JPH10340628A - 耐熱導体 - Google Patents
耐熱導体Info
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- JPH10340628A JPH10340628A JP9148191A JP14819197A JPH10340628A JP H10340628 A JPH10340628 A JP H10340628A JP 9148191 A JP9148191 A JP 9148191A JP 14819197 A JP14819197 A JP 14819197A JP H10340628 A JPH10340628 A JP H10340628A
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Landscapes
- Wire Processing (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期使用に耐え得る安定した耐熱性および導
電性を示す耐熱導体を提供する。 【解決手段】 Ｃｕ導体の外周に、Ｃｒメッキ層および
Ｎｉメッキ層を順に設けて、Ｃｕ中にＮｉが拡散するこ
とを防止する。Ｃｒメッキ層の厚さは０．２〜２μｍ、
Ｎｉメッキ層の厚さは１〜５μｍが好ましい。
電性を示す耐熱導体を提供する。 【解決手段】 Ｃｕ導体の外周に、Ｃｒメッキ層および
Ｎｉメッキ層を順に設けて、Ｃｕ中にＮｉが拡散するこ
とを防止する。Ｃｒメッキ層の厚さは０．２〜２μｍ、
Ｎｉメッキ層の厚さは１〜５μｍが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性と高導電性
を兼ね備えた耐熱絶縁電線用の耐熱導体に関する。
を兼ね備えた耐熱絶縁電線用の耐熱導体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、耐熱絶縁電線としてはたとえ
ばセラミック被膜線やガラス巻線などが知られており、
セラミック被膜線は、耐熱導体表面に熱分解法やゾルゲ
ル法などの塗布法、あるいはＣＶＤ法やＰＶＤ法などの
気相法によりセラミックコーティングを施して作製さ
れ、ガラス巻線は、耐熱導体にガラスやアルミナなどの
繊維を巻き付けて作製されている。
ばセラミック被膜線やガラス巻線などが知られており、
セラミック被膜線は、耐熱導体表面に熱分解法やゾルゲ
ル法などの塗布法、あるいはＣＶＤ法やＰＶＤ法などの
気相法によりセラミックコーティングを施して作製さ
れ、ガラス巻線は、耐熱導体にガラスやアルミナなどの
繊維を巻き付けて作製されている。
【０００３】一般的な金属Ｃｕ導体は、高温において空
気中の酸素と反応し表面に酸化層が形成されることによ
って機械的特性が低下してしまうため、そのような高温
における機械的強度の低下が少ないものが、耐熱導体と
して使用されている。具体的には、Ａｇ線、Ｎｉ線、ス
テンレス鋼（以下ＳＵＳと記す）線などのようにＣｕ以
外の金属導体、あるいはＮｉメッキＣｕ線、Ｎｉクラッ
ドＣｕ線、ＳＵＳクラッドＣｕ線などのように、Ｃｕの
表面に酸素を遮断する層を形成するようにした導体が、
耐熱導体として例示される。
気中の酸素と反応し表面に酸化層が形成されることによ
って機械的特性が低下してしまうため、そのような高温
における機械的強度の低下が少ないものが、耐熱導体と
して使用されている。具体的には、Ａｇ線、Ｎｉ線、ス
テンレス鋼（以下ＳＵＳと記す）線などのようにＣｕ以
外の金属導体、あるいはＮｉメッキＣｕ線、Ｎｉクラッ
ドＣｕ線、ＳＵＳクラッドＣｕ線などのように、Ｃｕの
表面に酸素を遮断する層を形成するようにした導体が、
耐熱導体として例示される。
【０００４】ところで近年、これら耐熱電線にはこれま
で以上に厳しい温度条件や電気特性が要求されるように
なり、４００℃の高温でも機械的強度の低下が少ないと
いうすぐれた耐熱性とともに高い導電性を、長期に亘っ
て示すことが求められている。
で以上に厳しい温度条件や電気特性が要求されるように
なり、４００℃の高温でも機械的強度の低下が少ないと
いうすぐれた耐熱性とともに高い導電性を、長期に亘っ
て示すことが求められている。
【０００５】しかしながら、上記した従来の耐熱導体に
よってでは、そのような要求が充分に満たされていると
はいえず、耐熱性と導電性のどちらかを用途に合わせて
犠牲にしているが現状である。
よってでは、そのような要求が充分に満たされていると
