[发明专利]含不锈钢系材料的电触头

说明书

技术领域

本发明是关于一种抗熔着、耐消耗与低接触阻抗的电触头。

背景技术

电触头为各种开关的核心组件，广泛地应用于日常生活领域，其中，电触头的材料的选择对于开关的电气寿命以及可靠度有关键性的影响，目前市面常用的电触头的材料包括下列几种：

银氧化镉(AgCdO)：具备良好温升、耐消耗与抗熔着特性，但镉属于毒性物质，已逐渐为环保材质所取代。

银氧化锡(AgSnO₂)：具良好抗熔着能力，然而却存有阻抗过大且不易加工的缺点。

银氧化锌(AgZnO)：在中低负载条件下具有燃弧时间短、热稳定性高等优点，但材料的延展性与塑性较差，不易加工。

银钨(AgW)：拥有良好的抗熔着特性，但在非保护性气氛通断时，会引发阻抗过高问题。

银镍(AgNi)：在低压开关上有着广泛的应用，拥有低接触阻抗、易焊接等优点，但存在抗熔着性不佳的缺点。

银铁(AgFe)：银铁受高温环境生成的氧化铁，具有良好耐电弧与抗熔着效果，但生成的氧化物逐渐堆栈于接触表面，将导致温升的遽然劣化之问题。

不锈钢(Stainless Steel)：由于不锈钢(不含银)为铬和镍等对铁固熔强化的合金，故纯不锈钢系触头具有耐蚀性、耐磨耗性佳的优点，然而相较于含有银基材料的电触头，纯不锈钢材料制成的电触头具有阻抗高的缺点。

另一方面，美国发明专利US7015406揭示一种多层结构的电触头，其主体为铜或不锈钢，并在该主体上面加置银或镍层为中间层，接续设置由铂族金属构成的接触层。

此外，日本专利特开2007-138237A揭示另一种电触头，其是在纯不锈钢主体的表面被覆银材料(以电镀的方式在镀银前须先预镀一层0.01～0.1μm镍以及0.05～0.2μm厚的铜或铜合金，并施以活性化处理，以改善彼此间的键结)，但此种纯不锈钢系的主体仍具有加工性不良阻抗过高的缺点，难以泛用于各种轻、中负荷开关等应用上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电触头，可用于各种开关(switch)、继电器(relay)与断路器(breaker)，且具备抗熔着、耐消耗、低接触阻抗及高化学稳定性等优点，并可避免因开关长时间开闭所引起的性能劣化。

为达成上述目的，本发明的电触头包含银基及不锈钢系材料，其中，不锈钢系材料分散于银基中，且不锈钢系材料占电触头的重量百分比为0.01％至35％。

上述的电触头，所述电触头可进一步包含镍材料，所述不锈钢系材料与镍材料分散于银基当中。不锈钢系材料占电触头的重量百分比为0.01％至35％，镍材料占电触头的重量百分比为0.01％至35％。

上述的电触头，其中所述不锈钢系材料较佳是占所述电触头的重量百分比0.01％至30％。

上述的电触头，其中所述不锈钢系材料选自铁素体系(Ferrite)、奥氏体系(Austenite)、马氏体系(Martensite)其中一种或其组合。

相较先前技术，本发明的电触头的特征为其复合材料含有任一种或一种以上不锈钢材料，且另含有银或镍的强化相混合复合材质，故可以获得良好的综合性能。其中，银为主要导电路径的材料，且为排除热能不可或缺的角色。不锈钢为强化基材，可提供良好的抗熔着、耐消耗与优异的化学稳定性。镍则提供银与不锈钢间的润湿作用，使本发明的电触头得以保有较低的接触阻抗，从而延长了所述电触头的使用寿命。

附图说明

图1显示制成本发明的电触头的复合材料，包含银及不锈钢材料的光学显微镜金相组织图(倍率：X100)

图2显示制成本发明的电触头的复合材料，包含银、不锈钢及镍材料的光学显微镜金相组织图(倍率：X100)。

主要符号说明

1：银、2：不锈钢、3：镍

具体实施方式

为使本领域技术人员能理解并据以实施本发明，以下配合附图及符号详细说明，但不以此为限。

实施例1.1-1.6

请参照表1，实施例1.1至1.6为本发明的电触头，其由复合材料制成，所述复合材料包含不同重量百分比的银基及不锈钢系材料，其中，不锈钢系材质均匀分散于所述银基中。