JP6103599B2 - 複合導体及びそれを使用した電線 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、銅線に比べて軽量で、屈曲性、引張強度にも優れる銅被覆アルミニウム複合素線よりなる自動車用電線の導体として、マグネシウム含有量2.2〜5.6重量%のアルミニウム−マグネシウム系合金からなる心材と、銅又は銅合金からなり心材の外側に積層される中間層と、ニッケル又はニッケル合金からなり中間層の外側に被覆される補強層とより構成され、全体の線径は1.5mm以下であり、全体断面積当たりの補強層の面積比率を3〜10%とした導体が開示されている。
更に、特許文献3には、可撓性、加工性を備え、伸線性が良好であり、高導電で、引張強度がある銅被覆アルミニウム線として、Si:0.2〜0.8質量%、Fe:0.36〜1.5質量%、Cu:0.2質量%以下、Mg:0.45〜0.9質量%、Ti:0.005〜0.03質量%を含み、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金で形成されたアルミニウム合金線に、銅被覆を施した銅被覆アルミニウム合金線が開示されている。
更に、ロボットを実際に運用していると、ロボットに突発的な荷重や衝撃が作用することがあり、突発的な荷重変動や衝撃がロボット用ケーブルに作用した場合、電線表層部に疵(マイクロクラック)が発生し易く、マイクロクラックの発生によりロボット用ケーブルの破断確率が増大して、設計性能(寿命)を達成できないという問題が生じる。
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下(例えば、0.5μm以上、好ましくは1μm以上)のアルミニウムの結晶粒と、該結晶粒の粒界に存在するナノ粒子Cとを有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下(例えば、0.5μm以上、好ましくは1μm以上)の銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成され、しかも、前記ナノ粒子Cは、アルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物であって、該ナノ析出物は、0.1質量%以上1質量%以下存在し、
衝撃力下破断回数が300万回以上となって、突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性を備えている。
ここで、「突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性」の条件を満たすには、300万回〜500万回(材料によって異なる)以上の動的駆動試験に耐えることが必要である。
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下(例えば、0.5μm以上、好ましくは1μm以上)のアルミニウムの結晶粒と、該結晶粒の粒界に存在するナノ粒子Cとを有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下(例えば、0.5μm以上、好ましくは1μm以上)の銅の結晶粒からなる金属組織で構成され、しかも、前記ナノ粒子Cは、アルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物であって、該ナノ析出物は、0.1質量%以上1質量%以下存在し、
衝撃力下破断回数が300万回以上となって、突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性を備えている。
ここで、前記ナノ粒子Cは、フラーレン、カーボンナノチューブ、シリコンナノ粒子、遷移金属ナノ粒子、又は前記導電材料Aを構成する金属の化合物からなる化合物ナノ粒子であって、前記ナノ粒子Cは0.1質量%以上20質量%以下存在してもよい。
更に、前記導電材料Aは前記アルミニウム基合金を含み、しかも、前記アルミニウム基合金は0.1質量%以上0.2質量%以下のジルコニウムを含んでいてもよい。
そして、前記導電材料Aの前記金属組織には、1μm以下の結晶粒が断面積率で20%以上含まれていることが好ましい。
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下の銅の結晶粒を有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下の銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成され、前記導電材料Aの引張強度σAに対する前記導電材料Bの引張強度σBの強度比σB/σAは1.6以上であって、
衝撃力下破断回数が300万回以上となって、突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性を備えている。
ここで、前記導電材料Bを構成する前記金属組織の前記結晶粒の粒界には、0.1質量%以上20質量%以下のナノ粒子Dが存在することが好ましい。
そして、前記ナノ粒子Dは、フラーレン、カーボンナノチューブ、シリコンナノ粒子、遷移金属ナノ粒子、又は前記導電材料Bを構成する金属の化合物からなる化合物ナノ粒子とすることができる。
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下のアルミニウムの結晶粒と、該結晶粒の粒界に存在する0.1質量%以上1質量%以下のアルミニウム−スカンジウムのナノ析出物とを有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下の銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成され、耐屈曲性を備えている。即ち、300万回以上の動的駆動試験に耐える。
また、導電材料Bが、平均粒径が2μm以下の銅又は銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成されているので、引張強度が少なくとも250MPaである条件を容易に達成することができると共に、外層を構成する結晶粒の層数が2層以上になって、突発的な荷重変動や衝撃力が外部から外層に作用しても、外層を貫通するき裂の発生を防止できる。
ここで、ナノ粒子Cが、0.1質量%未満では、ナノ粒子Cの量が少なくなって、疲労き裂のピン止め効果が低下するので好ましくない。一方、ナノ粒子Cが、20質量%を超えると、粒界に存在するナノ粒子Cが多くなって、疲労き裂のピン止め効果は向上するが、導電性が大幅に低下し、導電材料としての機能が低下するので好ましくない。
