CN103781926A - 铝基导电材料及使用了其的电线及线缆 - Google Patents

铝基导电材料及使用了其的电线及线缆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用于机器人或各种装置的驱动部分中使用的、例如负荷反复弯曲的配线中的铝基导电材料及使用了其的电线和线缆，含有0.1～1.0质量%的钪、余量由铝和不可避免的杂质形成，由具有平均粒径为2μm以下的晶粒（11）和生成于晶粒（11）的晶界（12）的铝-钪系纳米析出物（13）的金相（10）构成。而且，金相（10）中优选以截面积比率计含有15%以上的1μm以下的晶粒（11）。

Description

铝基导电材料及使用了其的电线及线缆
技术领域
本发明例如涉及在产业用机器人、民生用机器人或各种装置的配线中、特别是驱动部分等的负荷反复弯曲的配线中所使用的铝基导电材料以及使用了其的电线及线缆。
背景技术
例如，产业用机器人、民生用机器人的驱动部分、例如臂部分的配线中使用的线缆在臂的驱动时负荷反复弯曲，汽车的门部分的配线中使用的线缆在门的开闭时负荷反复弯曲。因此，负荷反复弯曲的线缆不使用通常的导线、而是使用对于反复弯曲强（难以断裂）的导线。另外，导线如果直径变细，则对于反复弯曲难以断裂，因此线缆的导线中不使用单线，而是使用由多根细线构成的绞线。
而且，例如，在专利文献1中，作为对于反复弯曲负荷强、例如施加了常温下的应变振幅±0.15%的反复弯曲的情况下的断裂次数（疲劳寿命）为50000次以上的导线，公开了含有铁0.1～0.4质量%、铜0.1～0.3质量%、镁0.02～0.2质量%、硅0.02～0.2质量%、钛和钒合计0.001～0.01质量%，拉丝方向的垂直截面中的结晶粒径为5～25μm的铝合金线材。
另一方面，作为轻量且耐热性、拉伸强度及导电性优异的铝系导电材料，例如在专利文献2中公开了含有钪0.1～0.3质量%（重量%）的铝合金。
另外，作为使含有钪的铝合金的耐热性进一步提高的铝合金，例如专利文献3中公开了含有锆0.1～0.4质量%、钪0.05～0.3质量%，在塑性加工后进行热处理而制造的铝合金，例如在专利文献4中公开了含有锆0.1～0.5质量%、钪0.05～0.5质量%，在热处理后进行冷加工而制造的铝合金，例如专利文献5中公开了含有锆0.1～0.5质量%、钪0.05～0.5质量%，进行了冷加工后进行热处理，再次进行冷加工而制造的铝合金。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-163675号公报
专利文献2：日本特开平7-316705号公报
专利文献3：日本特开2001-348637号公报
专利文献4：日本特开2002-266043号公报
专利文献5：日本特开2002-302727号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所述的铝合金线材，使疲劳寿命为50000次以上，在实际的机器人中，如果将一次动作设定为两秒，则两天内动作86400次，重复次数超过最低寿命。因此，在将专利文献1所述的铝合金线材应用于机器人的情况下，恐怕不能长期稳定地使机器人运转。
作为专利文献2中所述的铝合金，使用例如含有钪0.1质量%的铝合金而制作线直径为80μm的裸线、将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm2的线缆作为试验体来进行左右反复弯曲试验（在使试验体负荷了载荷100g的状态下，弯曲半径15mm，折弯角度范围±90度），则线缆断裂次数为例如30～50万次的范围。
作为专利文献3中所述的铝合金，使用例如含有锆0.1质量%、钪0.1质量%、进行截面积减少率为85%的冷加工而制造了的铝合金来制作线直径为80μm的裸线，将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm2的线缆作为试验体来进行相同的左右反复弯曲试验，则线缆断裂次数为例如50～80万次的范围。
作为专利文献4中所述的铝合金，使用例如含有锆0.3质量%，钪0.2质量%、进行截面积减少率为90%的冷加工而制造了的铝合金来制作线直径为80μm的裸线，将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm2的线缆作为试验体来进行相同的左右反复弯曲试验，则线缆断裂次数为例如200～300万次的范围。
作为专利文献5所述的铝合金，使用例如含有锆0.3质量%、钪0.2质量%、以截面积减少率30%进行冷加工、接着在350℃下进行50小时的热处理、之后实施截面积减少率为75%的冷加工而制造了铝合金来制作线直径为80μm的裸线，将使用该裸线而制造了的截面积为0.2mm2的线缆作为试验体来进行相同的左右反复弯曲试验，则线缆断裂次数为例如300～400万次的范围。
因此，虽然通过添加钪而可得到断裂次数超过100万次的线缆，但对于高性能机器人用线缆的要求特性，并不一定是充分的。
本发明，鉴于该情况而完成的，目的在于提供一种以下的铝基导电材料以及使用了其的电线及线缆：铝基导电材料使用于机器人或各种装置的驱动部分的配线，充分地耐受实际使用，使用中途中的断线极少、例如能够耐受300万次、500万次或1000万次的动态驱动试验。
用于解决课题的手段
依据上述目的的第1发明所涉及的铝基导电材料，含有0.1～1.0质量%的钪，余量由铝和不可避免的杂质形成，其由如下的金相构成：该金相具有平均粒径为2μm以下的晶粒和生成于该晶粒的晶界的铝-钪系纳米析出物。
作为使构成金相的晶粒的平均粒径为2μm以下的方法，例如有一边用制冷剂（例如油）进行冷却一边使加工度为5以上的低温下的轧制加工方法（包含拉制方法）。需要说明的是，加工度由In(So/S1)式表示，So为加工前的截面积，S1为加工后的截面积。
