JPH0475206A - Inorganic insulated wire - Google Patents
Inorganic insulated wireInfo
- Publication number
- JPH0475206A JPH0475206A JP2191825A JP19182590A JPH0475206A JP H0475206 A JPH0475206 A JP H0475206A JP 2191825 A JP2191825 A JP 2191825A JP 19182590 A JP19182590 A JP 19182590A JP H0475206 A JPH0475206 A JP H0475206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chemical conversion
- insulated wire
- inorganic insulated
- wire
- insulating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Insulated Conductors (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、無機絶縁電線に関するもので、特に、高温
度や高真空の環境下、放射線環境下、または腐食性環境
下で使用可能な無機絶縁電線に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] This invention relates to inorganic insulated wires, and in particular, inorganic insulated wires that can be used in high temperature, high vacuum environments, radiation environments, or corrosive environments. It relates to insulated wires.
[従来の技術]
従来、機器内配線や巻線等の用途に用いられてきた絶縁
電線は、主として、有機材料で絶縁被覆したものであり
、特に耐熱性が要求される用途には、フッ素樹脂やポリ
イミド等で絶縁被覆した電線が使用されている。しかし
ながら、このように耐熱性が考慮された電線でさえも、
その使用限界は、高々300℃程度である。したがって
、この温度を超えて、このような電線を使用し続けると
、被覆材料が熱分解して絶縁破壊を生じることがあった
。[Prior Art] Insulated wires conventionally used for internal wiring and windings in devices are mainly coated with organic materials, and for applications that require particularly high heat resistance, fluororesin is used. Electric wires coated with insulation such as polyimide or polyimide are used. However, even with such heat-resistant wires,
Its usage limit is about 300°C at most. Therefore, if such an electric wire is continued to be used above this temperature, the coating material may thermally decompose, resulting in dielectric breakdown.
このため、無機材料で絶縁被覆した電線、たとエバ、ア
ルミニウム線を陽極酸化処理したアルマイト電線や、真
空蒸着法等により導体にセラミックスコーティングした
電線、等が検討されている。For this reason, electric wires coated with inorganic materials, aluminum wires, alumite electric wires made by anodizing aluminum wires, electric wires whose conductors are coated with ceramics by vacuum evaporation, etc., are being considered.
この他、半導体製造装置や、高エネルギ実験、プラズマ
実験等を行なう高真空装置では、有機材料から発生され
る分解ガスを嫌うため、セラミックス碍子に導線を通し
ただけのものや、導線にガラステープを巻いたものが使
用されている。In addition, in semiconductor manufacturing equipment, high-vacuum equipment used for high-energy experiments, plasma experiments, etc., because decomposed gases generated from organic materials are disliked, conductors are simply passed through ceramic insulators, or glass tape is applied to the conductors. A rolled one is used.
また、放射線の存在する環境下や、酸またはアルカリ等
の腐食性環境下では、ステンレス鋼等の耐熱合金パイプ
の中に、導体を絶縁性金属酸化物粒子で絶縁しながら通
した、MIケーブル(Mineral In5ula
ted Cable)が使用されている。In addition, in environments where radiation exists or corrosive environments such as acid or alkali, MI cables (MI cables) in which the conductor is passed through a heat-resistant alloy pipe such as stainless steel while insulating it with insulating metal oxide particles ( Mineral In5ula
ted Cable) is used.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上述したような無機材料で絶縁被覆され
た電線には、各々、種々の問題があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned electric wires coated with inorganic materials have various problems.
たとえば、アルマイト電線では、高い絶縁破壊電圧を得
るために、陽極酸化処理を厚く行なわなければならない
が、このように厚く陽極酸化処理したものは、可撓性が
なく、曲げるとクラックを発生して、絶縁破壊を起こし
てしまう。逆に、可撓性を高めるために、薄(陽極酸化
処理したものでは、十分な絶縁破壊電圧を得ることがで
きない。For example, anodized aluminum wire must be anodized thickly to obtain a high dielectric breakdown voltage, but wires that have been anodized this thick are not flexible and can crack when bent. , causing dielectric breakdown. On the other hand, if the material is thin (anodized) to increase flexibility, sufficient dielectric breakdown voltage cannot be obtained.
また、真空蒸着法等により導体にセラミックスコーティ
ングした電線では、コーティング皮膜の付着力が小さい
ため、曲げることができない。Furthermore, electric wires whose conductors are coated with ceramics using a vacuum evaporation method or the like cannot be bent because the adhesion of the coating film is small.
また、セラミックス碍子に通したり、ガラステープを巻
いた電線では、その加工を手作業に頼らなければならな
い、といった煩わしさがある。Furthermore, wires that are passed through ceramic insulators or wrapped with glass tape have the trouble of having to be manually processed.
また、MIケーブルは、一般に、線径が大きいため、コ
ンパクト性に劣り、また可撓性にも劣っている。Furthermore, MI cables generally have a large wire diameter, so they are less compact and less flexible.
また、特に高真空中では、絶縁被覆として有機材料を使
用した場合、熱分解によるガス放出が問題となることは
前述したとおりであるが、他方、絶縁被覆が多孔質であ
ったり、非常に粗い面を有するものである場合には、ガ
スの吸着が問題となる。Furthermore, as mentioned above, when organic materials are used as insulation coatings, gas release due to thermal decomposition becomes a problem, especially in high vacuum. If it has a surface, gas adsorption becomes a problem.
