JP2015206075A - 銅合金材、電気自動車用の配電部材及びハイブリッド自動車用の配電部材 - Google Patents

Abstract

【課題】銅合金材の導電性の低下を抑制しつつ、銅合金材の耐熱性をより向上させる。【解決手段】０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる。【選択図】なし

Description

本発明は、銅合金材、電気自動車用の配電部材及びハイブリッド自動車用の配電部材に関する。

電気部品の配線部材として、導電率が１００％ＩＡＣＳ以上であるタフピッチ銅や無酸素銅を用いた銅材（純銅材）が用いられている。しかしながら、通電により銅材が昇温するにしたがって、銅材が軟化してしまい、銅材の強度が低くなってしまう。つまり、銅材には、耐熱性が低いという問題がある。そこで、耐熱性を向上させた配線部材として、例えば錫（Ｓｎ）を含む銅合金（Ｃ１４４１）、鉄（Ｆｅ）を含む銅合金（Ｃ１９２１）、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む銅合金（Ｃ１５１０）等を用いた銅合金材が提案されている。しかしながら、これらの銅合金材は、銅材と比べて高い耐熱性を有するものの、導電率が９０％ＩＡＣＳ程度と低くなってしまう。そこで、微量のＦｅ及び燐（Ｐ）を含む銅合金などを用いた銅合金材が提案されている（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２０１０／１０３６４６号

Ｆｅ及びＰを含む銅合金材は、銅材と同程度の高い導電率を有し、銅材よりも高い耐熱性を有する。しかしながら、大電流が流される電気自動車やハイブリッド自動車等の配線部材には、より高い耐熱性が要求されている。つまり、より高温環境下で使用された場合であっても、軟化することなく、高い強度を有する配線部材が要求されている。

本発明は、上記課題を解決し、銅合金材の導電性の低下を抑制しつつ、銅合金材の耐熱性をより向上させる技術を提供する。

本発明の一態様によれば、０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材が提供される。

本発明の他の態様によれば、０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材で形成された導体と、前記導体の外周を囲うように設けられた絶縁層と、を備える電気自動車用の配電部材が提供される。

本発明のさらに他の態様によれば、０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材で形成された導体と、前記導体の外周を囲うように設けられた絶縁層と、を備えるハイブリッド自動車用の配電部材が提供される。

本発明によれば、銅合金材の導電性の低下を抑制しつつ、銅合金材の耐熱性をより向上させることができる。

＜本発明の一実施形態＞
まず、本発明の一実施形態にかかる銅合金材の構成について説明する。

（１）銅合金材の構成
本実施形態にかかる銅合金材は、所定量のジルコニウム（Ｚｒ）と、所定量の銀（Ａｇ）と、所定量の硫黄（Ｓ）と、を含有し、残部が銅（Ｃｕ）及び不可避不純物からなる。

銅合金材中にＺｒを含有させたＣｕ−Ｚｒ合金や、銅合金材中にＡｇを含有させたＣｕ−Ａｇ合金は、導電性の低下を抑制しつつ、銅合金材の耐熱性を向上させることができる合金である。さらに、銅合金材中に所定量のＺｒと所定量のＡｇとの両方を含有させることで、ＺｒとＡｇとの相乗効果により、Ｚｒ、Ａｇのそれぞれの含有量を増やすことなく、耐熱性を向上させることができる。つまり、ＺｒとＡｇとの合計含有量を、銅合金材中にＺｒのみ（又はＡｇのみ）を含有したときのＺｒ（又はＡｇ）の含有量よりも少なくしても、銅合金材中にＺｒのみ（又はＡｇのみ）を含有した場合よりも耐熱性を向上させることができる。

銅合金材中のＺｒの含有量（濃度、添加量）は０．００３質量％以上０．０１質量％以下とすることが好ましい。Ｚｒの含有量が０．００３質量％未満であると、Ｚｒを含有させることによる耐熱性の向上効果が十分に得られないことがある。つまり、所望の耐熱性が得られないことがある。Ｚｒの含有量を０．００３質量％以上にすることで、所望の耐熱性を得ることができる。しかしながら、Ｚｒの含有量が０．０１質量％を超えると、導電性が低下してしまうことがある。例えば、銅合金材の導電率が９７％ＩＡＣＳ未満になってしまうことがある。Ｚｒの含有量を０．０１質量％以下にすることで、導電性の低下を抑制できる。例えば、銅合金材の導電率を９７％ＩＡＣＳ以上にできる。

