DE2340173C3

DE2340173C3 - Koaxiales HF-Seekabel

Info

Publication number: DE2340173C3
Application number: DE19732340173
Authority: DE
Inventors: Denroku Hino Tokio; Marubayashi Gen; Arita Kishio; Kubo Shugo; Yamauchi Goro; Takahashi Toshio; Mito Ibaraki; Sato Toshihiko Tokio; Kumagai (Japan)
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1972-08-08
Filing date: 1973-08-08
Publication date: 1977-02-03

Description

Die Erfindung betrifft ein koaxiales HF-Seekabel mit nem Innenleiter, einem den Innenleiter koaxial im bstand umgebenden Außenleiter und einem Feststoffelektrikum, das den Raum zwischen dem Innenleiter id dem Außenleiter ausfüllt.

In letzter Zeit sind Übertragungssysteme entwickelt orden, bei denen Küstenkabel verwendet werden, da e Kabellegcgeschwindigkeit höher, die Herstellungs-)Sten für die Kabel niedriger und der Betrieb iverlässiger als bei einem Landkabelsystem sind.

Eine Schwierigkeit besteht jedoch darin, daß die forderlichen Verstärker teurer als die Verstärker sind, e bei einem Landkabelsystem verwendet werden können. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Durchlaßbreite höher als 10 MHz ist da dann alle ungeraden 10 km Verstärker eingesetzt werden müssen; ein Großteil der Kosten für ein Küstenkabelsystem wird also durch die Verstärker beansprucht Dazu sind Verstärker erforderlich, die in der Herstellung billig, jedoch zuverlässig im Betrieb sind. Am Kontinentalsockel ändert sich jedoch bis zu 200 m Tiefe die Temperatur des Seewassers von einer Stelle zur anderen und je nach der Jahreszeit Die Leiter der Fernmeldekabel sind gewöhnlich aus reinem Kupfer, bei dem der Temperaturkoeffizient des elektrischen spezifischen Widerstandes (dg/dT) sehr hoch ist und beispielsweise 6,77 · 10~³μΩ · cm/°C beträgt so daß die Änderungsgeschwindigkeit des spezifischen elektrischen Widerstandes (ρ) mit der Temperatur sehr hoch ist Beim Küstenkabelsystem muß daher die Änderung der Dämpfung mit der Temperatur berücksichtigt werden. Mit anderen Worten, der Änderung der Dämpfung mit der Temperatur muß bei der Gestaltung der Verstärker Rechnung getragen werden, wobei ein gewisser Spielraum vorgesehen werden muß, um Überlastungen und Störungen zu verhindern.

Die Bewältigung dieses Problems ist auch schon mit automatischen Verstärkungsreglern versucht worden, jedoch nicht mit befriedigendem Erfolg.

Aus der ÜS-PS 35 69 610 ist ein Hochspannungskabel bekannt, das eine Abschirmung aus vernetztem, leitendem Polyäthylen und eine Isolierschicht aus einem Äthylen-Propylen-Kautschuk enthält Dieses Hochspannungskabel ist jedoch nicht für den Einsatz als Küstenkabel geeignet, da sich sein spezifischer elektrischer Widerstand sehr stark mit der Temperatur ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein koaxiales HF-Seekabel der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem eine Änderung der Dämpfung mit der Temperatur sehr gering ist.

Diüse Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenleiter oder der Innenleiter und der Außenleiter aus einem leitenden Material in Form eines dispersen Systems hergestellt ist, dessen Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstandes niedriger als der von reinem Kupfer ist und das aus Kupfer und 0,01 bis 5,00 Gewichtsprozent in Kupfer dispergiertem, feinverteiltem Pulver besteht, und daß das feinverteilte Pulver aus der Gruppe ausgewählt wird, die Metalloxide, Ferrite, Carbide, Nickel-Kupfer-Legierungen und Oxid-Gemische enthält.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß ein solches koaxiales HF-Seekabel eine automatische Verstärkungsregelung vereinfacht. Das Kabel ist billig in der Herstellung und sehr zuverlässig im Betrieb. Weiterhin hat das leitende Material einen spezifischen Widerstand, dessen Temperaturkoeffizient gering ist; dadurch kann der auf Grund des Temperaturkoeffizienten des inneren Feststoffdielektrikums auftretende Verlust kompensiert werden, so daß sich die Dämpfung in sehr viel geringerem Maße mit der Temperatur des Seekabels ändert. Das Kabel eignet sich somit auch für den Einsatz in Küstengewässern.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigit

