JPH02301908A - Heat resistant insulated cable - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、超高温下で長時間連続使用に耐え得る絶縁
被覆された電線に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to an electrical wire coated with insulation that can withstand continuous use for long periods of time under extremely high temperatures.
［従来の技術］
従来の絶縁被覆された電線としては、銅やアルミニウム
等の導体のまわりを有機材料で被覆したものが知られて
おり、配線用や巻線用として使用されている。特に耐熱
性が要求される用途では、照射架橋した樹脂、四フッ化
エチレンなどのフッ素含有樹脂、またはポリイミド等で
被覆したものを用いている。しかしながら、このような
樹脂被覆の電線の耐熱温度はたかだか３００℃であり、
それ以上の温度で長時間使用することができない。[Prior Art] As conventional electrical wires coated with insulation, wires in which the periphery of a conductor such as copper or aluminum is coated with an organic material are known, and are used for wiring and winding. Particularly in applications where heat resistance is required, resins coated with radiation-crosslinked resins, fluorine-containing resins such as tetrafluoroethylene, or polyimides are used. However, the heat resistance temperature of such resin-coated electric wires is at most 300℃,
It cannot be used for a long time at higher temperatures.
このため、無機絶縁材料により被覆したものが検討され
ており、たとえばアルマイト電線や電析法による電線が
知られている。さらに、絶縁性セラミックスをコーティ
ングした電線も検討されている。For this reason, wires coated with inorganic insulating materials have been considered, and for example, alumite wires and wires made by electrodeposition are known. Furthermore, electric wires coated with insulating ceramics are also being considered.
しかしながら、アルマイト電線はアルミニウムを使用し
なければならず、使用温度がアルミニウムの融点である
６６０°Ｃに制限されてしまうという問題があった。ま
た、電析法による電線では、導体として銅を使用するこ
とができるが、銅とセラミックスとの密着性か良くなく
、セラミックス層が剥離したりするという問題があった
。銅とセラミックスとの密着が悪い原因としては、■銅
とセラミックスとの熱膨張率にかなりの差があること、
■銅は化学的に安定な金属であるので、セラミックスと
の間に強固な結合を作りにくいといったことが考えられ
る。However, the alumite electric wire requires the use of aluminum, and there is a problem in that the operating temperature is limited to 660° C., which is the melting point of aluminum. Further, although copper can be used as a conductor in electric wires produced by electrodeposition, there is a problem in that the adhesion between copper and ceramics is poor, and the ceramic layer may peel off. The causes of poor adhesion between copper and ceramics include: ■ There is a considerable difference in the coefficient of thermal expansion between copper and ceramics;
■Since copper is a chemically stable metal, it may be difficult to form a strong bond with ceramics.
この発明の目的は、このような従来の問題点を解消する
ためになされたものであり、超高温での長時間連続使用
に耐え得る絶縁電線を提供することにある。The purpose of the present invention was to solve these conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an insulated wire that can withstand continuous use for long periods of time at extremely high temperatures.
［課題を解決するための手段］
この発明の耐熱絶縁電線では、銅もしくは銅合金からな
る導体と、この導体のまわりに設けられるＷおよびＭｏ
のうちの少なくとも１種からなる中間層と、この中間層
のまわりに設けられる無機絶縁層とを備えている。[Means for Solving the Problems] The heat-resistant insulated wire of the present invention includes a conductor made of copper or a copper alloy, and W and Mo provided around the conductor.
The device includes an intermediate layer made of at least one of the above, and an inorganic insulating layer provided around the intermediate layer.
この発明において導体は、分散強化鋼合金からなること
が好ましい。銅合金中に分散される分散粒子としては、
たとえばＡ ｆＬ２０３ 、Ｓ ｉ ０２、およびＴ
ｉ ０２等のものが挙げられ、これらの分散粒子の１種
もしくは２種以上を銅合金中に分散させる。分散粒子の
平均径は０． １μｍ以下であることが好ましい。これ
は、電線としての引張強さを減少させないためである。In this invention, the conductor is preferably made of a dispersion-strengthened steel alloy. Dispersed particles dispersed in copper alloy include:
For example A fL203 , S i 02 and T
i02, etc., and one or more of these dispersed particles are dispersed in the copper alloy. The average diameter of the dispersed particles is 0. The thickness is preferably 1 μm or less. This is to prevent the tensile strength of the wire from decreasing.
