JP2003183753A - 被覆線 - Google Patents

被覆線

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ５５０℃以上の温度でも安定して使用できる
白金被覆線を提供する。 【解決手段】 白金を含む被覆部は合金から成るコアを
被覆しており、コアはその表面がそれ自体でパシベーシ
ョンとなるニッケルベースの合金から成り、ここでニッ
ケルベースの合金はクロム成分を１６重量％〜２２重量
％の範囲で含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被覆線、例えば電
気的温度センサ用の接続線として用いられる被覆線に関
する。本発明はまた被覆線の使用法に関する。
【０００２】
【従来の技術】独国特許第３８３２３４２号公報から白
金被覆部を備えた被覆線が公知である。この被覆部は１
重量％〜５重量％のタングステンを含むパラディウム合
金から成るコアを被覆している。被覆部の体積は長さの
単位当たりで被覆線の全体積の１０％〜５０％に相当す
る。こうした被覆線を製造するために、１重量％〜５重
量％のタングステンを含むパラディウム合金から成る棒
状のコア材料が白金のチューブに挿入され、このチュー
ブ状の構造が線端部の径に関連している。この種の被覆
線は有利には白金測定抵抗を備えた抵抗温度計のための
接続線または給電線として使用される。
【０００３】こうした被覆線では温度の上方限界値が比
較的低い（実際には約６００℃）ことが問題となる。こ
のことから適用領域が制限されてしまう。高い温度のも
とではコアの材料が白金被覆部を通して拡散し、最外表
面で酸化してしまうことを考慮しなければならない。こ
の場合チップ端子（端子パッド）への電気的なコンタク
トが低減され、必要な機械的強度も低減されてしまう。
【０００４】さらに材料にかかるコストが比較的高いこ
とも実用上は問題となると見なされる。
【０００５】独国特許出願公開第４１２５９８０号公報
に示されている被覆線はニッケルコアと白金被覆部とか
ら成り、表面に金のコーティングを有するが、これも同
様の特性を呈する。この種の被覆線は有利には層状の測
定抵抗、特に温度測定のための測定抵抗に対する接続線
または給電線として用いられる。
【０００６】英国特許第４００８０８号公報には、歯科
治療に適用する目的でワイヤに貴金属の被覆部を製造す
る方法が記載されている。この明細書では詳細な実施例
としてではないものの、ニッケル合金コアと白金被覆部
とから成る被覆線も示唆されている。歯科治療に適用す
るためのコア材料としては次のニッケル合金が挙げられ
ている。
【０００７】ａ）１％のマンガンおよび約０．５％のシ
リコンを含むニッケル合金 ｂ）５５％のニッケルおよび４５％の鉄から成るニッケ
ル合金 ｃ）マンガン、アルミニウム、鉄、シリコンを５％の範
囲まで含むニッケル合金 これらのコア材料は白金、ロジウム、パラディウムまた
は銀‐パラディウムまたは金‐パラディウムなどの貴金
属合金から成る中間層によってコーティングされ、さら
に金のカバー層によってカバーされている。
【０００８】
【特許文献１】独国特許第３８３２３４２号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第４１２５９８０号公
報
【特許文献３】英国特許第４００８０８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、５５
０℃以上の温度でも安定して使用できる白金被覆線を提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この課題は、白金を含む
被覆部は合金から成るコアを被覆しており、コアはその
表面がそれ自体でパシベーションとなるニッケルベース
の合金から成り、ここでニッケルベースの合金はクロム
成分を１６重量％〜２２重量％の範囲で含む構成により
解決される。
【００１１】課題はまた、白金を含む被覆部は合金から
成るコアを被覆しており、コアはその表面がそれ自体で
パシベーションとなるニッケルベースの合金から成り、
ここでニッケルベースの合金はクロム成分のほかに付加
的に鉄成分を含む構成により解決される。有利にはニッ
ケルベースの合金は０．５重量％〜１０重量％、特に有
利には８重量％の鉄成分を含む。
【００１２】課題はまた、白金を含む被覆部により合金
から成るコアを被覆し、コアはその表面がそれ自体でパ
シベーションとなるニッケルベースの合金から成り、ニ
ッケルベースの合金は付加的にアルミニウム成分を含む
ことにより解決される。有利にはニッケルベースの合金
は０．０５重量％〜５重量％のアルミニウム成分を含
む。
【００１３】
【発明の実施の形態】ニッケルベースの合金が合金の要
