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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024084349
(43)【公開日】2024-06-25
(54)【発明の名称】真空バルブ用接点材料、及び真空バルブ
(51)【国際特許分類】
H01H 33/664 20060101AFI20240618BHJP
H01H 1/025 20060101ALI20240618BHJP
C22C 9/00 20060101ALI20240618BHJP
B22F 1/06 20220101ALI20240618BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20240618BHJP
C22C 1/04 20230101ALI20240618BHJP
【ＦＩ】
H01H33/664 B
H01H1/025
C22C9/00
B22F1/06
B22F1/00 P
B22F1/00 R
C22C1/04 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022198570
(22)【出願日】2022-12-13
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】598076591
【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 遥
(72)【発明者】
【氏名】垂井 洋静
(72)【発明者】
【氏名】吉田 剛
(72)【発明者】
【氏名】近藤 淳一
【テーマコード（参考）】
4K018
5G026
5G050
【Ｆターム（参考）】
4K018AA03
4K018BA02
4K018BA03
4K018BA09
4K018BA20
4K018BB04
4K018BC12
4K018CA02
4K018CA11
4K018DA31
4K018EA51
4K018FA02
4K018KA34
5G026BA01
5G026BA04
5G026BB02
5G026BB12
5G026BB14
5G026BB15
5G026BB16
5G026BC04
5G026BC09
5G026EA03
5G026EA04
5G026EB04
5G026EB05
5G026EB08
5G050AA12
5G050AA25
5G050AA46
5G050AA51
5G050BA05
5G050CA01
5G050DA03
5G050DA04
5G050EA02
(57)【要約】
【課題】 溶着引き離しが容易であり、電流遮断特性に優れた真空バルブ用接点材料を得る。
【解決手段】 実施形態に係る真空バルブ用接点材料は、銅からなる母材と、母材に分散されたクロム、モリブデン、タンタル、またはタングステンのうち少なくとも１つの耐弧成分粒子とを含む。耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
銅からなる母材と、前記母材に分散されたクロム、モリブデン、タンタル、またはタングステンのうち少なくとも１つの耐弧成分粒子とを含み、
前記耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料。
前記耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料。
【請求項2】
前記耐弧成分粒子の含有量は、真空バルブ用接点材料全重量に対し１０～６０重量％である請求項１に記載の真空バルブ用接点材料。
【請求項3】
前記耐弧成分粒子は、クロム、またはモリブデンのうち少なくとも１つである請求項１に記載の真空バルブ用接点材料。
【請求項4】
１０００ｐｐｍ以下の残留酸素を含む請求項１に記載の真空バルブ用接点材料。
【請求項5】
銅からなる母材と、前記母材に分散されたクロム、モリブデン、タンタル、またはタングステンのうち少なくとも１つの耐弧成分粒子とを含み、前記耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料からなる接点を含む電極を備えた真空バルブ。
【請求項6】
前記耐弧成分粒子の含有量は、真空バルブ用接点材料全重量に対し１０～６０重量％で６ある請求項５に記載の真空バルブ。
【請求項7】
前記耐弧成分粒子は、クロム、またはモリブデンのうち少なくとも１つである請求項５に記載の真空バルブ。
【請求項8】
１０００ｐｐｍ以下の残留酸素を含む請求項５に記載の真空バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、真空バルブ用接点材料、及びこれを用いた真空バルブに関する。
【背景技術】
【0002】
真空バルブ内の一対の電極表面には、接点材料を含む接触子がそれぞれ設けられている。接触子表面は、短時間通電におけるジュール熱や電流遮断時におけるアーク熱によって溶融し、これに開閉動作が加わると、電極の接触子同士が溶着し、さらに引き剥がされる。接点材料として汎用されているＣｕ－Ｃｒ２元系合金では、溶着した接触子を引き剥がすのに大きな力が必要であるため、遮断器全体が大型化し、コスト増大を招いていた。
【0003】
そこで、溶着引き剥がし力の小さな接点材料として、Ｃｕ－ＣｒにＴｅやＢｉ等の添加元素を添加して、耐溶着特性を付与したＣｕ－Ｃｒ－Ｔｅ系材料が開発された。汎用接点材料であるＣｕ－Ｃｒ系材料はＣｕ相とＣｒ相からなる２相合金であるが、Ｃｕ相にＣｒがわずかに固溶するため、Ｃｕ相とＣｒ相の相境界面の密着強度は大きい。しかし、これにＴｅをわずかに添加すると、おもにＣｕ相とＣｒ相の相境界面にＣｕＴｅ、ＣｕＣｒＴｅといった種々の金属間化合物を形成し、真空バルブの製造過程における熱履歴によって粗大化する。粗大化したこれら金属間化合物は靭性が低いという特長を持っているため、結果としてＣｕ相とＣｒ相の相境界面の密着強度を著しく低下させる。接点が溶着したときに、Ｃｕ相とＣｒ相の相境界面を起点して亀裂が発生し進展するメカニズムにより、接点材料全体が脆くなり、溶着引き剥がし力が低減される。
【0004】
一方で、Ｔｅは蒸気圧の高い元素として知られていることから、真空バルブの組み立て工程の熱履歴や、電流遮断時における熱履歴によって接点表面から蒸発し、真空バルブ内に蒸着してしまう。特に電流遮断後のＴｅ蒸発の影響は顕著であり、真空バルブ内面の様々な箇所に付着して、絶縁破壊特性を劣化させたり、真空バルブ内の空間に再度放出されて電流遮断特性を劣化させたりするという不利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第５１１６５３８号公報