はいえず、耐熱性と導電性のどちらかを用途に合わせて
犠牲にしているが現状である。
【０００６】たとえば、上記した従来の耐熱導体のう
ち、Ａｇ線はＣｕ線よりも高い導電率を有しているが、
高温での長期使用では軟化して機械的強度が極端に低下
してしまうため、耐熱性に問題がある。Ｎｉ線やＳＵＳ
線は、４００℃程度の高温においても表面に酸化層が生
じにくくすぐれた耐熱性を示すが、導電率はＣｕ線より
も格段に低いため高導電率が要求される用途には不向き
である。ＳＵＳクラッドＣｕ線は、大気中の酸素が最外
層のＳＵＳ層によって遮られて内側のＣｕ層に達しない
ため、酸化層が生じるおそれもなく、４００℃程度の温
度領域での長期使用においても導電率が変化しにくい。
しかしながらＳＵＳ層の厚さは、加工性の問題から数十
μｍ以下にすることは困難であり、そのような厚さのＳ
ＵＳ層を備えることによって導電率はＣｕ線に比べて低
くなってしまう。したがって高導電率が要求される用途
にはあまり適さない。
ち、Ａｇ線はＣｕ線よりも高い導電率を有しているが、
高温での長期使用では軟化して機械的強度が極端に低下
してしまうため、耐熱性に問題がある。Ｎｉ線やＳＵＳ
線は、４００℃程度の高温においても表面に酸化層が生
じにくくすぐれた耐熱性を示すが、導電率はＣｕ線より
も格段に低いため高導電率が要求される用途には不向き
である。ＳＵＳクラッドＣｕ線は、大気中の酸素が最外
層のＳＵＳ層によって遮られて内側のＣｕ層に達しない
ため、酸化層が生じるおそれもなく、４００℃程度の温
度領域での長期使用においても導電率が変化しにくい。
しかしながらＳＵＳ層の厚さは、加工性の問題から数十
μｍ以下にすることは困難であり、そのような厚さのＳ
ＵＳ層を備えることによって導電率はＣｕ線に比べて低
くなってしまう。したがって高導電率が要求される用途
にはあまり適さない。
【０００７】一方、ＮｉメッキＣｕ線やＮｉクラッドＣ
ｕ線は、耐熱性もよく導電率もＣｕ線に比べて低下も少
なく、耐熱絶縁電線用の耐熱導体として一般的である。
ｕ線は、耐熱性もよく導電率もＣｕ線に比べて低下も少
なく、耐熱絶縁電線用の耐熱導体として一般的である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｎｉと
Ｃｕとが接していると相互拡散が生じ易く、４００℃以
上の温度で長期に亘って使用した場合には、Ｃｕ中にＮ
ｉが拡散することによる導電率の低下が起こる。さら
に、Ｃｕの表面を覆っているＮｉがＣｕ中に全て拡散す
るようなことが局所的にでも起これば、その部分のＣｕ
は外気に触れるようになり酸素と反応してＣｕＯやＣｕ
2 Ｏのような酸化層が形成され、最悪の場合に導体の断
線や被膜剥離が生じる。このように、ＮｉメッキＣｕ線
やＮｉクラッドＣｕ線は、耐熱性も導電性も良好ではあ
るが長期使用に耐え得るだけの信頼性には欠けるという
難点を有している。
Ｃｕとが接していると相互拡散が生じ易く、４００℃以
上の温度で長期に亘って使用した場合には、Ｃｕ中にＮ
ｉが拡散することによる導電率の低下が起こる。さら
に、Ｃｕの表面を覆っているＮｉがＣｕ中に全て拡散す
るようなことが局所的にでも起これば、その部分のＣｕ
は外気に触れるようになり酸素と反応してＣｕＯやＣｕ
2 Ｏのような酸化層が形成され、最悪の場合に導体の断
線や被膜剥離が生じる。このように、ＮｉメッキＣｕ線
やＮｉクラッドＣｕ線は、耐熱性も導電性も良好ではあ
るが長期使用に耐え得るだけの信頼性には欠けるという
難点を有している。
【０００９】このように従来の耐熱導体は一長一短であ
って、耐熱性、導電率および長期使用の信頼性の全てを
満足するものは、未だ得られていない。本発明は上記事
情から、従来の耐熱導体の難点を解消しようとして成さ
れたものであり、長期使用に耐え得る安定した耐熱性お
よび導電性を示す耐熱導体を提供することを、その目的
としている。
って、耐熱性、導電率および長期使用の信頼性の全てを
満足するものは、未だ得られていない。本発明は上記事
情から、従来の耐熱導体の難点を解消しようとして成さ
れたものであり、長期使用に耐え得る安定した耐熱性お
よび導電性を示す耐熱導体を提供することを、その目的
としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の耐熱導体は、Ｎ
ｉの拡散を妨げるためにＮｉとＣｕとの間にバリアを設
けたものであり、Ｃｕ導体の外周に、Ｃｒメッキ層およ