導体の形状は、この発明において特に特定されることは
なく、たとえばワイヤ、ロッド、テープ、板、ピンおよ
びパイプなどの形状のものが用いらる。The shape of the conductor is not particularly specified in the present invention; for example, wires, rods, tapes, plates, pins, pipes, and the like are used.
中間層の厚みは、１５０μｍ以下であることが好ましい
。さらに、中間層は気相法により形成されていることが
好ましい。The thickness of the intermediate layer is preferably 150 μm or less. Furthermore, it is preferable that the intermediate layer is formed by a vapor phase method.
この発明で用いられる無機絶縁層としては、たとえば酸
化珪素または酸化アルミニウムなどが挙げられる。無機
絶縁層の厚みは、１００μｍ以下であることが好ましい
。また、この発明において、無機絶縁層は気相法やゾル
ゲル法等により形成させることができる。また、無機絶
縁層は、気相法によりアルミニウムを形成し、これを陽
極酸化処理することによって形成された酸化アルミニウ
ムであってもよいし、さらに気相法やゾルゲル法により
絶縁層を積層してもよい。Examples of the inorganic insulating layer used in the present invention include silicon oxide and aluminum oxide. The thickness of the inorganic insulating layer is preferably 100 μm or less. Further, in the present invention, the inorganic insulating layer can be formed by a vapor phase method, a sol-gel method, or the like. Further, the inorganic insulating layer may be aluminum oxide formed by forming aluminum by a vapor phase method and anodizing it, or by laminating an insulating layer by a vapor phase method or a sol-gel method. Good too.
第１図は、この発明の一実施例を示す断面図である。導
体１のまわりには、中間層２が設けられており、この中
間層２のまわりには無機絶縁層３が設けられている。導
体１としては、たとえばＡＬＯｓ分散強化銅合金が用い
られ、中間層２としてはたとえばＷが用いられ、無機絶
縁層３としてはたとえば酸化珪素などが用いられる。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. An intermediate layer 2 is provided around the conductor 1, and an inorganic insulating layer 3 is provided around this intermediate layer 2. As the conductor 1, for example, an ALOs dispersion-strengthened copper alloy is used, as the intermediate layer 2, for example, W is used, and as the inorganic insulating layer 3, for example, silicon oxide or the like is used.
第２図は、この発明の他の実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the invention.
第２図において、テープ状の導体１１のまわりには、中
間層１２が設けられており、この中間層１２のまわりに
は無機絶縁層１３が設けられている。この実施例におい
ても、導体１１としては、たとえばＡＱｚＯａ分散強化
銅合金が用いられ、中間層としては、Ｍｏが用いられ、
絶縁層１３としては酸化珪素を用いることができる。In FIG. 2, an intermediate layer 12 is provided around a tape-shaped conductor 11, and an inorganic insulating layer 13 is provided around this intermediate layer 12. In this embodiment as well, for example, AQzOa dispersion-strengthened copper alloy is used as the conductor 11, and Mo is used as the intermediate layer.
As the insulating layer 13, silicon oxide can be used.
［発明の作用効果］
この発明の耐熱性絶縁電線では、銅もし゛くは銅合金か
らなる導体のまわりにＷおよびＭｏのうち少なくとも１
種からなる中間層が設けられ、この中間層のまわりには
無機絶縁層が設けられる。[Operations and Effects of the Invention] In the heat-resistant insulated wire of the present invention, at least one of W and Mo is arranged around the conductor made of copper or copper alloy.
An intermediate layer of seeds is provided, around which an inorganic insulating layer is provided.
この発明で中間層として設けられるＷおよびＭｏは、そ
の線膨張係数が、それぞれ４．５Ｘ１０−６に−１およ
び５．ｌＸｌ０−６ Ｋ−１であり、酸化珪素や酸化ア
ルミニウム等の無機絶縁材料の値に近い。また、Ｗおよ
びＭｏは、酸化珪素や酸化アルミニウム等の無機絶縁材
料と強い付着力を示す。このため、この発明において中
間層と無機絶縁層とは優れた密着性を示し、強い熱衝撃
や苛酷なヒートサイクルにも十分に耐え得る。また、Ｗ
およびＭｏの融点はは、それぞれ３３８７℃および２６
１０℃であるので、このような中間層により使用温度が
制限されることはない。なお、使用温度は導体である銅
または銅合金の融点（たとえば銅単体の場合１０８３℃
）で制限される。W and Mo provided as the intermediate layer in this invention have linear expansion coefficients of -1 and 5.5X10-6, respectively. lXl0-6 K-1, which is close to the value of inorganic insulating materials such as silicon oxide and aluminum oxide. Furthermore, W and Mo exhibit strong adhesion to inorganic insulating materials such as silicon oxide and aluminum oxide. Therefore, in the present invention, the intermediate layer and the inorganic insulating layer exhibit excellent adhesion and can sufficiently withstand strong thermal shock and severe heat cycles. Also, W
The melting points of and Mo are 3387°C and 26°C, respectively.