F i g. 1 eine Schnittansicht eines herkömmlichen koaxialen Seekabels,

F i g. 2 eine graphische Darstellung d.T Beziehung zwischen der Frequenz und der Dämpfung eines

Seekabels, die zur Erläuterung des der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Prinzips verwendet wird,

F i g. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen der Matthiessen-Regel und den elektrischen Eigenschaften der verwendeten leitenden Materialien,

Fig.4 bis 8 graphische Darstellungen, welche die Änderungen der Dämpfung mit der Temperatur des Kabels unter Verwendung der Leiter zeigt, die aus einem leitenden Material hergestellt sind, das aus 0,15% ι ο AhCh- Cu besteht und behandelt worden ist, im Vergleich zu den Werten für herkömmliche Kabel bei Verwendung von aus Kupferdrähten hergestellten Leitern.

Das in F i g. 1 dargestellte koaxiale Seekabel besitzt eine Stahllitze 1, welche von einem ersten Kupferband bedeckt ist, das als Innenleiter dient Ein zweites Kupferband 4 ist in koaxialem Abstand von dem ersten Kupferband 2 angeordnet und dient als Außenleiter. Ein Feststoffdielektrikum 3, beispielsweise aus Polyäthylen, füllt den Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Kupferband 2 bzw. 4; die Hülle bzw. der Mantel 5 besteht aus einem Isoliermaterial wie Polyäthylen.

Die Hochfrequenzdämpfung des Seekabels der beschriebenen Art setzt sich aus dem Leitungsverlust und aus dem dielektrischen Verlust durch die Isolierung zusammen und ist gegeben durch

ti = α_άι + a_d2 +

= *ι fij-

j— Nep/m.

(D

<) = R₂ \[7^f tan Λ Nep/m .

(2)

(3)

(4)

di, cfe = der Außendurchmesser bzw. der Innendurchmesser des Innen- und des Außenleiters in Meter,

ρι, 02 = die spezifischen Widerstände in Ohm-Meter des Innen- und des Außenleiters,

er = die relative Dielektrizitätskonstante der Isolierung 3, die in den Raum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter eingefüllt ist,

tan λ = der dielektrische Leitungsfaktor der Isolierung 3,

/ = Frequenz in Hz,

Ri = der Koeffizient 5,27 · 10 - ⁶ und

R2 = der Koeffizient 1,05 · 10-⁸.

Wenn die Temperatur des Koaxialkabels sich von TC auf (T+ ΔT)"C ändert, verändern sich die obigen Parameter wie folgt:

rf, = konstant, (5)

J₂(T+ 17) = i/₂(T){l + Ry IT"',. (6|
O₁(T+ IT) = O₁(DiI + R_el IT}. (7)
'J₂[T+ IT) = O₂(T)U + R₆₂- ITi. (8Γ
_>r{T+ IT) = IV(TMI +R₁- \T\, (9)
tan Λ (T 4- IT) = tan Λ (DiI + R₆ ■ \T\.

(10)

Da der Koeffizient der linearen Wärmedehnung des Innenleiters vernachlässigbar klein ist, ist ώ konstant, wie sich aus der Gleichung (5) ergibt, und sind die Temperaturkoeffizienten Rd, Re, R₁^ negativ, während /?ρι und Rq2 positiv.