それゆえに、この発明の目的は、上述したような従来の
問題を解決し得る無機絶縁電線を提供しようとすること
である。Therefore, an object of the present invention is to provide an inorganic insulated wire that can solve the conventional problems as described above.
[課題を解決するための手段]
この発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を少
なくとも表面層に備える導体線を備える無機絶縁電線に
向けられるものであって、上述した技術的課題を解決す
るため、絶縁被覆として、次のような構成を採用したこ
とを特徴としている。[Means for Solving the Problems] The present invention is directed to an inorganic insulated wire including a conductor wire comprising aluminum or an aluminum alloy in at least a surface layer. It is characterized by adopting the following configuration.
すなわち、絶縁被覆は、前記導体線の表面を珪酸アルカ
ル水溶液により化成処理して形成された絶縁性かつ多孔
質の化成皮膜と、前記化成皮膜の孔に充填された絶縁性
セラミックス粉末と、前記化成皮膜上にセラミックス前
駆体を含む溶液を付与し、これをセラミックス化させて
形成された絶縁性セラミックス層とから構成される。That is, the insulating coating includes an insulating and porous chemical conversion coating formed by chemically treating the surface of the conductor wire with an aqueous alkali silicate solution, an insulating ceramic powder filled in the pores of the chemical conversion coating, and the chemical conversion coating. It is composed of an insulating ceramic layer formed by applying a solution containing a ceramic precursor onto the film and converting it into ceramic.
[作用]
化成皮膜は、導体線の表面を珪酸アルカル水溶液により
化成処理することによって、アルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の表面に形成されるものであるので、このよ
うな化成皮膜と導体線との間においては、付着力に関す
る問題は一切生じない。[Function] A chemical conversion film is formed on the surface of aluminum or aluminum alloy by chemically treating the surface of the conductor wire with an aqueous alkali silicate solution. Therefore, between such a chemical conversion film and the conductor wire, , no problems with adhesion arise.
化成処理のための液としては、5i02として20〜6
0g/l含む珪酸アルカリ水溶液を用いるのが好ましい
。20 g/ 1未満では、アルミニウムとの反応が起
こりにくいためであり、また、多すぎても反応は飽和す
るので、60g/L以下で十分である。この液中に、処
理されるべき導体線が数分間浸漬される。処理液の温度
は、反応性から考えて、40〜120℃が適当である。As a liquid for chemical conversion treatment, 20 to 6 as 5i02
It is preferable to use an aqueous alkali silicate solution containing 0 g/l. This is because if it is less than 20 g/L, reaction with aluminum is difficult to occur, and if it is too much, the reaction will be saturated, so 60 g/L or less is sufficient. The conductor wire to be treated is immersed in this liquid for several minutes. Considering the reactivity, the temperature of the treatment liquid is suitably 40 to 120°C.
これより低温では、反応が鈍くなり、また、高温では、
アルミニウムの軟化が問題となるためである。なお、処
理時間を長くすれば、低温でも十分処理されるが、生産
速度が低下してしまうので好ましくない。したがうて、
処理時間は、たとえば、1〜30分が適当である。At lower temperatures, the reaction slows down, and at higher temperatures,
This is because softening of aluminum becomes a problem. Incidentally, if the treatment time is increased, the treatment can be carried out satisfactorily even at a low temperature, but this is not preferable because the production rate will decrease. Therefore,
The appropriate treatment time is, for example, 1 to 30 minutes.
上述した化成処理によって形成される化成皮膜は、酸化
アルミニウムおよび酸化珪素を主成分とし、好ましくは
、酸化アルミニウムが70〜100 w t%、酸化珪
素が0〜30 w t%をそれぞれ占めるようにされる
。皮膜の厚さは、処理時間によって制御できるが、たと
えば、長時間処理して皮膜を厚くすると、導体部の断面
積の減少が問題となってくる。また、皮膜の厚さの増大
に伴なって、可撓性の劣化も問題となってくる。したが
って、化成皮膜の厚さは、100μm以下に抑えるのが
好ましい。The chemical conversion film formed by the above-mentioned chemical conversion treatment has aluminum oxide and silicon oxide as main components, and preferably aluminum oxide accounts for 70 to 100 wt% and silicon oxide accounts for 0 to 30 wt%, respectively. Ru. Although the thickness of the film can be controlled by the processing time, for example, if the film is thickened by processing for a long time, a reduction in the cross-sectional area of the conductor becomes a problem. Furthermore, as the thickness of the film increases, deterioration of flexibility also becomes a problem. Therefore, it is preferable to suppress the thickness of the chemical conversion film to 100 μm or less.
このようにして形成された化成皮膜は、絶縁体であり、
また、ある程度の耐食性を示す。しかしながら、化成皮
膜は、多孔質であるため、絶縁性および耐食性の点で十
分なものとは言えない。また、化成皮膜に存在する孔は
、種々のガスを吸着しやすいので、高真空中で使用する
には好ましくない。したがって、このような孔を塞ぐた
め、絶縁性セラミックス粉末が孔に充填される。The chemical conversion film formed in this way is an insulator,
It also exhibits some degree of corrosion resistance. However, since chemical conversion coatings are porous, they cannot be said to be sufficient in terms of insulation and corrosion resistance. In addition, the pores present in the chemical conversion coating tend to adsorb various gases, so it is not preferable to use it in a high vacuum. Therefore, in order to close such holes, insulating ceramic powder is filled into the holes.