銅合金材中のＡｇの含有量（濃度、添加量）は０．０３質量％以上０．１質量％以下とすることが好ましい。Ａｇの含有量が０．０３質量％未満であると、Ａｇを含有させることによる耐熱性の向上効果が十分に得られないことがある。つまり、所望の耐熱性が得られないことがある。Ａｇの含有量を０．０３質量％以上にすることで、所望の耐熱性を得ることができる。しかしながら、Ａｇの含有量が０．１質量％を超えると、導電性が低下してしまうことがある。例えば、銅合金材の導電率が９７％ＩＡＣＳ未満になってしまうことがある。また、Ａｇは高価な添加成分であるため、Ａｇの含有量が多くなると、製造コストが高くなってしまう。Ａｇの含有量を０．１質量％以下にすることで、導電性の低下を抑制できる。例えば、銅合金材の導電率を９７％ＩＡＣＳ以上にできる。また、導電性の低下を抑制しつつ、耐熱性を向上させた銅合金材を安価に製造できる。

銅合金材中には、Ｓが固溶しているとよい。銅合金材中のＳの含有量（濃度、添加量）は０．０００５質量％以上、好ましくは０．００５質量％以下にするとよい。銅合金材中のＳはＳ以外の不可避不純物と反応しやすい。このため、銅合金材中のＳの含有量が０．０００５質量％未満であると、銅合金材中のＳがＳ以外の不可避不純物と反応した場合、銅合金材中に固溶するＳの量が少なくなってしまうことがある。例えば、銅合金材中のＳの大部分が不可避不純物と反応してしまい、銅合金材中にＳが殆ど固溶しなくなることがある。銅合金材中のＳの含有量を０．０００５質量％以上とすることで、これを解決でき、銅合金材中のＳがＳ以外の不可避不純物と反応した場合であっても、銅合金材中にＳを固溶させることができる。つまり、Ｓの少なくとも一部を銅合金材中に固溶させることができる。しかしながら、銅合金材中のＳの含有量が０．００５質量％を超えると、導電性が低下してしまうことがある。例えば、銅合金材の導電率が９７％ＩＡＣＳ未満になってしまうことがある。銅合金材中のＳの含有量は０．００５質量％以下とすることで、導電性の低下を抑制できる。例えば、銅合金材の導電率を９７％ＩＡＣＳ以上にできる。なお、銅合金材中に固溶するＳの量（銅合金材中のＳの固溶量）が多くなるほど、耐熱性をより向上させることができる。従って、少なくとも耐熱性の点から、銅合金材中のＳの含有量は、上述の範囲内で、できるだけ多くするとよい。

銅合金材中に含まれる不可避不純物としての酸素（Ｏ）の含有量（濃度）は、例えば０．００１質量％以下とすることが好ましい。これにより、銅合金材中で生成される酸化物の量を低減できる。具体的には、銅合金材中でＯと反応するＺｒ、Ａｇの量を低減できる。Ｚｒ、ＡｇはＯと反応して酸化物になると、銅合金材の耐熱性を向上させる効果を発揮できないことがある。従って、Ｏの含有量を低減することで、Ｏと反応することで消費されるＺｒ、Ａｇの量を低減できる。その結果、Ｚｒ、Ａｇの含有量を増やすことなく、銅合金材の耐熱性の向上に寄与するＺｒ、Ａｇの量を増やすことができる。銅合金材中のＯの含有量が０．００１質量％を超えると、銅合金材中に生成されてしまう酸化物の量が多くなってしまう。つまり、Ｏと反応するＺｒ、Ａｇの量が多くなってしまう。銅合金材中のＯの含有量を所定量以下とするために、母材のＣｕとしては、例えば純度が９９．９９％以上の無酸素銅（ＯＦＣ：Oxygen Free Copper）等を用いるとよい。

銅合金材中に含まれる不可避不純物としての、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）の合計含有量（濃度）は、例えば０．００５質量％以下であることが好ましい。つまり、銅合金材中に含まれるＳと反応しやすい成分の含有量は少ない方がよい。これにより、Ｍｇ等の不可避不純物と反応することで消費されるＳの量を低減できる。従って、銅合金材中のＳの固溶量を増やすことができる。Ｍｇ等の不可避不純物の合計含有量が０．００５質量％を超えると、銅合金材中の多くのＳがＭｇ等の不可避不純物と反応してしまう。従って、銅合金材中のＳの固溶量が少なくなってしまう。