【特許文献2】特開２０１１－１０８３８０号公報
【特許文献3】特開２０１８－０５５９２８号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】土木学会論文集 Ｎｏ．４６３／ＩＩＩ－２２， ｐｐ．９５－１０３， １９９３， ３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の実施形態は、溶着引き離しが容易であり、電流遮断特性に優れた真空バルブ用接点材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態によれば、銅からなる母材と、前記母材に分散されたクロム、モリブデン、タンタル、またはタングステンのうち少なくとも１つの耐弧成分粒子とを含み、
前記耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料が提供される。
前記耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料の断面構成を表すモデル図である。
【図2】凹凸係数ＦＵによる粒子形状の例を表す図である。
【図3】凹凸係数ＦＵによる粒子形状の他の例を表す図である。
【図4】真空バルブ用接点材料の製造方法の一例を表すフロー図である。
【図5】第２実施形態に係る真空バルブの構成を表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料は、銅（Ｃｕ）からなる母材と、母材に分散された耐弧成分粒子とを含む複相合金である。耐弧成分粒子は、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、またはタングステン（Ｗ）のうち少なくとも１つを含む。また、耐弧成分粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する。
【0011】
耐弧成分粒子の凹凸係数（ＦＵ）は、投影断面形状であり、下記式（１）で表わすことができる。
ＦＵ＝４πａ／ｌ２…（１）
上記式中、ａは耐弧成分粒子の投影断面積、ｌは耐弧成分粒子の外周長である。
凹凸係数ＦＵは、粒子形状の角張りの度合いを示す形状パラメータとしてよく用いられる。凹凸係数ＦＵは、耐弧成分粒子の断面を例えば走査型電子顕微鏡を用いて観察することにより計測することが可能である。
ＦＵ＝４πａ／ｌ２…（１）
上記式中、ａは耐弧成分粒子の投影断面積、ｌは耐弧成分粒子の外周長である。
凹凸係数ＦＵは、粒子形状の角張りの度合いを示す形状パラメータとしてよく用いられる。凹凸係数ＦＵは、耐弧成分粒子の断面を例えば走査型電子顕微鏡を用いて観察することにより計測することが可能である。
【0012】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0013】
図１に、第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料の断面構成を表すモデル図を示す。
図示するように、真空バルブ用接点材料２０は、複相合金であり、Ｃｕ母材２１中に耐弧成分粒子２２が存在する。図中、Ｃｕ母材２１は、説明のため一様に示しているが、例えばＣｕ粒子の焼結体、Ｃｕ粒子が部分的に溶融して固化した焼結体などを含むことができる。
図示するように、真空バルブ用接点材料２０は、複相合金であり、Ｃｕ母材２１中に耐弧成分粒子２２が存在する。図中、Ｃｕ母材２１は、説明のため一様に示しているが、例えばＣｕ粒子の焼結体、Ｃｕ粒子が部分的に溶融して固化した焼結体などを含むことができる。
【0014】
図２は、凹凸係数ＦＵによる粒子形状の例を表す図であり、ＦＵが０．８または０．６である場合の粒子形状の例を示す。
また、図３は、凹凸係数ＦＵによる粒子形状の他の例を表す図であり、ＦＵが０．５６、０．５８、０．６２、０．６８、０．７０、０．７８、０．８０、０．８１、０．８２、０．８３、０．８８である場合について、その粒子形状の例を表す。図中、ＦＵ値１つにつき粒子形状の例を８種類示している。
また、図３は、凹凸係数ＦＵによる粒子形状の他の例を表す図であり、ＦＵが０．５６、０．５８、０．６２、０．６８、０．７０、０．７８、０．８０、０．８１、０．８２、０．８３、０．８８である場合について、その粒子形状の例を表す。図中、ＦＵ値１つにつき粒子形状の例を８種類示している。
【0015】
耐弧（耐アーク）成分として使用可能なＣｒ、Ｍｏ、Ｔａ、及びＷは、母材として使用されるＣｕよりも高い融点を有する金属である。耐弧（耐アーク）成分粒子を母材に添加すると、電流遮断時に発生するアーク放電に対して溶解しにくくなる。また、凹凸係数が小さい粒子は尖った形状を有し、接点を引きはがすときに引っ張り応力がかかるため、尖った形状の先端に応力が集中して亀裂が発生し、溶着力が低下するため、電流遮断時に接点を引きはがしやすくなる。実施形態に係る真空バルブ用接点材料は、耐弧成分粒子の凹凸係数が０．５～０．８であることにより、接点の溶着力が十分に低下する。耐弧成分粒子の凹凸係数が０．５未満であると、耐弧成分粒子が脆弱になり製造が困難となる。また、耐弧成分粒子の凹凸係数が０．８を超えると、耐弧成分粒子が球体により近くなり、亀裂が発生しにくくなるため溶着力が高くなる。
Ｃｕ母材は、真空バルブ用接点材料の主成分であり、Ｃｕ母材の含有量は５０重量％以上にすることができる。
真空バルブ用接点材料中の耐弧成分粒子の含有量は、１０～６０重量％にすることができる。１０重量％未満であると、絶縁耐圧不良となる傾向があり、６０重量％を超えると、遮断不良、及び／または通電不良となる傾向がある。
Ｃｕ母材は、真空バルブ用接点材料の主成分であり、Ｃｕ母材の含有量は５０重量％以上にすることができる。
真空バルブ用接点材料中の耐弧成分粒子の含有量は、１０～６０重量％にすることができる。１０重量％未満であると、絶縁耐圧不良となる傾向があり、６０重量％を超えると、遮断不良、及び／または通電不良となる傾向がある。
【0016】
耐弧成分粒子は、Ｃｒ、またはＭｏのうち少なくとも１つを用いることができる。
また、耐弧成分粒子は、一成分あるいは二成分以上を使用することができる。
耐弧成分粒子を二成分使用する場合、耐弧成分粒子の含有量は、１０～６０重量％であり、任意の比率で使用することができる。
耐弧成分粒子を一成分使用する例として、例えばＣｒを用いるとき１０～５０重量％また、例えばＭｏを用いるとき１０～６０重量％することができる。
