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Publication number: BE551692A
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Description


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   La présente invention est relative à un conducteur, utilisé en électricité, pourvu de   recouvrements   isolants, et constitué par du cuivre ou des alliages   de Suivre,   et se présentant sous forme   éti-   rée, comme des fils ou des barres;.

   De plus, l'invention concerne aussi un procédé pour la fabrication de fils de- cette espèce qui peu- vent encore porter au-dessus de la oouohe isolante, résistante à la chaleur, produite conformément   à   l'invention, une oouohe constituée par des laques au silioone ou une guipure en fibres de verre., pour isoler des fils ou des barres en cuivre ou en alliages de cuivre, on a, jusqu'à présent, utilisé des résines synthétiques ou des laques des espèces les plus diverses qui, en-général, ne donnent pas aux fils une résistance bien élevée à la température.

   La question du matériau isolant a une importance particulière pour l'équipement 

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 de transformateurs ou de machines électriques, dont la capacité de charge dépend dans une grande mesure des valeurs que peut atteindre la température dans les parties parcourues par le courant, surtout dans les enroulements, sans que se présentent des ennuis de fonction- nement ou des détériorations. A ce jour, on a généralement utilisé pour les enroulements de ces appareils ou machines des fils, qui étaient isolés avec de la gomme laque, isolement qui est particuliè- rement sensible aux augmentations de température constatées dans les enroulements.

   Depuis qu'on connaît des matières synthétiques   résis-   tantes à la chaleur, on s'efforce de remplacer l'isolement en gomme laque par un recouvrement en laque au silicone, car les isolements en silicone supportent sans destruction appréciable un échauffement non/ allant jusque 200 . Compte/tenu de ce que les recouvrements de cette nature n'adhèrent pas   d'une   manière suffisamment stable et résistante aux températures indiquées, étant donné qu'il se présente déjà une oxydation de la surface du cuivre enlevant ou désagrégeant le recou- vrement, on ne peut pratiquement pas dépasser avec ces fils les li- mites de température de 200 . 



   Or, on a trouvé qu'on peut vaincre ces inconvénients, touchant encore pour beaucoup d'objets également les fils isolés avec de la résine au silicone, si on pourvoit des fils ou barres ou d'autres conducteurs.électriques sous forme étirée,   d'un   recouvrement en sur- face, qui est constitué en ordre principal par du bioxyde de siliciu. et qui contient aussi des métaux étrangers déterminés en quantités allant de 0,01 à 1 %. suivant l'invention, entrent en considération comme métaux, les métaux lourda qui accusent un poids spécifique au- périeur à 5 gr/om3 et qui appartiennent au groupe arsenic, cérium, fer, cobalt, cuivre et vanadium. On ne sait pas avec certitude si ces   métaux se présentent dans la couche de SiO2 tels quels ou sous forme    de leurs oxydes ou de leurs silicates.

   De même, il n'est pas   absolu-   ment nécessaire que la teneur en métal soit uniforme sur toute l'é-   @   paisseur de la couche de recouvrement. Le métal peut aussi se trouver enrichi à la face limite de la couche de recouvrement contre la sur- 

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 face du conducteur se trouvant juste en dessous, dono du fil de   cui-   vre ou de la barre de cuivre. 



   Les conducteurs électriques, en cuivre ou en alliages de cui- vre, tels que fils ou barres, pourvus suivant l'invention d'une cou- ohe de recouvrement de l'espèce décrite, qui, la plupart du temps, ne dépasse pas une épaisseur de 1 , sont protégés de manière   certai-   ne oontre l'oxydation aux températures élevées; de plus, la couche, lorsqu'elle est apportée par le procédé encore décrit ci-après, per- met, grâce à son élasticité, un pliage ou une torsion du fil, sans   s'aplatir   ni s'endommager.

   Si on utilise la couche de recouvrement comme base pour des recouvrements en laque au silioone ou des guipu- res en soie de verre, elle empêche l'enlèvement et le détachement de la couche de laque au silicone même à des températures élevées et favorise aussi l'adhérence d'un recouvrement constitué par de la soie de verre. pour fabriquer les conducteurs protégés suivant   1''invention,   on procède de la sorte : le fil ou la barre est traité, de préférence par immersion, aveo une solution de silicate alcalin, et le liquide est séché en une mince couche uniforme par éohauffement à des tempé- ratures allant jusqu'à 350 , de préférence allant jusqu'à 250 . Il convient que oe séchage ait   lieu 4   l'air. 