通过使晶粒的平均粒径为2μm以下，产生了的裂纹进行传播时与晶粒的碰撞变得显著，促进裂纹的偏向和裂纹的分岔，可抑制裂纹向一个方向发展。另外，通过使纳米析出物生成于晶粒的晶界，在裂纹和纳米析出物碰撞了时，钉扎裂纹，可抑制裂纹的发展。此处，在钪的含量不足0.1质量%的情况下，生成的纳米析出物的量少，裂纹的钉扎效果不显著。另一方面，如果钪的含量超过1.0质量%，铝基导电材料的电导率降低，作为导电材料的功能降低，因此不优选。
依据上述目的的第2发明涉及的铝基导电材料，含有0.1～1.0质量%的钪和超过0（优选0.05质量%以上）且为0.2质量%以下的锆，余量由铝和不可避免的杂质形成，其具有平均粒径2μm以下的晶粒和生成于该晶粒的晶界的铝-钪系纳米析出物的金相。
此处，上述纳米析出物也可生成于上述晶粒的晶粒内。
作为使晶粒的平均粒径为2μm以下的方法，可以采用与第1发明涉及的铝基导电材料的情况相同的方法。
另外，使晶粒的平均粒径为2μm以下的作用、使钪的含量为0.1～1.0质量%的范围的作用与第1发明涉及的铝基导电材料的情况相同，因此省略说明。
对于锆而言，一部分固溶于晶粒，余量存在于晶粒的晶界，抑制高温下的晶粒及晶界的变形，防止铝基导电材料的高温的热经历后的拉伸强度的降低。此处，高温强度的改善效果，随着锆含量的增加而增加，含量为0.05质量%以上而变得显著。另一方面，如果锆的含量超过0.2质量%，则铝基导电材料的电导率的降低变得显著，作为导电材料的功能降低，因此不优选。另外锆的过剩的固溶损坏金相的动态柔软性（动态驱动试验的耐久性降低），由此，对于反复弯曲负荷的耐弯曲性（直至断裂的反复弯曲次数，即断裂次数）降低，因此不优选。
在第1、第2发明涉及的铝基导电材料中，所述纳米析出物的平均粒径优选为1～60nm。
此处，上述纳米析出物的平均粒径更优选为5～50nm。
由铝基导电材料的组织观察可以确认含有的钪大致全部作为析出物而存在，因此如果纳米析出物的粒径变大，则纳米析出物的个数减少。另外，对于通过纳米析出物的裂纹的钉扎作用而言，纳米析出物的粒径越大越显著。因此，在铝基导电材料中发生的裂纹发展时，裂纹被纳米析出物钉扎的效果依赖于纳米析出物的个数和纳米析出物的粒径，纳米析出物的平均粒径不足1nm时，纳米析出物的个数变多，裂纹的钉扎的发生频率增高，但由纳米析出物带来的裂纹的钉扎作用不大，裂纹的钉扎效果不显著。另一方面，如果纳米析出物的平均粒径超过60nm，则由纳米析出物带来的裂纹的钉扎作用大，但纳米析出物的个数变少，裂纹钉扎的发生频率降低，裂纹的钉扎效果不显著。因此，纳米析出物的平均粒径范围设为1～60nm。
而且，同时增大由纳米析出物带来的裂纹钉扎的发生频率和由纳米析出物带来的裂纹的钉扎作用的纳米析出物的平均粒径的范围为5～50nm。
在第1、第2发明涉及的铝基导电材料中，所述金相中优选以截面积比率计含有15%以上的1μm以下的上述晶粒。
此处，上述金相中，如果以截面积比率计含有20%以上的1μm以下的上述晶粒，则可以耐受至少1000万次的动态驱动试验。
为了在金相中以截面积比率计含有15%以上的1μm以下的晶粒，例如可以使用一边用制冷剂（例如油）进行冷却一边使加工度为3.0以上的低温下的轧制加工方法（包含模拉制方法），为了使以截面积比率计含有20%以上的1μm以下的晶粒，例如可以使用一边用制冷剂进行冷却一边使加工度为3.5以上的低温下的轧制加工方法。
通过在金相中使1μm以下的晶粒以截面积比率计为15%以上，可使发生了的裂纹进行传播时与晶粒的碰撞显著，可促进裂纹的偏向和裂纹的分岔，通过使1μm以下的晶粒以截面积比率计为20%以上，可以使发生了的裂纹进行传播时与晶粒的碰撞更显著，可进一步促进裂纹的偏向和裂纹的分岔。
依据上述目的的第3发明涉及的电线，将第1、第2发明涉及的铝基导电材料使用于导体裸线。
此处，所述导体裸线直径优选设为0.05mm以上0.5mm以下。
而且，可以将该电线使用于机器内配线用的电线。
依据上述目的的第4发明涉及的线缆，将第1、第2发明涉及的铝基导电材料使用于导体裸线。
此处，上述导体裸线直径优选设为0.05mm以上0.5mm以下。
而且，可将该线缆使用于快速充电架(スタンド機)的接头线缆或电焊机的橡皮绝缘软线缆。
进一步地，可以将该线缆使用于机器内配线用的线缆。
发明的效果
在第1、第2发明涉及的铝基导电材料中，由于晶粒的平均粒径为2μm以下，因此产生了的裂纹，在进行传播时与晶粒频繁碰撞，促进裂纹偏向和裂纹分岔，裂纹向一个方向发展时的速度降低。另外，由于生成了铝-钪系纳米析出物，因此产生了的裂纹的前端由纳米析出物钉扎，进一步促进裂纹的发展停止或裂纹发展速度降低。由此，铝基导电材料可耐受动态驱动试验，例如如果作为使用于机器人的臂、各种装置的驱动部分等的负荷反复弯曲的部分的电线、线缆的原材料来使用，可防止电线、线缆的使用时的断线，可提高机器人、各种装置的可靠性。进一步地，可减轻机器人、各种装置的维护负担，可谋求运行成本的降低。
在第2发明涉及的铝基导电材料中，在纳米析出物也在晶粒的晶粒内生成的情况下，在裂纹在晶粒的晶粒内发展时，裂纹的前端由纳米析出物钉扎而促进裂纹的发展停止或裂纹的发展速度降低，可抑制晶粒的晶粒内破坏。
在第1、第2发明涉及的铝基导电材料中，在纳米析出物的平均粒径为1～60nm的情况下，通过由纳米析出物带来的裂纹的钉扎效果，可谋求裂纹发展停止、裂纹发展速度降低。
另外，在纳米析出物的平均粒径为5～50nm的情况下，可同时增大由纳米析出物带来的裂纹钉扎的发生频率和由纳米析出物带来的裂纹的钉扎作用，可有效地产生由纳米析出物带来的裂纹的钉扎效果。
在第1、第2发明涉及的铝基导电材料中，在金相中以截面积比率计含有15%以上的1μm以下的晶粒的情况下，发生的裂纹在金相内传播时，可提高与晶粒的碰撞频率，可促进裂纹的偏向、裂纹的分岔，伴随裂纹的发展的阻力变大，可使裂纹的发展速度降低。
另外，在金相中以截面积比率计含有20%以上的1μm以下的晶粒时，发生的裂纹在金相内传播时，可进一步提高与晶粒的碰撞频率，进一步促进裂纹的偏向、裂纹的分岔，伴随裂纹的发展的阻力进一步变大，可进一步降低裂纹的发展速度。由此，能够耐受至少1000万次的动态驱动试验。
在第3发明涉及的电线中，由于使用了第1、第2发明涉及的铝基导电材料，例如可以制作能够用于负荷反复弯曲的部分的电线。由此，可防止电线使用时的初期断线，提高使用了该电线的各种装置的可靠性，且可减轻各种装置的维护负担。
