JP2639494B2 - セラミクス被覆絶縁電線とその製造方法 - Google Patents
セラミクス被覆絶縁電線とその製造方法Info
- Publication number
- JP2639494B2 JP2639494B2 JP26375288A JP26375288A JP2639494B2 JP 2639494 B2 JP2639494 B2 JP 2639494B2 JP 26375288 A JP26375288 A JP 26375288A JP 26375288 A JP26375288 A JP 26375288A JP 2639494 B2 JP2639494 B2 JP 2639494B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- insulated wire
- layer
- ceramics
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 高真空機器や高温使用機器などにおいて配線用電線や
巻線用電線等に用いられるセラミクス被覆絶縁電線の製
造方法に関するものである。
巻線用電線等に用いられるセラミクス被覆絶縁電線の製
造方法に関するものである。
［従来の技術］ 従来の絶縁電線は、金属導体の外方を有機材料である
ゴムやプラスチック系の樹脂で絶縁した物が使用されて
いた。高温使用機器に対しては特に、その絶縁材料がポ
リイミド等が使用されている。
ゴムやプラスチック系の樹脂で絶縁した物が使用されて
いた。高温使用機器に対しては特に、その絶縁材料がポ
リイミド等が使用されている。
しかしながら、これらの耐熱温度は300℃程度であ
る。また、真空機器用の絶縁電線に関しては、絶縁皮膜
である有機樹脂中に含まれる残存有機溶媒、分解ガス、
及び水分などの揮発成分のため高度の非ガス放出性を要
求される真空機器用絶縁電線などの用途には使用しにく
かった。更に、真空機器用絶縁電線は真空装置のベーキ
ング時の加熱に耐え得る耐熱性も必要である。
る。また、真空機器用の絶縁電線に関しては、絶縁皮膜
である有機樹脂中に含まれる残存有機溶媒、分解ガス、
及び水分などの揮発成分のため高度の非ガス放出性を要
求される真空機器用絶縁電線などの用途には使用しにく
かった。更に、真空機器用絶縁電線は真空装置のベーキ
ング時の加熱に耐え得る耐熱性も必要である。
このため、無機材料を被覆した電線が検討されてお
り、例えば陽極酸化法を用いてアルミニウム導体の上に
酸化アルミニウム皮膜を形成したアルマイト電線や、種
々のセラミクスを筒状ガイシに加工した物に導体を通し
たセラミクス被覆絶縁電線がある。
り、例えば陽極酸化法を用いてアルミニウム導体の上に
酸化アルミニウム皮膜を形成したアルマイト電線や、種
々のセラミクスを筒状ガイシに加工した物に導体を通し
たセラミクス被覆絶縁電線がある。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の物は、絶縁層に使用する無機材料の基材に対す
る付着力が不十分な点があり、例えば銅基材上に二酸化
珪素の薄膜をCVD法で形成した場合、手で擦っただけで
も膜が剥離する場合があった。
る付着力が不十分な点があり、例えば銅基材上に二酸化
珪素の薄膜をCVD法で形成した場合、手で擦っただけで
も膜が剥離する場合があった。
また陽極酸化法によるアルマイト電線などでは、基材
がアルミニウムに１種に限定され、かつその基材上に形
成される無機絶縁層も酸化アルミニウムに限定されてい
た。このため種々の用途に適した基材と無機絶縁層との
組合せを選ぶことが不可能であるといった困難さがあっ
た。
がアルミニウムに１種に限定され、かつその基材上に形
成される無機絶縁層も酸化アルミニウムに限定されてい
た。このため種々の用途に適した基材と無機絶縁層との
組合せを選ぶことが不可能であるといった困難さがあっ
た。
この発明の目的はこのような問題点を解消し、種々の
導体上に種々の高付着性無機絶縁層を施した（真空機器
用）セラミクス被覆絶縁電線を提供することである。
導体上に種々の高付着性無機絶縁層を施した（真空機器
用）セラミクス被覆絶縁電線を提供することである。
［課題を解決するための手段及びその作用］ この発明に従う絶縁電線では、導体と、導体の表面に