Since the temperature is 10° C., the use temperature is not limited by such an intermediate layer. The operating temperature is the melting point of the conductor copper or copper alloy (for example, 1083°C for copper alone).
) is limited.
上述のように、この発明においては、導体の材質は、分
散強化銅合金であることが好ましい。たとえば、平均粒
径０．０５μｍのＡＩＬ２０ａ粒子を、粒子間の平均距
離が０．５μｍとなるように銅合金中に分散させて作製
した線径１ｍｍの分散強化銅合金は、導電率が８９．６
％ＩＡＣＳと高く、引張り強さも６１ｋｇ／ｍｍ２と高
い。なお分散強化銅合金内での粒子間の平均距離は、透
過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で確認した。As described above, in the present invention, the material of the conductor is preferably a dispersion-strengthened copper alloy. For example, a dispersion-strengthened copper alloy with a wire diameter of 1 mm made by dispersing AIL20a particles with an average particle diameter of 0.05 μm in a copper alloy such that the average distance between particles is 0.5 μm has an electrical conductivity of 89. 6
%IACS and high tensile strength of 61 kg/mm2. Note that the average distance between particles within the dispersion-strengthened copper alloy was confirmed using a transmission electron microscope (TEM).
このようにして得られた分散強化銅合金線を、無酸素銅
による線材とともに、８００℃×１００時間の熱処理を
行なったところ、無酸素銅の線材は引張り強さか２４ｋ
ｇ／ｍｍ２と著しく低下したのに対し、分散強化銅合金
線は、３８ｋｇ／ｍｍ２と十分に高い値を示した。また
、断面組織の変化を観察したところ、無酸素銅の線材の
場合には再結晶により結晶粒が粗大化していたのに対し
、分散強化銅合金線の場合にほとんど変化が認められな
かった。このようなことからも、この発明において、導
体として、分散強化銅合金を用いることが好ましく、こ
のような分散強化銅合金を用いることにより、８００℃
という超高温下での長時間連続使用にも耐え得る絶縁電
線とすることができる。When the dispersion-strengthened copper alloy wire thus obtained was heat treated at 800°C for 100 hours together with the oxygen-free copper wire, the oxygen-free copper wire had a tensile strength of 24K.
In contrast, the dispersion-strengthened copper alloy wire showed a sufficiently high value of 38 kg/mm2. Furthermore, when we observed changes in the cross-sectional structure, we found that in the case of the oxygen-free copper wire, the crystal grains had become coarser due to recrystallization, whereas in the case of the dispersion-strengthened copper alloy wire, almost no change was observed. For this reason, in the present invention, it is preferable to use a dispersion-strengthened copper alloy as the conductor, and by using such a dispersion-strengthened copper alloy, it is possible to
It is possible to create an insulated wire that can withstand continuous use for long periods of time under extremely high temperatures.
この発明において、ＷおよびＭｏのうちの少なくとも１
種からなる中間層は、種々の方法により形成することが
できるが、使用する材料の融点の高さおよび生産性等を
考慮すれば、気相法が好ましく、その中でも特に、電子
ビームを熱源とする真空蒸着またはＣＶＤ法が好ましい
。In this invention, at least one of W and Mo
The intermediate layer consisting of seeds can be formed by various methods, but in consideration of the high melting point of the material used and productivity, the vapor phase method is preferable. Vacuum deposition or CVD methods are preferred.
この発明において、無機絶縁層は、たとえばＣＶＤ法等
の気相法やゾルゲル法等の液相法により形成することが
できる。また、無機絶縁層が酸化アルミニウムの場合に
は、アルミニウムの反応性蒸着によるが、または真空蒸
着等の方法によりアルミニウム層を設け、このアルミニ
ウム層を陽極酸化することにより酸化アルミニウムとす
ることができる。またさらに気相法やＣＶＤ法で積層す
ることができる。In this invention, the inorganic insulating layer can be formed, for example, by a vapor phase method such as a CVD method or a liquid phase method such as a sol-gel method. Further, when the inorganic insulating layer is made of aluminum oxide, aluminum oxide can be obtained by providing an aluminum layer by reactive vapor deposition of aluminum or by a method such as vacuum vapor deposition, and then anodizing this aluminum layer. Furthermore, the layers can be laminated by a vapor phase method or a CVD method.
