示し好ましくない。また、再点弧特性の低下と大きなばらつき（評価Ｃ〜Ｘ）を示し好ましくない（比較例７）。再点弧特性の試験中にＴｉＣ粒子の脱落が見られ、接点表面の劣化が見られ、再点弧特性の劣化に影響を及ぼしている（比較例７）。
【０１０６】
また、全導電成分領域（ａ）中に占める導電成分相（ｂ）の厚さが７０〜１１０μｍの場合では、裁断特性が評価Ｂ１〜Ｂ２、遮断特性が評価Ａ〜Ｂを示し良好であったが、再点弧特性に於いて低下と大きなばらつき（評価Ｃ〜Ｘ）を示し好ましくない（比較例８）。
【０１０７】
すなわち、この発明では、０．０００１〜０．０１ｍｍ2の断面積を有する導電成分相（ｂ）の厚さが、１〜５０μｍの範囲内である場合に安定した再点弧特性を示す。導電成分相（ｂ）の厚さが１μｍ未満では、遮断時に脱落が見られ、その結果表面状態の変化によって再点弧特性のばらつきの一因となっている。０．０００１ｍｍ2を越える断面積を有する導電成分相（ｂ）は１〜５０μｍの範囲で選択されるが、その厚さの測定は接点材料の導電成分部分（ａ）を研磨して切断面を露出させこの露出面を金属顕微鏡で観察することにより測定できる。
【０１０８】
（実施例９〜１０、比較例９〜１０）
前記実施例1〜６、比較例1〜６では、非固溶状態(または化合物非形成状態)のＣ量とＴｉＣ量との比率（質量％）を０．０１質量％とした場合の、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に及ぼす影響を示したが、本発明では、非固溶状態のＣ量とＴｉＣ量との比率は、０．０１質量％に限ることなくその効果を得る。すなわち非固溶状態のＣ量とＴｉＣ量との比率が、０．００５〜０．５質量％（実施例９〜１０）の場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した。
【０１０９】
これに対して、非固溶状態のＣ量とＴｉＣ量との比率が０．０５質量％未満（比較例９）では、再点弧特性と遮断特性は評価Ａ〜Ｂを示し良好であったが、裁断特性の特に開閉後期（１９，９００〜２０，０００回開閉中）の最大値に於いて、バラツキが見られ安定した裁断特性が得られず、評価Ｘを示し好ましくない。
【０１１０】
また、非固溶状態のＣ量とＴｉＣ量との比率が０．５質量％以上（比較例１０）の場合では、裁断特性が評価Ｂ１〜Ｂ２、評価Ｂ１〜Ｃ1を示し良好であったが、再点弧特性に於いて大幅な低下（評価Ｘ〜Ｙ）を示し好ましくなく、特に遮断特性では大きなばらつき（評価Ｃ〜Ｚ）を示し好ましくない。
【０１１１】
このように、非固溶状態若しくは非化合物形成状態にあるＣは、ＴｉＣ量に対して０．００５〜０．５質量％存在していることが好ましい。
【０１１２】
すなわち、この発明では、補助的成分としてＣが存在する。Ｃ量を増加させると電流裁断特性は概略向上するが、再点弧特性は概略劣化する。この様に二律背反的関係にある電流裁断特性（低裁断化とその安定化）と再点弧現象発生の軽減化とを同時に達成させる為に、Ｃｕ−ＴｉＣ中に存在するＣを非固溶状態若しくは化合物非形成状態とし、その量をＴｉＣ量に対して０．００５〜０．５質量％の範囲に管理すると共に、接点中に存在するその大きさを０．０１〜５μｍ（球に換算した時の直径）の範囲に管理することが好ましい。これによって前記効果を得たものである。従って、Ｃｕ−ＴｉＣ系接点材料中のＣの平均粒径と量とその分散度が重要なポイントとなる。
【０１１３】
Ｃｕ−ＴｉＣ中に存在する非固溶状態若しくは化合物非形成状態にあるＣの量がＴｉＣ量に対して０．００５質量％未満では、安定した裁断特性が得られない。一方、Ｃの量がＴｉＣ量に対して０．５質量％を越えると、耐電圧特性の低下とそのばらつき幅の増大が見られ好ましくない。
【０１１４】