上述したように、化成皮膜の孔に絶縁性セラミックス粉
末を充填するには、粉体電着法が適用される。また、用
いることができる絶縁性セラミックス粉末には、Al2
03、AIN、BN% StO2、5iCSSi3 N
4、TiO2、ZrO2などの粉末がある。As described above, a powder electrodeposition method is applied to fill the pores of the chemical conversion coating with insulating ceramic powder. Insulating ceramic powders that can be used include Al2
03, AIN, BN% StO2, 5iCSSi3 N
4. There are powders such as TiO2 and ZrO2.
このように、化成皮膜の孔に絶縁性セラミックス粉末を
充填することによって、孔はほとんど消滅し、耐食性が
かなり向上するとともに、絶縁性の向上も見られる。In this way, by filling the pores of the chemical conversion coating with insulating ceramic powder, the pores almost disappear, and corrosion resistance is considerably improved, as well as improved insulation properties.
さらに、上述したような絶縁性セラミックス粉末の孔内
での保持性を補うため、化成皮膜上には、絶縁性セラミ
ックス層が形成される。これによって、得られた無機絶
縁電線の表面は、さらに平滑化される。この絶縁性セラ
ミックス層は、化成皮膜上にセラミックス前駆体を含む
溶液を付与し、これをセラミックス化することにより形
成されるが、セラミックス前駆体を含む溶液としては、
Si、Al5Ti、ZrおよびMgからなる群から選ば
れた1種以上の金属を含む金属アルコキシドまたは金属
カルボン酸エステルを含む溶液が用いられたり、水ガラ
スを溶解する水溶液が用いられたりする。このセラミッ
クス層と化成皮膜とは、実質的に同質の材料であるので
、付着力の点で問題となることはない。Furthermore, an insulating ceramic layer is formed on the chemical conversion coating in order to compensate for the retention of the insulating ceramic powder in the pores as described above. As a result, the surface of the obtained inorganic insulated wire is further smoothed. This insulating ceramic layer is formed by applying a solution containing a ceramic precursor onto the chemical conversion film and turning it into a ceramic.
A solution containing a metal alkoxide or a metal carboxylic acid ester containing one or more metals selected from the group consisting of Si, Al5Ti, Zr, and Mg is used, or an aqueous solution that dissolves water glass is used. Since the ceramic layer and the chemical conversion coating are made of substantially the same material, there is no problem in terms of adhesion.
このようにして形成された無機絶縁電線は、耐食性、絶
縁性、可撓性等において優れ、またその表面は平滑であ
る。The inorganic insulated wire thus formed has excellent corrosion resistance, insulation, flexibility, etc., and has a smooth surface.
[実施例]
第1図には、この発明の一実施例による無機絶縁電線1
0が断面図で示されている。[Example] FIG. 1 shows an inorganic insulated wire 1 according to an example of the present invention.
0 is shown in cross-section.
第1図を参照して、無機絶縁電線10は、Al−0,0
5%Zr合金線のような耐熱アルミニウム合金線11を
備える。耐熱アルミニウム合金線11の表面には、化成
皮膜14が形成され、さらにその上には、絶縁性セラミ
ックス層15が形成される。化成皮膜14の外層部また
は全部には、絶縁性セラミックス粉末が充填されること
によって、封孔処理層16が形成される。Referring to FIG. 1, the inorganic insulated wire 10 is made of Al-0,0
A heat-resistant aluminum alloy wire 11 such as a 5% Zr alloy wire is provided. A chemical conversion coating 14 is formed on the surface of the heat-resistant aluminum alloy wire 11, and an insulating ceramic layer 15 is further formed thereon. The outer layer portion or the entirety of the chemical conversion film 14 is filled with insulating ceramic powder, thereby forming the pore sealing layer 16 .
第2図は、この発明の他の実施例による無機絶縁電線2
0を示す断面図である。FIG. 2 shows an inorganic insulated wire 2 according to another embodiment of the present invention.
FIG.
第2図を参照して、無機絶縁電線20は、アルミニウム
覆銅導体線21を備える。このアルミニウム覆銅導体線
21は、無酸素銅線22にアルミニウム23を嵌合して
形成されたものである。アルミニウム覆銅導体線21の
表面には、化成皮膜24が形成され、さらにその上には
、絶縁性セラミックス層25が形成される。化成皮膜2
4の外上、′
要部または全部には、絶縁性セラミックス粉末が充填さ
れることによって、封孔処理層26が形成される。Referring to FIG. 2, the inorganic insulated wire 20 includes an aluminum-covered copper conductor wire 21. As shown in FIG. This aluminum-clad copper conductor wire 21 is formed by fitting aluminum 23 to an oxygen-free copper wire 22. A chemical conversion film 24 is formed on the surface of the aluminum-covered copper conductor wire 21, and an insulating ceramic layer 25 is further formed thereon. Chemical conversion film 2
A sealing layer 26 is formed on the outside, main part, or the whole of 4 by filling with insulating ceramic powder.