在第3发明涉及的电线中，由于将第1、第2发明涉及的铝基导电材料用于导体裸线，因此通过用于例如机器人的臂、各种装置的驱动部分那样的、负荷反复弯曲的部分的配线，可防止初期断线、提高机器人、各种装置的可靠性，且可减轻机器人、各种装置的维护负担。
在第3发明涉及的电线中，在导电裸线直径为0.05mm以上0.5mm以下的情况下，可减小对电线负荷了反复弯曲时导体裸线中产生的应变，可进一步防止导体裸线（电线）的初期断线。
另外，在将电线用于机器内配线用的电线的情况下，可谋求机器的轻量化。
在第4发明涉及的线缆中，由于将第1、第2发明涉及的铝基导电材料用于导体裸线，因此通过用于例如机器人的臂、各种装置的驱动部分那样的、负荷了反复弯曲的部分的配线，可防止初期断线，提高机器人、各种装置的可靠性，且可减轻机器人、各种装置的维护负担。
在第4发明涉及的线缆中，在导体裸线直径为0.05mm以上0.5mm以下的情况下，可减少对线缆负荷了反复弯曲时导体裸线中产生的应变，可进一步防止导体裸线（线缆）的初期断线。
此处，在将线缆用于快速充电架的接头线缆的情况下，由于由铝基导电材料构成，因此接头线缆变得轻量，可提高操作性。
另外，在将线缆用与电焊机的橡皮绝缘软线缆的情况下，由于由铝基导电材料构成，因此橡皮绝缘软线缆变得轻量，进行大型建筑物的制作时即使橡皮绝缘软线缆变为长的，也可比较容易地进行橡皮绝缘软线缆的移动，可提高焊接的作业性。
进一步地，在将线缆用于机器内配线的线缆的情况下，可谋求机器的轻量化。
附图说明
图1为本发明的第1实施例涉及的铝基导电材料的组织的说明图。
图2为本发明的第2实施例涉及的铝基导电材料的组织的说明图。
具体实施方式
接着，一边参照附图，一边对将本发明具体化了的实施例进行说明。
本发明的第1实施例涉及的铝基导电材料,如图1中所示，含有0.1～1.0质量%的钪，余量由铝和不可避免的杂质（不可避免的杂质的含量例如为0.1～0.35质量%）形成，由具有平均粒径为2μm以下的铝晶粒11和生成于晶粒11的晶界12的作为铝-钪系金属间化合物的Al3Sc纳米析出物13的金相10构成。而且,对于晶粒11而言，以截面积比率计含有15%以上1μm以下的尺寸的晶粒，优选含有20%以上，纳米析出物13的平均粒径为1～60nm，优选为5～50nm。需要说明的是,不可避免的杂质的一部分固溶于晶粒11内，余量存在于晶界12。以下详细地说明。
使用纯度为99.9质量%以上的铝和纯度为99质量%以上的钪，铸造含有钪0.1～1.0质量%的铝合金，制作导电材料块。接着，从进行了在250～450℃下0.5～30小时、例如350℃下1小时的时效处理的导电材料块通过切削加工制作例如直径为10mm的线材。而且，对线材通过模锻机实施旋转锻造加工直至达到规定的直径而形成金属线，进行在300～500℃下0.1～5小时、例如450℃下1小时的热处理。通过在模锻加工后进行热处理，可促进等轴晶的形成、提高平均晶粒的微细化以及1μm以下的微细的晶粒的形成概率。
需要说明的是，在由铝基导电材料例如制造线缆的情况下，对热处理后的金属线进行模拉丝加工而形成拉丝材（80～120μm），以拉丝材为导体裸线而形成绞线、制作线缆。
此处，使使用模锻机而加工了的金属线的最终完成直径例如为1.5mm之后，进行用于促进等轴晶形成的热处理，之后，进行加工度为5.9的模拉丝加工直至直径达到80微米，由此构成金相10的晶粒11的平均粒径达到2μm以下，1μm以下的晶粒11的存在比例以截面积比率计达到15%以上。
另外，使使用模锻机而加工了的金属线的最终完成直径例如为2.0mm之后，进行用于促进等轴晶形成的热处理，之后，进行加工度为6.4的模拉丝加工直至直径达到80微米，由此构成金相10的晶粒11的平均粒径达到2μm以下，1μm以下的晶粒11的存在比例以截面积比率计为20%以上。而且，使金属线的最终完成直径例如为3.0mm，之后，进行加工度为7.2的模拉丝加工直至直径达到80微米，由此构成金相10的晶粒11的平均粒径为2μm以下，1μm以下的晶粒11的存在比例以截面积比率计达到50%以上。
通过使晶粒11的平均粒径为2μm以下，单位体积的金相10中所含的晶粒11的个数变多，例如如果由于反复弯曲负荷而产生裂纹，则裂纹进行传播时裂纹与晶粒11频繁地碰撞。因此，在裂纹发展时，促进裂纹的偏向和裂纹的分岔，可降低裂纹向一个方向发展时的速度。其结果，可提高对反复弯曲负荷的耐弯曲性（直至断裂的反复弯曲次数，即断裂次数）。
此处，如果1μm以下的晶粒11以截面积比率计为15%以上，则可增大单位体积的金相10中所含的晶粒11的个数，裂纹与晶粒11的碰撞变得显著，可促进裂纹的偏向和裂纹的分岔。进一步地，如果1μm以下的晶粒11以截面积比率计为20%以上，则可进一步增大单位体积金相10中所含的晶粒11的个数，裂纹和晶粒11的碰撞进一步变得显著，更加促进裂纹的偏向和裂纹的分岔，能够耐受至少1000万次的动态驱动试验。
而且，在时效处理中，存在于铝的晶粒11内及晶界12的钪与铝反应，形成作为金属间化合物的Al3Sc的纳米析出物13而析出于晶界12。需要说明的是，在时效处理温度和时效处理时间的范围内，选择温度和时间，由此可在1～60nm的范围调整纳米析出物13的平均粒径。
如果纳米析出物13生成于晶界12，则沿晶界12而发展的裂纹的前端与纳米析出物13碰撞，裂纹的前端被纳米析出物13钉扎而产生裂纹的发展停止，进一步促进裂纹的发展速度降低。此处，钪的含量不足0.1质量%时，生成的纳米析出物13的量变少，裂纹的钉扎效果降低。另一方面，如果钪的含量超过1.0质量%，则存在于晶界12的纳米析出物13变多，裂纹的钉扎效果提高，但导电性降低，作为导电材料的功能降低。因此，将钪的含量设为0.1～1.0质量%的范围。
生成的纳米析出物13的总量由钪的含量确定，因此如果纳米析出物13的个数增加，则析出物13的粒径减少，如果纳米析出物13的个数减少则析出物13的粒径增加。另一方面，金相10中产生的裂纹发展时，对于由纳米析出物13钉扎裂纹的效果而言，纳米析出物13的个数越多、纳米析出物13的粒径越大，则越增加。