（２）銅合金材の製造方法
次に、本実施形態にかかる銅合金材の製造方法について、例えば溶解鋳造法を例示して説明する。

（鋳造工程）
まず、母材であるＣｕ（例えば無酸素銅）を、例えば、高周波溶解炉等を用いて窒素雰囲気下で溶解して銅の溶湯を生成する。続いて、高周波溶解炉等を用いて窒素雰囲気下で、銅の溶湯中に、所定量のＺｒと、所定量のＡｇとを添加して混合し、銅合金の溶湯を生成する。このとき、Ｚｒの含有量が０．００３質量％以上０．０１質量％以下となり、Ａｇの含有量が０．０３質量％以上０．１質量％以下、Ｓの含有量が０．０００５質量％以上となり、残部がＣｕ及び不可避不純物からなるように、各成分の添加量を調整する。なお、Ｓの含有量は、例えば母材であるＣｕを変更することで調整できる。具体的には、母材であるＣｕ中に、不可避不純物として含まれるＳの含有量が所定量である母材を用いることで、銅合金材中に含まれるＳの量を調整できる。そして、この銅合金の溶湯を鋳型に注いで（出湯して）冷却し、所定量のＺｒ、Ａｇ、Ｓを含有し、所定形状（例えば厚さが２５ｍｍ、幅が３０ｍｍ、長さが１５０ｍｍ）の銅合金の鋳塊を鋳造する。

（圧延工程）
鋳造工程が終了した後、鋳塊を所定温度（例えば９５０℃）で所定時間（例えば３０分間）加熱する。そして、鋳塊の温度を所定温度（例えば９５０℃）に維持した状態で、鋳塊に対して所定の加工度（例えば１パスあたり２５％）で熱間圧延処理を行い、所定厚さ（例えば８ｍｍ）の熱間圧延材を形成する。その後、熱間圧延材に所定の加工度（例えば１パスあたり６０％）で１回又は複数回の第１の冷間圧延処理と、必要に応じて１回又は複数回の焼鈍処理とを行う。第１の冷間圧延処理を複数回行う場合、冷間圧延処理と焼鈍処理とを交互に繰り返して行うとよい。その後、１回又は複数回の第２の冷間圧延処理を、焼鈍処理を挟むことなく連続して行う。これにより、所定厚さ（例えば０．２ｍｍ）の銅合金材を形成する。

（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態によれば、銅合金材は、０．００３質量％以上０．０１質量％以下のＺｒと、０．０３質量％以上０．１質量％以下のＡｇと、０．０００５質量％以上のＳと、を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる。これにより、銅合金材の導電性の低下を抑制しつつ、耐熱性を向上させることができる。例えば、本実施形態にかかる銅合金材は、純銅からなる銅材と同程度の高い導電率を維持しつつ、高温環境下で使用された場合であっても軟化が生じにくく、所定の強度を有する。

（ｂ）例えば、銅合金材は、硬化している状態であっても、銅材と同程度の高い導電性を有する。通常、銅合金材は、例えば冷間圧延処理により加工硬化して硬度が高くなるにつれて、導電率が低下してしまう。しかしながら、本実施形態によれば、例えば冷間圧延処理によりビッカース硬さＨｖが１２０以上になるまで硬化させた状態であっても、導電率を９７％ＩＡＣＳ以上にできる。

（ｃ）また、本実施形態にかかる銅合金材は、例えば銅材よりも高い耐熱性を有する。具体的には、銅合金材は、４５０℃の条件下で５分間加熱した場合であっても軟化が生じることを抑制できる。例えば、本実施形態にかかる銅合金材では、４５０℃の条件下で５分間加熱した直後のビッカース硬さＨｖを１００以上にできる。

（ｄ）銅合金材が所定量のＺｒと所定量のＡｇとを含むことで、ＺｒとＡｇとの相互作用により、Ｚｒ及びＡｇの合計含有量を低減しても、所望の耐熱性を得ることができる。また、Ｚｒ及びＡｇの合計含有量を低減することで、導電性の低下を抑制できる。従って、上記（ａ）〜（ｃ）の効果をより得ることができる。