第3図は、上述した無機絶縁電線10または20を製造
するために用いられる装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus used to manufacture the above-mentioned inorganic insulated wire 10 or 20.
第3図を参照して、被処理導体線30は、供給部31か
ら脱脂槽32に供給され、ここで脱脂処理される。続い
て、化成処理槽33に導入された被処理導体線30は、
一定温度に保たれた珪酸アルカリ水溶液中で処理され、
その表面に絶縁性の化成皮膜が形成される。Referring to FIG. 3, the conductor wire 30 to be treated is supplied from a supply section 31 to a degreasing tank 32, where it is degreased. Subsequently, the conductor wire 30 to be treated introduced into the chemical conversion treatment tank 33 is
Processed in an aqueous alkali silicate solution kept at a constant temperature,
An insulating chemical conversion film is formed on the surface.
その後、被処理導体線30は、洗浄槽36および37で
、それぞれ、予備洗浄および本洗浄される。Thereafter, the conductor wire 30 to be processed is subjected to preliminary cleaning and main cleaning in cleaning tanks 36 and 37, respectively.
次いで、被処理導体線30に対して、電着槽38におい
て、絶縁性セラミックス粉末が泳動電着される。より具
体的には、絶縁性セラミックス粉末の分散媒として、ア
セトンと水とを体積比10:1で混合したものを用い、
セラミックス粉末を機械撹拌や空気撹拌等の方法により
分散させる。帯電剤としてヨウ素を加え、ステンレス板
等を陽極として直流電圧を印加し、被処理導体線30の
表面にセラミックス粉末を電着させ、化成皮膜を封孔す
る。なお、化成処理によって形成される化成皮膜の孔径
は、・一般に、およそ2μmであるため、絶縁性セラミ
ックス粉末の大きさは、2μm以下であることが望まし
い。Next, insulating ceramic powder is electrophoretically deposited onto the conductor wire 30 to be processed in the electrodeposition tank 38 . More specifically, a mixture of acetone and water at a volume ratio of 10:1 was used as the dispersion medium for the insulating ceramic powder.
The ceramic powder is dispersed by a method such as mechanical stirring or air stirring. Iodine is added as a charging agent, a DC voltage is applied using a stainless steel plate or the like as an anode, ceramic powder is electrodeposited on the surface of the conductor wire 30 to be treated, and the chemical conversion coating is sealed. Note that since the pore diameter of the chemical conversion film formed by chemical conversion treatment is generally approximately 2 μm, it is desirable that the size of the insulating ceramic powder is 2 μm or less.
次に、被処理導体線30は、乾燥機39を経て、コーテ
イング槽40において、化成皮膜上に、セラミックス前
駆体を含む溶液が付与され、次いで、焼付槽41におい
て、これがセラミックス化され、絶縁性セラミックス層
が形成される。Next, the conductor wire 30 to be treated passes through a dryer 39, and a solution containing a ceramic precursor is applied onto the chemical conversion film in a coating tank 40. Next, in a baking tank 41, this is turned into a ceramic and insulating. A ceramic layer is formed.
このようにして得られた無機絶縁電線30aは、巻取機
42に巻取られる。The inorganic insulated wire 30a thus obtained is wound up by a winding machine 42.
以下に、この発明に従って実施した実験例について記載
する。Experimental examples carried out according to the present invention will be described below.
(実験例1)
線径0.5mmを有する、JISによる1070アルミ
ニウム線を用意し、トリクレンを用いて脱脂した。次に
、80℃に保った珪酸アルカリ水溶液(Si02として
35g/l、Liとして8゜5g/l、Naとして10
5g/l含有)中に、上記アルミニウム線を5分間浸漬
処理した。さらに、40℃の温水で5分間予備洗浄し、
次いで、80℃の熱水で15分間本洗浄した後、70℃
の温風で十分乾燥させた。このように処理されたアルミ
ニウム線の表面には、厚さ10μmの絶縁性の化成皮膜
が形成されていた。(Experimental Example 1) A JIS 1070 aluminum wire having a wire diameter of 0.5 mm was prepared and degreased using trichlene. Next, an aqueous alkali silicate solution kept at 80°C (35g/l as Si02, 8°5g/l as Li, 10g/l as Na) was added.
The aluminum wire was immersed for 5 minutes in 5 g/l (containing 5 g/l). Furthermore, pre-wash with warm water at 40°C for 5 minutes,
Next, after main washing with 80°C hot water for 15 minutes, 70°C
Dry thoroughly with warm air. An insulating chemical conversion film with a thickness of 10 μm was formed on the surface of the aluminum wire treated in this way.
次に、上述の多孔質の化成皮膜の孔を絶縁性セラミック
ス粉末で充填する封孔処理のため、次の操作を行なった
。アセトンと水とを体積比10:1で混合し、この溶液
ILに対して、平均粒径0゜7μmのSiCを50 g
s ヨウ素を1g加え、空気撹拌した浴中で、ステンレ
ス板を陽極として、DC150Vを印加しながら、粉体
電着した。Next, the following operation was performed to seal the pores of the porous chemical conversion coating described above with insulating ceramic powder. Acetone and water were mixed at a volume ratio of 10:1, and 50 g of SiC with an average particle size of 0.7 μm was added to this solution IL.
s 1 g of iodine was added, and the powder was electrodeposited in a bath with air agitation, using a stainless steel plate as an anode, and applying DC 150 V.