［実施例］
導体として線径１ｍｍのＡＬＯａ分散強化銅合金を用い
、この導体のまわりに表１に示すような金属の種類およ
び厚みでＣＶＤ法により中間層を形成し、この中間層の
まわりに、表１に示すような無機材料の種類および厚み
となるようにＣＶＤ法で無機絶縁層を形成し、絶縁電線
１〜８を作製した。[Example] An ALOa dispersion-strengthened copper alloy with a wire diameter of 1 mm was used as a conductor, and an intermediate layer was formed around this conductor using the CVD method with the metal type and thickness shown in Table 1. Insulated wires 1 to 8 were produced by forming an inorganic insulating layer by CVD using the type and thickness of the inorganic material shown in Table 1.
また、導体としてＣｕを用い、先程と同じ方法によって
絶縁電線９〜１０を作製した。Further, insulated wires 9 to 10 were produced using Cu as a conductor by the same method as above.
表１
以上のようにして得られた実験例１〜８の絶縁電線つい
て、絶縁性、可撓性、ヒートサイクルおよびヒートショ
ックの試験を行ない、その特性を評価した。絶縁破壊電
圧は、ＪＩＳ Ｃ３００３に準拠して測定した。可撓
性は、表面の無機絶縁層の剥離が生じるまで線材を曲げ
、剥離が生じたときの曲げ径を測定しこれを可撓性とし
た。ヒートサイクルは、室温８時間と８００℃８時間の
間のヒートサイクルを繰返し、表面の無機絶縁層に剥離
が認められるまでの日数で評価した。また、ヒートショ
ックは、ＪＩＳ Ｈ８６６６に準拠して測定した。ま
た、８００℃、１００時間後の引張強さを調べた。Table 1 The insulated wires of Experimental Examples 1 to 8 obtained as described above were tested for insulation, flexibility, heat cycle, and heat shock, and their characteristics were evaluated. The dielectric breakdown voltage was measured in accordance with JIS C3003. The flexibility was determined by bending the wire until the inorganic insulating layer on the surface peeled off, and measuring the bending diameter when the inorganic insulating layer on the surface peeled off. The heat cycle was repeated between 8 hours at room temperature and 8 hours at 800° C., and evaluation was made based on the number of days until peeling was observed in the inorganic insulating layer on the surface. Furthermore, heat shock was measured in accordance with JIS H8666. In addition, the tensile strength after 100 hours at 800°C was examined.
なお、比較として、上記実験例１〜８で用いたのと同じ
Ａ旦２００分散強化銅合金線に直接１０μｍの５ｉ０２
を設けたもの（比較例１）、直接１０μｍのＡＱ２０ｇ
を設けたもの（比較例２）をそれぞれ作製し、同様に評
価して、表２にその結果を示した。For comparison, 10 μm of 5i02 was directly applied to the same Adan 200 dispersion strengthened copper alloy wire used in Experimental Examples 1 to 8 above.
(Comparative Example 1), 20 g of 10 μm AQ directly
(Comparative Example 2) were prepared and evaluated in the same manner, and the results are shown in Table 2.
表２から明らかなように、この発明に従い導体のまわり
に中間層および無機絶縁層を設けた実験例１〜８は、比
較例のものに比べて、優れた絶縁性、可撓性、ヒーサイ
クルおよびヒートショックの諸特性を示すことが確認さ
れた。As is clear from Table 2, Experimental Examples 1 to 8 in which an intermediate layer and an inorganic insulating layer were provided around the conductor according to the present invention had superior insulation properties, flexibility, and heat cycle properties compared to the comparative examples. It was confirmed that it exhibited various characteristics of heat shock.
［発明の効果］
以上説明したように、この発明の耐熱絶縁電線は、絶縁
破壊電圧が高く、可撓性に優れ、さらにヒートサイクル
やヒートショックにも十分高い特性を示す。[Effects of the Invention] As explained above, the heat-resistant insulated wire of the present invention has a high dielectric breakdown voltage, excellent flexibility, and exhibits sufficiently high characteristics against heat cycles and heat shock.
