JPH0218810A - 真空用耐熱性導体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコイル巻線或いは信号用、電力用導体等に使用
される耐熱性導体に関するものであり、特に真空及び超
高真空雰囲気中で使用するのに好適な耐熱性導体に関す
るものである。

〔従来の技術〕

最近、超高真空雰囲気における半導体等工業製品の製造
成いは粒子加速実験等の科学実験が数多く行なわれてい
る。而して、前記超高真空雰囲気を得る為の設備につい
ては、種々の改善が進められており、かなり高水準の設
備が実用化されているが、この超高真空雰囲気中で例え
ば移動テーブルやロボット等を自動操作するのに必要な
小型モーター及び信号ケーブルや電カケープルに関して
は、コイル巻線或いはこれらケーブルの絶縁被膜や金属
導体中に含まれるガスが放出されて充分な超高真空度が
維持されなくなると言う問題があった。

又小型モーターに関しては、超高真空装置内では真空度
を維持する必要上からコイルの冷却が困難であり、その
為通電時の導体抵抗によって、コイル温度が上昇して、
該コイルが焼損する場合が多く、実験上の制約が大きか
った。

そこで、これら真空用絶縁導体からのガス放出量を少な
くし、且つその耐熱性を向上させる為、導電材としての
銅の周囲に、ガス放出量が少なく、且つ耐熱性を有して
いるＡＮ、Ｏ，等の金属酸化物系セラミックスを湿式（
電気化学的方法）により被覆したものが提案されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから、前記導電材の周囲に金属酸化物系セラミッ
クスを被覆した導体においては、導電材内部に発生した
ガスの放出は抑えられるものの、耐熱性及び絶縁特性の
点で問題があった。

即ち、前記金属酸化物系セラミックスは一般に銅等の導
電材との接合性が悪くて、導電材の外側に直接セラミッ
クス（酸化物系）を被覆出来ない為、通常前記導電材を
／１等の異種金属で被覆した後、セラミックス（酸化物
系）を被覆しているが、通電時に導電材と異種金属間で
熱拡散を生じて合金層が形成される為、導体抵抗が高く
なって発熱量が多くなり、耐熱性の低下をきたしていた
。

又これら従来のセラミックス被覆導体においては、前記
導電材が微量ながらセラミックス表面にも熱拡散する現
象が見られ、充分な絶縁破壊電圧が得られなかった。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、耐熱性が良好であって
、コイル等の冷却が困難な超高真空装置内でも高温での
連続使用が可能であり、且つガス放出量が極めて少なく
、絶縁特性も良好なコイル巻線用或いは信号用、電力用
耐熱性導体を提供する事である。

即ち本発明は、導電材としての銅又は銀合金或いは銀又
は銀合金の周囲に、メッキ層として厚さが０．１〜１０
ｐｍの範囲内であるＮｉ５Ｃｒ、Ａｇ−Ｎ　ｔ、　Ａｇ
−Ｃｒの内のいずれか１種が被覆されており、該メッキ
層の外側に厚さが前記導電材外径の５〜１５％の範囲内
である。１層がｍ覆されており、更にｔ＆Ａｊ！層の外
側に厚さが０．１〜１０ｔＩｍの範囲内である酸化物系
セラミックスが被覆されている事を特徴とする真空用耐
熱性導体である。

本発明において、導電材としての銅又は銀合金或いは銀
又は銀合金の周囲に、メッキ層としてＮ】、Ｃｒ、Ａｇ
−Ｎｉ、Ａｇ−Ｃｒ０内のいずれか１種が被覆されてい
るのは、前記導電材とＡｌ。

層との間の熱拡散を防止して耐熱性を向上させると共に
、更に導電材が微量ながらセラミックス表面に迄熱拡散
するの防止して、絶縁破壊電圧を向上させる為である。

而して、前記メッキ層の厚さが０．１１１ｍ未満の場合
は安定したメッキ層が形成出来な（て、導電材の熱拡散
を完全に防止出来なく、又メッキ層の厚さが１０μｍを
超えると、得られた導体の屈曲性が悪くなって、コイル
化が困難となるので、メッキ層の厚さは０．１〜１０ｐ
ｍの範囲内にする必要がある。

又前記メッキ層の外側にＡｌ、層が被覆されているのは
、導体（銅又は銀合金或いは銀又は銀合金）の外側に直
接セラミックス（酸化物系）を被覆出来ない為、セラミ
ックスとの接合性が良いＡｌを被覆したものであって、
その厚さが導電材外径の５％未満であると、セラミック
スとの間に充分に良好な接合性が得られなく、又その厚
さが導電材外径の１５％を超えると、導体抵抗が高くな
り、耐熱性が悪（なるので、Ａｊ！層の厚さは導電材外
径の５〜１５％の範囲内にする必要がある。

更に、前記Ａｆｆｉ層の外側に金属酸化物系セラミック
スが被覆されているのは、導電材中より住じたガスを外
部に放出させない為であって、その厚さが０．１　ｐ　
ｍ未満の場合は、ガスの放出を完全に防止出来なく、又
その厚さが１０μｍを超えると、得られた導体の屈曲性
が悪くなって、コイリング時にセラミックスにクランク
が発生する等、コイル化が困難となるので、前記セラミ
ックスの厚さは、０．１Ｓ１０μｍの範囲内にする必要
がある。

