[发明专利]含Ag层的制造方法、其装置、含Ag层及使用该含Ag层的滑动触点材料

说明书

技术领域

本发明涉及含Ag层的制造方法、其装置、含Ag层及使用该含Ag层的滑动触点材料。特别是涉及例如在直流小型电动机或位置传感器等旋转设备的机械性滑动部中使用的含Ag层的制造方法、其装置、含Ag层及使用该含Ag层的滑动触点材料。

背景技术

例如，正在积极地进行在直流小型电动机或位置传感器等旋转设备的机械性滑动部中使用的新滑动触点材料的开发及关于磨损的研究。

已知滑动触点材料的磨损大致分为粘附磨损和磨粒磨损。

粘附磨损是由于因构成滑动触点材料的金属材料彼此的熔敷而使较软的金属被撕开并移动至较硬的金属上而引起的。

另外，磨粒磨损是在硬度差异较大的材料发生滑动的情况下或者在软材料彼此中一者含有硬粒子等的情况下引起的。

作为在旋转设备的机械性滑动部中使用的滑动触点材料，例如作为直流小型电动机的整流子用途，使用使AgCd合金贴合于Cu或CuSn合金等基材上而得到的包层复合材料。

AgCd合金存在Cd的环境污染的问题，要求能够替代AgCd合金的滑动触点材料，例如开发了使AgZn合金(参照专利文献1)、AgAl合金(参照专利文献2)、AgNi合金(参照专利文献3)、分散有Ta氧化物的Ag合金基质(参照专利文献4)贴合或埋设于Cu或CuSn合金等基材而得到的包层复合材料。

另外，在专利文献5中公开了：例如作为在旋转设备的机械性滑动部中使用的滑动触点材料的电刷用途，使用Pd与Ag的合金。

另一方面，例如作为直流小型电动机的电刷用途，使用在具有弹性的基材的表面上铆接加工有AgC烧结体的材料，但也使用能够省略铆接加工而制造的将AgPd合金(Pd重量50％)等贵金属层包覆到基材上而成的包层复合材料。

AgPd合金的硬度、耐磨损性、对整流时产生的火花的磨损性、接触电阻稳定性优良，是适合于用作电刷的材料。

AgPd合金层要求抑制原材料的使用量，除压延以外，还已知通过镀覆法或真空蒸镀法以薄膜的形式形成的方法。

在通过镀覆法在基材的表面上涂布AgPd合金的情况下，存在镀覆的条件设定非常困难、可形成的AgPd合金的组成的自由度小这样的问题。另外，为了提高作为旋转设备的寿命而加厚AgPd合金层的膜厚时，AgPd合金层的内部应变增大，因此，在进行厚膜化时，存在成膜时容易产生裂纹、膜厚的自由度小这样的问题。

通过真空蒸镀法在基材的表面上涂布AgPd合金时，存在所得到的AgPd合金层与基材的密合性低、在用于旋转设备而使其滑动时AgPd合金层容易剥离这样的问题，因而难以实用化。另外，在真空蒸镀法中，成膜中AgPd合金的微粒的粒径增大，因而，构成AgPd合金层的组织的AgPd合金的微粒的粒径越向上越大。

通过上述方法形成的AgPd合金层的组织难以使构成组织的AgPd合金的微粒的粒径在厚度方向上达到均匀，AgPd合金层的组织中包含粒径大的粗大粒子。如果该粗大粒子在电刷等滑动触点材料的磨损时发生剥离，则会咬入滑动触点材料的接触部，导致接触部的接触不良及作为旋转设备的寿命的波动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-260078号公报

专利文献2：日本特开平8-283885号公报

专利文献3：日本特开2002-42584号公报

专利文献4：日本特开2010-280971号公报

专利文献5：日本特公平03-71754号公报

专利文献6：日本特开2006-111921号公报

发明内容

发明所要解决的问题

这样，例如对于在基材的表面上涂布有AgPd合金层的包层复合材料而言，难以使构成AgPd合金层的组织的AgPd合金的微粒的粒径在厚度方向上达到均匀。

除上述AgPd合金层以外，对于在基材的表面上涂布有AgCu合金层和AgNi合金层等Ag合金层、以及Ag非金属复合层等含Ag层的包层复合材料而言，其状况与AgPd合金层同样，难以使构成含Ag层的组织的Ag合金的微粒或构成Ag与非金属的复合层的Ag与非金属的复合材料的微粒的粒径在厚度方向上达到均匀。

用于解决问题的方法