次に、上述の化成皮膜の外方に、セラミックス前駆体を
含む溶液を塗布し、大気中で500℃にて10分間熱処
理する、という過程を5回繰返した。ここで用いた塗布
液は、トリブトキシアルミニウムを5モル%、トリエタ
ノールアミンを10モル%、水を5モル%、イソプロピ
ルアルコールを80モル%含む混合溶液を、50℃にお
いて1時間反応させた溶液であった。Next, the process of applying a solution containing a ceramic precursor to the outside of the above-mentioned chemical conversion film and heat-treating it at 500° C. for 10 minutes in the atmosphere was repeated five times. The coating solution used here was a solution obtained by reacting a mixed solution containing 5 mol% tributoxyaluminum, 10 mol% triethanolamine, 5 mol% water, and 80 mol% isopropyl alcohol at 50°C for 1 hour. Met.
これらの過程を経て形成された最終の皮膜の厚さは、1
4μmであった。また、皮膜の表面粗さを測定してみる
と、JISに規定されるRa値で0゜09μmであった
6比較のため、化成処理直後の表面粗さを測定したとこ
ろ、Ra値が2μmであり、表面の平滑性において大幅
に改善されているのがわかった。また、得られた無機絶
縁電線の絶縁破壊電圧は950vであり、また、可撓性
については、曲げ直径で15mmが達成された。The thickness of the final film formed through these processes is 1
It was 4 μm. In addition, when we measured the surface roughness of the film, we found that the Ra value specified by JIS was 0°09 μm6.For comparison, we measured the surface roughness immediately after chemical conversion treatment and found that the Ra value was 2 μm. It was found that the surface smoothness was significantly improved. Furthermore, the dielectric breakdown voltage of the obtained inorganic insulated wire was 950 V, and the bending diameter was 15 mm in terms of flexibility.
(実験例2)
耐熱アルミニウム合金からなる、線径1mmの線を用意
した。この線を、トリクレンを用いて脱脂した後、80
℃に保った珪酸アルカリ水溶液(SiO□として35g
/l、t、iとして12゜8g/l、Naとして92g
/l含有)中で5分間浸漬処理した。次に、40℃の温
水で5分間予備洗浄し、次いで80℃の熱水で15分間
本洗浄した後、70℃の温風で十分乾燥させた。このよ
うに処理された線の表面には、厚さ20μmの化成皮膜
が形成されていた。(Experimental Example 2) A wire made of a heat-resistant aluminum alloy and having a wire diameter of 1 mm was prepared. After degreasing this wire using trichlene,
Alkaline silicate aqueous solution (35g as SiO□) kept at ℃
/l, t, i: 12°8g/l, Na: 92g
/l) for 5 minutes. Next, it was preliminarily washed with hot water at 40°C for 5 minutes, then main washed with hot water at 80°C for 15 minutes, and then thoroughly dried with hot air at 70°C. A chemical conversion film with a thickness of 20 μm was formed on the surface of the wire treated in this way.
次に、この化成皮膜の封孔処理として、次の操作を行な
った。アセトンと水とを体積比10:1で混合し、この
溶液1tに対して、平均粒径0゜5μmのAl2O3を
40g1ヨウ素を1g加え、空気撹拌した浴中で、ステ
ンレス板を陽極として、DC150Vを印加しながら、
粉体電着した。Next, the following operation was performed to seal the chemical conversion coating. Acetone and water were mixed at a volume ratio of 10:1, and to 1 ton of this solution was added 40 g of Al2O3 with an average particle size of 0.5 μm and 1 g of iodine. While applying
Electrodeposited powder.
さらに、化成皮膜の外方に、市販の水ガラス3号を10
w t%に希釈した水溶液を塗布した後、室温で乾燥
し、続いて、70℃で10分間、および150℃で30
分間の各熱処理を行なった後、10wt%の希硝酸水溶
液に5分間浸漬させる操作を2回繰返した。Furthermore, on the outside of the chemical conversion film, commercially available water glass No. 3 was added for 10 minutes.
After applying the aqueous solution diluted to wt%, it was dried at room temperature, followed by 10 min at 70 °C and 30 min at 150 °C.
After each heat treatment for 1 minute, the operation of immersing the sample in a 10 wt % dilute nitric acid aqueous solution for 5 minutes was repeated twice.
これらの過程を経て形成された最終の皮膜の厚さは、1
5μmであり、皮膜の表面粗さは、JISによるRa値
で0.08μmであった。比較のため、化成処理直後の
表面粗さは、Ra値で2μmであり、平滑性の点で大幅
に改善されていることがわかった。また、得られた無機
絶縁電線の絶縁破壊電圧は100OVであり、また、可
撓性については、曲げ直径で20mmが達成された。The thickness of the final film formed through these processes is 1
The surface roughness of the film was 0.08 μm in Ra value according to JIS. For comparison, the surface roughness immediately after the chemical conversion treatment was found to have an Ra value of 2 μm, indicating a significant improvement in smoothness. Further, the dielectric breakdown voltage of the obtained inorganic insulated wire was 100 OV, and the bending diameter of the wire was 20 mm.