（ｅ）Ｚｒ及びＡｇの含有量に加えて、銅合金材中にＳが固溶するように、銅合金材中のＳの含有量を調整している。つまり、銅合金材中のＳの含有量を０．０００５質量％以上に調整している。銅合金材中にＳを固溶させることで、銅合金材の耐熱性をより向上させることができる。従って、上記（ａ）（ｃ）の効果をより得ることができる。

（ｆ）銅合金材中のＳの固溶量を一定量以上とすることで、銅合金材の導電性の低下をより抑制しつつ、耐熱性をより向上させることができる。従って、上記（ａ）〜（ｃ）の効果をより得ることができる。また、高い耐熱性を、安定して得ることができる。

（ｇ）銅合金材中の不可避不純物としてのＯの含有量を０．００１質量％以下にすることで、Ｏと反応してしまうＺｒ、Ａｇの量を低減できる。従って、Ｚｒ、Ａｇの含有量を増やすことなく、耐熱性の向上に寄与するＺｒ、Ａｇの量を増やすことができる。これにより、銅合金材の導電性の低下をより抑制しつつ、耐熱性をより向上させることができる。その結果、上記（ａ）〜（ｄ）の効果をより得ることができる。

（ｈ）銅合金材中の不可避不純物としての、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａの合計含有量を０．００５質量％以下にすることで、銅合金材中に一定量以上のＳを固溶させることができる。上記（ｅ）（ｆ）の効果をより得ることができる。

（ｉ）本実施形態にかかる銅合金材は、比較的高温環境下に長時間曝されるような過酷な環境下で用いられる場合に、特に有効である。具体的には、大電流が流される電気自動車やハイブリッド自動車の配線部材として用いる場合に、特に有効である。電気自動車用やハイブリッド自動車用の配線部材は、本実施形態にかかる銅合金材で形成される導体と、例えばポリエチレン、エチレンプロピレンゴムで形成され、導体の周囲を囲うように設けられる絶縁層と、を備えている。本実施形態にかかる銅合金材を用いて形成した電気自動車用やハイブリッド自動車用の配線部材は、導体に大電流が流されることで導体が高温に加熱された場合であっても、導体に軟化が生じにくく、導体が高い強度を有している。従って、配線部材の信頼性を向上させることができる。

以下、参考までに、従来のタフピッチ銅や無酸素銅からなる銅材（純銅材）について説明する。銅材は、高い導電性を有する。例えば、銅材は、軟化している状態で１０２％ＩＡＣＳ程度の導電率を有し、例えば冷間圧延処理によりビッカース硬さＨｖが１２０程度になるまで硬化させた状態で１００％ＩＡＣＳ程度の導電率を有する。しかしながら、銅材は、耐熱性が低いため、通電されて昇温するにしたがって、強度が低くなってしまう。銅材は、例えば３００℃程度の加熱によっても軟化してしまい、ビッカース硬さＨｖが大きく低下してしまう。従って、銅材が電気自動車用やハイブリッド自動車用の配線部材として用いられ、配線部材に大電流が流された場合、配線部材が軟化してしまい、強度が大幅に低下してしまう。従って、配線部材の信頼性が低下してしまう。

また、従来のＳｎ、Ｆｅ、Ｚｒのいずれか一つのみを含有する銅合金材は、銅材と比べて高い耐熱性を有する。しかしながら、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｚｒのいずれか一つのみを含有する銅合金材は、本実施形態にかかる銅合金材と同程度の耐熱性を得ようとすると、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｚｒのそれぞれの含有量を多くする必要がある。Ｓｎ、Ｆｅ，Ｚｒ等の含有量が多くなると、銅合金材の導電性が低下してしまう。例えば、従来のＳｎ、Ｆｅ、Ｚｒのいずれか一つのみを含有し、耐熱性を向上させた銅合金材では、ビッカース硬さＨｖが１２０程度となるまで硬化させた状態で、導電率を９７％ＩＡＣＳ以上とすることは困難であった。

これに対し、本実施形態によれば、所定量のＺｒと、所定量のＡｇと、所定量のＳと、を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる。このため、上述の課題を効果的に解決できる。

（本発明の他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

上述の実施形態では、銅合金材中のＳの含有量を、母材として、母材であるＣｕ中に不可避不純物として含まれるＳが所定量含まれる所定のＣｕを用いることで調整したが、これに限定されない。例えば、銅合金材中にＳを含む化合物等を添加することで、Ｓの含有量を調整してもよい。

