JPH0636622A - Insulated wire - Google Patents

Insulated wire

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JPH0636622A
JPH0636622A JP4190482A JP19048292A JPH0636622A JP H0636622 A JPH0636622 A JP H0636622A JP 4190482 A JP4190482 A JP 4190482A JP 19048292 A JP19048292 A JP 19048292A JP H0636622 A JPH0636622 A JP H0636622A
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JP
Japan
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layer
insulated wire
ceramic
wire
copper
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JP4190482A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Inasawa
信二 稲澤
Kazuo Sawada
和夫 澤田
Koichi Yamada
浩一 山田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the deterioration under high temperature and improve the flexibility by covering a copper conductor material with a tantalum layer and an oxidation-resistant metal layer, and further covering the material with a ceramic layer formed via the heat treatment of ceramic precursor solution. CONSTITUTION:A tantalum layer 2 is provided in such a way as covering a conductor material of copper or copper alloy, and an oxidation-resistant metal layer 3 such as Ni and Cr is formed to cover the layer 2. Furthermore, an insulation ceramic layer 4 is formed in such a way as covering the layer 3 through the heat treatment of ceramic precursor solution, thereby forming an insulated wire. Also, ceramic particulates are dispersed in the ceramic precursor solution. Sol formed via the sol-gel method, the organic acid salt of metal, polysilazane, polycarbosilazane or the like is available as a ceramic precursor. This insulated wire has no glass absorption source.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、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
れる絶縁電線に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insulated electric wire used as an electric wire for wiring, an electric wire for winding, etc. in high vacuum equipment, equipment used at high temperature and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】絶縁電線は、加熱設備や火災報知機など
の高温下における安全性が要求される設備に使用される
ことがある。また、絶縁電線は、自動車内の高温度に加
熱される環境下においても用いられる。このような絶縁
電線としては、従来から、導体にポリイミドやフッ素樹
脂等の耐熱性有機樹脂が被覆された絶縁電線が知られて
いる。
2. Description of the Related Art Insulated wires are sometimes used in equipment such as heating equipment and fire alarms that require safety under high temperatures. The insulated wire is also used in an environment where the vehicle is heated to a high temperature. As such an insulated wire, an insulated wire in which a conductor is coated with a heat-resistant organic resin such as polyimide or fluororesin has been conventionally known.

【0003】高い耐熱性が要求される用途や、高い真空
度が要求される環境下で使用される場合には、有機物被
覆だけでは、耐熱性やガス放出性等の点で不十分であ
る。そこで、セラミックス製のガイシ管に導体が通され
た形式の絶縁電線や、ステンレス合金等からなる耐熱合
金製の管に導体を通し、その間に酸化マグネシウム等の
金属酸化物微粒子を充填して絶縁した形式のMIケーブ
ル(Mineral InsulatedCable)などがそのような用途に
使用されてきた。
When used in an application where high heat resistance is required or in an environment where a high degree of vacuum is required, organic coating alone is not sufficient in terms of heat resistance and gas releasing property. Therefore, the conductor is passed through an insulated wire of the type in which the conductor is passed through a ceramic insulator tube or a tube made of a heat-resistant alloy made of stainless alloy or the like, and metal oxide fine particles such as magnesium oxide are filled between them for insulation. A type of MI cable (Mineral Insulated Cable) has been used for such an application.

【0004】また、耐熱性と共に可撓性が要求される用
途に使用される絶縁電線として、ガラス繊維が紡織され
たものを絶縁部材として使用するガラス編組絶縁電線な
どがある。
As an insulated wire used for applications requiring heat resistance and flexibility, there is a glass braided insulated wire in which glass fiber is woven and used as an insulating member.

【0005】さらに、耐熱性が要求される用途に使用さ
れる絶縁電線として、特開昭55−043746号公報
およびフジクラ技法(平成元年4月、第76号、51〜
56頁)に開示されるセラミックス化電線がある。これ
は、ニッケルめっき銅や白金、銀、不銹鋼製の線にシリ
コン樹脂とセラミックス粉末の混合体よりなる絶縁層を
形成し、シリコン樹脂が熱分解し得る温度以上に加熱さ
れた場合でもシリコン樹脂を分解した後にセラミックス
粉末を残存し絶縁を維持するセラミックス化電線であ
る。
Further, as an insulated wire used for applications requiring heat resistance, Japanese Patent Laid-Open No. 55-043746 and Fujikura Technique (April 1989, No. 76, 51-51)
There is a ceramized electric wire disclosed on page 56). This is because an insulating layer made of a mixture of silicon resin and ceramic powder is formed on a wire made of nickel-plated copper, platinum, silver, or stainless steel, and even if the silicon resin is heated above a temperature at which it can be thermally decomposed, It is a ceramized electric wire that retains insulation by remaining ceramic powder after decomposition.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような有機樹脂
が被覆された絶縁電線では、絶縁性が保たれ得る最高の
温度は、たかだか300℃程度である。そのため、30
0℃以上の高い温度下において絶縁性の保証が要求され
る用途には、このような有機物絶縁被覆電線を使用する
ことができない。
In the insulated wire coated with the organic resin as described above, the maximum temperature at which the insulating property can be maintained is about 300 ° C. at most. Therefore, 30
Such an organic insulation-coated electric wire cannot be used in an application where guarantee of insulation is required at a high temperature of 0 ° C or higher.

