JPH03202475A - 無機絶縁物の製造方法 - 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］ この発明は、耐熱性電線またはコイル、耐放射線性の原
子力関係の電線またはコイル、あるいは真空機器用電線
またはコイルなどの無機絶縁物の製造方法に関するもの
である。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］従来
の耐熱性電線等としては、Ｍ１ケーブル、ガラス編組線
、あるいはセラミックス筒を通した電線などがある。し
かしながら、これらはスペース的に不利であり、形状が
丸線に限定されやすいという欠点を有している。

また、有機材料を表面に被覆した耐熱有機線材があるが
、これらは３００℃以上の温度に耐えることができず、
耐熱性に問題があり、さらにガスを放出するという問題
がある。

また、耐熱性電線等として、ゾルゲル法により調製した
セラミックス前駆体を表面に塗布する方法や、日本板ガ
ラス法などがあるが、これらは厚膜化するのに時間がか
かるという問題がある。

また樹脂とセラミック粒子を併用する方法や、溶射法や
、焼結法などがあるが、これらは表面に凹凸ができたり
、あるいは多孔性であったりするので、こすりに弱く、
作業性に劣ったり、あるいはガスを吸着、放出しやすい
という問題がある。

したがって絶縁性や非ガス放出性などにおいて信頼性に
劣り、しかも可撓性に劣る。

この発明の目的は、これらの従来の問題を解消し、工業
化が容易で、しかも作業性が改善され、絶縁性および非
ガス放出性の信頼性の向上した無機絶縁酸化物を製造す
る方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、導体表面に、多孔性および／または表面に
凹凸のあるセラミック皮膜を形成し、そのままもしくは
所望の形状に加工した後、前記セラミック皮膜上に、金
属アルコキシドまたは金属アシレートの１種もしくは２
種以上から調製されたセラミックス前駆体の溶液を、セ
ラミックス皮膜の多孔性の部分および／または表面の凹
凸部分を埋めるように含浸塗布した後、加熱して、セラ
ミックス前駆体の溶液を少なくとも部分的に絶縁性のセ
ラミック化することを特徴としている。

この発明において、表面に凹凸のあるセラミックス皮膜
とは、セラミックス皮膜の表面のＲａが１μｍ以上であ
る状態をいう。

この発明において、多孔性および／または表面に凹凸を
有するセラミックス皮膜は、たとえば溶射法、粒子焼結
法、または電析法などで形成することができる。

またセラミックス前駆体は、たとえば、５１１Ａ鉦、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、もしくはＭｇのアルコキシドまたはアシレー
トから形成させた前駆体がある。

多孔性および／または表面に凹凸のあるセラミックス皮
膜を形成する導体としては、たとえば、耐熱性および耐
酸化性を有した金属で被覆したＣＵが好ましい。耐熱性
および耐酸化性を有した金属としては、たとえば、Ｎｉ
、Ｐｔ、およびステンレスなどがある。

また、導体は、陽極酸化可能な金属もしくはそのような
金属で被覆されたＣｕであることが好ましい。

セラミックス皮膜の形成方法として例示した電析法とは
、たとえばＡＱ２０ｓや５ｔ０２の場合、珪酸塩含有水
溶液中に、ＡＱを浸漬し、これを陽極として、通電して
、火花放電させることによって、ＡＱｚＯｓ膜や５ｉ０
２膜を析出させる方法である。

［作用］ この発明の製造方法では、多孔性および／または表面に
凹凸のあるセラミックス皮膜上に、金属アルコキシドま
たは金属アシレートのＩＮもしくは２種以上から調製さ
れたセラミックス前駆体の溶液を、セラミックス皮膜の
多孔性の部分や表面の凹凸の部分を埋めるよう含浸塗布
している。このような塗布により、表面を平滑化し、従
来のこすれに弱く作業性に劣るという欠点を改善するこ
とができる。またガス放出性を改善することができる。

また、セラミックス前駆体塗布後の熱処理の際に条件を
選択することにより、セラミックス前駆体を部分的にセ
ラミックス化して、可撓性を有するゲル状態として皮膜
の一部を形成し、全体として可撓性を有する皮膜とする
ことができる。

［実施例］ 実施ｆ！ｆＪ１ 銅板（厚さ６ｍｍ、幅２００ｍｍ）の表面に、プラズマ
溶射法により、端末部を除いて、Ａ１２０、を厚さ約０
．５ｍｍにコーティングした。このとき、皮膜表面はＲ
ａが数μｍの凹凸を有し、皮膜自身も多孔性であった。

この状態を第１図に断面図で示す。第１図において、１
は導体を示し、この実施例では銅板であり、２はセラミ
ックス皮膜を示し、この実施例ではＡＬ２０ａコーティ
ング層である。

次１こ、テトラエトキシシラン・１こエチルアルコ−ル
駆体としたものを、上述のようにしてＡＩ１１２０ａを
コーティングした銅板のセラミックス皮膜の多孔部に含
浸させるとともに、セラミックス皮膜の表面の凹凸を埋
めるように塗布し、６００℃にて加熱処理した。この結
果、孔のおいていない表面の滑らかな絶縁物が得られた
。表面のＲａは０。

２μｍであった。この無機絶縁物を第２図に断面図で示
す。第２図において、１は導体を示し、３はＡＱ２０，
コーティング層にＳｉ０２を被覆した絶縁層を示してい
る。

得られた無機絶縁物をバスバーとして使用した結果、従
来のＰＶＣ被覆のものが１００℃以下でしか使用できな
かったのに対し、３００℃以上でも絶縁特性が良好で高
温雰囲気中や大電流用バスバーとして好適であることが
わかった。