Infolge der Veränderungen dieser Parameter mit der Temperatur verändert sich die Dämpfung mit der Temperatur, wie in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Zunahme

Abnahme

Richlungs- Frequenzcharakteristik Dämpfung in Nep oder dB

charakteristik der Dämpfung

der Dämpfung

Ursachen

Svmbol

im Verhältnis zu /' ^a 1/2R_elu_di.\T Änderung des spez. Widerstandes des Innenleiters

im

Verhältnis zu /"² l/2R.₂-<_d2 IT

im Verhältnis zu /' '² 1/2 RJa₁₁₁ + n_dl) I T Änderung des spez. Widerstandes aes Außen leiters

Änderung der Dielektrizitätskonstante

im Verhältnis zu/^1/2

, "ji + ",/2 '> ⁺ JnUI₂IdA Änderung des Durchm. des
Außenlciters

Abnahme

im Verhältnis zu /' ^p 1/2R_C.<_Ä IT

im Verhältnis zu/¹¹⁷ «,«,.IT

Änderung der Dielektrizitätskonstante

Änderung von tan Λ

Wenn die Leiter aus geglühtem reinen Kupfer hergestellt sind und die Isolierung aus Polyäthylen ist, ergeben sich folgende Temperaturkoeffizienten:

R_er R₀₂ = 3.9 ■ 10 VC,

R_r = _4,9· 10-VC
R„ = -2,9· 10"VC
R_t = -5.7· 10~²/ C.

Die Beziehungen der obigen Veränderungsfaktoren zur Gesamtveränderung sind in F i g. 2 gezeigt, wenn der Außenleiter einen Innendurchmesser von 25,4 mm hat und der Innenleiter einen Durchmesser von 8,38 mm. Die Frequenzänderung je 1°C des koaxialen Seekabels von einem Kilometer Länge ist dargestellt, und a, b und c in F i g. 2 zeigen die in Tabelle 1 angegebenen Parameter.

Die Änderung der Dämpfung ist gegeben durch

koeffizient des spezifischen Widerstandes des Leiters herabgesetzt wird. Die Kurve (fin F i g. 2 zeigt den Fall, bei welchem sowohl der Innenleiter als auch der Außenleiter 2, 4 des in F i g. 1 gezeigten Koaxialkabels aus einem Material mit einem niedrigen Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes hergestellt sind.

Als nächstes werden die leitenden Materialien für den Innenleiter und den Außenleiter des erfindungsgemäßen Koaxialkabels beschrieben. In Fig.3 zeigt die Kurve A die Matthiessen-Regel an. Wie ersichtlich, ist das Produkt aus dem spezifischen Widerstand (ρ) eines Leiters (einschließlich Kupferlegierungen) und dem Temperaturkoeffizienten

Wie ersichtlich, nimmt die Dämpfung bei einer hohen Frequenz plötzlich ab, hauptsächlich wegen der Wirkung von tan<5 (Kurve b\ ist jedoch ziemlich hoch bei einer niedrigen Frequenz wegen der geringeren Wirkung von tan<5.