【0007】また、セラミックス製のガイシ管を用いて
耐熱性が高められた絶縁電線は、可撓性に乏しい等の欠
点を有する。MIケーブルは耐熱性の合金管と導体によ
って構成されるため、ケーブルの外径が大きくなる。こ
のため、MIケーブルは、許容する電力量に対して、相
対的に大きな断面を有するケーブルとなる。また、MI
ケーブルの外層は耐熱合金製の管によって構成されてい
るため、良好な可撓性を有しているが、ボビン等にコイ
ル状に巻かれる巻線用電線として用いるためには、耐熱
合金製の管を所定の曲率で曲げる必要がある。このと
き、耐熱合金製の管に施される曲げ加工は困難さを伴
う。また、MIケーブルをコイル状に巻く場合、導体に
比べてその外層の管が太いので、巻線密度を向上させる
ことが困難であった。
[0007] Further, the insulated wire whose heat resistance is enhanced by using a ceramic insulator tube has drawbacks such as poor flexibility. Since the MI cable is composed of a heat resistant alloy tube and a conductor, the outer diameter of the cable becomes large. Therefore, the MI cable has a relatively large cross section with respect to the allowable power amount. Also, MI
The outer layer of the cable has good flexibility because it is made of a heat-resistant alloy tube, but in order to use it as a wire for winding that is wound into a coil on a bobbin, it is made of a heat-resistant alloy. It is necessary to bend the tube with a predetermined curvature. At this time, it is difficult to bend the heat-resistant alloy tube. Further, when the MI cable is wound into a coil, it is difficult to improve the winding density because the tube of the outer layer is thicker than the conductor.

【0008】さらに、可撓性と共に耐熱性が備えられた
ガラス編組絶縁電線を用いる場合、用途に応じて所定の
形状に配置するとき、ガラス繊維からガラスの防塵が発
生するという問題がある。このガラス防塵は、ガラスの
吸着源となり得る。このため、高い真空度が要求される
環境下でガラス編組絶縁電線を用いると、ガラス防塵に
よって提供されるガラス吸着源のために、高い真空度を
保つことは不可能であった。
Further, when a glass braided insulated wire having flexibility and heat resistance is used, when the glass braided insulated wire is arranged in a predetermined shape according to the application, there is a problem that dust proof of glass occurs from the glass fiber. This glass dustproof can be a source of adsorption of glass. Therefore, when the glass braided insulated wire is used in an environment where a high degree of vacuum is required, it is impossible to maintain a high degree of vacuum due to the glass adsorption source provided by the glass dustproof.

【0009】一方、従来から、耐熱性、電気絶縁性、熱
放散性の良好な絶縁電線として、アルミニウムあるいは
アルミニウム合金の線材に陽極酸化処理を施した、いわ
ゆるアルマイト線が存在する。
On the other hand, conventionally, as an insulated wire having good heat resistance, electric insulation and heat dissipation, there is a so-called alumite wire obtained by anodizing an aluminum or aluminum alloy wire.

【0010】このアルマイト線においては、その線材が
アルミニウム1種に限定される。耐熱性を考慮した場
合、アルミニウムの融点が660℃であるため、自ら耐
熱性の上限が規定され、さらに660℃より低温におい
ても機械的強度の低下のため、500℃程度が使用の限
界となっている。
In this alumite wire, the wire material is limited to one kind of aluminum. In consideration of heat resistance, the melting point of aluminum is 660 ° C, so the upper limit of heat resistance is specified by itself, and mechanical strength decreases even at temperatures lower than 660 ° C, and the limit of use is about 500 ° C. ing.

【0011】また、セラミックス化電線においては、樹
脂を熱分解した後の皮膜が粒子状多孔質であり、粉塵を
発生しやすく真空中で使用することは不可能である。
Further, in the ceramized electric wire, the coating after the resin is pyrolyzed is in the form of particles and is liable to generate dust, and cannot be used in a vacuum.