素としてクロム、鉄またはアルミニウムなどを含む場
合、クロム成分が１６重量％〜２２重量％の範囲である
と有利であることが判明している。
【００１４】例えば本発明の被覆線について、有利には
クロム成分は２０重量％の範囲にある。
【００１５】有利には、被覆部の外径は０．０５ｍｍ〜
０．４ｍｍの範囲にあり、特に有利には被覆部の外径は
０．２ｍｍである。また有利には長さの単位当たりの白
金成分は１０重量％〜５０重量％の範囲にある。
【００１６】この種の被覆線は４００Ｎ／ｍｍ２〜１２
００Ｎ／ｍｍ２の範囲の引っ張り耐性の値を有してい
る。ここで圧延降伏点は１７５Ｎ／ｍｍ２〜２５０Ｎ／
ｍｍ２の範囲であり、降伏時の延伸度は１５％〜３５％
に達する。
【００１７】この被覆線の重要な利点は、コア表面でそ
れ自体がパシベーションとなるニッケルベースの合金に
よりコア内部の酸化と５５０℃以上の温度での白金被覆
部の外側のニッケル酸化物被膜の形成とが阻止されるこ
とである。さらに白金被覆部を通したニッケルの拡散や
被覆部表面での酸化が阻止され、上述の問題が発生しな
い。
【００１８】本発明の別の特徴として、コア表面のパシ
ベーションが白金被覆部の機能、すなわち高温耐性を有
し、ボンディングや溶接による接合の可能な貴金属保護
部材としての機能を長く維持することが挙げられる。し
たがって被覆線のコストを高める付加的な金のコーティ
ングを省略することができる。
【００１９】本発明の被覆線では白金を含む被覆部が合
金から成るコアを被覆しており、コアはその表面がそれ
自体でパシベーションとなるニッケルベースの合金から
成るが、これは電気的温度センサ用の接続線として使用
するのが理想的である。
【００２０】この種の被覆線を電気的温度センサ用の接
続線として使用することの重要な利点は、表面自体がパ
シベーションとなるニッケルベースの合金がコア内部の
酸化と５５０℃以上の温度での白金被覆部の外側のニッ
ケル酸化物被膜の形成とを阻止することである。さらに
白金被覆部を通したニッケルの拡散や被覆部表面での酸
化が阻止され、上述の問題が発生しない。
【００２１】有利には、ニッケルベースの合金はクロム
成分を１６重量％〜２２重量％の範囲で含む。特にニッ
ケルベースの合金は２０重量％の範囲のクロム成分を含
む。
【００２２】有利にはクロム成分のほかに付加的に鉄成
分を含むニッケルベースの合金を使用する。ニッケルベ
ースの合金の鉄成分は０．５重量％〜１０重量％、特に
８重量％の範囲にあると有利であることが判明してい
る。
【００２３】さらに有利には、付加的にアルミニウム成
分を含んでいるニッケルベースの合金を使用する。この
ときニッケルベースの合金のアルミニウム成分は０．０
５重量％〜５重量％の範囲にあると有利である。
【００２４】有利には被覆部の外径が０．０５ｍｍ〜
０．４ｍｍの範囲にあり、特に外径０．２ｍｍである被
覆線を使用すると有利である。長さの単位当たりの白金
成分は１０重量％〜５０重量％の範囲にあると有利であ
る。
【００２５】本発明の被覆線を製造するには、例えば丸
い棒状のニッケルベースの合金が用いられる。この合金
は有利には１６重量％〜２２重量％の範囲のクロム成分
を含んでおり、これが後にコア材料を形成する。丸い棒
状の部材の上に白金を有する被覆材のチューブがかぶせ
られる。この棒チューブの装置は硬質合金延伸機構によ
り径約６ｍｍ〜２０ｍｍ、有利には径８ｍｍ〜１２ｍｍ
となるまで引っ張られる。その後この棒チューブ状の装
置は４〜５個の中間ステップを経て最終径０．０５ｍｍ
〜０．４ｍｍ程度、有利には０．２０ｍｍにまで引き伸
ばされる。ここで１回の変形プロセスが終わるたびに約
１０００℃の温度での熱処理すなわち拡散焼きなましが
行われる。このような棒状の部材から被覆部を備えた接
続線が製造され、これは測定抵抗に対する給電線または
接続線に適する。
【００２６】
【実施例】以下に本発明の対象を図に則して詳細に説明
する。
【００２７】図によれば被覆線のコア１は表面でそれ自
体がパッシベーションとなるニッケル合金から成る。こ
のニッケル合金は有利にはニッケル‐クロム‐鉄合金ま
たはニッケル‐クロム合金である。有利にはニッケル‐
クロム合金は重量成分で８０％：２０％の比を有してお
り、７５０℃の温度までコア材料のニッケル原子が白金
原子を通って拡散することが阻止される。これにより２
０００ｈ以上の駆動時間の範囲でもこの接続線は７５０
℃までの温度で機能を維持することができる。
【００２８】被覆線のコア１は図によれば白金被覆部２
に包囲されており、この白金被覆部の厚さは１μｍ〜５
０μｍの範囲にある。有利には８μｍの厚さの被覆部が
用いられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被覆線の概略図である。