びＮｉメッキ層を順に設けてなることを特徴としてい
る。
ｉの拡散を妨げるためにＮｉとＣｕとの間にバリアを設
けたものであり、Ｃｕ導体の外周に、Ｃｒメッキ層およ
びＮｉメッキ層を順に設けてなることを特徴としてい
る。
【００１１】本発明においてＣｒメッキ層の厚さは、
０．２〜２μｍであることが好ましく、０．２μｍより
薄い場合には、メッキ膜が比較的粗い多孔質になり易
く、バリアとしての効果が不十分になるので、好ましく
ない。一方、Ｃｒメッキ層は非常に硬質のメッキ膜とな
り２μｍを超えて厚い場合には高温下でクラックを生じ
易くなるので、やはり好ましくない。
０．２〜２μｍであることが好ましく、０．２μｍより
薄い場合には、メッキ膜が比較的粗い多孔質になり易
く、バリアとしての効果が不十分になるので、好ましく
ない。一方、Ｃｒメッキ層は非常に硬質のメッキ膜とな
り２μｍを超えて厚い場合には高温下でクラックを生じ
易くなるので、やはり好ましくない。
【００１２】本発明においてＮｉメッキ層は、耐熱層と
しての作用の他、Ｃｒメッキ層におけるクラック発生防
止の作用を有しており、その厚さは１〜５μｍであるこ
とが好ましい。Ｎｉメッキ層の厚さが１μｍより薄い場
合にはＣｒメッキ層に対するクラック防止効果が不十分
になり、５μｍを超える場合にはＮｉ自体の導電性が低
いため耐熱導体の導電性が低下するので、ともに好まし
くない。
しての作用の他、Ｃｒメッキ層におけるクラック発生防
止の作用を有しており、その厚さは１〜５μｍであるこ
とが好ましい。Ｎｉメッキ層の厚さが１μｍより薄い場
合にはＣｒメッキ層に対するクラック防止効果が不十分
になり、５μｍを超える場合にはＮｉ自体の導電性が低
いため耐熱導体の導電性が低下するので、ともに好まし
くない。
【００１３】本発明の耐熱導体は、Ｃｕ導体の外周表面
に電気メッキなど常法によって、Ｃｒメッキ層とＮｉメ
ッキ層を順に設けることにより、容易に得ることができ
る。電気メッキ法によればメッキ厚さの調整は容易であ
り、得られるメッキ層は多孔性ではあるが合金層を作ら
ないので可撓性に富む。Ｃｒメッキ層がＮｉメッキ層と
Ｃｕ導体との中間に入ることで、Ｎｉ／Ｃｕの相互拡散
に対するバリア層の働きをする。なお、本発明において
Ｃｕ導体としてはとくに制限はないが、純度９９．９％
以上の高導電率のものの使用が好ましい。
に電気メッキなど常法によって、Ｃｒメッキ層とＮｉメ
ッキ層を順に設けることにより、容易に得ることができ
る。電気メッキ法によればメッキ厚さの調整は容易であ
り、得られるメッキ層は多孔性ではあるが合金層を作ら
ないので可撓性に富む。Ｃｒメッキ層がＮｉメッキ層と
Ｃｕ導体との中間に入ることで、Ｎｉ／Ｃｕの相互拡散
に対するバリア層の働きをする。なお、本発明において
Ｃｕ導体としてはとくに制限はないが、純度９９．９％
以上の高導電率のものの使用が好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下実施例にしたがって本発明の
詳細を説明する。
詳細を説明する。
【００１５】実施例１ 外径０．５ｍｍのＣｕ素線に、厚さ１μｍのＣｒメッキ
層と厚さ２μｍのＮｉメッキ層を電気メッキにより形成
して、本発明の耐熱導体を得た。導電率を測定したとこ
ろ、同外径のＣｕ素線を１００％としたときの９８％と
いう値を得た。
層と厚さ２μｍのＮｉメッキ層を電気メッキにより形成
して、本発明の耐熱導体を得た。導電率を測定したとこ
ろ、同外径のＣｕ素線を１００％としたときの９８％と
いう値を得た。
【００１６】そして、この耐熱導体の高温における安定
性を調べるため、温度４００℃の恒温槽中に１０００時
間放置した後、取り出して導電率を測定したところ、変
化はみられず９８％であった。さらに、４２５℃の恒温
槽中に１０００時間放置した後、取り出して導電率を測
定したところ、やはり９８％であった。そして４５０℃
の恒温槽中に１０００時間放置した後、取り出して導電
率を測定したところ変化はみられず９８％であった。
性を調べるため、温度４００℃の恒温槽中に１０００時
間放置した後、取り出して導電率を測定したところ、変
化はみられず９８％であった。さらに、４２５℃の恒温
槽中に１０００時間放置した後、取り出して導電率を測
定したところ、やはり９８％であった。そして４５０℃
の恒温槽中に１０００時間放置した後、取り出して導電
率を測定したところ変化はみられず９８％であった。
【００１７】実施例２ Ｃｒメッキ層の厚さを２μｍとした他は実施例１と同様