【0012】導体として電気伝導性の高さ、半田付けの
容易性、強度およびコストの観点からは、銅または銅合
金が最適である。しかしながら、銅は酸化剤に対して抵
抗力が低く、大気中室温においても酸化されたり、塩基
性炭酸塩の緑青に変化する。さらに高温環境下では、酸
化が進行し、導体として使用が不可能になる。この問題
点を克服するため、従来より、銅の表面にニッケルをめ
っきしたニッケルめっき銅線が使用されてきた。しかし
ながら、ニッケルめっき銅線は400℃程度の使用では
特に問題がないものの、より高温になると銅とニッケル
の拡散および合金化が進行し導体の導電性が低下する。
たとえば、600℃で2000時間後では、導体の導電
率は20%IACS程度も低下する。
From the viewpoint of high electrical conductivity, ease of soldering, strength and cost as the conductor, copper or copper alloy is most suitable. However, copper has a low resistance to an oxidant, and is oxidized even at room temperature in the atmosphere, or turns into a basic carbonate patina. Furthermore, in a high-temperature environment, oxidation progresses, making it impossible to use as a conductor. In order to overcome this problem, a nickel-plated copper wire having a copper surface plated with nickel has been conventionally used. However, although the nickel-plated copper wire has no particular problem when used at about 400 ° C., at higher temperatures, the diffusion and alloying of copper and nickel proceed, and the conductivity of the conductor decreases.
For example, after 2000 hours at 600 ° C., the conductivity of the conductor decreases by about 20% IACS.

【0013】この発明の目的は、上記のような従来の問
題点を解決し、以下の特性を備えた絶縁電線を提供する
ことを目的としている。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide an insulated wire having the following characteristics.

【0014】(a) 高温度の環境下において変質が
ない (b) 可撓性が優れていること (c) ガラス吸着源を備えていないこと
(A) No alteration in a high temperature environment (b) Excellent flexibility (c) No glass adsorption source

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に従う絶縁電線
は、銅もしくは銅合金からなる芯材と、芯材を覆うよう
に設けられるタンタル層と、タンタル層を覆うように設
けられる耐酸化性金属層と、セラミックスの前駆体溶液
の加熱処理によって耐酸化性金属層を覆うように形成さ
れる絶縁性セラミックス層とを備えている。
An insulated wire according to the present invention comprises a core material made of copper or a copper alloy, a tantalum layer provided so as to cover the core material, and an oxidation resistant metal provided so as to cover the tantalum layer. And an insulating ceramic layer formed so as to cover the oxidation resistant metal layer by heat treatment of a ceramic precursor solution.

【0016】耐酸化性金属層としては、ニッケル、クロ
ム、アルミニウム、白金、銀、ニッケル合金、クロム合
金、アルミニウム合金、白金合金、銀合金または不銹鋼
が使用できる。
As the oxidation resistant metal layer, nickel, chromium, aluminum, platinum, silver, nickel alloy, chromium alloy, aluminum alloy, platinum alloy, silver alloy or stainless steel can be used.

【0017】絶縁性セラミックス層としては、シリカ、
アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化
アルミニウム、および部分安定化ジルコニアなどを用い
ることができる。
As the insulating ceramic layer, silica,
Alumina, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, partially stabilized zirconia, and the like can be used.

【0018】絶縁性セラミックス層を形成するセラミッ
クスの前駆体としては、ゾルゲル法により形成されたゾ
ル、金属の有機酸塩、ポリシラザン、ポリカルボシラ
ン、またはポリボロシロキサン等がある。
Examples of the ceramic precursor for forming the insulating ceramic layer include a sol formed by a sol-gel method, a metal organic acid salt, polysilazane, polycarbosilane, and polyborosiloxane.

【0019】絶縁性セラミックス層の厚みの厚いものが
必要な場合には、セラミックス前駆体溶液中に、セラミ
ックス微粒子を分散させてもよい。
When a thick insulating ceramic layer is required, fine ceramic particles may be dispersed in the ceramic precursor solution.

【0020】さらに、高度な可撓性が要求される用途に
は、過酷な曲げ加工の際にも絶縁性セラミックス層が脱
落しないような高度な密着性が必要となる。このような
絶縁性セラミックス層を形成するには、たとえば耐酸化
性金属層の表面に電解めっきにより酸化クロム含有層を
形成することが好ましい。また耐酸化性金属層がアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金である場合には、表面を
陽極酸化処理することが好ましい。
Further, for applications requiring a high degree of flexibility, a high degree of adhesion is required so that the insulating ceramic layer does not fall off even during severe bending. In order to form such an insulating ceramics layer, it is preferable to form a chromium oxide containing layer by electrolytic plating on the surface of the oxidation resistant metal layer, for example. When the oxidation resistant metal layer is aluminum or an aluminum alloy, it is preferable to anodize the surface.

【0021】図1は、この発明に従う一実施例を示す断
面図である。図1を参照して、銅線の芯材1のまわりに
はタンタル層2が設けられている。タンタル層2のまわ
りには耐酸化性金属層3が設けられており、耐酸化性金
属層3のまわりには絶縁性セラミックス層4が設けられ
ている。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment according to the present invention. Referring to FIG. 1, a tantalum layer 2 is provided around a copper wire core material 1. An oxidation resistant metal layer 3 is provided around the tantalum layer 2, and an insulating ceramic layer 4 is provided around the oxidation resistant metal layer 3.

