以下、本発明の実施形態について詳細に� ��明する。

 本発明の実施形態に係る電気接点材料は� ��Cuを1~15質量%、Niを0.01~0.7質量%含有し、残部� ��Agおよび不可避的不純物からなるAg-Cu-Ni合金 の表層部に、Cuを内部酸化させるのに必要な� ��素量を上回る酸素量が供給されて得られ、� ��層部に酸素濃縮層を有する。

[Cuについて]
 Cuは、内部酸化されることにより、CuO粒子� �Ag-Cu-Ni合金中に供給する役割を有する。Ag-Cu- Ni合金の少なくとも表面から所定深さ以上の� ��囲までCuO粒子を分散させることにより、該� ��金を電流の開閉がなされる電気接点に用い� ��場合、溶着が生じにくくなる。

 内部酸化処理を施すAg-Cu-Ni合金中のCuの含 有量は、1~15質量%であることが必要である。C uの含有量が1質量%未満では、Ag-Cu-Ni合金中に� ��じるCuO粒子が少なくなり、電流の開閉がな� ��れる電気接点に用いた場合に溶着が生じや� ��くなる。Cuの含有量が15質量%を上回ると、� �部酸化処理により酸素をAg-Cu-Ni合金中に侵入 させようとしても、合金中のCu原子の数が多� ��ため、酸素は表面付近でCuと結合して酸化� �膜を形成してしまい、CuO粒子を合金中に分� �させて生じさせることができなくなる。表� �に酸化皮膜が形成されると、接触抵抗が著� �く大きくなってしまう。

 CuO粒子は、Ag-Cu-Ni合金を電流の開閉がな� �れる電気接点に用いた場合に、溶着を生じ� �くくする役割を有する。Ag-Cu-Ni合金の表面か ら、深さ5μm以上の範囲まで分散させること� �好ましく、CuO粒子の平均粒径は、5μm以下で� ��ることが好ましい。

[Niについて]
 Niは、CuO粒子を微細化する役割を有する。Cu O粒子の平均粒径が5μmを上回ると、接触抵抗� ��大きくなりすぎ、電気接点材料としては不� ��となる。

 内部酸化処理を施すAg-Cu-Ni合金中のNiの含 有量は、0.01~0.7質量%であることが必要である 。Niの含有量が0.01質量%未満では、CuO粒子を� �細化する効果が十分には得られない。一方� �Niの含有量を0.7質量%を上回らせることは通� �の溶解法ではできない。

[酸素濃縮層について]
 酸素濃縮層は、前述のように、Ag-Cu-Ni合金� �表層部に存在する層であり、Agマトリックス 中に酸素が固溶し、中心部のAgマトリックス� ��りも酸素濃度が高い層のことである。酸素� ��縮層は、CuO粒子が分散したAg-Cu-Ni合金を電� �接点に用いた際、電流を開閉してアークが� �じてもCuOが還元されることを防ぐ役割を有� �ている。また、Ag-Cu-Ni合金の場合、熱力学的 には、酸素原子はAg-Cu-Ni合金中に固溶してい� ��よりも、Cuと結合してCuOを形成している方� �安定しているので、酸素濃縮層には必ずCuO� �子が存在していることになる。

 CuO粒子の融点は1000℃以上であり、Ag-Cu-Ni� ��金の融点である810℃程度よりも高いので、A g-Cu-Ni合金の表層部に所定量以上のCuO粒子が� �在すると、該Ag-Cu-Ni合金を電気接点に用いて アークが発生した場合でも、溶着が発生しに くくなる。

 しかし、アークが発生してCuO粒子が還元� ��れて金属銅となり、Ag-Cu-Ni合金の表層部に� �酸化物の濃度が約1質量%よりも低い酸化物希 薄層が生じると、該酸化物希薄層中に含まれ るCuO粒子の量は少なくなっているため、溶着 が発生しやすくなる。

 これに対し、酸素濃縮層は酸素濃度が高� ��層であり、電流を開閉してアークが生じて� ��CuO粒子が還元されることを防ぐので、酸化� ��希薄層が生じることを防ぐ。そのため、Ag-C u-Ni合金の表層部に酸素濃縮層が存在すると� �溶着の発生が防止される。