此处，纳米析出物13的平均粒径不足1nm时，纳米析出物13的个数变多，裂纹钉扎的发生频率增多，但由纳米析出物13带来的裂纹的钉扎作用不大，裂纹的钉扎效果不显著。另一方面，裂纹析出物13的平均粒径超过60nm时，由纳米析出物13带来的裂纹的钉扎作用变大，但纳米析出物13的个数变少，裂纹钉扎的发生频率降低，裂纹的钉扎效果不显著。因此，在纳米析出物13的总量为一定的情况下，通过使纳米析出物13的平均粒径为1～60nm，通过由纳米析出物13带来的裂纹的钉扎效果，可谋求裂纹的发展停止、裂纹的发展速度降低。而且，通过使纳米析出物13的平均粒径为5～50nm，可一边高位维持由纳米析出物13带来的裂纹钉扎的发生频率、一边还在高位维持由纳米析出物13带来的裂纹的钉扎的作用，可提高由纳米析出物13带来的裂纹的钉扎效果。
本发明的第1实施例涉及的铝基导电材料中，如果以截面积比率计含有15%以上1μm以下的晶粒11地进行组织控制，则即使在金相10中产生裂纹，裂纹在金相10中的晶界12发展时产生的裂纹的偏向和裂纹的分岔与裂纹与纳米析出物13碰撞时的裂纹的钉扎效果协同作用，在金相10中裂纹向一个方向发展所需要的时间变长。其结果，能够耐受长期的动态驱动试验（例如反复弯曲试验）。而且，如果以截面积比率计含有20%以上1μm以下的晶粒地进行组织控制，可耐受至少1000万次的动态驱动试验。
因此，通过将使用了由本发明的第1实施例涉及的铝基导电材料构成、导体裸线直径为0.05mm以上0.5mm以下的导体裸线的电线或线缆例如用于电梯的升降部、机器人的臂部分等的驱动部的配线（机器内配线用的电线或线缆的一例），即使电线或线缆负荷反复弯曲，也可减小导体裸线中产生的应变，可进一步防止导体裸线（电线或线缆）的初期断线。其结果，除了作为铝合金系的特征的轻量化及高柔软性之外，也可达成高耐久性（防止电线或线缆的初期中的断线），使装置可长期稳定地运转，提高装置的可靠性，且可减轻维护的负担。
另外，通过将使用了由本发明的第1实施例涉及的铝基导电材料构成、导体裸线直径为0.05mm以上0.5mm以下的导体裸线的缆线使用于电动车的快速充电架用接头线缆、电焊机的橡皮绝缘软线缆等那样地使用时施加拉伸、弯曲以及扭曲的用途，除了作为铝合金系的特征的轻量化及高柔软性之外，还可达成高耐久性（防止线缆的初期断线），使装置可长期稳定地运转，提高装置的可靠性，且可减轻维护负担。
本发明的第2实施例涉及的铝基导电材料，如图2中所示，含有0.1～1.0质量%的钪和超过0且为0.2质量%以下的锆，余量由铝和不可避免的杂质（不可避免的杂质含量例如为0.1～0.35质量%），其由如下的金相14构成：该金相14具有平均粒径为2μm以下的铝的晶粒15和生成于晶粒15的晶界16的作为铝-钪系的金属间化合物的Al3Sc的纳米析出物17。而且，对于晶粒15而言，以截面积比率计含有15%以上、优选20%以上的1μm以下的尺寸的晶粒，纳米析出物17的平均粒径为1～60nm，优选为5～50nm。此处，除了铝的结晶的晶界之外，还可使纳米析出物的一部分存在于铝晶粒内。
需要说明的是，锆的一部分固溶于晶粒15内，余量存在于晶界16。不可避免的杂质的一部分固溶于晶粒15内，余量存在于晶界16。以下，详细地说明。
使用纯度为99.9质量%以上的铝、纯度为99质量%以上的钪和纯度为99质量%以上的锆，铸造含有钪0.1～1.0质量%、锆超过0且为0.2质量%以下的铝合金而制作导电材料块。接着，由进行了250～450℃下0.5～30小时、例如350℃下24小时的时效处理的导电材料块通过切削加工制作例如直径为10mm的线材。而且，对线材通过模锻机实施旋转锻造加工直至达到规定的直径而形成金属线，进行在300～500℃下0.1～5小时、例如450℃下1小时的热处理。通过在模锻加工后进行热处理，可促进等轴晶的形成、提高平均晶粒的微细化及1μm以下的微细的晶粒的形成概率。
需要说明的是，在由铝基导电材料例如制造线缆的情况下，对热处理后的金属线，进行模拉丝加工而形成拉丝材（80～120μm），以拉丝材为导体裸线而形成绞线、制作线缆。
此处，使使用模锻机而加工了的金属线的最终完成直径例如为1.5mm之后，进行用于促进等轴晶形成的热处理，之后，进行加工度为5.9的模拉丝加工直至直径达到80微米，由此构成金相14的晶粒15的平均粒径达到2μm以下，1μm以下的晶粒15的存在比例以截面积比率计达到15%以上。另外，使使用模锻机而加工了的金属线的最终完成直径例如为2.0mm之后，进行用于促进等轴晶形成的热处理，之后，进行加工度为6.4的模拉丝加工直至直径达到80微米，由此构成金相14的晶粒15的平均粒径达到2μm以下，1μm以下的晶粒15的存在比例以截面积比率计达到20%以上。而且，使金属线的最终完成直径例如为3.0mm，之后进行加工度为7.2的模拉丝加工直至直径达到80微米，由此构成金相14的晶粒15的平均粒径达到2μm以下，1μm以下的晶粒15的存在比例以截面积比率计达到50%以上。
通过使晶粒15的平均粒径为2μm以下，单位体积的金相14中所含的晶粒15的个数变多，例如如果由于反复弯曲负荷而产生裂纹，则裂纹进行传播时裂纹与晶粒15频繁地碰撞。因此，在裂纹发展时，促进裂纹的偏向和裂纹的分岔，可降低裂纹向一个方向发展时的速度。其结果，可提高对弯曲负荷的耐弯曲性（直至断裂而施加了的反复弯曲次数，即断裂次数）。
此处，如果1μm以下的晶粒15以截面积比率计为15%以上，则可增大单位体积的金相14中所含的晶粒15的个数，裂纹与晶粒15的碰撞变得显著，可促进裂纹的偏向和裂纹的分岔。进一步地，如果1μm以下的晶粒15以截面积比率计为20%以上，则可进一步增大单位体积的金相14中所含的晶粒15的个数，裂纹和晶粒15的碰撞进一步变得显著，更加促进裂纹的偏向和裂纹的分岔，能够耐受至少1000万次的动态驱动试验。
而且，在时效处理中，存在于铝晶粒15的晶界16的钪与铝反应，作为纳米析出物17而析出于晶界16。需要说明的是，在时效处理温度和时效处理时间的范围内，选择温度和时间，由此可在1～60nm的范围调整纳米析出物17的平均粒径。