(実験例3)
耐熱アルミニウム合金の外方に、JISによる1050
アルミニウムを80μmの厚さで被覆した、線径1mm
の線を用意した。この線を、トリクレンを用いて脱脂し
た後、80℃に保った珪酸アルカリ水溶液(Si02と
して35g/l、Liとして8.5g/L Naとして
105g/L含有)中で、5分間浸漬処理した。次に、
40℃の温水で5分間予備洗浄し、次いで80℃の熱水
で15分間本洗浄した後、70℃の温風で十分乾燥させ
た。このように処理された線の表面には、厚さ10μm
の化成皮膜が形成されていた。(Experiment Example 3) On the outside of the heat-resistant aluminum alloy, 1050 according to JIS
Wire diameter 1mm coated with aluminum with a thickness of 80μm
I prepared a line. After degreasing this wire using trichlene, it was immersed for 5 minutes in an aqueous alkali silicate solution (containing 35 g/l as SiO2, 8.5 g/L as Li, and 105 g/L as Na) maintained at 80°C. next,
After pre-washing with 40°C hot water for 5 minutes, then main washing with 80°C hot water for 15 minutes, it was thoroughly dried with 70°C hot air. The surface of the wire treated in this way has a thickness of 10 μm.
A chemical conversion film was formed.
この化成皮膜の封孔処理として、次の操作を行なった。As a pore sealing treatment for this chemical conversion film, the following operation was performed.
アセトンと水を体積比10:1で混合し、この溶液IL
に対して、平均粒径0.5μmのBNを30g1ヨウ素
を1g加え、空気撹拌した浴中で、ステンレス板を陽極
として、DC150Vを印加しながら、粉体電着した。Mix acetone and water at a volume ratio of 10:1, and add this solution IL
To this, 30 g of BN with an average particle size of 0.5 μm and 1 g of iodine were added, and the powder was electrodeposited in an air-stirred bath while applying DC 150 V using a stainless steel plate as an anode.
さらに、この化成皮膜の外方に、セラミックス前駆体を
含む溶液を塗布し、大気中で500℃にて10分間熱処
理するという過程を7回繰返した。Furthermore, the process of applying a solution containing a ceramic precursor to the outside of this chemical conversion film and heat-treating it at 500° C. for 10 minutes in the air was repeated seven times.
ここで用いた塗布液は、日本化学産業株式会社製の商品
名「ナフテン酸ジルコニウム」の下で市販されているナ
フテン酸ジルコニウムのトルエン溶液(Zr4%)を、
トルエンで2倍に希釈し、−昼夜撹拌したものである。The coating liquid used here was a toluene solution of zirconium naphthenate (4% Zr), which is commercially available under the trade name "Zirconium Naphthenate" manufactured by Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd.
It was diluted twice with toluene and stirred day and night.
これらの過程を経て形成された最終の皮膜の厚さは、1
4μmであり、皮膜の表面粗さは、JISに規定される
Ra値で0.07μmであった。The thickness of the final film formed through these processes is 1
The surface roughness of the film was 0.07 μm in Ra value specified by JIS.
比較のため、化成処理直後の表面粗さは、Ra値で2μ
mであり、表面の平滑性において大幅に改善されている
ことがわかった。また、得られた無機絶縁電線の絶縁破
壊電圧は850vであり、また、可撓性については、曲
げ直径で15mmを達成できた。For comparison, the surface roughness immediately after chemical conversion treatment has an Ra value of 2μ.
It was found that the surface smoothness was significantly improved. Further, the dielectric breakdown voltage of the obtained inorganic insulated wire was 850 V, and the bending diameter was 15 mm in terms of flexibility.
(実験例4)
無酸素銅の外方に、JISによる1050アルミニウム
を84μmの厚さで被覆した、線径1mmの線を用意し
た。この線を、トリクレンを用いて脱脂した後、80℃
に保った珪酸アルカリ水溶液(Si02として35g/
l、Liとして12゜8g/l、Naとして92g/l
含有)中で、5分間浸漬処理した。次に、40℃の温水
で5分間予備洗浄し、次いで80℃の熱水で30分間本
洗浄した後、70℃の温風で十分乾燥させた。(Experimental Example 4) A wire having a wire diameter of 1 mm and having a thickness of 84 μm coated with 1050 aluminum according to JIS was prepared on the outside of oxygen-free copper. After degreasing this wire using trichlene, it was heated to 80°C.
Alkaline silicate aqueous solution (35g/Si02) maintained at
12°8g/l as Li, 92g/l as Na
(containing) for 5 minutes. Next, it was preliminarily washed with 40°C hot water for 5 minutes, then main washed with 80°C hot water for 30 minutes, and then thoroughly dried with 70°C warm air.
次に、このようにして得られた化成皮膜の封孔処理のた
め、次に操作を行なった。アセトンと水とを体積比10
:1で混合し、この溶液11に対して平均粒径0.7μ
mの5i02を50g1ヨウ素を1g加え、空気撹拌し
た洛中で、ステンレス板を陽極として、DC150Vを
印加しながら、粉体電着した。Next, the following operation was performed to seal the chemical conversion coating thus obtained. Volume ratio of acetone and water is 10
: 1, and the average particle size is 0.7μ for this solution 11.