形成される密着層として機能する第１層と、この第１層
の外方に形成される絶縁性酸化物皮膜として機能する第
２層を備えている。
形成される密着層として機能する第１層と、この第１層
の外方に形成される絶縁性酸化物皮膜として機能する第
２層を備えている。
この発明に使用される導体としては、特に限定されな
いが産業上の利用を考えて高導電性や低コストから銅、
ステンレス、さらにアルミニウムを使用できる。
いが産業上の利用を考えて高導電性や低コストから銅、
ステンレス、さらにアルミニウムを使用できる。
種々の金属に対してI a,II a,III aもしくはIV a族の
いわゆる塩基性の高い元素はI a,II a,III aもしくはIV
a族以外の金属元素と化学的な結合を持ち易く、特に高
酸性度を示す遷移金属元素とは１対１の化合物をつくる
傾向がある。このことを利用してまず遷移金属などの金
属基材上に少なくとも１種類のI a,II a,III aもしくは
IV a族のいわゆる塩基性の高い元素金属の酸化物を含む
第１層を形成し、さらにその外層にIII bもしくはIV b
族の金属元素の酸化物を含む第２層を形成する。この第
１層は下地金属と高付着力を有する密着層となり得る。
さらにこの酸化物層である第１層の上に主絶縁体熱層で
ある第２層を作成する。
いわゆる塩基性の高い元素はI a,II a,III aもしくはIV
a族以外の金属元素と化学的な結合を持ち易く、特に高
酸性度を示す遷移金属元素とは１対１の化合物をつくる
傾向がある。このことを利用してまず遷移金属などの金
属基材上に少なくとも１種類のI a,II a,III aもしくは
IV a族のいわゆる塩基性の高い元素金属の酸化物を含む
第１層を形成し、さらにその外層にIII bもしくはIV b
族の金属元素の酸化物を含む第２層を形成する。この第
１層は下地金属と高付着力を有する密着層となり得る。
さらにこの酸化物層である第１層の上に主絶縁体熱層で
ある第２層を作成する。
この第１層と第２層との付着性は、双方がともに金属
酸化物であることから高付着性を示す。
酸化物であることから高付着性を示す。
また、密着層である第１層の形成にはI a,II a,III a
もしくはIV a族の少なくとも１種類の金属の化合物を有
機溶媒に溶解した溶液を塗布しさらに有機溶剤の揮発及
び残留有機物質の除去のため室温より高い温度で放置す
る必要がある。又、この雰囲気は基材金属の融点以上の
高温であってはならない。この雰囲気中で塗布した溶液
中に含まれる金属の化合物の分解は500℃程度で完全に
終了しているが、しかしそれ以上の温度をかけた場合基
材と塗布した金属との反応が促進され基材金属と第１層
間の付着力が増加する。この事は第２層形成の際にも適
用される。
もしくはIV a族の少なくとも１種類の金属の化合物を有
機溶媒に溶解した溶液を塗布しさらに有機溶剤の揮発及
び残留有機物質の除去のため室温より高い温度で放置す
る必要がある。又、この雰囲気は基材金属の融点以上の
高温であってはならない。この雰囲気中で塗布した溶液
中に含まれる金属の化合物の分解は500℃程度で完全に
終了しているが、しかしそれ以上の温度をかけた場合基
材と塗布した金属との反応が促進され基材金属と第１層
間の付着力が増加する。この事は第２層形成の際にも適
用される。
主絶縁層の形成には膜厚が要求されるためゾルゲル法
により粘稠な溶液を作成しこれを塗布焼成してもよい。
により粘稠な溶液を作成しこれを塗布焼成してもよい。
以上、密着層、主絶縁層とも溶液を使用した方法で作
成するために、その薄膜の形成には簡単な設備でよくか
つ高速で線状物質にコーティングが可能である。
成するために、その薄膜の形成には簡単な設備でよくか
つ高速で線状物質にコーティングが可能である。
［実施例１］ 線径0.6mmφの銅線をまず0.1Nの硝酸、次にcpb50（三
菱瓦斯化学製）の50％溶液で処理したのちにジルコニウ
ムブトキシド10モル％のイソプロピルアルコール溶液を
第１図に示す装置を用いて塗布焼成する。
菱瓦斯化学製）の50％溶液で処理したのちにジルコニウ
ムブトキシド10モル％のイソプロピルアルコール溶液を
第１図に示す装置を用いて塗布焼成する。
第１図の装置は金属線条体１が脱油浴槽２のローラ4.