   Il est important pour les propriétés, le pouvoir de recouvre- ment et la faculté d'adhérence de la couche qu'ait lieu une flooula- tion réglée de la solution, qui recouvre la surface du conducteur, en des points de floculation produits   intentionnellement,   ces centres de        floculation   peuvent être des ions de métaux qui peuvent arriver dans la couche de manières différentes; dans oertaines circonstances, il suffit cependant déjà que la floculation accélérée et réglée du bio- xyde de silioium soit provoquée par contact de la solution avec les fins fils de soie de verre de la guipure. 



   Suivant des formules d'exécution préférentielles, ou bien on constituera la solution de silicate alcalin de façon qu'elle attaque le métal du fil ou de la barre qui se trouve en dessous et   amené   de 

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 cette manière le métal en solution, ou bien on provoquera ou on favo- risera ce processus par le traitement à chaud à des températures al- lant jusqu'à 350 .

   En outre, on peut ajouter à la solution de   sili-   cate alcalin des sels des métaux mentionnés ci-avant en quantités telles que la teneur de la couche en métal   s'établisse   après séchage dans des limites comprises entre 0,01 et 1%. ceci entraîne l'avanta- ge qu'on n'est pas tributaire des métaux qui fournissent la couche de base, 
Suivant'une autre formule d'exécution, on peut également pro- voquer une oxydation du conducteur non protégé si le fil ou la barre est chauffé(e) à l'air à des températures comprises entre 100 et 200  avant le traitement avec la solution de silicate alcalin, ce qui don- ne naissance   à   une couche d'oxyde, à partir de laquelle la solution de silicate peut alors très facilement transformer le cuivre en oxy- de ou en silicate.

   En alternative, on peut aussi ajouter   à   la solu- tion des sels'd'ammonium ou des hypochlorites, par exemple des hypo-   chloritea   alcalins, qui attaquent la surface du métal du conducteur, la décapent dans une certaine mesure, de telle sorte que les combi- naisons résultantes passent à nouveau facilement dans la solution de silicate alcalin et ainsi dans la couche d'acide silicique se formant par suite du séchage, pour cette raison, il est avantageux d'ajouter les métaux sous forme de sels complexes d'ammonium de métaux, à la solution de silicate alcalin. 



   Les fils et barres conformes à l'invention, qui suivant le procédé décrit sont pourvus   d'une   couche isolante de' recouvrement ou   @   d'une couche intermédiaire, sont extraordinairement résistants à l'o- xydation et peuvent être ohauffés à des températures allant jusqu'à   4000   sans changement appréciable de la surface de cuivre. La couche   diacide   silicique contenant du métal constitue en outre un support   excellent   pour les recouvrements isolants en laques ou résines résis- tant à la chaleur. 



   Le procédé de l'invention en question est expliqué plus,en détails à   l'aide   des quelques exemples   ci-après:   

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   EXEMPLE   1 : . Après dégraissage galvanique, rinçage et séchage à   l'air,     on -   fait passer un fil de cuivre dans une solution de la composition sui vante : 100 cm3 de solution de verre soluble (d = 1,27), rapport moléculaire   Na2O/SiO2 = 1/4,3 .    



  380 om3 d'eau 
1 gr de nitrate de cobalt. 



   La teneur en substance solide comporte 5,7 %. 



   La vitesse de passage dans la solution est réglée de manière qu'il adhère 1 mg de solution par cm2 de surface de fil. Le fil re- couvert de cette façon est séché à l'air, opération au cours de la- quelle, selon le temps dont on dispose pour le séchage, la températu- re peut varier entre l'ambiance et 350 . Si   l'épaisseur   de la couche ne suffisait pas encore, le processus peut être   répété   une ou plu- sieurs fois avec la même solution et à peu près la même quantité de liquide. Ensuite, le fil peut être laqué avec de la laque au silicone et être utilisé pour la fabrication d'une bobine de moteur, qui peut aussi être encore imprégnée ultérieurement avec de la résine au sili-   oone.   