【符号の説明】
１ コア ２ 白金被覆部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カールハインツ ウルリヒ ドイツ連邦共和国 グロース−ウムシュタ ット リングシュトラーセ 92 Ｆターム(参考） 5G307 BA07 BB05 BC10

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被覆線、例えば電気的温度センサ用の接
    続線として用いられる被覆線において、 白金を含む被覆部は合金から成るコアを被覆しており、 コアはその表面がそれ自体でパシベーションとなるニッ
    ケルベースの合金から成り、ここでニッケルベースの合
    金はクロム成分を１６重量％〜２２重量％の範囲で含
    む、ことを特徴とする被覆線。
  2. 【請求項２】 被覆線、例えば電気的温度センサ用の接
    続線として用いられる被覆線において、 白金を含む被覆部は合金から成るコアを被覆しており、 コアはその表面がそれ自体でパシベーションとなるニッ
    ケルベースの合金から成り、ここでニッケルベースの合
    金はクロム成分のほかに付加的に鉄成分を含む、ことを
    特徴とする被覆線。
  3. 【請求項３】 ニッケルベースの合金の鉄成分は０．５
    重量％〜１０重量％の範囲にある、請求項２記載の被覆
    線。
  4. 【請求項４】 被覆線、例えば電気的温度センサ用の接
    続線として用いられる被覆線において、 白金を含む被覆部は合金から成るコアを被覆しており、 コアはその表面がそれ自体でパシベーションとなるニッ
    ケルベースの合金から成り、ここでニッケルベースの合
    金は付加的にアルミニウム成分を含む、ことを特徴とす
    る被覆線。
  5. 【請求項５】 ニッケルベースの合金のアルミニウム成
    分は０．０５重量％〜５重量％の範囲にある、請求項４
    記載の被覆線。
  6. 【請求項６】 ニッケルベースの合金は１６重量％〜２
    ２重量％の範囲のクロム成分を含む、請求項２から５ま
    でのいずれか１項記載の被覆線。
  7. 【請求項７】 ニッケルベースの合金は２０重量％の範
    囲のクロム成分を含む、請求項１から６までのいずれか
    １項記載の被覆線。
  8. 【請求項８】 被覆部の外径は０．０５ｍｍ〜０．４ｍ
    ｍの範囲にある、請求項１から７までのいずれか１項記
    載の被覆線。
  9. 【請求項９】 被覆部の外径は０．２ｍｍである、請求
    項８記載の被覆線。
  10. 【請求項１０】 白金成分（長さの単位当たり）は１０
    重量％〜５０重量％の範囲にある、請求項１から９まで
    のいずれか１項記載の被覆線。
  11. 【請求項１１】 白金を含む被覆部が合金から成るコア
    を被覆しており、 コアはその表面がそれ自体でパシベーションとなるニッ
    ケルベースの合金から成る被覆線を電気的温度センサ用
    の接続線として用いられる被覆線として使用することを
    特徴とする被覆線の使用法。
  12. 【請求項１２】 ニッケルベースの合金はクロム成分を
    １６重量％〜２２重量％の範囲で含む、請求項１１記載
    の使用法。
  13. 【請求項１３】 ニッケルベースの合金は２０重量％の
    範囲のクロム成分を含む、請求項１２記載の使用法。
  14. 【請求項１４】 ニッケルベースの合金はクロム成分の
    ほかに付加的に鉄成分を含む、請求項１１から１３まで
    のいずれか１項記載の使用法。
  15. 【請求項１５】 ニッケルベースの合金の鉄成分は０．
    ５重量％〜１０重量％の範囲にある、請求項１４記載の
    使用法。
  16. 【請求項１６】 ニッケルベースの合金は付加的にアル
    ミニウム成分を含む、請求項１１から１３までのいずれ
    か１項記載の使用法。
  17. 【請求項１７】 ニッケルベースの合金のアルミニウム
    成分は０．０５重量％〜５重量％の範囲にある、請求項
    １６記載の使用法。
  18. 【請求項１８】 被覆部の外径は０．０５ｍｍ〜０．４
    ｍｍの範囲にある、請求項１１から１７までのいずれか
    １項記載の使用法。
  19. 【請求項１９】 被覆部の外径は０．２ｍｍである、請
    求項１８記載の使用法。
  20. 【請求項２０】 白金成分（長さの単位当たり）は１０
    重量％〜５０重量％の範囲にある、請求項１１から１９
    までのいずれか１項記載の使用法。
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