KR20160091294A

KR20160091294A - 구리 피복 알루미늄 복합 선재

Info

Publication number: KR20160091294A
Application number: KR1020160088550A
Authority: KR
Inventors: 궈펑 셰; 샤오원 셰
Original assignee: 장쑤 그린샤인 와이어 앤드 케이블 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2016-08-02
Also published as: CN105788698A; US20160322130A1; US10202692B2

Abstract

본 발명은 구리의 사용량을 감소할 수 있는구리 피복 알루미늄 복합 선재를 공개하는데, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재는 표면에 차례로 중간 금속층과 구리층이 설치되어 있는 알루미늄 선재를 포함하고, 구리층의 두께를 t₁, 비중을 ρ₁; 중간 금속층의 두께를 t₂, 비중을 ρ₂; 알루미늄 선재의 반경을 R, 비중을 ρ₃으로 설정하면,

이고, 0.02≤K₁≤0.12이다. 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재는 통신 영역에 광범위하게 적용될 수 있다.

Description

구리 피복 알루미늄 복합 선재{COPPER-CLAD ALUMINUM COMPOSITE WIRE}

본 발명은 통신 영역에 사용되는 복합 선재에 관한 것으로서, 특히 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 관한 것이다.

현재 전통적인 구리 피복 알루미늄 복합 선재는, 동 스트립을 직접 심선인 알루미늄 선 또는 알루미늄-마그네슘 합금선재에 감싸고, 아르곤 아크 용접을 이용하여 구리 스트립의 이은매를 용접한 후, 다단 인발을 거쳐 제조된다. 알다시피, 구리와 알루미늄은 기계적 성능의 차이가 커서 단면 감소율이 80% 넘는 다단 인발을 거쳤다 해도 구리 스트립과 심선은 야금 상의 밀착 결합 정도에 도달할 수 없고, 순조로운 다단 인발을 위해 구리 스트립은 충분한 두께가 필요하게 되는데, 일반적으로 구리가 상기 복합 선재에서 차지하는 질량 함량은 25% 이상으로서 구리의 사용량이 증가되어 생산 원가가 증가되고 제품의 경쟁력이 떨어진다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 구리의 사용량을 감소할 수 있고, 구리와 알루미늄 선재를 밀착결합할 수 있는 급전 동축 케이블 내의 도체용 구리 피복 알루미늄 복합 선재를 제공하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명이 사용한 기술 해결 수단은, 알루미늄 선재를 포함하는 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서, 상기 알루미늄 선재 표면에 차례로 중간 금속층과 구리층이 설치되어있고,

구리층의 두께를 t₁, 비중을 ρ₁, 중간 금속층의 두께를 t₂, 비중을 ρ₂,알루미늄 선재의 반경을 R, 비중을 ρ₃으로 설정하면,

이고, 0.02≤K₁≤0.12이며, 비중의 단위는 g/cm³이고, 두께와 반경의 단위는 mm인 구리 피복 알루미늄 복합 선재이다.

바람직하게는, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서, 상기 중간 금속층은 아연층이나 니켈층이며,

이고, K₂≤0.005이다.

바람직하게는, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서, 상기 알루미늄 선재는 알루미늄의 질량 함량이 99% 이상 즉 알루미늄의 순도가 99% 이상인 알루미늄 선이고, 더욱 바람직하게는 알루미늄의 순도가 99.8% 이상인 것이다.

바람직하게는, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서, 상기 구리층의구리의 질량 함량은 99% 이상 즉 구리의 순도가 99% 이상이고, 더욱 바람직하게는 상기 구리의 순도가 99.9% 이상인 것이다.

바람직하게는, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서, 상기 구리층과 중간 금속층은 모두 전기 도금 방법을 통해 차례로 상기 알루미늄 선재의 표면에 피복된다.

바람직하게는, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서, 먼저 화학 도금 방법을 통해 상기 중간 금속층을 상기 알루미늄 선재의 표면에 피복시킨후, 다시전기 도금 방식을 통해 구리층을 중간 금속층의 표면에 피복시킨다.

본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다. 본 발명은 구리층이 알루미늄 선재에 매우 밀접하게 피복되도록 중간 금속층을 거쳐 구리층을 알루미늄 선재에 설치함으로써, 야금 상의 밀착 결합 정도에 도달할 수 있고, 또한 구리의 질량 함량(전체 선재에서 차지하는 비중)을 12% 이하로 제어함으로써, 구리의 사용량을 대폭 줄이고 제품의 제조 원가를 감소하며, 상기 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 전기적 파라미터는 표준 요구를 완전히 만족한다.

도 1은 본 발명에 따른 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 일 실시형태의 구조모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 다른 실시형태의 구조모식도이다.