50 g of 1 g of iodine and 1 g of iodine were added, and the powder was electrodeposited in an air-stirred atmosphere using a stainless steel plate as an anode while applying DC 150 V.
さらに、この化成皮膜の外方に、セラミックス前駆体を
含む溶液を塗布し、大気中で350℃にて20分間熱処
理するという過程を5回繰返した。Furthermore, the process of applying a solution containing a ceramic precursor to the outside of this chemical conversion film and heat-treating it at 350° C. for 20 minutes in the atmosphere was repeated five times.
ここで用いた塗布液は、テトラブチルオルトシリケイト
を8モル%、水を32モル%、イソプロピルアルコール
を60モル%含む混合溶液に、硝酸をテトラブチルオル
トシリケイトのモル数に対して100分の3の量だけ滴
下して、80℃において2時間反応させた溶液である。The coating solution used here was a mixed solution containing 8 mol% of tetrabutyl orthosilicate, 32 mol% of water, and 60 mol% of isopropyl alcohol, and 3/100 of nitric acid based on the number of moles of tetrabutyl orthosilicate. The solution was added dropwise in an amount of 100 ml and reacted at 80° C. for 2 hours.
これらの過程を経て形成された最終の皮膜の厚さは、1
5μmであり、また、皮膜の表面粗さは、JISに規定
されるRa値で0,09μmであった。比較のため、化
成処理直後の表面粗さは、Ra値で2μmであり、表面
の平滑性の点で大幅に改善されていることがわかった。The thickness of the final film formed through these processes is 1
5 μm, and the surface roughness of the film was 0.09 μm in Ra value specified by JIS. For comparison, the surface roughness immediately after the chemical conversion treatment was 2 μm in terms of Ra value, indicating that the surface smoothness was significantly improved.
また、得られた無機絶縁電線の絶縁破壊電圧は900v
であり、また、可撓性については、曲げ直径で15mm
を達成できた。Furthermore, the breakdown voltage of the obtained inorganic insulated wire was 900v.
In terms of flexibility, the bending diameter is 15mm.
I was able to achieve this.
[発明の効果コ
このように、この発明によれば、絶縁被覆は、無機材料
のみで構成されているので、耐熱性に優れ、したがって
、高温下でも、熱分解することがなく、また、絶縁特性
の劣化もない。また、絶縁破壊電圧が大きく、可撓性に
も優れている。さらに、表面が平滑であるので、ガスの
放出や吸着の問題も生じない。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the insulating coating is composed only of inorganic materials, so it has excellent heat resistance, and therefore does not thermally decompose even at high temperatures. There is no deterioration in characteristics. Furthermore, it has a high dielectric breakdown voltage and excellent flexibility. Furthermore, since the surface is smooth, there are no problems with gas release or adsorption.
第1図は、この発明の一実施例による無機絶縁電線10
を示す断面図である。
第2図は、この発明の他の実施例による無機絶縁電線2
0を示す断面図である。
第3図は、この発明に係る無機絶縁電線30aを製造す
るために用いられる装置の概略図である。
図において、10.20.30aは無機絶縁電線、11
は耐熱アルミニウム合金線、23はアルミニウム、14
.24は化成皮膜、15.25は絶縁性セラミックス層
、16.26は封孔処理層、21はアルミニウム覆銅導
体線、22は無酸素銅線、30は被処理導体線、33は
化成処理槽、38は電着槽、40はコーテイング槽、4
1は焼付槽である。FIG. 1 shows an inorganic insulated wire 10 according to an embodiment of the present invention.
FIG. FIG. 2 shows an inorganic insulated wire 2 according to another embodiment of the present invention.
FIG. FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus used for manufacturing an inorganic insulated wire 30a according to the present invention. In the figure, 10.20.30a is an inorganic insulated wire, 11
is heat-resistant aluminum alloy wire, 23 is aluminum, 14
.. 24 is a chemical conversion coating, 15.25 is an insulating ceramic layer, 16.26 is a sealing treatment layer, 21 is an aluminum-clad copper conductor wire, 22 is an oxygen-free copper wire, 30 is a conductor wire to be treated, and 33 is a chemical conversion treatment tank. , 38 is an electrodeposition tank, 40 is a coating tank, 4
1 is a baking tank.
Claims (6)
とも表面層に備える導体線と、 前記導体線の表面を珪酸アルカリ水溶液により化成処理
して形成された絶縁性かつ多孔質の化成皮膜と、 前記化成皮膜の孔に充填された絶縁性セラミックス粉末
と、 前記化成皮膜上にセラミックス前駆体を含む溶液を付与
し、これをセラミックス化させて形成された絶縁性セラ
ミックス層と を備える、無機絶縁電線。(1) A conductor wire having at least a surface layer made of aluminum or an alloy of aluminum, an insulating and porous chemical conversion coating formed by chemical conversion treatment of the surface of the conductor wire with an aqueous alkali silicate solution, and pores in the chemical conversion coating. An inorganic insulated wire, comprising: an insulating ceramic powder filled with an insulating ceramic powder; and an insulating ceramic layer formed by applying a solution containing a ceramic precursor onto the chemical conversion coating and converting it into a ceramic.