また、ナノ析出物が、0.1質量%以上1質量%以下存在するので、導電材料Aの導電性の低下を抑制しながら、き裂のピン止め効果を達成することができる。ここで、ナノ析出物が0.1質量%未満では、き裂のピン止め効果が低下し、ナノ析出物が1.0質量%を超えると、粒界に存在するナノ析出物が多くなって導電性が低下するため好ましくない。
また、導電材料Bが、平均粒径が2μm以下の銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成されるので、引張強度が少なくとも250MPaである条件を容易に達成することができると共に、外層を構成する結晶粒の層数が2層以上になって、突発的な荷重変動や衝撃力が外部から外層に作用しても、外層を貫通するき裂の発生を防止できる。
そして、導電材料Aの引張強度σAに対する導電材料Bの引張強度σBの強度比σB/σAが1.6以上であるので、導電材料Aと導電材料Bを銅系材料として、導電材料Aにおける繰り返し回数106回時の疲労強度が150MPa以上の条件と、導電材料Bにおける引張強度が250MPa以上の条件を両立することができる。
また、導電材料Bが、平均粒径が2μm以下の銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成されているので、引張強度が少なくとも150MPaである条件を容易に達成することができると共に、外層を構成する結晶粒の層数が2層以上になって、外層をき裂が貫通するのを抑制できる。そして、導電材料Bが銀基合金であるため、複合導体において、端子接続性やはんだ作業性等の付帯特性の向上を図ることができる。
また、導電材料Bが、平均粒径が2μm以下の銀又は銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成されている場合、引張強度が少なくとも150MPaである条件を容易に達成することができると共に、外層を構成する結晶粒の層数が2層以上になって、外層をき裂が貫通するのを抑制できる。そして、導電材料Bが銀又は銀基合金であるため、複合導体において、端子接続性やはんだ作業性等の付帯特性の向上を図ると同時に、表皮効果を伴う高周波信号伝送特性の向上を比較的少ない銀使用量にて実現することができる。
また、導電材料Bが、平均粒径が2μm以下の銅又は銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成されている場合、引張強度が少なくとも150MPaである条件を容易に達成することができると共に、外層を構成する結晶粒の層数が2層以上になって、突発的な荷重変動や衝撃力が外部から外層に作用しても、外層を貫通するき裂の発生を防止できる。
そして、ナノ粒子Cが、フラーレン、カーボンナノチューブ、シリコンナノ粒子、遷移金属ナノ粒子、又は導電材料Aを構成する金属の化合物からなる化合物ナノ粒子であって、ナノ粒子Cが0.1質量%以上20質量%以下存在する場合、特性や用途に応じて、導電材料Aに最適な特性を与えることができる。ここで、ナノ粒子Cが、0.1質量%未満では、ナノ粒子Cの量が少なくなって、疲労き裂のピン止め効果が低下するので好ましくない。一方、ナノ粒子Cが、20質量%を超えると、粒界に存在するナノ粒子Cが多くなって、疲労き裂のピン止め効果は向上するが、導電性が大幅に低下し、導電材料としての機能が低下するので好ましくない。
本発明の第1の実施例に係る複合導体10は、図1に示すように、繰り返し応力を負荷する疲労試験における繰り返し回数106回時の疲労強度が少なくとも150MPaである導電材料Aの一例であるアルミニウムからなる内層11と、内層11を被覆し、引張強度がアルミニウムより大きく、少なくとも250MPaである導電材料Bを構成する銅基合金の一例である銅銀合金からなる外層12とを有している。
純度が99.9質量%以上のアルミニウムからなる内層用の導電材料ブロックを作製し、この導電材料ブロックから、例えば直径が10mmのロッドを切削加工により形成する。また、純度が99.9質量%以上の銅と、純度が99質量%以上の銀を用いて、銀が1〜10質量%含有される銅銀合金からなる外層用の導電材料ブロックを鋳造し、この導電材料ブロックを用いて厚さが、例えば1mmのテープ材を形成する。そして、ロッドとテープ材をそれぞれ清浄化処理した後、ロッドの外側にテープ材をロッドと同心状となるように配置して、ロッドがテープ材で被覆された状態の複合ロッドを形成する。なお、ロッドをテープ材で被覆する作業は、ロッドの表面の酸化を防止するため、雰囲気制御された状態で行う。また、必要に応じ、同心状に配置した後、テープ材の突合せ部分をガス溶接等で連続的に溶着して管状にしてもよい。
純度が99.9質量%以上のアルミニウムと、純度が99質量%以上のスカンジウムを用いて、スカンジウムが0.27〜0.32質量%含有されるアルミニウムを鋳造して、内層用の導電材料ブロックを作製する。次いで、250〜450℃で0.5〜30時間、例えば350℃で1時間の時効処理を行った導電材料ブロックから、例えば直径が10mmのロッドを切削加工により作製する。そして、ロッドと第1の実施例で用いたものと同様のテープ材をそれぞれ清浄化処理した後、ロッドの外側にテープ材をロッドと同心状となるように配置して、ロッドがテープ材で被覆された状態の複合ロッドを形成する。なお、ロッドをテープ材で被覆する作業は、ロッドの表面の酸化を防止するため、雰囲気制御された状態で行う。また、必要に応じ、同心状に配置した後、テープ材の突合せ部分をガス溶接等で連続的に溶着して管状にしてもよい。
外層12を貫通した疲労き裂が内層18に進展しても、内層18内での疲労き裂の偏向、き裂分岐、及びピン止めの発生により内層18における疲労き裂の進展を抑制できる。その結果、電線の突発的な断線を防止でき、ロボットを、例えば、電線の疲労寿命データから推定される設計稼動期間に亘って安定して稼動させることができ、ロボットの信頼性を向上させると共に、メンテナンスの負担を軽減することができる。
純度が99.9質量%以上のアルミニウムと、純度が99質量%以上のスカンジウムと、純度が99質量%以上のジルコニウムを用いて、スカンジウムが0.27〜0.32質量%、ジルコニウムが0.1質量%以上0.2質量%以下それぞれ含有されるアルミニウムを鋳造して、内層23用の導電材料ブロックを作製する。次いで、250〜450℃で0.5〜30時間、例えば350℃で24時間の時効処理を行った導電材料ブロックから、例えば直径が10mmのロッドを切削加工により作製する。そして、ロッドと第1の実施例で用いたものと同様のテープ材をそれぞれ清浄化処理した後、ロッドの外側にテープ材をロッドと同心状となるように配置して、ロッドがテープ材で被覆された状態の複合ロッドを形成する。なお、ロッドをテープ材で被覆する作業は、ロッドの表面の酸化を防止するため、雰囲気制御された状態で行う。また、必要に応じ、同心状に配置した後、テープ材の突合せ部分をガス溶接等で連続的に溶着して管状にしてもよい。