此处，如果分别使钪存在于铝的晶粒的晶界和晶粒内，则钪各自与铝反应，在晶粒的晶界和晶粒内分别作为析出物而析出。
如果纳米析出物17生成于晶界16，则沿晶界16发展的裂纹的前端与纳米析出物17碰撞，裂纹的前端被纳米析出物17钉扎而产生裂纹的发展停止，进一步促进裂纹的进展速度降低。此处，在钪的含量不足0.1质量%时，生成的纳米析出物17的量变少，裂纹的钉扎效果降低。另一方面，如果钪的含量超过1.0质量%，则存在于晶界16的纳米析出物17变多，裂纹的钉扎效果提高，但导电性降低，作为导电材料的功能降低。因此，将钪的含量设为0.1～1.0质量%的范围。
需要说明的是，在纳米析出物还生成于铝晶粒的晶粒内的情况下，即金相具有铝的晶粒、存在于铝的晶粒的晶界的纳米析出物和存在于铝的晶粒的晶粒内的纳米析出物的情况下，在金相内发展的裂纹，在沿晶粒的晶界发展时与存在于晶界的纳米析出物碰撞、在晶粒的晶粒内发展时与存在于晶粒内的纳米析出物碰撞而被钉扎。因此，促进在金相内发展的裂纹的发展停止、或裂纹的发展速度降低。
生成的纳米析出物17的总量，由钪的含量确定，因此如果纳米析出物17的个数增加，则析出物17的粒径减少，如果纳米析出物17的个数减少则析出物17的粒径增加。另一方面，金相14中产生的裂纹发展时，对于通过纳米析出物17而钉扎裂纹的效果而言，纳米析出物17的个数越多、纳米析出物17的粒径越大，则越增加。
此处，纳米析出物17的平均粒径不足1nm时，纳米析出物17的个数变多，裂纹的钉扎的发生频率增多，但由纳米析出物17带来的裂纹的钉扎作用不大，裂纹的钉扎效果不显著。另一方面，裂纹析出物17的平均粒径超过60nm时，由纳米析出物17带来的裂纹的钉扎作用变大，但纳米析出物17的个数变少，裂纹的钉扎的发生频率降低，裂纹的钉扎效果不显著。因此，在纳米析出物17的总量为一定的情况下，通过使纳米析出物17的平均粒径为1～60nm，通过由纳米析出物17带来的裂纹的钉扎效果，可谋求裂纹的发展停止、裂纹的发展速度降低。而且，通过使纳米析出物17的平均粒径为5～50nm，可一边在高位维持裂纹的钉扎的发生频率，一边还在高位维持由纳米析出物17带来的裂纹的钉扎作用，可进一步提高由纳米析出物17带来的裂纹的钉扎效果。
另外，通过锆存在于晶粒15内及晶界16，可防止高温的热经历后的拉伸强度的降低。例如，由含有钪0.3质量%的铝基导电材料形成的线材在常温下的拉伸强度σRT为300MPa，刚在260℃加热1小时后的拉伸强度σ260为294MPa，拉伸强度降低。此处，以（σ260/σRT）×100来评价线材的耐热性时，含有钪0.3质量%的铝基导电材料的耐热性为98%。
另一方面，由含有锆0.01质量%、钪0.3质量%的铝基导电材料形成的线材在常温下的拉伸强度σRT为300MPa，刚在260℃加热1小时后的拉伸强度σ260为294MPa（耐热性为98%），与不含锆的情况相比没有大的差别。然而，由含有锆0.05质量%、钪0.3质量%的铝基导电材料形成的线材在常温下的拉伸强度σRT为305MPa，刚在260℃加热1小时后的拉伸强度σ260为303MPa（耐热性99%），由含有锆0.1质量%、钪0.3质量%的铝基导电材料形成的线材在常温下的拉伸强度σRT为310MPa、刚在260℃加热1小时后的拉伸强度σ260为309MPa（耐热性100%），通过含有锆，可以改善刚在260℃加热1小时后的拉伸强度（防止拉伸强度的降低）。因此，铝基导电材料的刚经受高温的热经历之后，也可确保作为线材的强度。
需要说明的是，对于铝基导电材料的高温下的拉伸强度改善效果而言，在锆含量为0.05质量%以上时变得显著。另一方面，如果锆的含量超过0.2质量%，虽然热经历后的拉伸强度改善效果增大，但导电性降低，作为导电材料的功能降低。因此，锆的含量优选为0.05质量%以上，上限设定为0.2质量%。
在本发明的第2实施例涉及的铝基导电材料中，如果以截面积比率计含有15%以上1μm以下的晶粒15地进行组织控制，即使在金相14中产生裂纹，裂纹在金相14中的晶界16发展时产生的裂纹的偏向和裂纹的分岔与裂纹和纳米析出物16碰撞时的裂纹的钉扎效果协同作用，裂纹在金相14中向一个方向发展所需要的时间变长。其结果，能够耐受长期的动态驱动试验（例如反复弯曲试验）。而且，如果以截面积比率计含有20%以上1μm以下的晶粒地进行组织控制，能够耐受至少1000万次的动态驱动试验。
因此，通过将在由本发明的第2实施例涉及的铝基导电材料构成、导体裸线直径为0.05mm以上0.5mm以下的导体裸线中使用的电线或线缆例如使用于电梯的升降部、机器人的臂部分等的驱动部的配线（机器内配线用的电线或线缆的一例），即使电线或线缆负荷反复弯曲，也可减小导体裸线中产生的应变，可进一步防止导体裸线（电线或线缆）的初期断线。其结果，除了作为铝合金系的特征的轻量化及高柔软性之外，也可达成高耐久性（防止电线或线缆的初期断线），使装置可长期稳定地运转，提高装置的可靠性，且可减轻维护负担。
另外，通过将由本发明的第2实施例涉及的铝基导电材料构成、导体裸线直径为0.05mm以上0.5mm以下的导体裸线在导体裸线中使用了的缆线使用于电动车的快速充电架用接头线缆、电焊机的橡皮绝缘软线缆等那样地、使用时施加拉伸、弯曲以及扭曲的用途，除了作为铝合金系的特征的轻量化及高柔软性之外，还可达成高耐久性（防止线缆的初期断线），使装置可长期稳定地运转，提高装置的可靠性，且可减轻维护负担。
另外，由于锆的一部分固溶于晶粒15内，余量存在于晶界16，因此在第2实施例涉及的铝基导电材料中，可防止高温的热经历后的拉伸强度的降低，可防止经受了高温的热经历的铝基导电材料的耐弯曲性的降低。因此，例如，如果使用第2实施例涉及的铝基导电材料来制作例如电动车的快速充电架的接头线缆、电焊机的橡皮绝缘软线缆那样地使用时大的电流流过而温度临时上升的线缆、太阳能发电组件的连接用线缆（机器内配线用线缆的一例）那样地由于环境变化而温度发生大的变化的线缆、有可能会暴露于工厂、灾害现场等的高温环境下的机器人的驱动部分（臂部分）的配线用线缆（机器内配线用线缆的一例）的导体裸线，则也可确保暂时暴露于高热下时的拉伸强度进而耐久性，可长期稳定地使用线缆。其结果，提高线缆、装置的可靠性，且可减轻维护负担。