4′にガイドされながら、脱油液によって表面を洗浄さ
れた後、乾燥炉５によって乾燥される。その後、ローラ
6,7を経由して塗布装置8,ダイス９によって表面に塗布
されたのち、焼付炉10によって焼付けられる。ここで、
表面に何回かに亙って塗布するが、その場合はローラ７
及び11の案内によって必要回数だけ塗布焼き付けされた
のち、巻取装置12に巻き取られる。
4′にガイドされながら、脱油液によって表面を洗浄さ
れた後、乾燥炉５によって乾燥される。その後、ローラ
6,7を経由して塗布装置8,ダイス９によって表面に塗布
されたのち、焼付炉10によって焼付けられる。ここで、
表面に何回かに亙って塗布するが、その場合はローラ７
及び11の案内によって必要回数だけ塗布焼き付けされた
のち、巻取装置12に巻き取られる。
なお、第１図は例示的に示すもので、これに限定され
るものではない。
るものではない。
ここで加熱温度は炉温で500℃、その線速は20m/分、
繰り返し回数３回、形成膜厚は膜厚0.6μｍである。そ
の後、テトラブチルオルトシリケイト８モル％、水32モ
ル％、イソプロピルアルコール60モル％の混合溶液に硝
酸をテトラブチルオルトシリケイトのモル数に対し100
分の３の量を滴下し２時間80℃で反応させた溶液を同じ
く第１図の装置を用いてさらにその上にコーティングす
る。炉温500℃線速20m/分、繰り返し回数10回、膜厚10
μｍである。この皮膜はJIS C3003−10の耐摩耗試験に
も700g荷重で30回の成績であった。
繰り返し回数３回、形成膜厚は膜厚0.6μｍである。そ
の後、テトラブチルオルトシリケイト８モル％、水32モ
ル％、イソプロピルアルコール60モル％の混合溶液に硝
酸をテトラブチルオルトシリケイトのモル数に対し100
分の３の量を滴下し２時間80℃で反応させた溶液を同じ
く第１図の装置を用いてさらにその上にコーティングす
る。炉温500℃線速20m/分、繰り返し回数10回、膜厚10
μｍである。この皮膜はJIS C3003−10の耐摩耗試験に
も700g荷重で30回の成績であった。
以上のようにして得られた、絶縁電線を、長さ30cm採
り、これに約50mm間隔の４カ所にそれぞれ約10mmの部分
に密接して厚さ0.02mmの白金箔を巻き付け、導体金属箔
間に交流60Hz,200Vで、真空チャンバー（１×10-4tor
r）中でテストした。この結果、500℃の加熱テストにお
いても皮膜の外観には何の変化も認められず、かつ漏洩
電流が0.8mmAで絶縁性も維持した。また、この電線を底
面積1500cm2高さ50cmの円筒状真空チャンバー中に、2m
投入し排気量20リットルターボ分子ポンプ（日電アネル
バ製）で減圧したところ試料を投じない場合は10-4torr
まで１時間30分要したが、本試料を投じた場合でもこの
真空度までの到達時間は１時間30分と有意な差はみられ
なかった。
り、これに約50mm間隔の４カ所にそれぞれ約10mmの部分
に密接して厚さ0.02mmの白金箔を巻き付け、導体金属箔
間に交流60Hz,200Vで、真空チャンバー（１×10-4tor
r）中でテストした。この結果、500℃の加熱テストにお
いても皮膜の外観には何の変化も認められず、かつ漏洩
電流が0.8mmAで絶縁性も維持した。また、この電線を底
面積1500cm2高さ50cmの円筒状真空チャンバー中に、2m
投入し排気量20リットルターボ分子ポンプ（日電アネル
バ製）で減圧したところ試料を投じない場合は10-4torr
まで１時間30分要したが、本試料を投じた場合でもこの
真空度までの到達時間は１時間30分と有意な差はみられ
なかった。
［実施例２］ 線径0.6mmφのアルミニウム線をまず0.1Nの弗酸で処
理したのちにナフテン酸バリウム10モル％のトルエン溶
液を第１図に示す装置を用いて塗布焼成する。この場合
加熱温度は炉温で500℃、その線速は20m/分、繰り返し
回数３回、膜厚0.6μｍである。その後、テリブトキシ
アルミニウム５モル％、トリエタノールアミン10モル
％、水５モル％、イソプロピルアルコール80モル％の混
合溶液を50℃１時間反応させた溶液を同じく第１図の装
置を用いて更にその上にコーティングする、炉温500℃
線速20m/分、繰り返し回数10回、膜厚６μｍである。こ
の皮膜はJIS C3003−10の耐摩耗試験にも700g荷重で40
回の成績であった。
理したのちにナフテン酸バリウム10モル％のトルエン溶
液を第１図に示す装置を用いて塗布焼成する。この場合
加熱温度は炉温で500℃、その線速は20m/分、繰り返し
回数３回、膜厚0.6μｍである。その後、テリブトキシ
アルミニウム５モル％、トリエタノールアミン10モル
％、水５モル％、イソプロピルアルコール80モル％の混
合溶液を50℃１時間反応させた溶液を同じく第１図の装
置を用いて更にその上にコーティングする、炉温500℃
線速20m/分、繰り返し回数10回、膜厚６μｍである。こ
の皮膜はJIS C3003−10の耐摩耗試験にも700g荷重で40
回の成績であった。
以上のようにして得られた、絶縁電線を、長さ30cm採
り、これに約50mm間隔の４カ所にそれぞれ約10mmの部分
に密接して厚さ0.02mmの白金箔を巻き付け、導体金属箔
間に交流60Hz,200Vで、真空チャンバー（１×10-4tor