尚前記金属酸化物系セラミックスとしては、例えばＡ　
ｌ　ｚ　Ｏｘ、Ｓ　ｉｏｎ、ＭｇＯ，ＺｒＯ等を使用す
る事が出来る。

〔作用〕

本発明による真空用耐熱性導体においては、前記導体の
最外周が金属酸化物系セラミックスで被覆されているの
で、導体からのガス放出が極めて少ない、又導電材とそ
の外側に被覆されたＡｆｆｉ層との間に導電材、Ａｎ間
の熱拡散を抑えるＮｉ等のメッキ層が介在しているので
、耐熱性が良好であると共に、Ｈ材のセラミックス表面
への熱拡散も抑えられ、充介に高い絶縁破壊電圧が得ら
ている。

尚本発明による真空用耐熱性導体は、コイル巻線或いは
信号用、電力用導体等として、真空及び超真空雰囲気中
で使用した場合に特に顕著な効果が得られるものである
が、その用途は必ずしも真空用に限定されるものではな
く、高温の酸化性雰囲気中等での使用にも適している事
は言うまでもない。

〔実施例］ 次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。線径
２．８ｍｒｎφのｔｉ４線の周囲に、所定厚さのＮｉメ
ッキを被覆し、該Ｎｉメッキ層の外側に所定厚さのＡ１
層を押出被覆した後、伸線加工により線径１．　Ｏｍ　
ｍφにした。しかる後、この様にして得られた線材の前
記Ａｌ層の外側に湿式（電気化学的方法）により、所定
厚さのＡ　ｌ　ｔ　Ｏｓを被覆して供試材とした。又比
較の為、従来用いられているＮｉメッキを被覆しない導
体も同様な方法で製造してやはり供試材とした。これら
供試材におけるＮｉメッキ層及び／１層の厚さ（線径１
．Ｏｍｍφに伸線加工後の厚さ）、並びにＡｌ層０．の
厚さを第１表にまとめて示した。

次にこれら導体を外径：３０ｍｍφ、長さ：３０ｍｍの
コイルに加工した後、各供試材を真空装置内に入れ、コ
イル内が所定温度になる様に、電流、電圧条件を設定し
て所定時間通電し、導体の耐熱性、ガス放出量並びに絶
縁特性を評価した。

これら評価試験の試験温度並びに得られた結果を第１表
に併記した。尚耐熱性は各温度で１０００時間通電後コ
イルを解体して、通電前後の抵抗値（それぞれＲｏ、Ｒ
，とする）を測定し、（Ｒ１−Ｒ，）／Ｒ，≧１．１の
場合を耐熱性不良（×）、（Ｒ，−Ｒ，＋）／Ｒ，＜１
．１の場合を耐熱性良（○）として評価した。又ガス放
出量は、前記コイルを真空装置内に入れ、コイル内が所
定温度になる様にして１０時間通電した際の到達真空度
（Ｔｏｒｒ）で評価した（即ち、到達真空度が高い程、
ガス放出量が少ないものとした）、更に絶縁特性は、各
温度で１０００時間通電後の絶縁破壊電圧により評価し
た。

第１表から明らかな様に、Ｎｉメッキ層、Ａｌ層及びＡ
　Ｉ　Ｚ　Ｏｓの厚さが本発明の範囲内である本発明測
高１〜４はいずれも耐熱性に優れており、ガス放出量が
少なく、絶縁特性も良好であった。

一方、Ｎｉメッキ層が薄すぎる比較別品５及びＮメンキ
層が無い従来測高１１は、耐熱性並びに絶縁特性が悪く
、Ａｇ層が厚すぎる比較別品８は耐熱性が悪かった。又
Ａｆｆｉ、Ｏ，が薄すぎる比較別品９はガス放出量が多
く、Ａ　ｌ　ｔ　Ｏｘが厚すぎる比較別品ｌＯはコイリ
ング時に該Ａｌ□０．にクラックが発生し、やはりガス
放出量が多かった。更にＮｉメッキ層が厚すぎる比較別
品６は屈曲性が悪くて、コイル化が出来なく、Ａ１層が
薄すぎる比較別品７は、／１．０．を被覆出来なかった
。

〔発明の効果〕

本発明による耐熱性導体は、耐熱性に優れていて、ガス
放出量が極めて少なく、且つ絶縁特性も良好であり、コ
イル巻線用或いは信号用、電力用耐熱性導体として、コ
イル等の冷却が困難な超高真空装置内でも高温での連続
使用が可能である等工業上顕著な効果を奏するものであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電材としての銅又は銀合金或いは銀又は銀合金の周囲
   に、メッキ層として厚さが０．１〜１０μｍの範囲内で
   あるＮｉ、Ｃｒ、Ａｇ−Ｎｉ、Ａｇ−Ｃｒの内のいずれ
   か１種が被覆されており、該メッキ層の外側に厚さが前
   記導電材外径の５〜１５％の範囲内であるＡｌ層が被覆
   されており、更に該Ａｌ層の外側に厚さが０．１〜１０
   μｍの範囲内である金属酸化物系セラミックスが被覆さ
   れている事を特徴とする真空用耐熱性導体。