【0022】[0022]

【発明の作用効果】この発明では、銅もしくは銅合金か
らなる芯材と直接に接触する物質では、タンタルであ
る。タンタルは高温でも銅および銅合金に対する拡散が
極めて遅く、そのため合金化はほとんど起こらない。さ
らに、銅への他の物質の拡散を阻害する障壁としても有
効に作用する。タンタルは、このような効果に優れてい
るが、高温中で酸化に対する抵抗力が大きくない。この
発明ではこのような酸化されやすいタンタル層の表面
を、ニッケルなどの耐酸化性金属層で被覆しているた
め、タンタル層の酸化が防止される。
In the present invention, the substance which comes into direct contact with the core material made of copper or copper alloy is tantalum. Tantalum diffuses very slowly into copper and copper alloys, even at high temperatures, so that little alloying occurs. Further, it also effectively acts as a barrier to prevent the diffusion of other substances into copper. Although tantalum is excellent in such an effect, it does not have large resistance to oxidation at high temperatures. In the present invention, since the surface of such a tantalum layer which is easily oxidized is covered with an oxidation resistant metal layer such as nickel, the tantalum layer is prevented from being oxidized.

【0023】また、この発明で耐酸化性金属層を覆うよ
うに設けられる絶縁性セラミックス層は、セラミックス
の前駆体溶液の加熱処理によって形成されるものである
ため、平滑な薄膜であり、可撓性に優れかつガス吸着性
を有していない。この発明によって、絶縁性セラミック
ス層を形成するには、たとえばセラミックスの前駆体溶
液を塗布し加熱する工程を複数回繰返して行なうことが
できる。絶縁性セラミックスとしては、種々の材料を用
途に応じて選択することができる。
Further, since the insulating ceramic layer provided so as to cover the oxidation resistant metal layer in the present invention is formed by heating the ceramic precursor solution, it is a smooth thin film and is flexible. It has excellent properties and does not have gas adsorption. According to the present invention, in order to form the insulating ceramics layer, for example, a step of applying a ceramics precursor solution and heating it can be repeated a plurality of times. As the insulating ceramics, various materials can be selected according to the application.

【0024】この発明においては、絶縁性セラミックス
層はセラミックスの前駆体溶液を塗布および加熱処理す
ることにより得ることができる。
In the present invention, the insulating ceramic layer can be obtained by applying a ceramic precursor solution and subjecting it to heat treatment.

【0025】セラミックス前駆体としては、ゾルゲル法
により調整されたゾルを用いることができる。金属アル
コキシド等の加水分解可能な有機基を有する化合物の加
水分解反応および脱水縮合反応により調整された、アル
コキシド基、ヒドロオキシ基、およびメタキサン結合な
どを有する金属有機高分子を得て、これをセラミックス
前駆体とする。金属アルコキシドとしては、エトキシ
ド、プロコキシドおよびブトキシド等の有機基を含むも
のが用いられる。
As the ceramics precursor, a sol prepared by the sol-gel method can be used. A metal organic polymer having an alkoxide group, a hydroxy group, a metaxane bond, and the like, which is prepared by a hydrolysis reaction and a dehydration condensation reaction of a compound having a hydrolyzable organic group such as a metal alkoxide, is obtained. The body. As the metal alkoxide, those containing an organic group such as ethoxide, procoxide and butoxide are used.

【0026】また、セラミックス前駆体を含む溶液に
は、金属有機化合物(Metal-organicCompounds)を適当
な有機溶媒に混合し溶解した溶液も含まれる。この発明
で使用されるものは、この金属有機化合物を加熱により
熱分解し金属酸化物皮膜を形成するものであるため、大
気圧での熱分解温度が金属有機化合物の沸点より低いも
のに限定される。たとえば、SiO2 、Al2 3 、Z
rO2 、TiO2 、およびMgO等がある。有機酸塩と
しては、ナフテン酸、カプリル酸、ステアリン酸、およ
びオクチル酸との金属塩が好ましい。
The solution containing the ceramics precursor also includes a solution prepared by mixing and dissolving a metal organic compound (Metal-organic Compounds) in an appropriate organic solvent. Since what is used in this invention is one that thermally decomposes this metal organic compound to form a metal oxide film, it is limited to those whose thermal decomposition temperature at atmospheric pressure is lower than the boiling point of the metal organic compound. It For example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Z
Examples include rO 2 , TiO 2 , and MgO. As the organic acid salt, metal salts with naphthenic acid, caprylic acid, stearic acid, and octylic acid are preferable.

【0027】有機酸塩の熱分解法によって形成される酸
化物絶縁層は、セラミックス化された酸化物である。こ
の酸化物は、金属酸化物の前駆体溶液の加熱処理におい
て酸素気流中の雰囲気下で加熱処理によって形成されて
もよい。
The oxide insulating layer formed by the thermal decomposition method of the organic acid salt is a ceramicized oxide. This oxide may be formed by heat treatment in an atmosphere of an oxygen stream in the heat treatment of the precursor solution of the metal oxide.