In Fig. 2 zeigt die Kurve d' die Änderung der Dämpfung, wenn ein leitendes Material mit einem niedrigen Temperaturkoeffizienten verwendet wird, so daß die Änderung der Dämpfung infolge einer Änderung des spezifischen Widerstandes von der Kurve a zur Kurve a'abnimmt Hieraus ergibt sich, daß dieses Verfahren zur Verringerung der Gesamtänderung der Dämpfung des Kabels sehr wirksam ist Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde der Temperaturkoeffizient um etwa 30% herabgesetzt, wodurch eine Verringerung der Änderung der Dämpfung auf etwa ein Drittel erhalten wird. Der Grund hierfür liegt in folgendem: Die Änderung im spezifischen Widerstand des Leiters mit der Temperatur, die die Hauptursache der Änderung der Gesamtdämpfung ist wird in einem gewissen Grade durch die temperaturbedingte Änderung des Einflusses der Isolierung kompensiert. Somit kann die Änderung der Dämpfung mit der Temperatur wesentlich herabgesetzt werden, wenn der Temperatureine Konstante, so daß der spezifische Widerstand zunimmt, wenn der Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstandes abnimmt Daher ist es bei den herkömmlichen Koaxialkabeln, bei denen zur Herstellung des Innenleiters und des Außenleiters Kupferlegierungen verwendet worden sind, schwierig, den Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes herabzusetzen, ohne die Dämpfung zu erhöhen, selbst wenn ein leitendes Material mit einem niedrigen Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes verwendet wird. Im Falle der leitenden Materialien jedoch, bei welchen einige Prozent eines Metalloxides, Ferrit, eines feinverteilten Gemischs von Metalloxiden, Carbide oder ein feinverteiltes Nickel-Kupfer-Legierungspulver dispergiert sind, trifft die Matthiessen-Regel nicht zu, so daß der Temperaturkoeffizient des spezifischen Wider-Standes um etwa 30% herabgesetzt werden kann, ohne den spezifischen Widerstand zu erhöhen. In F i g. 3 zeigt ein Punkt a den gemessenen Wert eines normalen geglühten Kupferdrahtes an, ein Dreieck b einen Kupferdraht, in welchem 0,2% eines feinpulvrigen Metalloxid-Gemischs dispergiert worden sind, c einen Kupferdraht in welchem 0,2% MgO dispergiert worden sind, d einen Kupferdraht in welchem 0,15% AI2O3 dispergiert worden sind, e einen Kupferdraht in welchem 0,5% feinverteiltes TiC dispergiert worden sind, und /einen Kupferdraht, in welchem 1,0% einer pulverförmigen Nickel-Kupfer-Legierung dispergieri worden sind. Die elektrischen Eigenschaften dieser leitenden Materialien sind in Tabelle 2 gezeigt

Tabelle 2 Materialien

S 30⁰C (μΩ - cm) rde/d7)30°C (μΩ- cm/°C)

α 30⁰C

Kupfer	1,79	6,77 - 10-3	3,78- 10-3
0,2% Thermistor—Cu	2,00	5,55 · 10 -3	2,77 - 10 -3
0,2% MgO-Cu	1,87	5,60 · 10 -3	239 - 10 -3
0,15% Al2O3-Cu	1,80	5,10 - 10 -3	233 · 10 -3
0,5% TiC-Cu -=·■	1,79	5,13- 10-3	2,86 · 10 -3
1,0% (Ni-Cu)-Cu	138	5,58 · 10-3	2£2 · 10-3

Außer den vorerwähnten leitenden Materialien Oxiden von Mn, Ni, Co und Cu und als kleinere können verwendet werden Ferrit -wie MnCoFe2O4, 65 Bestandteil aus Oxiden von Mo, Fe, Cr und V; Oxide wi BaFei2Ot9, NΐZnFe2p4,M(aFe2Q4,L·ioίFe2ΛJ4Usw^ ein Mgö, AbCh, ΜΓ.Ο2, CrCh, VO2, ViOs, TI1O2 usw.; un Oxidgemisch, bestehend als Hauptbestandteil aus Carbide wie MoC, SiC, TaC, WC, Fe3C usw. Ii Oxiden von metallischen Übergangselementen, d.h. allgemeinen werden 0,01 bis 5,00 Gewichtsprozei

dieser Verbindungen dem Kupfer zugesetzt, um den gewünschten Temperaturkoeffizienten des spezifischen Widerstandes zu erhalten. Außer den vorgenannten Verbindungen können 0,01 bis 5,00 Gewichtsprozent einer Nickel-Kupfer-Legierung dem Kupfer zugesetzt werden. Wenn das Gewicht einer zuzusetzenden Verbindung weniger als 0,01% ist, ist ein ausreichend niedriger Temperaturkoeffizient nicht zu erhalten, wenn das Gewicht über 5,0% beträgt, wird das leitende Material zu spröde, um gezogen oder gewalzt zu werden. Nachfolgend werden noch einige Ausführungsbeispiele beschrieben.