耐弧成分粒子を二成分使用する例として、第１成分として例えばＣｒを使用し、第２成分としてＭｏを使用する場合、耐孤成分の含有量の下限値は１０重量％である。耐弧成分の上限値は、Ｃｕ５０重量％-Ｃｒ５０重量％合金あるいはＣｕ４０重量％-Ｍｏ６０重量％合金の導電率と同等となるように調整することができる。例えば、重量比Ｃｒ：Ｍｏ＝１：１の場合、Ｃｕ５０重量％－Ｃｒ５０重量％合金あるいはＣｕ４０重量％－Ｍｏ６０重量％合金の導電率と同等となる耐弧成分の含有量は約５５％であるため、耐弧成分の第１成分と第２成分の合計の含有量の上限値は５５重量％となる。
また、耐弧成分粒子は、一成分あるいは二成分以上を使用することができる。
耐弧成分粒子を二成分使用する場合、耐弧成分粒子の含有量は、１０～６０重量％であり、任意の比率で使用することができる。
耐弧成分粒子を一成分使用する例として、例えばＣｒを用いるとき１０～５０重量％また、例えばＭｏを用いるとき１０～６０重量％することができる。
耐弧成分粒子を二成分使用する例として、第１成分として例えばＣｒを使用し、第２成分としてＭｏを使用する場合、耐孤成分の含有量の下限値は１０重量％である。耐弧成分の上限値は、Ｃｕ５０重量％-Ｃｒ５０重量％合金あるいはＣｕ４０重量％-Ｍｏ６０重量％合金の導電率と同等となるように調整することができる。例えば、重量比Ｃｒ：Ｍｏ＝１：１の場合、Ｃｕ５０重量％－Ｃｒ５０重量％合金あるいはＣｕ４０重量％－Ｍｏ６０重量％合金の導電率と同等となる耐弧成分の含有量は約５５％であるため、耐弧成分の第１成分と第２成分の合計の含有量の上限値は５５重量％となる。
【0017】
第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料中の残留酸素は、１０００ｐｐｍ以下にすることができる。真空バルブ用接点材料の残留酸素が１０００ｐｐｍを超えると、電流遮断特性が低下する傾向がある。
真空バルブ用接点材料の残留酸素は、真空バルブ用接点材料の製造方法により変化し得る。
図４に、第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料の製造方法の一例を表すフロー図を示す。
図示するように、第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料として使用される複相合金は、母材材料粉末と耐弧成分材料とを加圧成形（第１加圧成形）して（ＳＴ１）圧紛体を形成し、低酸素分圧炉（カーボン炉）を使用して１０－２２～１０－１９Ｐａ例えば１０－２１Ｐａの酸素分圧で超低酸素分圧還元焼結を行い、圧紛体中のＣｒなどの活性金属を還元しながら焼結（第１焼結）する（ＳＴ２）ことにより形成できる。
真空バルブ用接点材料の残留酸素は、真空バルブ用接点材料の製造方法により変化し得る。
図４に、第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料の製造方法の一例を表すフロー図を示す。
図示するように、第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料として使用される複相合金は、母材材料粉末と耐弧成分材料とを加圧成形（第１加圧成形）して（ＳＴ１）圧紛体を形成し、低酸素分圧炉（カーボン炉）を使用して１０－２２～１０－１９Ｐａ例えば１０－２１Ｐａの酸素分圧で超低酸素分圧還元焼結を行い、圧紛体中のＣｒなどの活性金属を還元しながら焼結（第１焼結）する（ＳＴ２）ことにより形成できる。
【0018】
超低酸素分圧還元焼結以外の焼結方法として、例えば真空炉（例えば真空度１０－３Ｐａ）を使用した固相焼結があるが、固相焼結により得られた焼結体はＣｒ等の活性金属が還元されていないため残留酸素が多く、電流遮断特性が低下する傾向がある。また、真空溶解炉を用い、圧粉体を溶解してインゴットを作成した場合には、得られたインゴットは残留酸素が少なく、耐弧成分粒子の大きさが小さくなり、電流遮断特性は高いが、溶解は高温で行われるため高コストとなる傾向がある。これに対し、低酸素分圧炉を用いて超低酸素分圧還元焼結を行うと、溶解よりも低温処理が可能でなおかつ大量生産が可能な焼結により、比較的低コストで残留酸素の低い焼結体が得られる。
【0019】
加圧成形は、５０～１００ＭＰａ、例えば５０ＭＰａで行うことができる。５０ＭＰａ程度であると、圧粉体内部の粉末まで還元されやすくなる傾向がある。低酸素分圧炉における加熱温度は、１０００～１１００℃、好ましくは１０５０～１０８０℃にすることができる。１０００℃未満であると、炉内平衡酸素分圧がＣｒ等の活性金属の酸素が乖離する平衡酸素分圧を上回るため、活性金属の還元が進行しなくなり、１０８０℃を超えると、圧粉体中のＣｕが溶融して緻密化が進行するため圧粉体内部の活性金属が還元されなくなる傾向がある。実施形態に使用される加熱温度は、使用される耐弧成分の融点よりも低い温度に設定することができる。
【0020】
還元しながら焼結（ＳＴ２）した後、必要に応じて、焼結体をさらに加圧成形（第２加圧成形）して、抵抗加熱炉などを用いて減圧下でさらに焼結（第２焼結）することができる。第２の加圧成形は１００～５００ＭＰａ例えば４００ＭＰａで行うことができる。第２焼結の加熱温度は、１０００～１３００℃、好ましくは１０００～１１５０℃にすることができる。１０００℃未満であると、緻密化が進行しなくなり焼結体が低密度となり、１３００℃を超えると、Ｃｕの融点を大きく上回るため焼結体が大変形してしまう傾向がある。抵抗加熱炉の真空度は１０－３～１０－５例えば１０－３Ｐａにすることができる。
【0021】
加熱温度が耐弧成分の融点よりも低くＣｕよりも低い場合には、複相合金の母材の領域は、母材粒子の焼結体となる傾向がある。加熱温度が耐弧成分の融点よりも低くＣｕよりも高い場合には、複相合金の母材の領域は、Ｃｕに耐弧成分がわずかに固溶した緻密体となる傾向がある。
また、耐弧成分粒子は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＷのうち少なくとも１つからなることができる。このとき、耐弧成分粒子はＴｅのような高蒸気圧元素を用いないので、高蒸気圧元素成分の真空バルブ内への付着による絶縁破壊性能及び電流遮断特性の低下を生じない。
また、耐弧成分粒子は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＷのうち少なくとも１つからなることができる。このとき、耐弧成分粒子はＴｅのような高蒸気圧元素を用いないので、高蒸気圧元素成分の真空バルブ内への付着による絶縁破壊性能及び電流遮断特性の低下を生じない。
【0022】