Ｃｕ−ＴｉＣ中に存在する非固溶状態若しくは化合物非形成状態にあるＣの大きさが０．０１μｍ（球に換算した時の直径）未満では、安定した裁断特性が得られない。一方、Ｃの大きさが５μｍ（球に換算した時の直径）を越えると、やはり耐電圧特性の低下とそのばらつき幅の増大が見られ好ましくない。
【０１１５】
再点弧発生率の引き金の1つとされているＣｕ−ＴｉＣ合金中でのＣ（非固溶若しくは化合物非形成状態）の存在状態とその量との最適化も、裁断特性と再点弧特性とを両立に重要である。従ってＣｕ−ＴｉＣ合金中でのＣの存在状態を左右するＣｕ−ＴｉＣ合金の製造方法の選択も重要となる。すなわち、本発明の実施に於いて好適なＴｉＣ粉は、例えば加熱処理温度、時間、雰囲気などを制御することによって、ＴｉＣに非固溶状態にあるＣ量若しくはＴｉＣと化合物非形成状態にあるＣ量、粒径、粒度分布を調整すると共に、化学量論的には（ＴｉＣ1〜0.7）の範囲にあるＴｉＣを選択する。
【０１１６】
Ｃｕ−ＴｉＣ合金中に著しく微量で微細なＣ（非固溶若しくは化合物非形成状態）が存在する。この著しく微量なＣの量の制御技術としては、上記したＴｉＣ粉を加熱処理する方法以外には、例えばＴｉＣと共にある種の有機物を熱分解させた時、ＴｉＣ表面に分解析出したＣを利用することによっても得ることが出来る。またＴｉＣ表面にＣスパッタ膜を付着させた後、これを原料ＴｉＣとして利用することによっても得ることが出来る。
【０１１７】
このＣｕ−ＴｉＣ合金中のＣ（非固溶若しくは化合物非形成状態）の量及び大きさは、過多の場合には再点弧発生率が増大（特性低下）する傾向にある。
【０１１８】
（実施例１１、比較例１１）
前記実施例１〜１０、比較例１〜１０では、Ｃｕ−ＴｉＣ中に分散するＣ粒子の平均分散間隔（粒子間の距離）（ｘ）と、最隣接するＣ粒子の大きさ（直径）（ｄ）との関係が、（ｘ）＞（ｄ）の場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に及ぼす影響を示したが、本発明では、Ｃ粒子の平均分散間隔（ｘ）と最隣接するＣ粒子の大きさ（ｄ）との関係は（ｘ）＞（ｄ）の時に限ることなくその効果を得る。すなわち（ｘ）＝（ｄ）の場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例１１）。
【０１１９】
これに対して、平均分散間隔（ｘ）と最隣接するＣ粒子の大きさ（ｄ）との関係が、（ｘ）＜（ｄ）（比較例１１）では、裁断特性は評価Ｂ１〜Ｂ２、Ｂ１〜Ｃ１を示し良好であったが、遮断特性と再点弧特性の低下と大きなばらつきが見られ（評価Ｘ〜Ｚ）好ましくない。遮断時にＣの部分に過度のアークが集中したことが作用している（比較例１１）。
【０１２０】
このように、前記非固溶状態若しくは非化合物形成状態にあるＣは、Ｃｕ−ＴｉＣ系合金中に高度に分散分布し、そのＣ粒子の間隔、すなわちＣ粒子間の距離は、最隣接するＣ粒子の大きさ以上、すなわち最隣接するＣ粒子の直径以上であることが好ましい。
【０１２１】
すなわち、この発明に於いて、Ｃｕ−ＴｉＣ系合金中に分散する非固溶状態若しくは非化合物形成状態にあるＣ粒子の間隔、すなわちＣ粒子間の距離が、最隣接するＣ粒子の大きさよりも小さい場合、すなわち最隣接するＣ粒子の直径よりも小さい場合には、遮断時などに過度にアークが、このＣ部分に集中し、その結果耐電圧特性の低下とばらつきが見られ好ましくない。
【０１２２】
（実施例１２〜１７、比較例１２）