純度が99.9質量%以上の銅からなる内層用の導電材料ブロックを作製し、この導電材料ブロックから、例えば直径が10mmのロッドを切削加工により形成する。また、純度が99.9質量%以上の銅と、純度が99質量%以上の銀を用いて、銀が1〜10質量%含有される銅銀合金からなる外層用の導電材料ブロックを鋳造し、この導電材料ブロックを用いて厚さが、例えば1mmのテープ材を形成する。そして、ロッドとテープ材をそれぞれ清浄化処理した後、ロッドの外側にテープ材をロッドと同心状となるように配置して、ロッドがテープ材で被覆された状態の複合ロッドを形成する。なお、ロッドをテープ材で被覆する作業は、ロッドの表面の酸化を防止するため、雰囲気制御された状態で行う。また、必要に応じ、同心状に配置した後、テープ材の突合せ部分をガス溶接等で連続的に溶着して管状にしてもよい。
純度が99.9質量%以上のアルミニウムと、純度が99質量%以上のスカンジウムを用いて、スカンジウムが0.27〜0.32質量%含有されるアルミニウムを鋳造して、内層用の導電材料ブロックを作製する。次いで、250〜450℃で0.5〜30時間、例えば350℃で1時間の時効処理を行った導電材料ブロックから、例えば直径が10mmのロッドを切削加工により作製する。
また、純度が99質量%以上の銀と、純度がそれぞれ99質量%以上の亜鉛、スズ、インジウムを用いて、亜鉛が1〜13質量%、スズが1〜13質量%、インジウムが1〜10質量%それぞれ含有される銀基合金からなる外層用の導電材料ブロックを鋳造し、この導電材料ブロックを用いて厚さが、例えば1mmのテープ材を形成する。そして、ロッドとテープ材をそれぞれ清浄化処理した後、ロッドの外側にテープ材をロッドと同心状となるように配置して、ロッドがテープ材で被覆された状態の複合ロッドを形成する。なお、ロッドをテープ材で被覆する作業は、ロッドの表面の酸化を防止するため、雰囲気制御された状態で行う。また、必要に応じ、同心状に配置した後、テープ材の突合せ部分をガス溶接等で連続的に管状に溶着してもよい。
また、移動機械の配線は、非静置状態下の配線であるため低周波の振動が常時作用することになって、電線には繰り返し曲げが負荷される状況となるが、複合素線の線径は0.05mm以上0.5mm以下であるので、電線に繰り返し曲げが負荷された際に複合素線に生じるひずみを小さくすることができる。そして、外層は、平均粒径が2μm以下の銀基合金の結晶粒からなり、引張強度は内層の引張強度より大きく、150MPa以上なので、複合素線に繰り返し曲げが負荷される状況で外層におけるき裂発生及びき裂進展を抑制でき、内層は、平均粒径が2μm以下のアルミニウムの結晶粒及び粒界に存在するナノ析出物(Al3Sc析出粒子)からなるので、発生したき裂が外層を貫通し内層に到達して内層内を進展することになっても、き裂の偏向及び分岐が促進されるため、き裂の進展速度が低下する。このため、移動機械の配線の早期断線を防止することが、移動機械の信頼性を向上させることができると共に、メンテナンス負担を軽減することができる。
更に、複合導体の外層が銀基合金で形成されているので、複合導体で形成した複合素線を用いた電線では、端子接続性やはんだ作業性等の付帯特性が向上し、配線作業の信頼性及び高効率化を図ることができる他、表皮効果を伴う高周波信号伝送特性の向上を比較的少ない銀使用量にて実現することもできる。
(実験例1〜6)
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金(銀を5質量%含有、以下同様)の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線1、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線2、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線3をそれぞれ作製し、得られた複合素線1〜3を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線1〜3を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R1、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R2、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R3、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R4をそれぞれ作製し、得られた複合素線R1〜R4を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R1〜R4を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線7、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線8、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線9をそれぞれ作製し、得られた複合素線7〜9を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線7〜9を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R10、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R11、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R12、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する複合導体から線径80μmの複合素線R13をそれぞれ作製し、得られた複合素線R10〜R13を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R10〜R13を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R19、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R20、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R21、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R22、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R23をそれぞれ作製し、得られた複合素線R19〜R23を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R19〜R23を作製した。