耐弧成分粒子の粒径は、１～１００μｍ、好ましくは１～４５μｍにすることができる。１μｍ未満であると、粒子表面の酸素量が多すぎて還元できなくなる傾向があり、４５μｍを超えると、合金の絶縁破壊電圧が低下すると傾向がある。
また、Ｃｕ母材の粒径は、２０～１００μｍにすることができる。２０μｍ未満かつ１００μｍを超えると、圧粉体の充填密度が低下する傾向がある。
第２実施形態に係る真空バルブは、Ｃｕからなる母材と、母材に分散されたＣｒ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＷのうち少なくとも１つの耐弧成分粒子とを含み、前記粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料からなる接点を含む電極を備える。
また、Ｃｕ母材の粒径は、２０～１００μｍにすることができる。２０μｍ未満かつ１００μｍを超えると、圧粉体の充填密度が低下する傾向がある。
第２実施形態に係る真空バルブは、Ｃｕからなる母材と、母材に分散されたＣｒ、Ｍｏ、Ｔａ、またはＷのうち少なくとも１つの耐弧成分粒子とを含み、前記粒子は、０．５～０．８の凹凸係数を有する真空バルブ用接点材料からなる接点を含む電極を備える。
【0023】
図５は、第２実施形態に係る真空バルブの構成を表す縦断面図を示す。
図示するように、真空バルブ１００は、両端に開口部を有し、例えばアルミナ磁器等よりなる筒状のセラミックス容器１と、一方の開口部に封着された固定側封着金具２と、他方の開口部に封着された可動側封着金具３とを備えている。真空バルブ１００内は真空が維持されている。固定側封着金具２には中央開口部が設けられ、一方の電路となる固定側通電軸４が貫通固定されている。固定側通電軸４のセラミックス容器１内の端部に固定側電極５が固着されている。固定側電極５の端面に、固定側接触子６が固着されることにより、固定側電極５と固定側接触子６の接合構造が形成される。固定側接触子６に対向し、切離自在の一対の接点となる可動側接触子７が、可動側電極８の端面に固着されることにより、固定側接触子６と可動側接触子７の接合構造が形成される。可動側電極８は可動側封着金具３に設けられた中央開口部を移動自在に貫通する他の電路となる可動側通電軸９の端部に固着されている。ここでは、固定側接触子６及び可動側接触子７に、接点として、上記第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料を用いることができる。
図示するように、真空バルブ１００は、両端に開口部を有し、例えばアルミナ磁器等よりなる筒状のセラミックス容器１と、一方の開口部に封着された固定側封着金具２と、他方の開口部に封着された可動側封着金具３とを備えている。真空バルブ１００内は真空が維持されている。固定側封着金具２には中央開口部が設けられ、一方の電路となる固定側通電軸４が貫通固定されている。固定側通電軸４のセラミックス容器１内の端部に固定側電極５が固着されている。固定側電極５の端面に、固定側接触子６が固着されることにより、固定側電極５と固定側接触子６の接合構造が形成される。固定側接触子６に対向し、切離自在の一対の接点となる可動側接触子７が、可動側電極８の端面に固着されることにより、固定側接触子６と可動側接触子７の接合構造が形成される。可動側電極８は可動側封着金具３に設けられた中央開口部を移動自在に貫通する他の電路となる可動側通電軸９の端部に固着されている。ここでは、固定側接触子６及び可動側接触子７に、接点として、上記第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料を用いることができる。
【0024】
この可動側通電軸９の中央部分より可動側封着金具３側の部分がセラミックス容器１の外に導出される部分となっており、その部分に、気密封止のためのベローズカバー１０が設けられ、ベローズカバー１０には伸縮自在の筒状のベローズ１１の一方の端部が配設されている。ベローズ１１の他方の端部は可動側封着金具３の中央開口部に封着されている。これにより、絶縁容器１の真空を保って、可動側通電軸９を軸方向に移動させることができる。固定側電極５、可動側電極８、固定側接触子６，及び可動側接触子７の周りには、開閉時に発生する金属蒸気や溶融金属が、絶縁容器１の内壁に付着して絶縁抵抗が低下することを防止するため、筒状のアークシールド１２が設けられている。
第２実施形態によれば、接点として、上記第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料を用いることにより、電流遮断時に溶着引き離しが容易であり、電流遮断特性に優れた真空バルブが得られる。
第２実施形態によれば、接点として、上記第１実施形態に係る真空バルブ用接点材料を用いることにより、電流遮断時に溶着引き離しが容易であり、電流遮断特性に優れた真空バルブが得られる。
【実施例0025】
比較例１
（インゴット（真空溶解材）を使用した例）
汎用接点材料として用いられているＣｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％インゴット（溶製材）の一部を切断し、断面を鏡面研磨したのち断面を走査型電子顕微鏡で複数視野について観察した。式（１）により汎用接点材料のＣｕマトリクス中のＣｒ粒子の凹凸係数ＦＵを観察画像から算出した。
（インゴット（真空溶解材）を使用した例）
汎用接点材料として用いられているＣｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％インゴット（溶製材）の一部を切断し、断面を鏡面研磨したのち断面を走査型電子顕微鏡で複数視野について観察した。式（１）により汎用接点材料のＣｕマトリクス中のＣｒ粒子の凹凸係数ＦＵを観察画像から算出した。
【0026】
汎用接点材料のＣｒ粒子の凹凸係数は０．８４であった。このように、真空溶解材のＣｒ粒子の形状は丸みを持っている。
汎用接点材料Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％インゴットの一部を切断し不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ３２０ｐｐｍであった。インゴットは真空中で原料をすべて溶解するため脱ガス効果があり酸素量が低減されていると考えられる。
汎用接点材料Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％インゴットの一部を切断し不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ３２０ｐｐｍであった。インゴットは真空中で原料をすべて溶解するため脱ガス効果があり酸素量が低減されていると考えられる。