前記実施例１〜１１、比較例１〜１１では、Ｃｕ−ＴｉＣ中に含有する補助成分（１）として、ＴｉＣ量に対するＣｒ量の比率をゼロとした場合および０．４質量％とした場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に及ぼす影響を示したが、本発明では、補助成分（１）はこれらに限ることなくその効果を得る。すなわち補助成分（１）がＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉの場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例１２〜１４）。
【０１２３】
また補助成分（１）が０．０５〜２質量％のＣｒの場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例１５〜１７）。
【０１２４】
これに対して、補助成分（１）としてのＣｒの量が８質量％の場合（比較例１２）では、再点弧特性は評価Ｃ〜Ｄを示し合格であったが、裁断特性に於いて、開閉初期（1〜１００回）の場合には評価Ｂ１〜Ｂ２を示し良好であったが、開閉後期（１９，９００〜２０，０００回）の場合には評価Ｂ１〜Ｘを示し、ばらつきを呈し好ましくない。遮断特性でも特性の低下と大きなばらつきが見られ（評価Ｃ〜Ｙ）好ましくない。
【０１２５】
Ｃｒ量を８質量％とした４５質量％ＴｉＣ、残部Ｃｕ合金（比較例１２）に於いては、裁断電流値が大幅に増加（特性が劣化）した。Ｃｒ量が８質量％存在したことによる合金自体の導電率が向上したことと、ＴｉＣ自体の熱電子放出能を低下させてしまったこととが一因と考えられた。
【０１２６】
顕微鏡観察によれば、所定量以上のＣｒは、組織中で過剰のＣｒとして存在し組織中のＣを凝集させ粗大化させる傾向にあり、Ｃの偏析が再点弧発生頻度を増大させた一因と考えられた。
【０１２７】
従って、再点弧特性と裁断特性と遮断耗性のバランスを得る為には実施例１７で示したＣｒ量２質量％を上限（前記実施例１に示している様にＣｒゼロも含む）としたＣｕ−ＴｉＣ接点に於いて、本発明技術が有効に発揮される。また、補助成分（１）としてのＣｒの平均粒径は１０μｍ以下であることが好ましく、０．１〜５μｍであることがより好ましい。
【０１２８】
このように補助成分（１）として、１０μｍ以下の平均粒径を有するＣｒを、ＴｉＣ量に対して２質量％以下の量用いることにより、ＴｉＣ粒子表面へのＣｒの拡散が進み、ＣｕとＴｉＣとの界面との濡れ性が改善され、酸素含有量が抑制され、密度の高い接点素材の製造を可能とし、遮断特性の安定化に寄与している。
【０１２９】
Ｃｒより成る補助成分（１）の量がＴｉＣ量に対して２質量％を越えると、裁断特性の低下が見られ好ましくない。また、補助成分の平均粒径が１０μｍを越えると、裁断特性にばらつき幅の増大が見られ好ましくない。
【０１３０】
更に、補助成分（１）として、Ｃｒの代わりに、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉの少なくとも１つを用いても、本発明技術が有効に発揮される。この場合も、補助成分（１）の平均粒径は１０μｍ以下であることが好ましく、０．１〜５μｍであることがより好ましい。
【０１３１】
このように補助成分（１）として、１０μｍ以下の平均粒径を有するＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉの少なくとも１つを、ＴｉＣ量に対して２質量％以下の量用いることにより、ＴｉＣ粒子表面への補助成分（１）の拡散が進み、ＣｕとＴｉＣとの界面との濡れ性が改善され、酸素含有量が抑制され、密度の高い接点素材の製造を可能とし、遮断特性の安定化に寄与している。
【０１３２】
Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉの少なくとも１つより成る補助成分（１）の量がＴｉＣ量に対して２質量％を越えると、裁断特性の低下が見られ好ましくない。また、補助成分の平均粒径が１０μｍを越えると、裁断特性にばらつき幅の増大が見られ好ましくない。