【0028】窒化物および炭化物の絶縁性セラミックス
層としては、炭化ケイ素、窒化ケイ素、および窒化アル
ミニウムなどが挙げられる。
Examples of the nitride and carbide insulating ceramic layers include silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride.

【0029】窒化ケイ素を形成する場合には、セラミッ
クスの前駆体として、ポリシラザンを使用することが好
ましく、窒化アルミニウムを形成する場合には、アルキ
ルアミノアルミニウムの重合体を使用することが好まし
い。
When silicon nitride is formed, it is preferable to use polysilazane as a ceramic precursor, and when aluminum nitride is formed, it is preferable to use a polymer of alkylaminoaluminum.

【0030】なぜならば、いずれも加熱によりセラミッ
クスに変化する際、収縮率が小さいため、生成するセラ
ミックス皮膜に亀裂等の欠陥を生じにくいことが判明し
ているからである。
The reason for this is that it has been found that when the ceramics are transformed into ceramics by heating, the shrinkage rate is small, and thus it is difficult for defects such as cracks to occur in the ceramics film produced.

【0031】炭化物絶縁層は、ポリカルボシランもしく
はポリボロシロキサンの加熱分解法によって形成され
る。ポリカルボシランおよびポリボロシロキサンの加熱
処理は、アルゴンや窒素気流中の不活性雰囲気下で行な
われてもよい。このような加熱処理により得られる絶縁
層は、セラミックス化された炭化物である。また、大気
中で加熱を行なう場合には、炭化物の一部もしくは大部
分が酸化され、酸化物と酸化物の混合物になってもよ
い。
The carbide insulating layer is formed by a thermal decomposition method of polycarbosilane or polyborosiloxane. The heat treatment of polycarbosilane and polyborosiloxane may be performed under an inert atmosphere in an argon or nitrogen stream. The insulating layer obtained by such heat treatment is a ceramicized carbide. When heating is performed in the atmosphere, a part or most of the carbide may be oxidized to form a mixture of oxide and oxide.

【0032】このようにして、セラミックス化された炭
化物の絶縁層は、1000℃以上の高温下においても優
れた耐熱絶縁性を示す。
In this way, the ceramicized carbide insulating layer exhibits excellent heat insulating properties even at high temperatures of 1000 ° C. or higher.

【0033】さらに、高度な可撓性が要求される用途に
は、過酷な曲げ加工の際にも絶縁性セラミックス層が脱
落しないような強固の密着性が必要となる。このような
場合には、耐酸化性金属層のまわりに電気めっき法によ
り酸化クロム含有層を形成することが好ましい。また、
耐酸化性金属層がアルミニウムまたはアルミニウム合金
である場合には、この表面を陽極酸化処理することが好
ましい。
Furthermore, for applications requiring a high degree of flexibility, strong adhesion is required so that the insulating ceramic layer does not fall off even during severe bending. In such a case, it is preferable to form the chromium oxide containing layer around the oxidation resistant metal layer by electroplating. Also,
When the oxidation resistant metal layer is aluminum or an aluminum alloy, it is preferable to anodize this surface.

【0034】酸化クロム含有層を電気めっき法を用いて
形成する場合には、クロム酸の水溶液に少量の有機酸を
添加したものが用いられる。一般的に、クロムめっきを
行なう際に使用する電解浴としては、クロム酸および硫
酸を主体とするサージェント浴が知られているが、この
浴とは以下の点で異なっている。
When the chromium oxide-containing layer is formed by the electroplating method, an aqueous solution of chromic acid to which a small amount of organic acid is added is used. Generally, as an electrolytic bath used when performing chrome plating, a Sargent bath mainly containing chromic acid and sulfuric acid is known, but it is different from this bath in the following points.

【0035】すなわち、電解浴中に混合した鉱酸、電解
めっきの際にめっき表面上に生成する酸化クロムを溶解
する働きがある。このため、光沢状の金属クロム層がめ
っきされる。この発明では、この酸化クロムを優先的に
めっきする。また、酸化クロムを主体とする層の外表面
上に金属窒化物の前駆体溶液の加熱処理で、絶縁性セラ
ミックスの薄膜を形成する。この薄膜の付着性をより大
きくするためには、酸化クロムを主体とする層の表面が
粗面であることが好ましい。このため、一般に行なわれ
る光沢めっきとは、電流密度等において異なる。
That is, it has a function of dissolving the mineral acid mixed in the electrolytic bath and the chromium oxide produced on the plating surface during electrolytic plating. Therefore, a glossy metallic chrome layer is plated. In the present invention, this chromium oxide is preferentially plated. Further, a thin film of insulating ceramics is formed on the outer surface of the layer mainly containing chromium oxide by heat treatment of a precursor solution of metal nitride. In order to increase the adhesion of this thin film, it is preferable that the surface of the layer mainly containing chromium oxide is rough. Therefore, the current density and the like are different from those of the bright plating that is generally performed.