【0027】
汎用接点材料Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％インゴットを切削により円板状に加工して接触子を作成した。この接触子を無酸素銅製のロッドの先端に銀ろう付して試験用電極を作製した。同じものをもう１つ作製し、一対の試験用電極を得た。１０－３Ｐａ台の真空度に設定した試験チャンバ内に一対の試験用電極を対向して設置した。円板状の接触子を突き合わせて約１００Ｎを印加した状態で１５ｋＡの電流を短時間通電し、人工的に溶着させた。溶着したあと試験用電極を油圧シリンダを用いて開極し、ロードセルを用いて開極するときの最大引き剥がし力を測定した。このときの引き剥がし力を１として、以降の実施例における引き剥がし力は相対値とする。
【0028】
汎用接点材料Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％インゴットを切削により円板状の接触子に加工したのち、電極、フランジ、絶縁容器等と銀ろう付し、真空バルブを作製した。この真空バルブを用いて最大遮断電流値を測定した。接点表面を電圧エージング等でクリーニングしたのち、７．２ｋＶ、５０Ｈｚで１ｋＡずつ電流を増大させながら電流遮断できる最大値を測定した。このときの最大遮断電流値を１として、以降の実施例における最大電流値は相対値とする。
得られた結果を下記表１に示す。
得られた結果を下記表１に示す。
【0029】
（溶着引き剥がし力測定後の破面観察）
比較例１における溶着引き剥がし部を表面から電子顕微鏡で観察したところ、溶着引き剥がし部は歪んだ円形のクレータ形状で、延性破壊を示すディンプルパターンが観察された。引き剥がし力の大きい材料は延性破壊を起こすものと考えられる。
比較例１における溶着引き剥がし部を表面から電子顕微鏡で観察したところ、溶着引き剥がし部は歪んだ円形のクレータ形状で、延性破壊を示すディンプルパターンが観察された。引き剥がし力の大きい材料は延性破壊を起こすものと考えられる。
【0030】
実施例１
（一般的なサイズのＣｒ粉末を使用した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末および粒度７５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。 予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．７であった。
（一般的なサイズのＣｒ粉末を使用した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末および粒度７５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。 予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．７であった。
【0031】
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５５％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉（酸素分圧１０－２１Ｐａ）内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱し、Ｃｒを還元した。加熱後の焼結体の密度は７１％であった。
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
【0032】
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し、約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、４１０ｐｐｍであった。
【0033】
同様の焼結体をもう１つ作成し、各々接触子として使用して、実施例１と同様にして一対の試験用電極を作成し、最大引き剥がし力を測定したところ、０．１２であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、１であった。
得られた結果を下記表１に示す。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、１であった。
得られた結果を下記表１に示す。
【0034】
実施例２
（凹凸係数の大きいＣｒ微粉末を使用した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を走査型電子顕微鏡で複数視野観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．７９であった。
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は６０％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７２％であった。
（凹凸係数の大きいＣｒ微粉末を使用した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を走査型電子顕微鏡で複数視野観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．７９であった。
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は６０％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７２％であった。
【0035】
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は８２％であった。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９７％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、５００ｐｐｍであった。Ｃｒ粉末の粒径が小さくなり比表面積が大きくなると、Ｃｒ粉末表面の酸化膜により、焼結体の酸素量も多くなってしまうと考えられる。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．４であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９５であった。