接着，对于为了确认本发明的作用效果而进行的试验例（也包含比较例），在下文进行说明。
（比较例1）
从纯度为99.95质量%的铝锭通过切削加工取出直径10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径2mm的金属线。接着，对金属线时间450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工，制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm、1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。
测定所得到的拉丝材的电导率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，在常温下进行线缆弯曲试验。需要说明的是，线缆弯曲试验中，在线缆负荷了载荷100g的状态下，施加弯曲半径15mm、折弯角度范围为±90度的左右反复弯曲。电导率的值及线缆弯曲试验的结果（线缆的断裂次数）示于表1。
Figure BDA0000472815840000171
（实验例1～6，比较例2～4）
使用纯度为99.95质量%的铝和纯度为99质量%的钪，分别铸造含有钪0.05～5.0质量%的铝合金而制作导电材料块。接着，对导电材料块进行350℃下1小时的时效处理后，通过切削加工取出直径10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径2mm的金属线。接着，对金属线实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在含有钪0.05～2.0质量%的情况下，在比较例3、实验例2～6中，在晶粒的晶界存在粒径为20nm的Al3Sc纳米析出物，在比较例2中未检出（ND），在实验例1中存在2nm的Al3Sc的纳米析出物。在含有钪5.0质量%的情况下（比较例4），在晶粒的晶界存在粒径为100nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的电导率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将导电率的值及线缆弯曲试验的结果示于表1。
比较例2、实验例1～4的各拉丝材的钪含量为0.4质量%以下，电导率为61%IACS，显示出与铝（比较例1）的电导率相同的值。而且，如果钪的含量超过0.4质量%，则导电率缓缓降低，在实验例5、6、比较例3、4（钪含量为0.6、1.0、2.0、5.0质量%）中，分别为60、59、57、53%IACS。在线缆弯曲试验中，如果钪的含量为0.05～2.0质量%的范围，则构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%，纳米析出物的粒径为20nm以下，因此在比较例2、实验例1～3中，伴随着钪的含量的增加，断裂次数增加，但钪的含量为0.4质量%以上的实验例4～6、比较例3中，断裂次数大致为一定。另一方面，在比较例3、4中，线缆的断裂次数分别显示出1200万次、900万次这样的高的值，但由于作为铝-钪系的金属间化合物的Al3Sc的纳米析出物在晶界大量地析出，因此电导率降低，使用由比较例3、4的各拉丝材构成的导体裸线而形成电线或线缆存在问题。
另外，对于钪的含量为0.3质量%的实验例3的拉丝材，求出刚在260℃下加热1小时之后的拉伸强度σ260及常温下的拉伸强度σRT，求出线材的耐热性（σ260/σRT）×100。其结果，耐热性为98%。
需要说明的是，在钪的含量为5.0质量%的比较例4中，断裂次数降低。认为这是由于，由于在晶粒的晶界存在100nm的纳米析出物，拉丝材的强度降低。
（实验例7）
使用纯度为99.95质量%的铝和纯度为99质量%的钪，铸造含有钪0.3质量%的铝合金而制作导电材料块。接着对导电材料块进行350℃下1小时的时效处理后，通过切削加工取出直径为10mm的线材，接着通过模锻机成形为直径1mm的金属线。对该金属线实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径为20nm的Al3Sc的纳米析出物。测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表1。拉丝材的电导率为61%IACS、线缆弯曲试验的断裂次数为950万次。
（实验例8）
使用纯度为99.95质量%的铝和纯度为99质量%的钪，铸造含有钪0.3质量%的铝合金而制作导电材料块。而且，进行350℃下1小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径10mm的线材，接着通过模锻机将取出了的线材成形为直径1.5mm的金属线。接着，对该金属线实施450℃下0.5小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为15%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径20nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表1。拉丝材的电导率为61%IACS、线缆弯曲试验的断裂次数为970万次。
（实验例9、10）