Beispiel 1

Fig.4 zeigt die Änderung des spezifischen Wider-Standes mit der Temperatur (Kurve b) eines Kupferdrahtes, in welchen 0,2 Gewichtsprozent eines pulverförmigen Oxid-Gemischs dispergiert worden sind, im Vergleich zu einer Kurve A, die reinem Kupferdraht entspricht. Die Zusammensetzung des pulverförmigen Oxidgemischs beträgt 40 Gewichtsprozent MnCh, 35 Gewichtsprozent CoO, 20 Gewichtsprozent NiO und 4 Gewichtsprozent CuO; 50 Gramm pulverförmiges reines Kupfer mit einem Teilchendurchmesser von 100 μιτι und 50 Gramm dieses feinpulvrigen Oxidge- 2$ mischs mit einem Teilchendurchmesser von etwa 40 μπι wurden gleichmäßig in Äthylalkohol gemischt, worauf der Alkohol bei 50'C verdampft wurde. Das Pulvergemisch wurde unter einem Druck von 1000 kg/cm² preßgeformt, und der preßgeformte Zylinder wurde 1 Stunde lang gesintert, um eine Kupfer-Oxidgemisch-Mutterlegierung zu erhalten. 1,6 Gramm pulverisierte Mutterlegierung wurden 200 Gramm geschmolzenem Kupfer bei 125O⁰C zugesetzt, etwa 10 Minuten lang gemischt und in eine Metallgießform gegossen. Der gegossene Block wurde bei 850° C geschmiedet und zu einem Draht mit einem Durchmesser von 0,7 mm gezogen. Der Draht wurde etwa 1 Stunde lang bei 600⁰C im Vakuum geglüht und dann im Ofen abgekühlt. Der Gehalt an pulverförmigem Oxidgemisch im Draht betrug 0,2%. Das Oxidgemisch war in der Kupfermatrix gleichmäßig dispergiert. Der spezifische Widerstand wurde durch eine automatische Einrichtung zur Messung des elektrischen Widerstandes bei 1 · ΙΟ-⁴ Torr und einer Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur von 0,625° C/Minute gemessen.

Beispiel 2

F i g. 5 zeigt die Änderung des spezifischen Widerstandes mit der Temperatur (Kurve b) eines Kupferdrahtes, in welchem 0,2% Ferrit dispergiert sind, im Vergleich zu der eines Drahtes aus reinem Kupfer. 99,8 Gramm reines pulverförmiges Kupfer mit einem Teilchendurchmesser von 10 μΐη und 0,2 Gramm MnCoFe2O4 mit einer Teilchengröße von 500 A wurden im Äthylalkohol gleichmäßig gemischt und der Alkohol sodann bei 5O⁰C verdampft. Das Gemisch wurde durch eine Gummipreßmaschine unter dem hydrostatischen Druck von 3000 kg/cm² gepreßt und dann unter Vakuum während 2 Stunden bei 950°C gesintert. Das gepreßte Material wurde bei 850⁰C geschmiedet und zu einem Draht von 0,7 mm Durchmesser gezogen. Der Draht wurde etwa 1 Stunde lang bei 600⁰C im Vakuum geglüht und dann im Ofen abgeglüht. Das Ferrit war in der Kupfermatrix gleichmäßig dispergiert, was durch einen Bildanalysator, einer Einrichtung zur quantitativen Metallurgieanalyse, bestätigt wurde.

Die gemeinsame Ausfällung von MnCoFe2O4 geschah durch Reaktion in wässeriger Lösung und dann Synthetisieren durch Hydrothermalsynthese. Die Teilchengröße von MnCoFe2O4 wurde durch ein Elektronenmikroskop bestätigt. In gleicher Weise wurden andere Ferrite wie BaFeuOn, NiZnFe2O4, NiCuFe::O4 und Lio.5Fe2.5O4 verwendet. Die elektrischen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Kupferdrähte sind in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Spezif. Widerstand (μΩ - cm) Temperaturkoeffizient

Koeffizient
von reinem
Kupferdraht

Reines Kupfer	1,792	6.77	100
0,5% BaFei2Oi9-Cu	2,10	5,42	80,0
0,2% NlZnFezOt-Cu	1,87	5,46	80,7
0,1% NiGuFe2O4-Cu	1,85	5,70	84^
0,2% Lk5Fe23O4—Cu	2,07	5,57	823
0,2% MnCoFe2O4—Cu	1,88	5,40	79,8