得られた結果を下記表１に示す。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９７％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、５００ｐｐｍであった。Ｃｒ粉末の粒径が小さくなり比表面積が大きくなると、Ｃｒ粉末表面の酸化膜により、焼結体の酸素量も多くなってしまうと考えられる。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．４であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９５であった。
得られた結果を下記表１に示す。
【0036】
実施例３
（凹凸係数の小さなＣｒ微粉末を使用した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を走査型電子顕微鏡で複数視野について観察し式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．６５であった。
（凹凸係数の小さなＣｒ微粉末を使用した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を走査型電子顕微鏡で複数視野について観察し式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．６５であった。
【0037】
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５８％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７０％であった。
【0038】
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、４８０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０９であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９９であった。
得られた結果を下記表１に示す。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、４８０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０９であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９９であった。
得られた結果を下記表１に示す。
【0039】
（溶着引き剥がし力測定後の破面観察）
実施例３における溶着引き剥がし部を電子顕微鏡で観察したところ、溶着引き剥がし部は歪んだ円形のクレータ形状で、延性破壊を示すディンプルパターンと脆性破壊を示すリバーパターンの異なる破面状態が混在していることが観察された。クレータ中心を通るように溶着引き剥がし部を切断し、切断面を鏡面研磨したのち電子顕微鏡で観察したところ、Ｃｒ粒子表面の凹凸の尖った先端を起点して亀裂が開口している箇所が発見された。このことから、耐弧成分の凹凸係数ＦＵを小さくすると、耐弧成分粒子表面の凹凸が大きくなり、溶着引き剥がしの際の引張応力によって突起先端に応力集中部が形成され、そこを起点して亀裂が伝播すると考えられる。引き剥がし力の小さい材料は脆性破壊モードが混合すると考えられる。
実施例３における溶着引き剥がし部を電子顕微鏡で観察したところ、溶着引き剥がし部は歪んだ円形のクレータ形状で、延性破壊を示すディンプルパターンと脆性破壊を示すリバーパターンの異なる破面状態が混在していることが観察された。クレータ中心を通るように溶着引き剥がし部を切断し、切断面を鏡面研磨したのち電子顕微鏡で観察したところ、Ｃｒ粒子表面の凹凸の尖った先端を起点して亀裂が開口している箇所が発見された。このことから、耐弧成分の凹凸係数ＦＵを小さくすると、耐弧成分粒子表面の凹凸が大きくなり、溶着引き剥がしの際の引張応力によって突起先端に応力集中部が形成され、そこを起点して亀裂が伝播すると考えられる。引き剥がし力の小さい材料は脆性破壊モードが混合すると考えられる。
【0040】
実施例４
（凹凸係数の小さなＣｒ微粉末を使用し、高温で焼結した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
（凹凸係数の小さなＣｒ微粉末を使用し、高温で焼結した例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
【0041】
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を走査型電子顕微鏡で複数視野について観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．６５であった。
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５８％であった。
続いて、高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７０％であった。
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５８％であった。
続いて、高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７０％であった。
【0042】
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し、Ｃｕのみ溶解可能な温度である約１２００℃で３時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、４７０ｐｐｍであった。焼結体の一部を切断し、切断面を研磨後、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いてＣｒ粒子の凹凸係数ＦＵを算出したところ０．８５であった。Ｃｕのみ溶解させると固体Ｃｒの一部が溶融Ｃｕに溶解し、Ｃｒ粒子の形状が丸みを持つようになると考えられる。なお、実施例１～３についても焼結体の一部を切断し、切断面を研磨後、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、Ｃｒ粒子の凹凸係数ＦＵを算出したが、焼結前の電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵと変わらなかった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．８であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９９であった。
得られた結果を下記表１に示す。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．８であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９９であった。
得られた結果を下記表１に示す。
【0043】
実施例５
（凹凸係数が小さく粒径が大きいＣｒ粉末の例）
４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度１５０μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．６であった。
（凹凸係数が小さく粒径が大きいＣｒ粉末の例）
４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度１５０μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
予め、Ｃｒ粉末粒子の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは０．６であった。
【0044】
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５３％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は６８％であった。
【0045】
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し、約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、３００ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０８であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．８７であった。粗大なＣｒ粉末を使うことで酸素量は低減できたが、Ｃｒ粒径が大きくなった影響で最大遮断電流値が低下したと考えられる。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し、約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、３００ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０８であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．８７であった。粗大なＣｒ粉末を使うことで酸素量は低減できたが、Ｃｒ粒径が大きくなった影響で最大遮断電流値が低下したと考えられる。
【0046】
実施例６
（耐弧成分量が多い例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末、及び実施例３と同様の凹凸係数を有する粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは実施例３と同様に０．６５であった。
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比２：１（Ｃｕ６７重量％－Ｃｒ３３重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５８％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７０％であった。
（耐弧成分量が多い例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末、及び実施例３と同様の凹凸係数を有する粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末を原料として用いた。
用いた電解Ｃｒ粉末の凹凸係数ＦＵは実施例３と同様に０．６５であった。
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末を重量比２：１（Ｃｕ６７重量％－Ｃｒ３３重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５８％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は７０％であった。
【0047】
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、５５０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０５であった。Ｃｒ量を増やしたのでＣｒ原料粉末由来の酸素量も増えたと考えられる。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９５であった。
得られた結果を下記表１に示す。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、５５０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０５であった。Ｃｒ量を増やしたのでＣｒ原料粉末由来の酸素量も増えたと考えられる。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．９５であった。
得られた結果を下記表１に示す。
【0048】
実施例７
（耐弧成分粒子を二成分としたＣｕ－Ｃｒ－Ｍｏ系の例）
４５μｍの電解Ｃｕ粉末、実施例１と同様の凹凸係数を有する粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末、及び粒度３μｍのＭｏ粉末を原料として用いた。Ｃｒ粉末粒子およびＭｏ粉末の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末とＭｏ粉末の凹凸係数ＦＵはそれぞれ０．７９、０．５５であった。
（耐弧成分粒子を二成分としたＣｕ－Ｃｒ－Ｍｏ系の例）
４５μｍの電解Ｃｕ粉末、実施例１と同様の凹凸係数を有する粒度４５μｍの電解Ｃｒ粉末、及び粒度３μｍのＭｏ粉末を原料として用いた。Ｃｒ粉末粒子およびＭｏ粉末の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いた電解Ｃｒ粉末とＭｏ粉末の凹凸係数ＦＵはそれぞれ０．７９、０．５５であった。