r）中でテストした。この結果、500℃の加熱テストにお
いても皮膜の外観には何の変化も認められず、かつ漏洩
電流が1mmAで絶縁性も維持した。また、この電線を底面
積1500mm、50cmの円筒状真空チャンバー中に、20m投入
し排気量50リットルターボ分子ポンプ（日電アネルバ
製）で減圧したところ試料を投じない場合は10-4torrま
で１時間30分要したが、本試料を投じた場合でもこの真
空度までの到達時間は１時間35分と有意な差はみられな
かった。
り、これに約50mm間隔の４カ所にそれぞれ約10mmの部分
に密接して厚さ0.02mmの白金箔を巻き付け、導体金属箔
間に交流60Hz,200Vで、真空チャンバー（１×10-4tor
r）中でテストした。この結果、500℃の加熱テストにお
いても皮膜の外観には何の変化も認められず、かつ漏洩
電流が1mmAで絶縁性も維持した。また、この電線を底面
積1500mm、50cmの円筒状真空チャンバー中に、20m投入
し排気量50リットルターボ分子ポンプ（日電アネルバ
製）で減圧したところ試料を投じない場合は10-4torrま
で１時間30分要したが、本試料を投じた場合でもこの真
空度までの到達時間は１時間35分と有意な差はみられな
かった。
［比較例］ 線径0.6mmφの銅線をまず0.1Nの硝酸、次にcpb50（三
菱瓦斯化学製）の50％溶液で処理したのちに、テトラブ
チルオルトシリケイト８モル％、水32モル％、イソプロ
ピルアルコール60モル％の混合溶液に硝酸をテトラブチ
ルオルトシリケイトのモル数に対し100分の３の量を摘
果し２時間80℃で反応させた溶液を同じく第１図の装置
を用いてさらにその上にコーティングする、炉温500℃
線速20m/分、繰返し回数10回、膜厚10μｍである。この
絶縁電線はスコッチテープで粘着テストをしたところす
べて剥離した。
菱瓦斯化学製）の50％溶液で処理したのちに、テトラブ
チルオルトシリケイト８モル％、水32モル％、イソプロ
ピルアルコール60モル％の混合溶液に硝酸をテトラブチ
ルオルトシリケイトのモル数に対し100分の３の量を摘
果し２時間80℃で反応させた溶液を同じく第１図の装置
を用いてさらにその上にコーティングする、炉温500℃
線速20m/分、繰返し回数10回、膜厚10μｍである。この
絶縁電線はスコッチテープで粘着テストをしたところす
べて剥離した。
［発明の効果］ 本願発明に於ける絶縁電線は高温・真空状態において
も剥離することがなく、良好な絶縁性を確保しうる効果
は極めて有効である。
も剥離することがなく、良好な絶縁性を確保しうる効果
は極めて有効である。
第１図は本願発明のセラミクス被覆絶縁電線の製造装置
の概略図である。図中の番号は 1:金属線条体、2:脱油浴槽 3:脱油浴 ４、４′、６、７、11:ローラ 5:乾燥炉５ 8:塗布装置 10:焼付炉 12:巻取装置12を示す。
の概略図である。図中の番号は 1:金属線条体、2:脱油浴槽 3:脱油浴 ４、４′、６、７、11:ローラ 5:乾燥炉５ 8:塗布装置 10:焼付炉 12:巻取装置12を示す。
Claims (7)
- 【請求項１】金属基材上にI a,II a,III aもしくはIV a
族の少なくとも１種類の金属の化合物を有機溶媒に溶解
した溶液を塗布しその金属を含む第１層を形成し、さら
にその外層にIII bもしくはIV b族の少なくとも１種類
の金属の化合物を有機溶媒に溶解した溶液を塗布しその
金属を含む金属酸化物の薄膜を形成してなることを特徴
とするセラミクス被覆絶縁電線。 - 【請求項２】金属基材上に第１層として形成する薄膜に
は、特に酸化ジルコニウム、酸化カルシウムを含む請求
項１記載のセラミクス被覆絶縁電線。 - 【請求項３】第１層の外層に形成する第２層の薄膜に
は、特に酸化珪素、酸化アルミウムを含む請求項１記載
のセラミスク絶縁電線。 - 【請求項４】金属基材上に形成する第１層及び第２層の
薄膜形成の際に使用する金属の化合物は特に金属のアル
コキシド、金属カルボン酸エステルである請求項１、２
又は３記載のセラミクス絶縁電線。 - 【請求項５】金属基材として特に遷移金属もしくはアル
ミニウムを使用する請求項１、２、３又は４記載のセラ
ミクス被覆絶縁電線。 - 【請求項６】請求項１における１層及び第２層の薄膜の
形成には溶液を塗布した後、室温以上、基材金属の融点
より低い温度の雰囲気下で放置することを特徴とするセ
ラミクス絶縁電線の製造方法。 - 【請求項７】請求項１における第１層及び第２層の薄膜
の形成にはI a,II a,III aもしくはIV a族の少なくとも
１種類の金属のアルコキシドを、もしくはIII bもIV b
族の少なくとも１種類の金属のアルコキシドを有機溶媒
に溶解し加水分解及び脱水縮合反応を行なわせた塗布溶
液を用いた請求項６記載のセラミクス絶縁電線の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26375288A JP2639494B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | セラミクス被覆絶縁電線とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26375288A JP2639494B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | セラミクス被覆絶縁電線とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02109201A JPH02109201A (ja) | 1990-04-20 |