上述の実施形態では、冷間圧延処理として、第１の冷間圧延処理と、第２の冷間圧延処理と、を行ったが、これに限定されない。例えば、第１の冷間圧延処理及び焼鈍処理を行わず、１回又は複数回の第２の冷間圧延処理のみを連続して行ってもよい。

上述の実施形態では、銅合金材が、例えば電気自動車用の配線部材やハイブリッド自動車用の配線部材に用いられる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、銅合金材をパワーモジュール等に用いてもよい。これによっても、高温環境下で銅合金材が軟化することを抑制でき、パワーモジュールの信頼性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

試料１〜３７の各試料を作製し、各試料について導電性及び耐熱性についての評価を行った。

＜試料の作製＞
（試料１）
試料１では、母材として、純度が９９．９９５％であり、Ｓの含有量が所定量（例えば０．００２０％）である無酸素銅を用いた。そして、高周波溶解炉を用いて窒素雰囲気下で無酸素銅を所定の温度（例えば１２５０℃）に加熱して溶解して銅の溶湯を溶製（生成）した。続いて、高周波溶解炉による銅の溶湯の加熱を維持した状態で、窒素雰囲気下で銅の溶湯中に０．００４質量％のＺｒと、０．０５質量％のＡｇとを添加して混合し、銅合金の溶湯を溶製した。その後、銅合金の溶湯を所定の鋳型に注いで冷却し、厚さが２５ｍｍであり、幅が３０ｍｍであり、長さが１５０ｍｍである鋳塊（インゴット）を鋳造した。つまり、所定量のＺｒ、所定量のＡｇ、所定量のＳを含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる鋳塊を作製した。続いて、鋳造したインゴットを９５０℃で３０分間加熱した後、鋳塊が降温する前に１パスあたりの加工度が２５％である熱間圧延処理を行い、厚さが８ｍｍである熱間圧延材を作製した。熱間圧延材が所定温度（例えば室温程度）まで降温した後、熱間圧延材に対して１パスあたりの加工度が９４％である冷間圧延処理を行い、厚さが０．５ｍｍである一次冷間圧延材を作製した。そして、一次冷間圧延材を７００℃で１分間加熱する焼鈍処理を行った。そして、焼鈍処理後の一次冷間圧延材が所定温度（例えば室温程度）まで降温した後、一次冷間圧延材に対して１パスあたりの加工度が６０％の冷間圧延処理を行い、厚さが０．２ｍｍである銅合金材を作製した。これを試料１とした。

試料１について、酸素（Ｏ）の含有量と、Ｓの含有量と、を分析した。Ｏの含有量は０．０００３質量％であり、Ｓの含有量は０．００２０質量％であった。

（試料２〜１８）
試料２〜１８では、銅の溶湯中に添加するＺｒ、Ａｇの添加量を変更し、銅合金材の組成を下記の表１に示す通りとした。その他は、実施例１と同様にして銅合金材を作製した。これらをそれぞれ試料２〜１８とした。

（試料１９〜試料２１）
試料１９〜試料２１では、銅合金材中のＳの含有量が下記の表１に示す通りとなるように、母材として、Ｓの含有量が異なる無酸素銅を用いた。その他は、実施例１と同様にして銅合金材を作製した。これらをそれぞれ試料１９〜２１とした。

（試料２３〜２６）
試料２３〜２６では、高周波溶解炉を用いて銅の溶湯（銅合金の溶湯）を溶製する際、窒素雰囲気の高周波溶解炉内の窒素雰囲気中に酸素含有ガスを混合した。つまり、高周波溶解炉の雰囲気中の酸素分圧を変更した。これにより、銅合金材中の酸素（Ｏ）の含有量を変更した。その他は、実施例１と同様にして銅合金材を作製した。これらをそれぞれ試料２３〜２６とした。

（試料２７）
試料２７では、母材である無酸素銅として、銅合金材中のＳの含有量が０．０００３質量％となるようにＳを含む無酸素銅を用いた。また、高周波溶解炉を用いて銅の溶湯（銅合金の溶湯）を溶製する際、窒素雰囲気の高周波溶解炉内の窒素雰囲気中に酸素含有ガスを混合した。これにより、銅合金材中のＳとＯとの含有量を変更した。その他は、実施例１と同様にして銅合金材を作製した。これを試料２７とした。