Beispiel 3

55

Fig.6 zeigt die Änderung des spezifischen Widerstandes mit der Temperatur (Kurve b) eines Kupferdrahtes, der 0,2% MgO enthält, im Vergleich zur Kurve a für reinen Küpferdraht

50 Gramm reines pulverförmiges Kupfer mit einem Teilchendurchmesser von etwa 100 um und 50 Gramm MgO mit einem Teilchendurchmesser von etwa 10 um wurden in Äthylalkohol gemischt, worauf der Alkohol bei 50° C verdampft wurde. Das Gemisch wurde durch eine mechanische Presse unter einem Druck von 1000 kg/cm² in die Form eines Zylinders gepreßt Die Form wurde etwa 1 Stunde lang bei 800⁰C gesintert, um eine Cu-MgO-Mutterlegierung zu erhalten. 1,6 Gramm der Mutterlegierung wurden 200 Gramm geschmolzenem Kupfer von 1250° C zugesetzt und etwa 10 Stunden lang gemischt, bevor das Gießen in eine Form vorgenommen wurde. Der Anteil von MgO in der Mutterlegierung betrug etwa 50% und die Kupferlegierung enthielt 0,2% MgO. Der Block wurde bei 850⁰C geschmiedet und zu einem Draht von 0,7 mm Durchmesser gezogen, im Vakuum bei 600⁰C 1 Stunde lang geglüht und dann im Ofen abgekühlt

Das zugesetzte MgO war in der Kupfermatrix gleichmäßig dispergiert und die Änderung des spezifischen Widerstandes mit der Temperatur wurde durch

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eine automatische Einrichtung zur Messung elektrischer Widerstände bei 1 · 10-⁴ Torr und mit einer Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur von 0,625°C/Minute gemessen.

In gleicher Weise wurden 99,5 Gramm pulverförmiges reines Kupfer mit einem Teilchendurchmesser von 10 μ und 0,5 Gramm pulverförmiges ThO² mit einem Teilchendurchmesser von 0,7 μηι gleichmäßig in Äthylalkohol gemischt, worauf der Alkohol bei 50°C verdampft wurde. Das Gemisch wurde durch eine Gummipreßmaschine unter dem Druck von 3000 kg/cm² gepreßt und 2 Stunden lang bei 950°C in

ίο

Vakuum gesintert. Das gesinterte Material wurde bei 850°C geschmiedet, zu einem Draht mit einem Durchmesser von 0,7 mm gezogen, 1 Stunde lang bei 600°C in Vakuum geglüht und dann im Ofen abgeglüht. Es wurde durch den genannten Bildanalysator bestätigt, daß ThCh in der Kupfermatrix gleichmäßig dispergiert war.

In gleicher Weise wurden Kupferdrähte, die andere Oxide wie MnO2, CrO2, VO2 und V2O3 enthalten, hergestellt. Die elektrischen Eigenschaften der nach Beispiel 3 hergestellten Kupferdrähte sind in Tabelle 4 angegeben.

Tabelle 4	Spezif.	Temperatur	Verhältnis zum
	Widerstand	koeffizient	Temperatur
	(μΩ · cm)	des spezif.	koeffizienten von
		Widerstandes	reinem Kupfer
	1,792	6,77	100
Reines Kupfer	1,87	5,60	82,7
0,2% MgO-Cu	1,98	5,38	79,5
0,5% ThO2-Cu	1,95	5,62	83,0
0.3% MnO2-Cu	1,86	5,43	80.2
0,3% CrO2-Cu	2,09	5,72	84,5
0,5% VO2-CU	2,11	5,69	84,0
0,5% V2O3-CU

Beispiel 4

Fig. 7 zeigt die Änderung des spezifischen Widerstandes mit der Temperatur (Kurve b) eines Kupferdrahtes, in welchem 0,5% TiC dispergiert sind, im Vergleich zu der eines Drahtes aus reinem Kupfer (Kurve ä).