| JP2639494B2 true JP2639494B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=17393798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26375288A Expired - Fee Related JP2639494B2 (ja) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | セラミクス被覆絶縁電線とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639494B2 (ja) |
-
1988
- 1988-10-18 JP JP26375288A patent/JP2639494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02109201A (ja) | 1990-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5436409A (en) | Electrical conductor member such as a wire with an inorganic insulating coating | |
| EP0435154B1 (en) | Method of manufacturing mineral insulated wire | |
| EP0280292B1 (en) | Method of manufacturing a layer of oxide superconductive material | |
| WO1990009670A1 (fr) | Fil electrique isole | |
| EP0292780B1 (en) | Electric wire | |
| Mutlu et al. | High temperature insulation coatings and their electrical properties for HTS/LTS conductors | |
| JP2639494B2 (ja) | セラミクス被覆絶縁電線とその製造方法 | |
| Kandel et al. | Sol-gel-Derived $\hbox {Al} _ {2}\hbox {O} _ {3}{-}\hbox {SiO} _ {2} $ Composite Coating for Electrical Insulation in HTS Magnet Technology | |
| JPS63192895A (ja) | コ−テイング部材 | |
| US4346136A (en) | Bondable magnet wire comprising polyamide-imide coating containing residual solvent | |
| JPH03182005A (ja) | セラミックス被覆絶縁電線とその製造方法 | |
| JP2565892B2 (ja) | 電 線 | |
| JPH02270217A (ja) | 絶縁電線 | |
| JPH0461711A (ja) | 無機絶縁電線 | |
| RU2097859C1 (ru) | Способ получения длинномерных проводников на основе высокотемпературных сверхпроводящих соединений | |
| EP0494424B1 (en) | Method for the production of an electrical conductor having an inorganic insulation | |
| JPH02222511A (ja) | 耐熱コイルの製造方法 | |
| EP0729157B1 (en) | Electrical conductor member such as a wire with an inorganic insulating coating | |
| JPH0349109A (ja) | 無機絶縁導体 | |
| JPH0475208A (ja) | 無機絶縁電線 | |
| JPH0475206A (ja) | 無機絶縁電線 | |
| JPH02270215A (ja) | 絶縁電線 | |
| JPH03250507A (ja) | 絶縁部材 | |
| JPH08264028A (ja) | 絶縁被覆電気導体およびその製造方法 | |
| WO1992002960A1 (fr) | Thermocouple |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |