JPH11250739A - 耐熱導体 - Google Patents
耐熱導体Info
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- JPH11250739A JPH11250739A JP4986398A JP4986398A JPH11250739A JP H11250739 A JPH11250739 A JP H11250739A JP 4986398 A JP4986398 A JP 4986398A JP 4986398 A JP4986398 A JP 4986398A JP H11250739 A JPH11250739 A JP H11250739A
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Abstract
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】 ステンレスクラッドCu導体のクラッド
材を、C含有量0.06重量%以下のオーステナイト系
ステンレスとする。ステンレスの高温での脆化の原因と
なるCrとCとの反応が、これにより防止可能である。
ステンレスのNi含有量を6.5〜12.5重量%とす
ることが、なお好ましい。
Description
リード線用の耐熱導体に関する。
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。
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(SUS)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、
ステンレスクラッド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。
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
て安定して示すことが求められている。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ないのが現状である。
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線やステン
レス線は、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。NiメッキCu線やNiクラッドCu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が、
NiとCuとが接していると相互拡散が生じ易く、40
0℃以上の温度で長期に亘って使用した場合には、Cu
中にNi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
Cu2 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C
u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。
中の酸素が最外層のステンレス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という特長を有する。クラッド材と
しては、JISのSUS304やSUS316などのス
テンレス鋼の使用が一般的である。
うな耐熱性にすぐれたステンレスクラッドCu線であっ
ても、さらに高温の450〜800℃程度の温度領域で
長期に亘って使用すると、ステンレス層が脆化して機械
的強度が低下しクラックが生じ、導電率も低下すること
が判明している。
CrとCとが反応してたとえばCr23C6 のようなCr
x Cy 化合物を生じ、その結果ステンレス鋼中にCr欠
乏域が形成されて局部的に耐食性が低下するからと考え
られる。また、生じたCrxCy 化合物が脆いことも、
ステンレスの強度低下の一因となっている。一方、導電
率の低下は、ステンレス鋼中のNiがCu中に拡散する
ことに因ると考えられる。すなわちNiはCuの中へ不
純物として入り込むため、Cuの電気抵抗は非常に大き
くなり、導体としての導電率が大幅に低下してしまうの
である。
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、従来の耐熱導体のうちステンレスクラッドCu
線の難点を解消しようとして成されたものであり、45
0〜800℃の高温においても耐熱性および高導電性を
安定して示し得る信頼性の高い耐熱導体を提供すること
を、その目的としている。
テンレスクラッドCu導体であって、前記ステンレスが
C含有量0.06重量%以下のオーステナイト系ステン
レスであることを特徴としている。
用されるCu導体は純度99%以上の高純度のものが望
ましい。本発明においてステンレスに含有されるCの量
は0.06重量%以下で少ないほど好ましい。たとえば
超低炭素級ステンレス鋼とよばれC含有量が0.03重
量%以下のSUS304Lなどがあげられる。C含有量
が0.06%を超えると、450〜800℃の温度領域
で使用中に、ステンレスに含有されるCrとCとが反応
してCrx Cy 化合物が生成しやすくなるので好ましく
ない。
i含有量は6.5〜12.5重量%が好ましく、6.5
重量%より少ない場合には、ステンレスの加工性が悪く
なり導体加工時にクラックが入って線材化が困難になる
ため、好ましくない。一方、12.5重量%を超える
と、芯材としてのCuに対するNiの拡散量が増えて導
電率が低下してしまうため、好ましくない。
であるので、上記Cr、Ni、およびCの他にもSi、
Mn、P、Sなどの随伴元素を含んでいる。本発明にお
いてはさらに、Cとの親和性がCrより大きいNbある
いはTiを少量添加するようにしてもよい。ステンレス
中のCがNbやTiと結び付くことによって、Crと反
応するCの量を減らすことができる。
れる炭素の量を0.06%以下に限定することによっ
て、高温におけるCrとの反応生成を極力減らし、ステ
ンレスの脆化を防いだものである。ステンレスの高温に
おける脆化を防ぐことによって、導電性や機械的強度の
低下が妨げられ、その結果導体の耐熱性が向上する。
詳細を説明する。
に、厚さ0.7μmのステンレス層を形成して、本発明
の耐熱導体である仕上径1.00mmのステンレスクラ
ッドCu導体を得た。クラッド材のステンレス鋼の組成
は、Feが72重量%、Crが18.0重量%、Niが
8.0重量%、Cが0.03重量%であり、その他の随
伴元素としてはSiが0.3重量%、Mnが1.4重量
%、(P+S)が0.27重量%であった。この耐熱導
体の導電率を測定したところ、同外径のCu素線を10
0%としたときの75.0%という値を得た。引張強さ
は30.0kgfであった。なお、測定方法はJIS
C3002に則り、標点間距離250mm、引張速度3
0mm/分で行った。
性を調べるため、温度600℃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75.0%であった。さらに、800℃の
恒温槽中に1000時間放置した後、取り出して測定し
たところ、導電率75.0%と引張強さ28.5kgf
であり、外観はクラックもなく良好であった。
のように本発明の範囲内で変えた他は実施例1と同様に
して、ステンレスクラッドCu導体を得た。その導電率
は74%、引張強さは28.5kgfであった。
して600℃と800℃の高温で1000時間ずつ保持
して導電率の変化を調べたところ、表1に示されるよう
に各段階での導電率の低下はほとんどみられなかった。
800℃で1000時間保持した後の引張強さは22.
5kgfであり、外観はクラックもなく良好であった。
のように本発明の範囲内で変えた他は実施例1と同様に
して、ステンレスクラッドCu導体を得た。その導電率
は74.5%、引張強さは32.0kgfであった。
して600℃と800℃の高温で1000時間ずつ保持
して導電率の変化を調べたところ、表1に示されるよう
に各段階での導電率の変化はほとんどみられなかった。
800℃で1000時間保持した後の引張強さは31.
0kgfであり、外観はクラックもなく良好であった。
のように本発明の範囲内で変えた他は実施例1と同様に
して、ステンレスクラッドCu導体を得た。その導電率
は73.0%、引張強さは31.0kgfであった。
して600℃と800℃の高温で1000時間ずつ保持
して導電率の変化を調べたところ、表1に示されるよう
に各段階での導電率の変化はほとんどみられなかった。
800℃で1000時間保持した後の引張強さは30.
0kgfであり、外観はクラックもなく良好であった。
のように本発明にしたがわずに変えた他は実施例1と同
様にして、ステンレスクラッドCu導体を得た。その導
電率は74.2%、引張強さは30.0kgfであっ
た。
して600℃と800℃の高温で1000時間ずつ保持
して導電率の変化を調べたところ、表1に示されるよう
に各段階での導電率の変化はほとんどみられなかった。
しかしながら800℃で1000時間保持した後にはス
テンレス層にクラックが入ってしまったため、測定を終
了させた。
のように本発明にしたがわずに変えた他は実施例1と同
様にして、ステンレスクラッドCu導体を得た。その導
電率は75.0%、引張強さは29.1kgfであっ
た。
して600℃と800℃の高温で1000時間ずつ保持
して導電率と引張強さの変化を調べたところ、表1に示
されるように800℃で1000時間保持した後、引張
強さの低下はなかったが導電率が54%と大きく低下し
た。外観に異常はみられなかった。
Ni含有量を規定した本発明のステンレスクラッドCu
導体は、ステンレス層の脆化もみられず、800℃の高
温においても長期に亘って安定した引張強度と導電率を
示している。
ステンレスクラッドCu導体のクラッド材のステンレス
の脆化が防止し得るので、450〜800℃の高温にお
いても長期使用に耐え得る安定した耐熱性および導電性
を示すすぐれた耐熱導体が提供される。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。
Claims (3)
- 【請求項1】 ステンレスクラッドCu導体であって、
前記ステンレスがC含有量0.06重量%以下のオース
テナイト系ステンレスであることを特徴とする耐熱導
体。 - 【請求項2】 前記ステンレスのNi含有量が、6.5
〜12.5重量%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】 前記ステンレスが、NbおよびTiから
選ばれた1種以上の元素をさらに含有することを特徴と
する特許請求の範囲請求項1あるいは2記載の耐熱導
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4986398A JPH11250739A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 耐熱導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4986398A JPH11250739A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 耐熱導体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11250739A true JPH11250739A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12842899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4986398A Pending JPH11250739A (ja) | 1998-03-02 | 1998-03-02 | 耐熱導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11250739A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023013523A1 (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 住友電気工業株式会社 | 導電性線材 |
| JP2023024277A (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-16 | 住友電気工業株式会社 | 導電性線材 |
-
1998
- 1998-03-02 JP JP4986398A patent/JPH11250739A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023013523A1 (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-09 | 住友電気工業株式会社 | 導電性線材 |
| JP2023024277A (ja) * | 2021-08-06 | 2023-02-16 | 住友電気工業株式会社 | 導電性線材 |
| CN116250046A (zh) * | 2021-08-06 | 2023-06-09 | 住友电气工业株式会社 | 导电性线材 |
| US12525373B2 (en) | 2021-08-06 | 2026-01-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electrically conductive wire |
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