【０１３３】
（実施例１８〜２３、比較例１３〜１５）
前記実施例１〜１７、比較例１〜１２では、Ｃｕ−ＴｉＣ中に含有する溶着防止元素としての補助成分（２）をゼロとした場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に及ぼす影響を示したが、本発明での補助成分（２）は,これらに限ることなくその効果を得る。すなわち補助成分（２）が所定量内のＢｉ量の場合では、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例１８〜１９）。
【０１３４】
しかし、Ｃｕ−ＴｉＣ中のＢｉ量の比率が５質量％の場合では、裁断特性は評価Ａ〜Ｂ２、Ｂ２〜Ｃ１を示し良好であったが、再点弧特性が評価Ｘ〜Ｚを示し好ましくなく、特に遮断特性は大幅に低下（評価Ｚ）し好ましくない（比較例１３）。
【０１３５】
また補助成分（２）が所定量内のＳｂの場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例２０〜２１）。
【０１３６】
しかし、Ｃｕ−ＴｉＣ中のＳｂ量の比率が５質量％の場合では、裁断特性は評価Ａ〜Ｂ２、Ｃ１を示し良好であったが、再点弧特性が評価Ｘ〜Ｚを示し、好ましくなく、特に遮断特性は大幅に低下（評価Ｚ）し好ましくない（比較例１４）。
【０１３７】
また補助成分（２）が所定量内のＴｅの場合に於いても、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例２２〜２３）。
【０１３８】
しかし、Ｃｕ−ＴｉＣ中のＴｅ量の比率が１０質量％の場合では、裁断特性は評価Ｂ１〜Ｂ２、Ｂ２〜Ｃ１を示し良好であったが、再点弧特性が評価Ｘ〜Ｚを示し好ましくなく、特に遮断特性は大幅に低下（評価Ｚ）し好ましくない（比較例１５）。
【０１３９】
このように、溶着防止元素としての補助成分（２）として、Ｂｉ、Ｓｂの少なくとも1つをＣｕ−ＴｉＣ合金中に１質量％以下、又はＴｅをＣｕ−ＴｉＣ合金中に５質量％以下含有することにより、その効果を得ることができる。
【０１４０】
Ｂｉ、Ｓｂの少なくとも1つの量が１質量％を越えると、またはＴｅの量が５質量％を越えると、耐電圧特性、再点弧特性に特性の低下やばらつき幅の増大が見られ好ましくない。
【０１４１】
（実施例２４〜２６、比較例１６〜１７）
前記実施例１〜２３、比較例１〜１５では、Ｃｕ−ＴｉＣ合金の製造に於いて使用した耐弧成分（ＴｉＣ粒子）の平均粒子直径を、１．５μｍとした場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に及ぼす影響を示したが、本発明で使用するＴｉＣ粒子の平均粒子直径は、１．５μｍに限ることなくその効果を得る。
【０１４２】
すなわち、ＴｉＣ粒子の平均粒子直径が、０．１〜０．６μｍ（実施例２４）、０．５〜３．０μｍ（実施例２５）、６．０〜９．０μｍ（実施例２６）の場合でも、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した。
【０１４３】
これに対して、ＴｉＣ粒子の平均粒子直径が０．１μｍ未満の場合（比較例１６）では、裁断特性は評価Ｂ１を示し安定した好ましい特性を示したが、再点弧特性が評価Ｂ〜Ｘを示し大幅なバラツキを示し好ましくなく、遮断特性も大幅なバラツキと低下（評価Ｃ〜Ｚ）を示し好ましくない。接点中に空隙が残存し易く、残存ガス量の増大によって、再点弧特性、遮断特性に影響を及ぼしている。
【０１４４】
更に、ＴｉＣ粒子の平均粒子直径が１５．０μｍ以上の場合（比較例１７）では、裁断特性に於いて、開閉初期（１〜１００回）、開閉後期（１９，９００〜２０，０００回）のいずれも平均値が評価Ｂ２、評価Ｃ１を示し良好であるが、最大値が評価Ｘ、評価Ｚを示しバラツキを呈し好ましくないのみならず、再点弧特性、遮断特性でも特性の低下と大きなばらつきが見られ（評価Ｃ〜Ｙ）好ましくない。
【０１４５】
このように、耐弧成分領域を構成するＴｉＣの平均粒子直径は、０．１〜９μｍであることが好ましい。
【０１４６】
すなわち、この発明では、ＴｉＣの平均粒子直径が０．１μｍ未満の場合には、ガス含有量が多く、かつ空隙など欠陥の多い不健全な接点材料となり、その結果裁断特性は安定化するものの、遮断特性、再点弧特性が低下する。一方、ＴｉＣの平均粒子直径が９μｍを越える場合には、裁断特性、遮断特性、再点弧特性にばらつきが見られる。また、成型工程及び焼結工程(焼結後溶浸も含む)を２回以上繰り返し行うことで組織中の欠陥をさらに低減し、安定した遮断特性、再点弧特性を示す。
【０１４７】
（実施例２７）
前記実施例１〜２６、比較例１〜１７では、耐弧成分としてＴｉＣ粒子を採用したＣｕ−ＴｉＣ合金とした場合について、裁断特性、再点弧特性、遮断特性に及ぼす影響を示したが、本発明で使用する耐弧成分は、ＴｉＣに限ることなくその効果を得る。
【０１４８】
すなわち、耐弧成分としてＶＣ（バナジウム炭化物）の場合でも、標準としている実施例１と比較して同等の好ましい特性を示した（実施例２７）。
【０１４９】
このようにＴｉＣの一部又は総てをＶＣで置換しても同様な効果が得られる。
【０１５０】
（その他の実施例）
上述の実施例１〜２７では導電成分としてＣｕを使用しているが、Ｃｕの一部又は総てをＡｇで置換しても同様な効果が得られる。
【０１５１】
また、上述の実施例１〜２７の接点材料から成る接点を備えた真空バルブを使用して真空遮断器を構成することにより、裁断特性と再点弧特性とを両立させた真空遮断器を得ることができる。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、裁断特性と再点弧特性とを両立させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る接点材料の実施例１〜８および比較例１〜８の評価条件を示す表図。
【図２】  本発明に係る接点材料の実施例９〜１７および比較例９〜１２の評価条件を示す表図。
【図３】  本発明に係る接点材料の実施例１８〜２７および比較例１３〜１７の評価条件を示す表図。
【図４】  本発明に係る接点材料の実施例１〜８および比較例１〜８の評価結果を示す表図。
【図５】  本発明に係る接点材料の実施例９〜１７および比較例９〜１２の評価結果を示す表図。
【図６】  本発明に係る接点材料の実施例１８〜２７および比較例１３〜１７の評価結果を示す表図。
【図７】  本発明に係る接点材料の実施例および比較例の裁断電流特性の評価基準を示す表図。
【図８】  本発明に係る接点材料の実施例および比較例の再点弧発生頻度の判定基準を示す表図。
【図９】  本発明に係る接点材料の実施例および比較例の遮断特性の判定基準を示す表図。
【図１】
0003827991.tif 000002
【図２】
0003827991.tif 000003
【図３】
0003827991.tif 000004
【図４】
0003827991.tif 000005
【図５】
0003827991.tif 000006
【図６】
0003827991.tif 000007
【図７】
0003827991.tif 000008
【図８】
0003827991.tif 000009
【図９】
0003827991.tif 000010