（試料２８〜試料３７）
試料２８〜試料３７では、銅合金材の組成を下記の表１に示す通りとした。具体的には、銅合金材中のＺｒ、Ａｇ、Ｓ、Ｃｕ及び不可避不純物以外の成分、つまりその他の成分の含有量が下記の表１に示す通りとなるように、銅の溶湯中に表１に示す各成分をそれぞれ銅の溶湯中に添加して銅合金の溶湯を溶製した。その他は、実施例１と同様にして銅合金材を作製した。これらをそれぞれ試料２８〜３７とした。

＜評価結果＞
試料１〜３７についてそれぞれ、導電性及び耐熱性の評価を行った。

（導電性の評価方法）
導電性の評価は、試料１〜３７の各試料の導電率をそれぞれ測定することで行った。導電率の測定は、ＪＩＳ Ｈ０５０５に準拠する導電率測定方法に基づいて測定した。その結果を上記の表１に示す。

（硬化状態のビッカース硬さ）
試料１〜３７のそれぞれについて、硬化している状態でビッカース硬さＨｖを測定した。ビッカース硬さＨｖは、ＪＩＳ Ｚ２２４４に準拠する測定方法に基づき、試験荷重を２００ｇｆとして測定した。その結果を、硬化状態のビッカース硬さＨｖとし、上記の表１に示す。

（耐熱性の評価方法）
耐熱性の評価は、試料１〜３７のそれぞれを４５０℃の条件下で５分間加熱し、試料１〜３７がそれぞれ、４５０℃の温度を維持している状態で、ビッカース硬さＨｖを測定することで行った。ビッカース硬さＨｖは、ＪＩＳ Ｚ２２４４に準拠する測定方法に基づき、試験荷重を２００ｇｆとして測定した。その結果を加熱後のビッカース硬さＨｖとし、上記の表１に示す。なお、加熱後のビッカース硬さＨｖの値が高いほど、耐熱性が良好であることを示している。

試料１〜８、試料１９、２０、２２、２３、試料２８〜３７から、０．００３質量％以上０．０１質量％以下のＺｒと、０．０３質量％以上０．１質量％以下のＡｇと、０．０００５質量％以上のＳと、を含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる銅合金材であると、高い導電性と高い耐熱性とを兼ね備えることを確認した。具体的には、銅材と同程度の高い導電性を維持しつつ、銅材よりも高い耐熱性を有することを確認した。例えば、ビッカース硬さＨｖが１２０以上となるまで硬化させた状態で、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上となることを確認した。また、高温で加熱しても軟化が生じず、高い強度を有することを確認した。例えば、４５０℃の条件下で５分間加熱した直後のビッカース硬さＨｖが１００以上となることを確認した。

試料９〜１２から、銅合金材中のＺｒの含有量が０．００３質量％以下であったり、銅合金材中にＺｒが含有されていない（銅合金材中のＡｇのみが含有されている）場合、耐熱性が低下することを確認した。具体的には、４５０℃の条件下で５分間加熱すると軟化が生じてしまうことを確認した。つまり、４５０℃の条件下で５分間加熱した直後のビッカース硬さＨｖが１００未満となることを確認した。

試料１３〜１５から、銅合金材中のＺｒの含有量が０．０１０質量％を超えると、導電性が低下することを確認した。つまり、銅合金材をビッカース硬さＨｖが１２０以上となるまで硬化させると、導電率が９７％ＩＡＣＳ未満となることを確認した。

試料１６から、銅合金材中にＺｒのみが含有され、Ａｇが含有されていない場合、耐熱性が低下することを確認した。つまり、４５０℃の条件下で５分間加熱すると、軟化が生じ、ビッカース硬さＨｖが１００未満となることを確認した。試料１７から、銅合金材中のＡｇの含有量が０．０３質量％未満である場合、耐熱性が低下することを確認した。つまり、４５０℃の条件下で５分間加熱すると軟化が生じ、ビッカース硬さＨｖが１００未満となることを確認した。

試料１８から、銅合金材中のＡｇの含有量が０．１質量％を超えると、導電性が低下することを確認した。つまり、銅合金材をビッカース硬さＨｖが１２０以上となるまで硬化させた状態で、導電率が９７％ＩＡＣＳ未満となることを確認した。また、銅合金材の製造コストが高くなってしまうことも確認した。