平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線13、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線14、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線15、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線16をそれぞれ作製し、得られた複合素線13〜16を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線13〜16を作製した。
平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R34、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R35、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R36、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R37、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R38をそれぞれ作製し、得られた複合素線R34〜R38を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R34〜R38を作製した。
平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線17、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線18、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線19、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線20をそれぞれ作製し、得られた複合素線17〜20を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線17〜20を作製した。
平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R39、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R40、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R41、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R42、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を5.2質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R43をそれぞれ作製し、得られた複合素線R39〜R43を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R39〜R43を作製した。
平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R44、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R45、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R46、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R47、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R48、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R49、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が2.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R50、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が2μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R51、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織を有する内層と、銀を4.8質量%含有し平均粒径が1.5μmの銅銀合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R52をそれぞれ作製し、得られた複合素線R44〜R52を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R44〜R52を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金(亜鉛を8質量%、スズを8質量%、インジウムを4質量%それぞれ含有、以下同様)の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線21、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線22、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線23をそれぞれ作製し、得られた複合素線21〜23を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線21〜23を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R53、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R54、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R55、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R56をそれぞれ作製し、得られた複合素線R53〜R56を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R53〜R56を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線27、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線28、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線29をそれぞれ作製し、得られた複合素線27〜29を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線27〜29を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R62、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R63、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R64、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する複合導体から線径80μmの複合素線R65をそれぞれ作製し、得られた複合素線R62〜R65を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R62〜R65を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R71、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R72、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R73、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R74、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R75をそれぞれ作製し、得られた複合素線R71〜R75を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R71〜R75を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線33、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線34、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線35をそれぞれ作製し、得られた複合素線33〜35を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線33〜35を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R86、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R87、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R88、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R89をそれぞれ作製し、得られた複合素線R86〜R89を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R86〜R89を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線39、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線40、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線41をそれぞれ作製し、得られた複合素線39〜41を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線39〜41を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R95、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R96、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R97、平均粒径が1.5μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が1.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する複合導体から線径80μmの複合素線R98をそれぞれ作製し、得られた複合素線R95〜R98を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R95〜R98を作製した。
平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.05質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R104、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R105、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が0.5質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R106、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R107、平均粒径が2μmのアルミニウムの結晶粒と、アルミニウムの結晶粒の粒界にアルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物が1.1質量%存在する金属組織で構成された内層と、平均粒径が2.5μmの銅の結晶粒からなる金属組織で構成された外層(厚さ10μm)とを有する線径80μmの複合素線R108をそれぞれ作製し、得られた複合素線R104〜R108を用いて縒り線を形成し断面積が0.2mm2の電線R104〜R108を作製した。