【0049】
まず、Ｃｕ粉末およびＣｒ粉末、及びＭｏ粉末を、重量比Ｃｕ：（Ｃｒ＋Ｍｏ）＝３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｃｒ５重量％－Ｍｏ２０重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５３％であった。高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は６８％であった。
【0050】
次に、焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
続いて１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、３００ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．１であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、１．１であった。
続いて１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、３００ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．１であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、１．１であった。
【0051】
実施例８
（耐弧成分をＭｏに変更したＣｕ－Ｍｏ系の例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度３μｍの電解Ｍｏ粉末を原料として用いた。
予め、Ｍｏ粉末の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いたＭｏ粉末の凹凸係数ＦＵは０．５５であった。
Ｃｕ粉末、Ｃｒ粉末、及びＭｏ粉末を、重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｍｏ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５３％であった。
（耐弧成分をＭｏに変更したＣｕ－Ｍｏ系の例）
粒度４５μｍの電解Ｃｕ粉末及び粒度３μｍの電解Ｍｏ粉末を原料として用いた。
予め、Ｍｏ粉末の投影断面を、走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察し、式（１）を用いて凹凸係数を算出した。用いたＭｏ粉末の凹凸係数ＦＵは０．５５であった。
Ｃｕ粉末、Ｃｒ粉末、及びＭｏ粉末を、重量比３：１（Ｃｕ７５重量％－Ｍｏ２５重量％）となるように秤量し、ボールミルで１０時間混合した。混合後、ダイス金型に充填し、５０ＭＰａでプレスし、圧粉体を形成した。圧粉体のかさ密度は５３％であった。
【0052】
次に、高純度アルゴンガスを流通させたカーボン炉内に圧粉体を設置し、約１０５０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は６８％であった。焼結体をダイス金型に設置し、４００ＭＰａでプレスした。プレス後の焼結体の密度は７９％であった。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し、約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、２９０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０４であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、１．２であった。
得られた結果を下記表１に示す。
続いて、１０－３Ｐａ台の真空度に設定した抵抗加熱炉内に焼結体を設置し、約１０８０℃で２４時間加熱した。加熱後の焼結体の密度は９６％であった。焼結体の一部を切断し、不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、２９０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０４であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、１．２であった。
得られた結果を下記表１に示す。
【0053】
比較例２
低溶着型汎用接点材料として用いられているＣｕ－Ｃｒ２５重量％－Ｔｅインゴットの一部を切断し、断面を鏡面研磨したのち、断面を走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察した。式（１）により汎用接点材料のＣｕマトリクス中のＣｒ粒子の凹凸係数ＦＵを観察画像から算出したところ０．８５であった。
インゴットの一部を切断し不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、４９０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０８であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．８７であった。しかしながら、２回目以降の最大遮断電流値はＴｅ蒸発の影響で大きく低下した。
低溶着型汎用接点材料として用いられているＣｕ－Ｃｒ２５重量％－Ｔｅインゴットの一部を切断し、断面を鏡面研磨したのち、断面を走査型電子顕微鏡で複数視野にて観察した。式（１）により汎用接点材料のＣｕマトリクス中のＣｒ粒子の凹凸係数ＦＵを観察画像から算出したところ０．８５であった。
インゴットの一部を切断し不活性ガス融解－赤外線吸収法により残留酸素量を測定したところ、４９０ｐｐｍであった。
実施例１と同様な方法で最大引き剥がし力を測定したところ、０．０８であった。
実施例１と同様な方法で最大遮断電流値を測定したところ、０．８７であった。しかしながら、２回目以降の最大遮断電流値はＴｅ蒸発の影響で大きく低下した。
【0054】
【表1】
【0055】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0056】
６，７…接点、５，８…電極、２１…母材、２２…耐弧成分粒子、２０…真空バルブ用接点材料、１００…真空バルブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】