試料１と試料１９と試料２０とを比較すると、銅合金材中のＳの含有量が多くなるほど、耐熱性が向上することを確認した。これは、銅合金材中に固溶するＳの量が増えたためと考えられる。つまり、銅合金材中に一定量以上のＳが固溶しているためと考えられる。

試料２１、試料２７から、銅合金材中のＳの含有量が０．０００５質量％未満であると、耐熱性が低下することを確認した。つまり、試料１と、試料２１又は試料２７とを比較すると、銅合金材中のＳの含有量が０．０００３質量％であると、４５０℃の条件下で５分間加熱すると、軟化が生じ、ビッカース硬さＨｖが１００未満となることを確認した。

試料１と試料２２〜２６とを比較すると、銅合金材中のＯの含有量が少ないほど、耐熱性が向上することを確認した。つまり、銅合金材中のＯの含有量が少なくなるほど、加熱後のビッカース硬さＨｖの値が大きくなることを確認した。また、試料２４〜２６から、銅合金材中のＯの含有量が０．００１質量％を超えると、耐熱性が低下することを確認した。つまり、４５０℃の条件下で５分間加熱すると、軟化が生じ、ビッカース硬さＨｖが１００未満となることを確認した。

試料２８〜試料３７から、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａの合計含有量が少ないほど、耐熱性が向上することを確認した。つまり、銅合金材中のＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａの合計含有量が少ないほど、加熱後のビッカース硬さＨｖの値が大きくなることを確認した。具体的には、試料２８〜３２と、試料３３〜３７と、を比較すると、銅合金材中のＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａの合計含有量が少ない試料２８〜３２の方が耐熱性が良いことを確認した。また、試料２８〜３７はいずれも、ビッカース硬さＨｖの値が１２０以上となるまで硬化させた状態で、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上となり、本願の所望の導電性を有していることを確認した。

＜好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

［付記１］
本発明の一態様によれば、
０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材が提供される。

［付記２］
付記１の銅合金材であって、好ましくは、
前記硫黄の少なくとも一部が固溶している。

［付記３］
付記１又は２の銅合金材であって、好ましくは、
マグネシウム、カルシウム、チタン、バナジウム、鉄、ニッケル、ニオブ、ハフニウム、タンタルの合計含有量が０．００５質量％以下である。

［付記４］
付記１ないし３のいずれかの銅合金材であって、好ましくは、
酸素の含有量が０．００１質量％以下である。

［付記５］
付記１ないし４のいずれかの銅合金材であって、好ましくは、
ビッカース硬さＨｖが１２０以上となるまで硬化させた状態で、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上である。

［付記６］
付記１ないし５のいずれかの銅合金材であって、好ましくは、
４５０℃の条件下で５分間加熱した直後のビッカース硬さＨｖが１００以上である。

［付記７］
本発明の他の態様によれば、
０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材で形成された導体と、
前記導体の外周を囲うように設けられた絶縁層と、を備える電気自動車用の配電部材が提供される。

［付記８］
本発明のさらに他の態様によれば、
０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材で形成された導体と、
前記導体の外周を囲うように設けられた絶縁層と、を備えるハイブリッド自動車用の配電部材が提供される。

Claims (8)

1. ０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる
   銅合金材。
2. 前記硫黄の少なくとも一部が固溶している
   請求項１に記載の銅合金材。
3. マグネシウム、カルシウム、チタン、バナジウム、鉄、ニッケル、ニオブ、ハフニウム、タンタルの合計含有量が０．００５質量％以下である
   請求項１又は２に記載の銅合金材。
4. 酸素の含有量が０．００１質量％以下である
   請求項１ないし３のいずれかに記載の銅合金材。
5. ビッカース硬さＨｖが１２０以上となるまで硬化させた状態で、導電率が９７％ＩＡＣＳ以上である
   請求項１ないし４のいずれかに記載の銅合金材。
6. ４５０℃の条件下で５分間加熱した直後のビッカース硬さＨｖが１００以上である
   請求項１ないし５のいずれかに記載の銅合金材。
7. ０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材で形成された導体と、
   前記導体の外周を囲うように設けられた絶縁層と、を備える
   電気自動車用の配電部材。
8. ０．００３質量％以上０．０１質量％以下のジルコニウムと、０．０３質量％以上０．１質量％以下の銀と、０．０００５質量％以上の硫黄と、を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金材で形成された導体と、
   前記導体の外周を囲うように設けられた絶縁層と、を備える
   ハイブリッド自動車用の配電部材。