実施例２ 線径１，Ｑｍｍのニッケルめっき銅線を６０ｗｔ％の希
硫酸浴中、基材を陽極とし電流密度５０Ａ／ｄｍ２で約
３０秒間電解研摩を行なった。その後、エチルアルコー
ル１００ｍｌ，水１００ｍｌ、イソプロピルアルコール
４ｍｌ、メチルエチルケトン３ｍｌに硝酸アルミニウム
５ｇさらに平均粒径Ｏ、３μｍのアルミナ粉末を混合し
たコロイド中に浸漬し、基材を陽極とし５０Ｖを印加し
、アルミナ粉末の電着を行なった。

この結果、表面に凹凸の激しいアルミナ粉末被覆物がで
きた。この被覆物の断面図をｍ３図に示す。第３図にお
いて、４はＣｕ線を示し、５はＮｉめっき層を示し、４
および５から導体が構成されている。また６は電着層を
示す。この電着層の表面のＲａは２〜３μｍであった。

次に、ト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％の混合溶液を温度５０℃において、１
時間反応させた溶液に、このアルミナ粉末被覆物を浸漬
した後、焼成した。

焼成は大気中において温度５００℃で行なわれた。

このようにして、表面の滑らかな（Ｒ　ａ　−　０。

１μｍ）の膜厚２０μｍのアルミナ粉末アルミナ含浸絶
縁層が形成された。

この状態を、第４図に断面図で示す。第４図において、
７は電着層６の上にセラミックス前駆体を塗布し焼成し
た後に形成される絶縁層を示している。

実施例３ ＳＵＳクラッド鋼にＡ　１１　２　０　３を溶射し、こ
れに、テトラブチルオルトシリケート：水：イソプチル
アルコール−８：３２：６０（モル比）を混合した溶液
に硝酸をテトラブチルオルトシリケートに対し、１．０
０分の３モルの割合で添加し、その後、温度８０℃で２
時間、加熱してセラミックス前駆体の溶液を調製し、こ
のセラミックス前駆体の溶液を塗布しその後焼成した。

このようにして得られたものをバスバー、および耐熱電
線として用いたところ良好な結果が得られた。

実施例４ Ｔｉクラツド銅を陽極酸化して多孔質化し、実施例３と
同様のセラミックス前駆体の溶液を塗布し、これを焼成
した後、バスバーおよび耐熱電線として使用したところ
良好な結果が得られた。

実施例５ Ａ（ｊ／Ｎｉ／Ｃｕクラッド線に電析法で多孔性Ｓｉ０
２皮膜を設け、これに実施例３と同様のセラミックス前
駆体の溶液を塗布して焼成した後、バスバーおよび耐熱
電線として用いたところ、良好な結果が得られた。

実施例６ 熱電対にＡＱ２０Ｊを溶射し、これに実施例３と同様の
セラミックス前駆体の溶液を塗布し、これを焼成して、
熱電対として使用したところ良好な結果が得られた。

実施例７ 実施例３〜実施例６でセラミックス前駆体の溶液を塗布
する基体として用いた導体を用い、トリブトキシアルミ
ニウム：トリエタノールアミン：水：イソブロビルアル
コール−５：１０：５：８０のモル比で混合した溶液を
温度５０℃で１時間加熱撹拌して、セラミックス前駆体
の溶液とし、これを導体に塗布し、焼成して、バスバー
、耐熱１！線または熱電対として使用したところ良好な
結果が得られた。

［発明の効果］ 以上の結果から明らかなように、この発明の製造方法に
よれば、絶縁性および耐酸化性に優れた無機絶縁物を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例において、セラミックス
前駆体の溶液を塗布する前の状態を示す断面図である。 第２図は、同じくこの発明の一実施例においてセラミッ
クス前駆体の溶液を塗布し焼成した後の状態を示す断面
図である。 第３図は、この発明の他の実施例においてセラミックス
前駆体の溶液を塗布する前の状態を示す断面図である。 第４図は、同じくこの発明の他の実施例において、セラ
ミックス前駆体の溶液を塗布し焼成した後の状態を示す
断面図である。 図において、１は導体、２はセラミック皮膜、３は絶縁
層、４はＣｕ線、５はＮｉめっき層、６は電着層、７は
絶縁層を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）導体の表面に、多孔性および／または表面に凹凸
   のあるセラミックス皮膜を形成し、そのままもしくは所
   望の形状に加工した後、 前記セラミックス皮膜上に、金属アルコキシドもしくは
   金属アシレートの１種もしくは２種以上から調製された
   セラミックス前駆体の溶液を、前記セラミックス皮膜の
   多孔性の部分および／または表面の凹凸の部分を埋める
   よう含浸塗布した後、加熱して前記セラミックス前駆体
   の溶液を少なくとも部分的に絶縁性のセラミックス化す
   ることを特徴とする、無機絶縁物の製造方法。
2. （２）多孔性および／または表面に凹凸を有する前記セ
   ラミックス皮膜が、溶射法、粒子焼結法、または電析法
   により形成されている、請求項１に記載の無機絶縁物の
   製造方法。
3. （３）前記セラミックス前駆体が、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｒ、
   ＴｉもしくはＭｇのアルコキシドまたはアシレートから
   形成されている、請求項１に記載の無機絶縁物の製造方
   法。
4. （４）前記導体が、耐熱性および耐酸化性を有した金属
   で被覆したＣｕである、請求項１に記載の無機絶縁物の
   製造方法。
5. （５）前記導体が陽極酸化可能な金属または該金属で被
   覆されたＣｕである、請求項１に記載の無機絶縁物の製
   造方法。