50 Gramm reines pulverförmiges Kupfer mit einem Teilchendurchmesser von 100 μτη und 50 Gramm TiC mit einem Teüchendurchmess-er von 40 μτη wurden gleichmäßig in Äthylalkohol gemischt, worauf der Alkohol bei 5O⁰C verdampft wurde. Das Gemisch wurde durch eine mechanische Presse unter einem Druck von 1000 kg/cm² in die Form eines Zylinders gepreßt, und der Zylinder wurde 1 Stunde lang bei 800° C gesintert, um eine Cu-TiC-Mu tterlegierung herzustellen. 2,0 Gramm der Mutterlegierung wurden zu 98 Gramm geschmolzenem Kupfer von etwa 1250° C gegeben und 10 Minuten lang gemischt, bevor das Gießen in eine metallische Form erfolgt. Der Anteil von TiC in der Mutterlegierung betrug etwa 50%, und der Block enthielt 0,5% TiC Der Block wurde bei 850° C geschmiedet, zu einem Draht mit einem Durchmesser von 0,7 mm gezogen, etwa 1 Stunde bei 600° C in Vakuum geglüht und dann im Ofen abgeglüht Die Änderung des spezifischen Widerstandes mit der Temperatur wurde durch eine automatische Einrichtung zur Messung des spezifischen elektrischen Widerstands bei 1 -10—* Torr und bei einer Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur von 0,625° C/Minute gemessen.

Die Tabelle 5 zeigt die elektrischen Eigenschaften von Carbidpulver enthaltenden Kupferdrähten.

Tabelle 5

Spezif. Widerstand

(μΩ - cm)

(- 10 -3/°C)

(- 10 -ϊ μΩ

Verhältnis
zu άρ/άΤνοη
reinem Kupfer

Reines Kupfer	1,79 ■·=·-■■■	3,78	6,77	100
05% TiC-Cu	1792	2,86	5,13	75,8
1,5% TiC-Cu	1,870	3,02	5,65	83,5
03% WC-Cu	1,904	233		82,4

Beispiel 5

Fig.8 zeigt die Änderung des spezifischen Widerstandes mit der Temperatur (Kurve b) eines Kupfer-Irahtes, der 1% einer (50% Ni-Cu)-Legierung im Vergleich mit der von teinem Kupfer (Kurve ä).

198 Gramm reines pulverförmiges Kupfer mit einem Teilchendurchmesser von etwa 100 μιη und 2,0 Gramm (50% Ni-Cu)-Legieruhg mit einem Teilchendurchinesser von etwa 40 um wurden in Äthylalkohol gleichmäßig gemischt Die (50% Ni-Gu)-Legieruhg wurde durch das ZerstäubungSyerfahren hergestellt Zum Mischen wurde eine Kugelmühle verwendet Die Bestandteile waren daher99% Cuund 1% (50%Ni-Cu).

Das Gemisch wurde bei 50° C getrocknet, um den Alkohol vollständig zu entfernen, und in Form eines Zylinders mit einer Länge von etwa 200 mm und einem Durchmesser von etwa 10 mm durch eine Gummipreßmaschine und einem Druck von 2000 kg/cm^: gepreßt. Der Zylinder wurde in Vakuum während 30 Minuten bei 700°C gesintert und sodann durch eine Gesenkpresse zu einem Draht mit einem Durchmesser von etwa 4 mm geformt. Der Draht wurde bei 600°C einige Male geglüht, um das Erhärten bei einem anschließenden kontinuierlichen Ziehvorgang zu verhindern, durch

welchen der Draht auf einen Durchmesser von 0.7 mm gezogen wurde. Der Draht wurde 1 Stunde lang bei 600°C geglüht. Das zugesetzte NiCu war in der Cu-Matrix gleichmäßig dispergiert.