 酸素濃縮層の合金表面からの厚さは、0.1� �m以上であることが好ましい。酸素濃縮層の� ��金表面からの厚さが0.1μm未満では、電流を� ��閉してアークが生じた際にCuOが還元される� ��とを防ぐ効果が不十分となるか、該効果を� ��期間持続させることができない。

[製造方法について]
 次に、本発明の実施形態に係る電気接点材� ��の製造方法について説明する。

 本発明の実施形態に係る電気接点材料の� ��造方法の特徴は、Cuを1~15質量%、Niを0.01~0.7� �量%含有し、残部がAgおよび不可避的不純物� �らなるAg-Cu-Ni合金の表層部に、Cuを内部酸化� ��せるのに必要な酸素量を上回る酸素量を供� ��して、酸素濃縮層を形成させることにある� ��

 酸素を供給する処理が施されるAg-Cu-Ni合� �の各成分、酸素濃縮層については前述の通� �であるので、これらについては詳細な説明� �省略し、合金内部に酸素を供給する処理に� �いて主に説明する。

 合金内部に酸素を供給する処理には、内� ��酸化処理と酸素濃縮化処理がある。

(内部酸化処理)
 内部酸化は、酸素原子が金属内部に拡散し� ��いく速度の方が、金属原子が表面に移動す� ��速度よりも速いため、金属表面に酸化皮膜� ��形成されず、金属内部に酸素原子が拡散し� ��いき、金属内部に酸化物を形成する現象で� ��り、特定の合金、例えばAg合金等で見られ� �現象である。

 内部酸化処理の条件には、熱処理温度、� ��素分圧および熱処理時間の3条件がある。

 熱処理温度は、600~800℃とすることが好ま しい。熱処理温度が600℃未満では、Ag-Cu-Ni合� ��中に酸素原子が十分に拡散していかず、合� ��表面からある程度以上の深さ範囲について� ��十分な内部酸化を行うことが難しい。一方� ��Cuを1~15質量%、Niを0.01~0.7質量%含有するAg-Cu-N i合金の融点は、810℃程度であるので、熱処� �温度が800℃を超えると溶融してしまうおそ� �がある。

 酸素分圧は、0.02MPa以上1.0MPa未満とするこ とが好ましい。酸素分圧が0.02MPa未満では、� �分な内部酸化に必要な酸素量をAg-Cu-Ni合金中 に供給することが難しい。一方、酸素分圧が 1.0MPa以上となると、内部酸化処理のための装 置が大がかりとなり、経済的ではない。

 熱処理時間は、24~60時間とすることが好� �しい。熱処理時間が24時間未満では、十分な 内部酸化に必要な酸素量をAg-Cu-Ni合金中に供� ��することが難しい。一方、熱処理時間が60� �間を超えても、Ag-Cu-Ni合金中に供給できる酸 素量は熱処理時間が60時間の場合と比べて微� ��に止まるので、熱処理時間を60時間よりも� �くすることは経済的ではない。

(酸素濃縮化処理)
 Ag-Cu-Ni合金の場合、熱力学的には、酸素原� �はAg-Cu-Ni合金中に固溶しているよりも、Cuと� ��合してCuOを形成している方が安定している� ��したがって、Ag-Cu-Ni合金中に固溶し、内部� �拡散して行った酸素原子は、周囲にCu原子が あれば、結合してCuOとなる。このため、Ag-Cu- Ni合金中に酸素原子を固溶させるためには、C uの内部酸化に必要な量を上回る酸素量をAg-Cu -Ni合金中に供給することが必要である。

 Ag-Cu-Ni合金中に酸素原子を固溶させるた� �には、さらには酸素濃縮層を、合金表面か� �所定の範囲、例えば表面から0.1μm以上形成� �せるためには、内部酸化処理の後に適切な� �素濃縮化処理をすることが必要である。