して20〜60g/l含み、かつその温度を40〜12
0℃に保たれ、前記化成皮膜は、酸化アルミニウムおよ
び酸化珪素を主成分として、酸化アルミニウムが皮膜の
70〜100wt%、酸化珪素が皮膜の0〜30wt%
をそれぞれ占めるものである、請求項1に記載の無機絶
縁電線。(2) The aqueous alkali silicate solution contains 20 to 60 g/l of silicic acid as SiO_2, and has a temperature of 40 to 12 g/l.
The chemical conversion film is maintained at 0°C, and the main components are aluminum oxide and silicon oxide, with aluminum oxide being 70 to 100 wt% of the film, and silicon oxide being 0 to 30 wt% of the film.
2. The inorganic insulated wire according to claim 1, wherein the inorganic insulated wire occupies .
、AlN、BN、SiO_2、SiC、Si_3N_4
、TiO_2およびZrO_2からなる群から選ばれた
少なくとも1種の粉末である、請求項1または2に記載
の無機絶縁電線。(3) The insulating ceramic powder is Al_2O_3
, AlN, BN, SiO_2, SiC, Si_3N_4
, TiO_2, and ZrO_2.
って前記孔に充填される、請求項1ないし3のいずれか
に記載の無機絶縁電線。(4) The inorganic insulated wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the insulating ceramic powder is filled into the holes by a powder electrodeposition method.
l、Ti、ZrおよびMgからなる群から選ばれた1種
以上の金属を含む金属アルコキシドまたは金属カルボン
酸エステルを含む溶液である、請求項1ないし4のいず
れかに記載の無機絶縁電線。(5) The solution containing the ceramics precursor contains Si, A
5. The inorganic insulated wire according to claim 1, wherein the inorganic insulated wire is a solution containing a metal alkoxide or a metal carboxylic acid ester containing one or more metals selected from the group consisting of Zr, Ti, Zr, and Mg.
を溶解する水溶液である、請求項1ないし4のいずれか
に記載の無機絶縁電線。(6) The inorganic insulated wire according to any one of claims 1 to 4, wherein the solution containing the ceramic precursor is an aqueous solution that dissolves water glass.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2191825A JPH0475206A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Inorganic insulated wire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2191825A JPH0475206A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Inorganic insulated wire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0475206A true JPH0475206A (en) | 1992-03-10 |
Family
ID=16281148
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2191825A Pending JPH0475206A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Inorganic insulated wire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0475206A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015532763A (en) * | 2012-08-10 | 2015-11-12 | ジェネラル・ケーブル・テクノロジーズ・コーポレーション | Surface modified overhead conductor |
US10726975B2 (en) | 2015-07-21 | 2020-07-28 | General Cable Technologies Corporation | Electrical accessories for power transmission systems and methods for preparing such electrical accessories |
US10957468B2 (en) | 2013-02-26 | 2021-03-23 | General Cable Technologies Corporation | Coated overhead conductors and methods |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2191825A patent/JPH0475206A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015532763A (en) * | 2012-08-10 | 2015-11-12 | ジェネラル・ケーブル・テクノロジーズ・コーポレーション | Surface modified overhead conductor |
US9859038B2 (en) | 2012-08-10 | 2018-01-02 | General Cable Technologies Corporation | Surface modified overhead conductor |
US10586633B2 (en) | 2012-08-10 | 2020-03-10 | General Cable Technologies Corporation | Surface modified overhead conductor |
US10957468B2 (en) | 2013-02-26 | 2021-03-23 | General Cable Technologies Corporation | Coated overhead conductors and methods |
US10726975B2 (en) | 2015-07-21 | 2020-07-28 | General Cable Technologies Corporation | Electrical accessories for power transmission systems and methods for preparing such electrical accessories |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5091609A (en) | Insulated wire | |
JP2827333B2 (en) | Manufacturing method of heat-resistant insulating coil | |
WO1991010239A1 (en) | Method of manufacturing inorganic insulator | |
EP0188370B1 (en) | Electrical wire with refractory coating | |
JPH0475206A (en) | Inorganic insulated wire | |
JPH0475207A (en) | Inorganic insulated wire | |
JPH0461711A (en) | Inorganic insulated wire | |
JP2890631B2 (en) | Insulated wire | |
JPH02270217A (en) | Insulated wire | |
JPH05314821A (en) | Inorganic insulation coated conductor | |
JPH0349109A (en) | Inorganic insulating conductor | |
JPH0475208A (en) | Inorganic insulated wire | |
JPH02301909A (en) | Inorganic insulated wire and its manufacturing method | |
JPH06104493A (en) | Coated thermocouple | |
JPH0485805A (en) | Manufacture of insulated coil | |
JPH02215010A (en) | insulated wire | |
JP3336735B2 (en) | Insulated wire | |
JPH04169004A (en) | Inorganic insulated wire and its manufacturing method | |
JPH07282645A (en) | Heat-resistant insulated wire and manufacturing method thereof | |
JPS63304507A (en) | Electric wire | |
JPH03105803A (en) | Inorganic insulation wire and its manufacture | |
JPH03202475A (en) | Production of inorganic insulating material | |
JPH0388215A (en) | inorganic insulator | |
JPH03245409A (en) | insulated wire | |
JPH02270215A (en) | insulated wire |