  EXEMPLE 2 : 
Un fil de ouivre brut est dégraissé par voie galvanique,   rin-   cé et séché, et ensuite chauffé à l'air à 200 . Après refroidissement on le fait passer dans une solution qui contient   100 cm3   de verre   so   lubie, de d = 1,31, dans 500 cm3 d'eau, ce qui correspond à une te- neur en matière solide de 4,5 %. La vitesse est réglée de manière qu'il se dépose à nouveau 1 mg de solution par   orna   de surface de fil. 



  Au cours du séchage subséquent, le fil recouvert est guipé de   maniè-   re oonnue en soi aveo de la soie de verre, et après guipure il est encore plongé dans la solution mentionnée ci-avant et porté alors à des températures de 250 . 

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   EXEMPLE 3 :   Des   barres de cuivre d'un moteur d'induction avec induit en court-circuit sont décapées dans une solution acide, rincées dans de l'eau et plongées pendant quelques secondes dans une solution qui contient :   100 om3 de verre soluble de d = 1,27 avec rapport moléculaire Na2O/ SiO2 = 1/4,3    
1,2 gr de nitrate d'ammonium oérique 
340 cm3 d'eau (substance solide 6,2 %). 



   Après sortie des barres hors de la solution, on laisse sé- cher à l'air la solution adhérente, qui représente environ 0,5 à 5 mg par cm2 de surface, et on soumet les barres à un traitement de deux heures dans un four à une température de 330 . 



   Les barres sont désormais protégées contre l'oxydation,   oon-   ;tre la ternissure lors de l'entreposage, et contre la corrosion dans des atmosphères humides, acides ou contenant des vapeurs dteau salée. 



  Elles peuvent être placées de manière connue dans les rainures d'in- duits en   court-circuit   et être court-circuitées par exemple aux fa- ces antérieures au moyen de fils ou d'anneaux en ouivre soudés. La couche portectrice ne doit pas être éliminée avant la soudure. Elle isole en même temps les barres de cuivre contre tout contact métalli- que avec les faces latérales des rainures dans le corps en acier au silicium.

Claims

REVENDICATIONS EMI7.1 #3S OSSS SS tSSSS ±#± aSS S!# 5 S b Sï Sh ES 3 â*vS flSESSS SS 35 *±# S S> # *"* ** 1) conducteurs isolés, résistants à la chaleur, de forme éti- rée, pour usages électriques, tels que fils ou barres en ouivre ou en alliages riches en cuivre, caractérisés par le fait qu'ils sont recouverts en surface d'une couche de bioxyde de silicium, qui con- tient de 0,01 à 1 % de métaux, en proportion de plus de 5,0 gr/om3, métaux choisis du groupe arsenic, oérium, fer, cobalt, ouivre et va- nadium.

2) conducteurs isolés, résistants à la chaleur, suivant la re- vendication 1, caractérisés par le fait qu'ils sont pourvus dtun re- couvrement en résine au silioone, 3) conducteurs isolés, résistants à la chaleur, suivant la re- vendication 1, caractérisés par le fait qu'ils sont guipés de soie de verre.

4) procédé pour la fabrication de conducteurs isolés, résis- tants à la chaleur, suivant les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le conducteur est traité avec une solution de silica- te alcalin, et que la solution y adhérant est alors séchée en une couche mince de forte adhérence, à des températures allant jusque 350 , de préférence jusque 250 .

5) procédé,suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le conducteur est traité avec une solution de silicate alcalin, qui contient des combinaisons solubles dans les alcalis de métaux des groupes arsenio, oérium, fer, cobalt, cuivre et vanadium.

6) procédé, suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que le conducteur est traité avec une solution de silicate alcalin, qui contient les métaux sous forme de combinaisons complexes d'ammo- nium de métaux.

7) Procédé, suivant les revendications 1 à 6, caractérisé par EMI7.2 le fait que le conducteur est réchauffé k l'air â, des températures comprises entre 100 et 200 , avant le traitement aveo la solution de silicate alcalin.