例えば、第1〜第4の実施例では、導電材料Bを銅銀合金としたが、銅、銅スズ合金、又は銅ニッケル合金とすることができ、更に、第4の実施例では、導電材料Bを構成する金属組織の結晶粒の粒界に、フラーレン、カーボンナノチューブ、シリコンナノ粒子、遷移金属ナノ粒子、及び導電材料Bを構成する金属の化合物からなる化合物ナノ粒子のいずれか1からなるナノ粒子Dを、0.1質量%以上20質量%以下存在させてもよい。
そして、第5の実施例では、導電材料Bを銀基合金としたが、銀とすることもできる。
また、第5の実施例において、導電材料Aを、平均粒径が2μm以下の銅又は銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成してもよい。そして、導電材料Aを、平均粒径が2μm以下のアルミニウム又はアルミニウム基合金の結晶粒と、結晶粒の粒界に存在するナノ粒子Cとを有する金属組織で構成してもよい。
第1〜第5の実施例では、複合導体を形成するための複合ロッドを、内層を形成するロッドを外層を形成するテープ材で被覆した後、機械的に圧接して作製したが、ロッドの表面に、テープ材と同一の素材からなる厚めっき層を設けることにより作製してもよい。更に、ロッドと同一の素材及びテープ材と同一の素材を用いて、2層押出により複合ロッドを作製することもできる。
Claims (10)
- 繰り返し応力を負荷する疲労試験における繰り返し回数106回時の疲労強度が少なくとも155MPaである導電材料Aからなる内層と、該内層を被覆し、前記導電材料Aより引張強度が大きく、該引張強度は少なくとも450MPaである導電材料Bからなる外層とを有し、
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下のアルミニウムの結晶粒と、該結晶粒の粒界に存在するナノ粒子Cとを有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下の銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成され、しかも、前記ナノ粒子Cは、アルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物であって、該ナノ析出物は、0.1質量%以上1質量%以下存在し、
衝撃力下破断回数が300万回以上となって、突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性を備えたことを特徴とする複合導体。 - 繰り返し応力を負荷する疲労試験における繰り返し回数106回時の疲労強度が少なくとも155MPaである導電材料Aからなる内層と、該内層を被覆し、前記導電材料Aより引張強度が大きく、該引張強度は少なくとも250MPaである導電材料Bからなる外層とを有し、
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下のアルミニウムの結晶粒と、該結晶粒の粒界に存在するナノ粒子Cとを有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下の銅の結晶粒からなる金属組織で構成され、しかも、前記ナノ粒子Cは、アルミニウム−スカンジウム系のナノ析出物であって、該ナノ析出物は、0.1質量%以上1質量%以下存在し、
衝撃力下破断回数が300万回以上となって、突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性を備えたことを特徴とする複合導体。 - 請求項1又は2記載の複合導体において、前記導電材料Aの前記金属組織には、1μm以下の結晶粒が断面積率で20%以上含まれていることを特徴とする複合導体。
- 繰り返し応力を負荷する疲労試験における繰り返し回数106回時の疲労強度が少なくとも202MPaである導電材料Aからなる内層と、該内層を被覆し、前記導電材料Aより引張強度が大きく、該引張強度は少なくとも450MPaである導電材料Bからなる外層とを有し、
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下の銅の結晶粒を有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下の銅基合金の結晶粒からなる金属組織で構成され、前記導電材料Aの引張強度σ A に対する前記導電材料Bの引張強度σ B の強度比σ B /σ A は1.6以上であって、
衝撃力下破断回数が300万回以上となって、突発的な荷重や衝撃に対する破壊抵抗性と耐屈曲性を備えたことを特徴とする複合導体。 - 請求項4記載の複合導体において、前記導電材料Bを構成する前記金属組織の前記結晶粒の粒界には、0.1質量%以上20質量%以下のナノ粒子Dが存在することを特徴とする複合導体。
- 請求項5記載の複合導体において、前記ナノ粒子Dは、フラーレン、カーボンナノチューブ、シリコンナノ粒子、遷移金属ナノ粒子、又は前記導電材料Bを構成する金属の化合物からなる化合物ナノ粒子であることを特徴とする複合導体。
- 請求項1、4〜6のいずれか1項に記載の複合導体において、前記銅基合金は、銅銀合金、銅スズ合金、及び銅ニッケル合金のいずれか1であることを特徴とする複合導体。
- 繰り返し応力を負荷する疲労試験における繰り返し回数106回時の疲労強度が少なくとも155MPaである導電材料Aからなる内層と、該内層を被覆し、前記導電材料Aより引張強度が大きく、該引張強度は少なくとも270MPaである導電材料Bからなる外層とを有し、
前記導電材料Aは、平均粒径が2μm以下のアルミニウムの結晶粒と、該結晶粒の粒界に存在する0.1質量%以上1質量%以下のアルミニウム−スカンジウムのナノ析出物とを有する金属組織で構成され、前記導電材料Bは、平均粒径が2μm以下の銀基合金の結晶粒からなる金属組織で構成され、
破断回数が300万回以上となって、耐屈曲性を備えたことを特徴とする複合導体。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の複合導体で形成され、線径が0.05mm以上0.5mm以下である複合素線を使用した電線であって、該電線をロボットの駆動部の配線用の電線に使用することを特徴とする電線。
- 請求項8記載の複合導体で形成され、線径が0.05mm以上0.5mm以下である複合素線を使用した電線であって、該電線を航空機又は自動車の配線用の電線に使用することを特徴とする電線。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011268122 | 2011-12-07 | ||
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