使用纯度为99.95质量%的铝和纯度为99质量%的钪，铸造含有钪0.3质量%的铝合金而制作导电材料块。接着分别进行350℃下8分钟、120小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径为10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径1.5mm的金属线。对金属线分别实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在进行了350℃下8分钟的时效处理的实验例9中，在晶粒的晶界存在有粒径为3nm的Al3Sc的纳米析出物，在进行了350℃下120小时的时效处理的实验例10中，晶粒的晶界存在有粒径60nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表1。实验例9的拉丝材的电导率为61%IACS、线缆弯曲试验的断裂次数为1050万次，实验例10的拉丝材的电导率为61%IACS、线缆弯曲试验的断裂次数为900万次。与实验例3相比，实验例9的断裂次数降低至1050万次，认为这是由于，由于纳米析出物的粒径小，因此由纳米析出物带来的裂纹的钉扎作用降低。
（实验例11～14）
使用纯度为99.95质量%的铝和纯度为99质量%的钪，分别铸造含有钪0.3质量%的铝合金而制作导电材料块。接着，对导电材料块分别进行325℃1小时、300℃1小时、300℃30分钟、300℃8分钟的时效处理后，通过切削加工取出直径为10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径2mm的金属线。接着，对金属线分别实施325℃下1小时、325℃下1小时、250℃下1小时、250℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在进行了325℃下1小时的时效处理的情况下，在晶粒的晶界存在有粒径为8nm的Al3Sc的纳米析出物（实验例11）、在进行了300℃下1小时的时效处理的情况下，在晶界存在有平均粒径为5nm的纳米析出物（实验例12）、进行了300℃下30分钟的时效处理的情况下，在晶界存在有平均粒径为2nm的纳米析出物（实验例13）、进行了300℃下8分钟的时效处理的情况下，晶界存在有平均粒径1nm的纳米析出物（实验例14）。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表1。
实验例11～14的各拉丝材的电导率为61%IACS。另外，如果进行与比较例1相同的线缆弯曲试验，在纳米析出物的平均粒径为8nm（实验例11）、5nm（实验例12）的情况下，断裂次数超过1300万次，但如果纳米析出物的平均粒径减少至2nm（实验例13），则断裂次数降低至1050万次，如果纳米析出物的平均粒径减少至1nm（实验例14），则断裂次数为850万次。认为这是由于，如果纳米析出物的平均粒径为1nm，由于纳米析出物的粒生长不充分，所以由纳米析出物带来的裂纹的钉扎效果降低了。因此，判断纳米析出物的平均粒径更优选5～50nm。
（实验例15）
使用纯度为99.95质量%的铝和纯度为99质量%的钪，铸造含有钪0.3质量%的铝合金而制作导电材料块。而且，进行350℃下1小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径为10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径3mm的金属线。接着，对该金属线实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为30%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径为20nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表1。拉丝材的电导率为61%IACS、线缆弯曲试验的断裂次数为1300万次。
（实验例16～19，比较例5～7）
使用纯度为99.95质量%的铝、纯度为99质量%的钪和纯度为99质量%的锆，分别铸造含有钪0.3质量%、锆0.01～1.0质量%的铝合金而制作导电材料块。接着进行350℃下24小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径为10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径1.5mm的金属线。接着，对该金属线实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径为20nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验，用与实验例3相同的方法评价了线材的耐热性。将电导率的值、线缆弯曲试验的结果和耐热性的评价结果示于表2。
Figure BDA0000472815840000231
对于实验例16～19、比较例5～7的各拉丝材的电导率而言，伴随着锆含量的增加而降低，在锆的含有率为0.3质量%以上的比较例5～7中，分别大大减少至55、52、44%IACS。室温下的线缆弯曲试验中，伴随着锆的含量从0.01质量%增加至1.0质量%，断裂次数从1300万次降低至700万次。此处，在比较例5～7中，线缆的断裂次数分别显示出950万次、800万次及700万次这样高的值，但由于锆存在于金相的晶界及晶粒内，因此电导率降低，使用由比较例5～7的各拉丝材构成的导体裸线而形成电线或线缆存在问题。
另外，评价线材的耐热性，则大致为100%。另一方面，由于未添加锆的实验例3的线材的耐热性为98%，因此可确认通过添加锆，可防止耐热性降低。
（实验例20）
使用纯度为99.9质量%的铝、纯度为99质量%的钪和纯度为99质量%的锆，铸造分别含有钪和锆0.3和0.1质量%的铝合金而制作导电材料块。接着进行350℃下24小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径为10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径1.5mm的金属线。接着，对该金属线实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径为20nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表2。拉丝材的电导率为60%IACS，线缆弯曲试验的断裂次数为940万次。