したがって、たとえば自動車等のエンジン周辺のように
高温になる箇所に使用される配線等に利用することがで
きる。また、耐火電線としても用いることができ、さら
には加熱により熱分解しないので、超高真空機内におい
て用いる配線等にも使用することができる。Therefore, it can be used, for example, in wiring used in areas subject to high temperatures, such as around the engine of an automobile. It can also be used as a fireproof electric wire, and since it does not decompose thermally when heated, it can also be used for wiring used in ultra-high vacuum machines.
第１図は、この発明の一実施例を示す断面図である。第
２図は、この発明の他の実施例を示す断面図である。
図において、１．１１は導体、２，１２は中間層、３，
１３は無機絶縁層を示す。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the invention. In the figure, 1.11 is a conductor, 2, 12 is an intermediate layer, 3,
13 indicates an inorganic insulating layer.
Claims (1)
なくとも１種からなる中間層と、前記中間層のまわりに
設けられる無機絶縁層とを備える、耐熱性絶縁電線。 （２）前記導体が分散強化銅合金からなる、請求項１記
載の耐熱性絶縁電線。 （３）前記導体の形状が、ワイヤ、ロッド、テープ、板
、ピンおよびパイプのいずれかである、請求項１記載の
耐熱性絶縁電線。 （４）前記中間層の厚みが１５０μｍ以下である、請求
項１記載の耐熱性絶縁電線。 （５）前記中間層が気相法により形成される、請求項１
記載の耐熱性絶縁電線。 （６）前記無機絶縁層が酸化珪素または酸化アルミニウ
ムからなる、請求項１記載の耐熱性絶縁電線。 （７）前記無機絶縁層の厚みが１００μｍ以下である、
請求項１記載の耐熱性絶縁電線。（８）前記無機絶縁層
が気相法により形成される、請求項１記載の耐熱性絶縁
電線。 （９）前記無機絶縁層がゾルゲル法により形成される、
請求項１記載の耐熱性絶縁電線。（１０）前記無機絶縁
層が、気相法により設けたアルミニウムを陽極酸化処理
することによって形成された酸化アルミニウムである、
請求項１記載の耐熱性絶縁電線。 （１１）前記無機絶縁層が、気相法により設けたアルミ
ニウムを陽極酸化処理して、さらに気相法もしくはゾル
ゲル法で積層して形成される、請求項１記載の耐熱性絶
縁電線。[Scope of Claims] (1) A conductor made of copper or a copper alloy, an intermediate layer made of at least one of W and Mo provided around the conductor, and an inorganic insulation provided around the intermediate layer. A heat-resistant insulated wire comprising a layer. (2) The heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein the conductor is made of a dispersion-strengthened copper alloy. (3) The heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein the shape of the conductor is any one of a wire, a rod, a tape, a plate, a pin, and a pipe. (4) The heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein the intermediate layer has a thickness of 150 μm or less. (5) Claim 1, wherein the intermediate layer is formed by a vapor phase method.
The heat-resistant insulated wire described. (6) The heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein the inorganic insulating layer is made of silicon oxide or aluminum oxide. (7) The thickness of the inorganic insulating layer is 100 μm or less,
The heat-resistant insulated wire according to claim 1. (8) The heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein the inorganic insulating layer is formed by a vapor phase method. (9) the inorganic insulating layer is formed by a sol-gel method;
The heat-resistant insulated wire according to claim 1. (10) The inorganic insulating layer is aluminum oxide formed by anodizing aluminum provided by a vapor phase method.
The heat-resistant insulated wire according to claim 1. (11) The heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein the inorganic insulating layer is formed by anodizing aluminum provided by a vapor phase method, and then laminating it by a vapor phase method or a sol-gel method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123782A JPH02301908A (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | Heat resistant insulated cable |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123782A JPH02301908A (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | Heat resistant insulated cable |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301908A true JPH02301908A (en) | 1990-12-14 |
Family
ID=14869160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1123782A Pending JPH02301908A (en) | 1989-05-16 | 1989-05-16 | Heat resistant insulated cable |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02301908A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021256405A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 住友精化株式会社 | Layered body of conductor and insulation film, coil, rotating electric machine, insulation coating, and insulation film |
-
1989
- 1989-05-16 JP JP1123782A patent/JPH02301908A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021256405A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 住友精化株式会社 | Layered body of conductor and insulation film, coil, rotating electric machine, insulation coating, and insulation film |
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