【0036】光沢めっきでは、処理温度にもよるが、1
0〜60A/dm2 の電流密度が使用されるが、この発
明では、100〜200A/dm2 の電流密度を使用
し、粗面を得る。
In bright plating, depending on the processing temperature, 1
A current density of 0-60 A / dm 2 is used, but in the present invention, a current density of 100-200 A / dm 2 is used to obtain a rough surface.

【0037】なお、絶縁層の形成には、溶液を使用する
方法が用いられているため、簡単な設備で、かつ高速に
線状の基体にコーティングすることができる。
Since the method of using a solution is used for forming the insulating layer, the linear substrate can be coated at high speed with simple equipment.

【0038】[0038]

【実施例】【Example】

実施例1 無酸素銅の芯材のまわりにタンタル層を設け、その外側
にニッケル層を設けた構造の線材をパイプ嵌合法により
準備した。線径は0.5mmであり、ニッケル層が25
μm、タンタル層が10μmの厚みであった。初期の導
電率は79%IACSであった。
Example 1 A wire having a structure in which a tantalum layer was provided around a core material of oxygen-free copper and a nickel layer was provided outside the core material was prepared by a pipe fitting method. The wire diameter is 0.5 mm and the nickel layer is 25
The thickness of the tantalum layer was 10 μm. The initial conductivity was 79% IACS.

【0039】窒素気流下で、1,1,1,3,3,3−
ヘキサメチルジシラザン40gと、トリクロロシラン1
5gを混合し、70℃で5時間攪拌した。さらに、16
0℃で蒸留を行ない、副生成物を蒸留し除去した。次に
120℃、5mmHgで真空蒸留することにより、完全
に副生成物を除去し、5gのポリシラザンを得た。ここ
で言う副生成物とは、トリメチルクロロシランとオリゴ
シラザンが主である。ポリシラザンをトルエンで5倍に
希釈し、セラミックス前駆体を含む塗布溶液を得た。
Under a nitrogen stream, 1,1,1,3,3,3-
Hexamethyldisilazane 40g and trichlorosilane 1
5 g were mixed and stirred at 70 ° C. for 5 hours. Furthermore, 16
Distillation was performed at 0 ° C. to remove by-products by distillation. Next, by-products were completely removed by vacuum distillation at 120 ° C. and 5 mmHg to obtain 5 g of polysilazane. The by-products mentioned here are mainly trimethylchlorosilane and oligosilazane. Polysilazane was diluted 5 times with toluene to obtain a coating solution containing a ceramics precursor.

【0040】この塗布溶液に、上記の嵌合法により作製
した線材を浸漬した。線材を取出し、窒素雰囲気下、温
度700℃で10分間加熱し、塗布溶液を乾燥させ表面
にセラミックス皮膜を成長させた。溶液の塗布および加
熱の工程を10回繰返して、絶縁性セラミックス層を形
成した。
The wire rod manufactured by the above fitting method was immersed in this coating solution. The wire rod was taken out and heated in a nitrogen atmosphere at a temperature of 700 ° C. for 10 minutes to dry the coating solution to grow a ceramic film on the surface. The steps of applying the solution and heating were repeated 10 times to form an insulating ceramic layer.

【0041】このようにして得られた絶縁電線から、長
さ30cmのサンプルを採取した。厚み0.02mmの
白金箔を、約50mmの間隔を隔てて、このサンプルの
4箇所に、それぞれ10mmの長さで密接に巻きつけ
た。導体と金属箔との間に60Hzの交流電圧を印加し
たところ、500Vで絶縁破壊した。また、絶縁電線を
曲げ加工したところ、直径10mmの径に曲げても絶縁
性が維持された。
A 30 cm-long sample was taken from the insulated electric wire thus obtained. A platinum foil with a thickness of 0.02 mm was closely wound around each of four points of this sample with a length of 10 mm at intervals of about 50 mm. When an alternating voltage of 60 Hz was applied between the conductor and the metal foil, dielectric breakdown occurred at 500V. Further, when the insulated electric wire was bent, the insulating property was maintained even when bent to a diameter of 10 mm.

【0042】さらに、この絶縁電線を600℃で200
0時間加熱した後、長さ30cmのサンプルを採取し
た。これに、先程と同様に厚さ0.02mmの白金箔
を、約50mmの間隔を隔ててサンプルの4箇所に約1
0mmの長さ巻きつけ、導体と金属箔との間に、60H
zの交流電圧を印加したところ、500Vで絶縁破壊し
た。さらに、導電率を測定した結果79%IAGSを維
持した。
Further, this insulated wire is heated at 600 ° C. for 200 times.
After heating for 0 hour, a 30 cm long sample was taken. Similarly to the above, a platinum foil with a thickness of 0.02 mm was applied to the four locations of the sample at intervals of about 50 mm.
Wound 0 mm length, 60H between conductor and metal foil
When an alternating voltage of z was applied, dielectric breakdown occurred at 500V. Furthermore, as a result of measuring the electric conductivity, 79% IAGS was maintained.