（实验例21）
使用纯度为99.95质量%的铝、纯度为99质量%的钪及纯度为99质量%的锆，铸造分别含有钪和锆0.3和0.1质量%的铝合金而制作导电材料块。接着，进行350℃下24小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径1.5mm的金属线。接着，对该金属线实施450℃下0.5小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为15%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径20nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验。将电导率的值和线缆弯曲试验的结果示于表2。拉丝材的电导率为60%IACS，线缆弯曲试验的断裂次数为950万次。
（实验例22、23）
使用纯度为99.95质量%的铝、纯度为99质量%的钪及纯度为99质量%的锆，铸造含有钪0.3质量%、锆0.1质量%的铝合金而制作导电材料块。接着，分别进行350℃下8分钟、120小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径1.5mm的金属线。接着，分别对金属线实施450℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在进行了350℃8分钟的热处理的实验例22中，在晶粒的晶粒存在有粒径为3nm的Al3Sc的纳米析出物，在进行了350℃120小时的热处理的实验例23中，在晶粒的晶界存在有粒径为60nm的Al3Sc的纳米析出物。
（实验例24）
使用纯度为99.95质量%的铝、纯度为99质量%的钪及纯度为99质量%的锆，铸造含有钪0.3质量%、锆0.1质量%的铝合金而制作导电材料块。接着进行325℃5小时的时效处理后，通过切削加工从导电材料块取出直径10mm的线材，通过模锻机将取出了的线材成形为直径2.0mm的金属线。接着，分别对该金属线实施325℃下1小时的热处理后，进行模拉丝加工而制作直径80μm的拉丝材。由拉丝材的金相观察，构成金相的晶粒的平均结晶粒径为2μm，1μm以下的晶粒的比例以截面积比率计为20%。另外，在晶粒的晶界存在有粒径为8nm的Al3Sc的纳米析出物。
测定所得到的拉丝材的导电率，由拉丝材制作截面积为0.2mm2的线缆，进行与比较例1相同的线缆弯曲试验，用与实验例3相同的方法评价了线材的耐热性。将电导率的值、线缆弯曲试验的结果和耐热性的评价结果示于表2。
拉丝材的电导率为60%IACS，线缆弯曲试验的断裂次数为1100万次，线材的耐热性大致为100%。
本发明并限定于上述实施例，在不改变本发明的要旨的范围内，能够对其构成进行变更。
例如，虽然铸造铝合金而制作了导电材料块、接着进行了该导电材料块的时效处理，但也可在实施所制作的导电材料块的熔体化处理（例如550～600℃）后进行时效处理。
另外，虽然将构成导体裸线的导体裸线直径（拉丝材的线直径）设定为80～120μm，但根据电线或线缆的使用位置、使用状态，拉丝材的线直径可在0.05mm以上0.5mm以下的范围内任意选择。
产业上的可利用性
本发明的铝基导电材料以及使用了其的电线及线缆，由于可耐受至少300万次（更优选500万次、进一步优选1000万次）的动态驱动试验（例如反复弯曲），因此例如可使用于工业用机器人、民生用机器人、或各种装置的配线中、特别是驱动部分等的负荷反复弯曲的配线，可防止电线、线缆使用时的断线，可提高机器人、各种装置的可靠性。其结果，可减轻机器人、各种装置的维护负担，可谋求运行成本的降低。
符号的说明
10：金相、11：晶粒、12：晶界、13：纳米析出物、14：金相、15：晶粒、16：晶界、17：纳米析出物。

Claims (14)

1.一种铝基导电材料，其特征在于，其含有0.1～1.0质量%的钪，余量由铝和不可避免的杂质构成，其由具有平均粒径为2μm以下的晶粒和生成于该晶粒的晶界的铝-钪系的纳米析出物的金相构成。
2.一种铝基导电材料，其特征在于，其含有0.1～1.0质量%的钪和超过0且0.2质量%以下的锆，余量由铝和不可避免的杂质构成，其由具有平均粒径2μm以下的晶粒和生成于该晶粒的晶界的铝-钪系的纳米析出物的金相构成。
3.如权利要求2所述的铝基导电材料，其特征在于，所述纳米析出物也生成于所述晶粒的粒内。
4.如权利要求1至3的任一项所述的铝基导电材料，其特征在于，所述纳米析出物的平均粒径为1～60nm。
5.如权利要求4所述的铝基导电材料，其特征在于，所述纳米析出物的平均粒径为5～50nm。
6.如权利要求1至5的任一项所述的铝基导电材料，其特征在于，所述金相中，以截面积比率计，含有15%以上的1μm以下的所述晶粒。
7.如权利要求6所述的铝基导电材料，其特征在于，所述金相中，以截面积比率计，含有20%以上的1μm以下的所述晶粒，该铝基导电材料至少耐受1000万次的动态驱动试验。
8.一种电线，其特征在于，将权利要求1至7的任一项所述的铝基导电材料使用于导体裸线。
9.如权利要求8所述的电线，其特征在于，所述导体裸线直径为0.05mm以上且0.5mm以下。
10.如权利要求8或9所述的电线，其特征在于，该电线使用于机器内配线用的电线。
11.一种线缆，其特征在于，将权利要求1～7的任一项所述的铝基导电材料使用于导体裸线。
12.如权利要求11所述的线缆，其特征在于，所述导体裸线直径为0.05mm以上且0.5mm以下。
13.如权利要求11或12所述的线缆，其特征在于，将该线缆使用于快速充电架的接头线缆或电焊机的橡皮绝缘软线缆。
14.如权利要求11或12所述的线缆，其特征在于，将该线缆使用于机器内配线用的线缆。
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