にして、本発明の耐熱導体を得た。その導電率は９７％
であった。
にして、本発明の耐熱導体を得た。その導電率は９７％
であった。
【００１８】そして、この耐熱導体を実施例１と同様に
して４００℃、４２５℃、そして４５０℃の高温で１０
００時間ずつ保持して導電率の変化を調べたところ、各
段階での導電率の変化はみられず、９７％であった。
して４００℃、４２５℃、そして４５０℃の高温で１０
００時間ずつ保持して導電率の変化を調べたところ、各
段階での導電率の変化はみられず、９７％であった。
【００１９】実施例３ Ｃｒメッキ層の厚さを２μｍ、Ｎｉメッキ層の厚さを５
μｍとした他は実施例１と同様にして、本発明の耐熱導
体を得た。その導電率は９５％であった。
μｍとした他は実施例１と同様にして、本発明の耐熱導
体を得た。その導電率は９５％であった。
【００２０】そして、この耐熱導体を実施例１と同様に
して４００℃、４２５℃、そして４５０℃の高温で１０
００時間ずつ保持して導電率の変化を調べたところ、各
段階での導電率の変化はみられず、９５％であった。
して４００℃、４２５℃、そして４５０℃の高温で１０
００時間ずつ保持して導電率の変化を調べたところ、各
段階での導電率の変化はみられず、９５％であった。
【００２１】比較例１ ＣｒメッキもＮｉメッキも施さない他は実施例１と同様
で、その導電率を１００％として実施例の導電率を測定
した外径０．５ｍｍのＣｕ導体について、実施例と同様
の方法によって高温における安定性を調べようとしたと
ころ、加熱により酸化してしまったため測定不能であっ
た。
で、その導電率を１００％として実施例の導電率を測定
した外径０．５ｍｍのＣｕ導体について、実施例と同様
の方法によって高温における安定性を調べようとしたと
ころ、加熱により酸化してしまったため測定不能であっ
た。
【００２２】比較例２ Ｃｒメッキを施さずＮｉメッキ層の厚さを３μｍとした
他は実施例１と同様にして、耐熱導体を得た。その導電
率は９８％であった。
他は実施例１と同様にして、耐熱導体を得た。その導電
率は９８％であった。
【００２３】そして、この耐熱導体を実施例１と同様に
して４００℃で１０００時間保持して導電率の変化を調
べたところ、８０％に低下した。さらに４２５℃で１０
００時間保持しようとしたところ、ＮｉがＣｕ中に拡散
してしまったため測定を終了させた。
して４００℃で１０００時間保持して導電率の変化を調
べたところ、８０％に低下した。さらに４２５℃で１０
００時間保持しようとしたところ、ＮｉがＣｕ中に拡散
してしまったため測定を終了させた。
【００２４】比較例３ Ｃｒメッキ層の厚さを０．１μｍ、Ｎｉメッキ層の厚さ
を３μｍとした他は実施例１と同様にして、本発明の耐
熱導体を得た。その導電率は９８％であった。
を３μｍとした他は実施例１と同様にして、本発明の耐
熱導体を得た。その導電率は９８％であった。
【００２５】そして、この耐熱導体を実施例１と同様に
して４００℃で１０００時間保持して導電率の変化を調
べたところ、８２％に低下した。さらに４２５℃で１０
００時間保持しようとしたところ、ＮｉがＣｕ中に拡散
してしまったため測定を終了させた。
して４００℃で１０００時間保持して導電率の変化を調
べたところ、８２％に低下した。さらに４２５℃で１０
００時間保持しようとしたところ、ＮｉがＣｕ中に拡散
してしまったため測定を終了させた。
【００２６】比較例４ Ｃｒメッキ層の厚さを５μｍ、Ｎｉメッキ層の厚さを３
μｍとした他は実施例１と同様にして、本発明の耐熱導
体を得た。その導電率は９７％であった。
μｍとした他は実施例１と同様にして、本発明の耐熱導
体を得た。その導電率は９７％であった。
【００２７】そして、この耐熱導体を実施例１と同様に
して４００℃で１０００時間保持して導電率の変化を調
べたところ、６５％に低下した。さらに４２５℃で１０
００時間保持しようとしたところ、メッキ層にクラック
が入ってしまったため、測定を終了させた。
して４００℃で１０００時間保持して導電率の変化を調
べたところ、６５％に低下した。さらに４２５℃で１０
００時間保持しようとしたところ、メッキ層にクラック
が入ってしまったため、測定を終了させた。
【００２８】比較例５ 外径０．５ｍｍのＣｕ素線に厚さ１００μｍのＳＵＳク
ラッドを備えた耐熱導体について、導電率を測定したと
ころ５０％という低い値であった。
ラッドを備えた耐熱導体について、導電率を測定したと