 このため、前記条件による内部酸化処理� ��行った後に降温して、さらに温度:100~300℃� �酸素分圧:0.02MPa以上1.0MPa未満、時間:6~24hの酸 素濃縮化処理を行うことが好ましい。これに より、Ag-Cu-Ni合金表層部への酸素原子の固溶� ��をさらに増加させることができる。Ag-Cu-Ni� �金中へ固溶できる酸素量は、低温ほど多く� �るので、熱処理温度を100~300℃にすることで� ��酸素の最大固溶量を増加させることができ� ��。ただし、熱処理温度を100~300℃にすると酸 素原子の拡散速度は小さくなるので、この温 度範囲における酸素濃縮化処理では、酸素原 子の固溶量が増加するのはAg-Cu-Ni合金の表層� ��のみである。

 他方、Ag-Cu-Ni合金を電気接点に用いた場� �に溶着を抑制するためには、表層部のCuO粒� �が還元されないようにすることが重要であ� �。したがって、熱処理温度が600~800℃である� ��初の内部酸化処理によりAg-Cu-Ni合金の表面� �らある程度の深さ範囲までCuO粒子を生じさ� �た後、熱処理温度を100~300℃とした酸素濃縮� ��処理を行って、Ag-Cu-Ni合金の表層部の固溶� �素量を増加させることは、溶着を抑制する� �で効果的である。

 この酸素濃縮化処理は、熱処理温度が600~ 800℃の内部酸化処理を行った後、例えば、引 き続き酸素分圧:0.02MPa以上1.0MPa未満の雰囲気� ��でゆっくりと降温させて、100~300℃の温度範 囲に6~24h曝されるような処理でもよい。

[製品への適用]
 本発明の実施形態に係る電気接点材料は、� ��1、2に示す、特許文献1に記載のような温度� ��ューズ10の可動電極12に好適に用いることが できる。図1は、温度ヒューズ10の平常時の断 面図であり、図2は作動後の断面図である。

 図1に示すように、この温度ヒューズ10は� ��金属ケース12と、可動電極14と、リード線16� ��18と、絶縁材20と、圧縮バネ22、24と、感温� �26とを主要構成要素としてなる。

 可動電極14は、導電性の金属ケース12の内 面に接触しながら移動し得るようになってい る。可動電極14と絶縁材20との間には圧縮バ� �22が備えられており、可動電極14と感温材26� �の間には圧縮バネ24が備えられている。

 図1に示す平常時においては、圧縮バネ22� ��24はそれぞれ圧縮状態にある。圧縮バネ22よ り圧縮バネ24の方が伸びようとする力が強く� ��っており、可動電極14は絶縁材20側に付勢さ れ、可動電極14はリード線16に圧接されてい� �。このため、リード線16、18を電子機器など� ��配線に接続すると、電流は、リード線16、� �動電極14、金属ケース12、リード線18の順に� �れる。

 感温材26は、有機物質、例えば150℃の融� �を有するアジピン酸などを使用することが� �きる。所定の作動温度に達すると、感温材26 は軟化または溶融するため、圧縮バネ24は除� ��されて伸張する。これに伴い、圧縮バネ22� �圧縮状態が解放され、圧縮バネ22が伸張する ことにより、可動電極14とリード線16とは離� �して通電が遮断される。

 このように所定の温度に達すると通電を� ��断する機能を有する温度ヒューズを、電子� ��器などの配線に接続することにより、機器� ��異常過熱による機器本体の破損や火災など� ��事前に防止することができる。

 可動電極14とリード線16との離隔が進む際 、可動電極14とリード線16との間に微小なア� �クが発生することがあり、特に可動電極14と リード線16との離隔がゆっくりと進む際にア� ��クが発生しやすい。しかし、本発明の実施� ��態に係る電気接点材料を用いて可動電極14� �構成しておけば、アークが発生してもCuO粒� �が還元される量が極めて少ないので、可動� �極14とリード線16とが溶着することは強く抑� ��される。

 本発明の実施形態に係る電気接点材料は� ��温度ヒューズの可動電極以外にも、電流の� ��閉をする電気接点に好適に用いることがで� ��、例えば図3に示すリレー30の固定接点32お� �び可動接点34にも好適に用いることができる 。図3において、36は可動接触片(接点バネ)、3 8は端子、40は接極子(可動鉄片)、42は復帰バ� �、44はコイル、46は鉄心、48は継鉄である。