Die elektrischen Eigenschaften wurden in Vakuum (1 -IO'⁴ Torr) und bei einer Änderungsgeschwindigkeit der Temperatur von 0,625° C/Minute durch eine automatische Einrichtung zur Messung des elektrischen spezifischen Widerstandes gemessen und sind in der Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6

Spezif.	λ 30	(αρ/αΤ)»	Verhältnis
Widerstand			zu άρ/dT von
		(· ΙΟ-'	reinem Kupfer
(μΩ · cm)	(■ 10 -J/°C)	μΩ ■ cm/°C)	(%)
1,79	3,78	6,77	100
1,84	3,0	5,52	«1.5
1,87	3,06	5,72	84.5
1,98	2,82	5,58	82,4

Reines Kupfer
0,1% (NiCu)-Cu
0,5% (NiCu)-Cu
1,0% (NiCu)-Cu

Bemerkung: (NiCu) ist 50% Ni-Cu-Legierung.

Beispiel 6

Der Innenleiter und der Außenleiter des Koaxialkabels wurden aus Kupfer hergestellt, in welchem 0,15% AI2O3 dispergiert waren, und die Isolierung war aus Polyäthylen mit einer geringen Dichte für Seekabel. F i g. 9 zeigt die Änderungen der Dämpfung mit der Temperatur für einen Kilometer Seekabel von der beschriebenen Art und einem Durchmesser von 25,4 mm, 38,1 mm und 50,8 mm (Kurven a'. 6'und c')\rr Vergleich zu denjenigen (Kurven a. b und c) dei herkömmlichen Seekabel mit den Durchmessen· 25,4 mm, 38,1 mm und 50,8 mm bei Verwendung dei gewöhnlichen weichen Kupferdrähte. Wie ersichtlich wird die Änderung der Dämpfung der erfindungsgemä Ben koaxialen Seekabel auf etwa '/3 im Vergleich zu der herkömmlichen Seekabeln herabgesetzt.

Hierzu 8 BIaU Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Koaxiales HF-Seekabel mit einem Innenleiter, einem den Innenleiter koaxial im Abstand umgebenden Außenleiter und einem Feststoffdielektrikum, das den Raum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter ausfüllt, dadurch gekannzeichnet, daß der Innenleiter (2) oder der Innenleiter und der Außenleiter (4) aus einem leitenden Material in Form eines dispersen Systems hergestellt ist, dessen Temperaturkoeffizient des spezifischen Widerstandes niedriger als dar von reinem Kupfer ist und das aus Kupfer und 0,01 bis 5,00 Gewichtsprozent in Kupfer dispergiertem, feinverteiltem Pulver besteht und daß das feinverteilte Pulver aus der Gruppe ausgewählt wird, die Metalloxide, Ferrite, Carbide, Nickel-Kupfer-Legierungen und Oxid-Gemische enthält

2. Koaxiales HF-Seekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses leitende Material aus Kupfer besteht, in dem 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent feinverteiltes Ferritpulver dispergiert ist, das aus den Substanzen MnCoFe2O4, BaFei2Oi9, NiZnFe2O4, NiCuFeX)+ und Lio.5Fe2.5O4 ausgewählt ist

3. Koaxiales HF-Seekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses leitende Material aus reinem Kupfer besteht in dem 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent feinverteiltes Oxid-Ge:misch-Pulver dispergiert ist, wobei das Oxid-Gemisch als Hauptbestandteil Oxide von Übergangselementen,

d. h. Oxide von Mn, Ni, Co und Cu, und als kleineren Bestandteil Oxide von Mo, Fe, Zr, Cr und V enthält

4. Koaxiales HF-Seekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß dieses leitende Material aus reinem Kupfer besteht, in dem 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent zumindest einer Verbindung dispergiert ist, die aus der Oxidgruppe MgO, MnO2, CrÖ2, V2O3 und AI2O3 ausgewählt ist.

5. Koaxiales HF-Seekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß dieses leitende Material aus reinem Kupfer besteht in dem 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent zumindest einer Verbindung dispergiert ist, die aus der Karbidgruppe TiC, MoC, SiC, TaC, WC und FeaC ausgewählt ist.

6. Koaxiales HF-Seekabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses leitende Material aus reinem Kupfer besteht, in dem 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent einer 30- bis 70gewichtsprozentigen Ni-Cu-Legierung dispergiert ist.