ころ５０％という低い値であった。
【００２９】そして、この耐熱導体を実施例１と同様に
して４００℃、４２５℃、そして４５０℃の高温で１０
００時間ずつ保持して導電率の変化を調べたところ、各
段階での導電率は５０％のままで変化はみられなかっ
た。
して４００℃、４２５℃、そして４５０℃の高温で１０
００時間ずつ保持して導電率の変化を調べたところ、各
段階での導電率は５０％のままで変化はみられなかっ
た。
【００３０】これらの実施例および比較例の測定結果を
次の表１に示す。
次の表１に示す。
【００３１】
【表１】 表１からも明らかなように、Ｃｕ導体に適切な厚さでＣ
ｒメッキ層を設けた後Ｎｉメッキ層を設けることによっ
て、本発明の耐熱導体は、耐熱温度４５０℃以上、導電
率９５％以上の特性を長期に亘って安定して示すことが
できた。
ｒメッキ層を設けた後Ｎｉメッキ層を設けることによっ
て、本発明の耐熱導体は、耐熱温度４５０℃以上、導電
率９５％以上の特性を長期に亘って安定して示すことが
できた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長期使用に耐え得る安定した耐熱性および導電性を示す
耐熱導体を提供し得る。したがって、従来導体の耐熱性
に依存していたセラミック被膜線やガラス巻線などにお
いて、耐熱性および長期使用時の信頼性を向上させるこ
とが可能になる。
長期使用に耐え得る安定した耐熱性および導電性を示す
耐熱導体を提供し得る。したがって、従来導体の耐熱性
に依存していたセラミック被膜線やガラス巻線などにお
いて、耐熱性および長期使用時の信頼性を向上させるこ
とが可能になる。
【００３３】
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃｕ導体の外周に、Ｃｒメッキ層および
Ｎｉメッキ層を順に設けてなることを特徴とする耐熱導
体。 - 【請求項２】 前記Ｃｒメッキ層の厚さが、０．２〜２
μｍであることを特徴とする特許請求の範囲請求項１記
載の耐熱導体。 - 【請求項３】 前記Ｎｉメッキ層の厚さが、１〜５μｍ
であることを特徴とする特許請求の範囲請求項２記載の
耐熱導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148191A JPH10340628A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 耐熱導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148191A JPH10340628A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 耐熱導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340628A true JPH10340628A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15447295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9148191A Withdrawn JPH10340628A (ja) | 1997-06-05 | 1997-06-05 | 耐熱導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340628A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100688472B1 (ko) * | 2005-01-28 | 2007-03-02 | 송기현 | 연약지반 탈수용 합성수지재 2단주름관의 탈수구멍 뚫음방법 및 연약지반탈수용 합성수지재 2단유공주름관 |
-
1997
- 1997-06-05 JP JP9148191A patent/JPH10340628A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100688472B1 (ko) * | 2005-01-28 | 2007-03-02 | 송기현 | 연약지반 탈수용 합성수지재 2단주름관의 탈수구멍 뚫음방법 및 연약지반탈수용 합성수지재 2단유공주름관 |
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