【0043】実施例2 ポリボロジフェニルシロキサン(Polyborodiphenylsilo
xane) (−SiPh2−O−BO2 −)n をトルエンに
溶解し、40重量%の溶液とした。さらに、炭化ケイ素
粉末(公称粒径0.50μm)を3g混合し塗布溶液と
した。実施例1と同様の嵌合法により作製した線材を、
この塗布液に浸漬した。塗布液から引上げて、温度50
0℃で10分間加熱した。この浸漬塗布および加熱の工
程を5回繰返して、絶縁性セラミックス層を形成した。
Example 2 Polyborodiphenylsilo
xane) (-SiPh 2 -O-BO 2 -) n-dissolved in toluene and 40 wt% of the solution. Furthermore, 3 g of silicon carbide powder (nominal particle size 0.50 μm) was mixed to obtain a coating solution. A wire produced by the same fitting method as in Example 1 was
It was immersed in this coating solution. The temperature is 50
Heated at 0 ° C. for 10 minutes. The steps of dip coating and heating were repeated 5 times to form an insulating ceramic layer.

【0044】得られた絶縁電線から、長さ30cmのサ
ンプルを採取した。厚さ0.02mmの白金箔を、約5
0mmの間隔を隔てて、このサンプルの4箇所に、それ
ぞれ約10mmの長さで密接に巻きつけた。導体と金属
箔との間に60Hzの交流電圧を印加したところ800
Vで絶縁破壊した。また、絶縁電線を曲げ加工したとこ
ろ、直径50mmの径に曲げても絶縁性は維持された。
A sample having a length of 30 cm was taken from the obtained insulated wire. About 0.05mm thick platinum foil
The sample was tightly wound at four positions with a length of about 10 mm at intervals of 0 mm. 800 when AC voltage of 60Hz is applied between conductor and metal foil
Dielectric breakdown with V. Further, when the insulated electric wire was bent, the insulating property was maintained even when bent to a diameter of 50 mm.

【0045】さらに、この絶縁電線を600℃で200
0時間加熱した後、長さ30cmのサンプルを採取し
た。厚み0.02mmの白金箔を、約50mmの間隔を
隔てて、このサンプルの4箇所に、それぞれ約10mm
の長さで密接に巻きつけた。導体と金属箔との間に60
Hzの交流電圧を印加したところ、800Vで絶縁破壊
した。さらに、導電率を測定した結果、79%IACS
を維持した。
Furthermore, this insulated wire is heated at 600 ° C. for 200 hours.
After heating for 0 hour, a 30 cm long sample was taken. Platinum foil with a thickness of 0.02 mm is placed at about 50 mm intervals at four locations on this sample, each with a thickness of about 10 mm.
Wrapped closely in the length of. 60 between conductor and metal foil
When an alternating voltage of Hz was applied, dielectric breakdown occurred at 800V. Furthermore, as a result of measuring the conductivity, 79% IACS
Maintained.

【0046】実施例3 無酸素銅の芯材のまわりにタンタル層を形成し、タンタ
ル層のまわりにさらに銅の層を形成した構造の線材を、
嵌合法により準備した。これを伸線加工し、細径化した
後、最外層の銅を硝酸により溶解し除去した。この線材
に対し、サージェント浴を用いて、3μmの厚みでクロ
ムめっきを施した。この結果、線径0.45mmであ
り、タンタル層の厚みが10μmである線材が得られ
た。この線材の初期の導電率は、91%IACSであっ
た。
Example 3 A wire having a structure in which a tantalum layer was formed around an oxygen-free copper core material, and a copper layer was further formed around the tantalum layer,
It was prepared by the fitting method. This was wire-drawn and reduced in diameter, and then the outermost copper was dissolved and removed with nitric acid. This wire was plated with chromium in a thickness of 3 μm using a Sargent bath. As a result, a wire having a wire diameter of 0.45 mm and a tantalum layer thickness of 10 μm was obtained. The initial conductivity of this wire was 91% IACS.

【0047】この線材を覆うように以下のようにして酸
化クロム含有層を形成した。電気めっき液として、その
濃度が無水クロム酸200g/l,メタバナジン酸アン
モニウム20g/l、酢酸6.5g/lのものを用い、
めっき条件は、導体を陰極として、浴温50℃、電流密
度150A/dm2 、処理時間2分間にしてクロムめっ
きを行なった。このようにして、外表面に酸化クロム含
有層が約1μmの厚みで形成された。
A chromium oxide containing layer was formed as follows so as to cover this wire. An electroplating solution having a concentration of chromic acid 200 g / l, ammonium metavanadate 20 g / l and acetic acid 6.5 g / l was used.
The plating conditions were such that the conductor was used as a cathode, the bath temperature was 50 ° C., the current density was 150 A / dm 2 , and the treatment time was 2 minutes, and chrome plating was performed. In this way, a chromium oxide-containing layer was formed on the outer surface with a thickness of about 1 μm.