이하에서는 도면을 결부하여 본 발명에 따른 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 구체적인 실시방안을 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 구조는, 질량 함량이 99% 이상 즉 알루미늄의 순도가 99% 이상인 알루미늄 선(1)을 알루미늄 선재로 하고, 상기 알루미늄 선(1)의 표면에는 차례로 아연층(2)과 질량 함량이 99% 이상 즉 구리의 순도가 99% 이상인 구리층(4)이 전기 도금되어 있으며, 구리층(4)의 두께를 t₁, 비중을 ρ₁, 아연층(2)의 두께를 t₂, 비중을 ρ₂, 알루미늄 선(1)의 반경 즉 횡단면의 반경을 R, 비중을 ρ₃으로 설정하면,

이고, K₂≤0.005이며,

이고, 0.02≤K₁≤0.12이며, 비중의 단위는 g/cm³이고, 두께와 반경의 단위는 mm이다.

실제 적용시, 알루미늄 선(1)의 알루미늄의 질량 함량은 일반적으로 99.8% 이상이고, 구리층(4)의 구리의 질량 함량은 일반적으로 99.9% 이상이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 다른 실시형태로서, 알루미늄 선(1)의 표면에 먼저 니켈을 전기 도금하여 니켈층(3)(중간 금속층)을 형성한 후, 다시 니켈층(3)의 표면에 구리를 전기 도금하여 구리층(4)을 형성할 수도 있다. 니켈층(3)과 구리층(4) 두께의 계산 방식은 도 1에 도시된 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 아연층(2)과 구리층(4)의 계산 방식과 완전히 일치하므로 여기서 더 이상 설명하지 않는다.

물론, 본 발명은 먼저 화학 도금 방식을 이용하여 아연이나 니켈을 알루미늄 선(1)의 표면에 도금하여 아연층(2)이나 니켈층(3)(중간 금속층)을 형성한 후, 다시 전기 도금의 방식을 통해 아연층(2)이나 니켈층(3)의 표면에 구리를 전기 도금하여 구리층(4)을 형성함으로써 본 발명에 따른 구리 피복 알루미늄 복합 선재를 얻을 수도 있다.

본 발명에 따른 구리 피복 알루미늄 복합 선재의 전기적 파라미터는 표준 요구를 완전히 만족하고, 주된 전기적 파라미터는 아래의 표와 같다.

검출 항목	표준 요구에 따른 시험주파수대(MHz)		실제 측정값
감쇠(dB/100m)	900	≤7.70	6.66
	1800	≤11.23	9.78
	1900	≤11.23	10.06
	2000	≤11.90	10.35
	2400	≤13.17	11.51
특성 임피던스(Ω)	50±2		50.3
커패시턴스(PF/m)	76		71.4

상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하고 본 발명의 실시 범위 를 한정하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 특허청구범위에 기재한 형상, 구조, 특징 및 정신에 따라 만들어진 균등한 변화와 수식은 모두 본 발명의 특허청구범위에 포함되어야한다.

1: 알루미늄 선(aluminum wire)
2: 아연층
3: 니켈층
4: 구리층
R: 알루미늄 선의 횡단면 반경
t₂ : 아연층이나 니켈층 두께
t₁ : 구리층 두께

Claims

알루미늄 선재(a wire made of an aluminum material)를 포함하는 구리 피복 알루미늄 복합 선재에 있어서,
상기 알루미늄 선재의 표면에는 차례로 중간 금속층(an intermediate metal layer)과 구리층(a copper layer)이 설치되어 있고,
상기 구리층의 두께를 t₁, 상기 구리층의 비중을 ρ₁, 상기 중간 금속층의 두께를 t₂, 상기 중간 금속층의 비중을 ρ₂,상기 알루미늄 선재의 반경을 R, 상기 알루미늄 선재의 비중을 ρ₃으로 설정하면,

이고, 0.02≤K₁≤0.12이며, 비중의 단위는 g/cm³이고, 두께와 반경의 단위는 mm인,
구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제1항에 있어서,
상기 중간 금속층은 아연층이나 니켈층이며,

이고, K₂≤0.005인, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제1항에 있어서,
상기 알루미늄 선재는 알루미늄의 질량 함량이 99% 이상인 알루미늄 선(an aluminum wire)인, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제3항에 있어서,
상기 알루미늄의 질량 함량은 99.8% 이상인, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제1항에 있어서,
상기 구리층의 구리의 질량 함량은 99% 이상인, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제5항에 있어서,
상기 구리의 질량 함량은 99.9% 이상인, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구리층과 중간 금속층은 모두 전기 도금 방법(a method of electroplating)을 통해 차례로 상기 알루미늄 선재의 표면에 피복되는, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
먼저, 화학 도금 방법을 통해 상기 중간 금속층을 상기 알루미늄 선재의 표면에 피복시킨 후, 다시 전기 도금 방식을 통해 구리층을 중간 금속층의 표면에 피복시키는, 구리 피복 알루미늄 복합 선재.