【0048】ジルコニウムブトキシド10モル%と、エ
タノールアミン20モル%のn−ブタノール溶液に、ジ
ルコニウムアルコキシドに対し2.1倍のモルの水をジ
エチレングリコールモノメチルエタノールを希釈して加
え、110℃で2時間攪拌し、塗布溶液を準備した。
To an n-butanol solution of 10 mol% zirconium butoxide and 20 mol% ethanolamine, 2.1 times mol of water was added to the zirconium alkoxide by diluting diethylene glycol monomethyl ethanol, and the mixture was stirred at 110 ° C. for 2 hours. Then, a coating solution was prepared.

【0049】酸化クロム含有層を形成した線材を、この
塗布溶液に浸漬した。この線材を引上げ、800℃で1
0分間加熱した。この浸漬塗布および加熱の工程を10
回繰返し、絶縁性セラミックス層を形成した。
The wire having the chromium oxide-containing layer formed thereon was dipped in this coating solution. Pull this wire up to 1 at 800 ° C
Heat for 0 minutes. 10 steps of this dip coating and heating
The insulating ceramics layer was formed by repeating the process.

【0050】得られた絶縁電線から、長さ30cmのサ
ンプルを採取した。厚さ0.02mmの白金箔を、約5
0mmの間隔を隔てて、サンプルの4箇所にそれぞれ約
10mmの長さで巻きつけた。導体と金属箔との間に6
0Hzの交流電圧を印加したところ、1000Vで絶縁
破壊した。絶縁電線を曲げ加工したところ、直径20m
mの径に曲げても絶縁性は維持された。
A 30 cm-long sample was taken from the obtained insulated wire. About 0.05mm thick platinum foil
The sample was wound around four places with a length of about 10 mm at intervals of 0 mm. 6 between conductor and metal foil
When an AC voltage of 0 Hz was applied, dielectric breakdown occurred at 1000V. When the insulated wire is bent, the diameter is 20m.
The insulation was maintained even when bent to a diameter of m.

【0051】さらに、この絶縁電線を600℃で200
0時間加熱した後、長さ30cmのサンプルを採取し
た。厚さ0.02mmの白金箔を、約50mmの間隔を
隔てて、サンプルの4箇所に、それぞれ約10mmの長
さで巻きつけた。導体と金属箔との間に、60Hzの交
流電圧を印加したところ、1000Vで絶縁破壊した。
さらに、導電率を測定した結果、91%IACSを維持
した。
Further, this insulated wire is heated at 600 ° C. for 200 times.
After heating for 0 hour, a 30 cm long sample was taken. A platinum foil having a thickness of 0.02 mm was wound around four points of the sample at intervals of about 50 mm and each having a length of about 10 mm. When an alternating voltage of 60 Hz was applied between the conductor and the metal foil, dielectric breakdown occurred at 1000V.
Furthermore, as a result of measuring the electric conductivity, 91% IACS was maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 芯材 2 タンタル層 3 耐酸化性金属層 4 絶縁性セラミックス層 1 core material 2 tantalum layer 3 oxidation resistant metal layer 4 insulating ceramic layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅もしくは銅合金からなる芯材と、 前記芯材を覆うように設けられるタンタル層と、 前記タンタル層を覆うように設けられる耐酸化性金属層
と、 セラミックスの前駆体溶液の加熱処理によって、前記耐
酸化性金属層を覆うように形成される絶縁性セラミック
ス層とを備える、絶縁電線。
1. A core material made of copper or a copper alloy, a tantalum layer provided so as to cover the core material, an oxidation resistant metal layer provided so as to cover the tantalum layer, and a ceramic precursor solution. An insulated wire, comprising: an insulating ceramic layer formed so as to cover the oxidation resistant metal layer by heat treatment.
【請求項2】 前記セラミックスの前駆体溶液中に、セ
ラミックス微粒子を分散させた、請求項1に記載の絶縁
電線。
2. The insulated wire according to claim 1, wherein ceramics fine particles are dispersed in the ceramics precursor solution.
【請求項3】 前記耐酸化性金属層の表面に電解めっき
により、酸化クロム含有層を形成した、請求項1に記載
の絶縁電線。
3. The insulated wire according to claim 1, wherein a chromium oxide-containing layer is formed on the surface of the oxidation resistant metal layer by electrolytic plating.
【請求項4】 前記耐酸化性金属層がアルミニウムもし
くはアルミニウム合金である場合、表面を陽極酸化処理
した、請求項1に記載の絶縁電線。
4. The insulated wire according to claim 1, wherein when the oxidation resistant metal layer is aluminum or an aluminum alloy, the surface is anodized.
JP4190482A 1992-07-17 1992-07-17 Insulated wire Withdrawn JPH0636622A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103093854A (en) * 2011-10-28 2013-05-08 常州瑞通新型线材有限公司 Novel copper-clad steel wire

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Effective date: 19991005