[發明專利]多層涂覆的陽極化電線及其制造方法

有效

• 申請號: 201310487931.4
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103778994B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 拉里·迪恩·埃利;艾倫·羅伊·蓋爾;約翰·馬修·金德;科雷·韋斯利·馬朗維爾
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H01B3/10
• 分類號: H01B3/10;H01B7/02
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 初學平

技術領域

本發明總體涉及一種陽極化導體以及該陽極化導體的制造方法。更具體地，本發明涉及一種具有銅芯及鍍有第二陽極化鋁層的陽極化鋁電介質層的復合導體，以及通過后金屬涂覆制造該復合導體的方法。

背景技術

用于形成線圈或類似導電物品的電導線的絕緣層可以通過許多方法總體構建或形成，包括涂覆有機聚合物材料或陽極化的基本途徑。對于第一種途徑，從包含塑料、橡膠及彈性體的群組中選擇的若干有機電線涂層中的任意一種將在導體材料上提供有效絕緣。然而，盡管這些材料表現出良好的電介質性能并且具有承受高壓的能力時，它們會由于它們在220℃溫度以上時弱的工作性能而受損，同樣由于在線圈應用中它們不能有效散發歐姆或電阻發熱而受損。(無機絕緣體例如玻璃、云母或某些陶瓷的承受溫度高于220℃，但是對大多數應用來說其受到太脆的限制。)

除了用有機物涂覆導電材料之外，導電材料、如銅和鋁也可以被陽極化以提供一些絕緣手段。對于銅芯，眾所周知，這類材料的陽極化由于裂縫而產生令人不滿的結果。用鋁電鍍銅是可能的，但是這一途徑通常在涂層的耐久性方面產生不希望的結果。對于鋁芯，可以將銅電鍍到芯上，但是產生令人不滿意的電效率。

美國專利第7,572,980號公開了一種用于傳送信號或電流的絕緣電導體，其具有多種幾何形狀的實心或銅芯絞線，該導體只具有單一的電絕緣和導熱陽極化鋁(氧化鋁)層。如‘980號專利所述的，這一構造通過形成均一厚度的鋁薄片或鋁箔包裹導電銅合金芯來獲得。電解過程中，該鋁的外表面在形成到芯之前或之后部分陽極化，以形成單獨氧化鋁層。

公知技術的該實例及其他實例在電線及其他形式的電傳輸裝置的涂覆方面表現出改進。然而，正如很多技術領域，在電線涂覆領域存在進一步發展的空間。

發明內容

本發明改進了電導體技術并且克服了現有技術中許多已知的不足。具體地，本發明提供一種具有銅芯、形成于銅芯上的鋁層、以及高純度鋁形式的第二鋁層的絕緣復合電導體。該銅芯可以是實心芯或者可以由多股銅線形成。

形成于銅芯上的鋁層至少部分陽極化以形成氧化鋁電介質層。高純度鋁層可以通過蒸發沉積法、濺射沉積法或共擠出法形成。該高純度鋁層一經形成就被陽極化。可以在銅芯上形成多于兩層的鋁層。

本發明的電導體可以用于需要線圈及類似導體材料的多種應用中，例如用于機動車發電機、交流發電機以及用于與發電機、交流發電機和穩定器有關的子系統。因此，本發明可以用于內燃機動車和混合動力機動車制造，同樣可以用于混合動力機動車及混合動力機動車系統。此外，本發明可以在需要非常高的電壓、有效散熱及高溫運行的任何電動機中加以應用。因此，本發明不但可以在機車及航空航天工業加以應用，而且也可以在汽車工業加以應用。

通過以下參照附圖的實施例的詳細描述，以上優點及其他優點和特征將是顯而易見的。

附圖說明

為了更加完整地理解本發明，現參照附圖中詳細說明、并且以本發明實例方式描述的實施例，其中：

圖1A-1D是根據本發明示出的在涂覆高純度鋁薄層之前和之后的電線以及相關電導體的截面圖；

圖2是根據本發明用于在陽極化電線上涂覆高純度鋁薄層的第一方法的流程圖；

圖3是依據本發明的第二個實施例，通過在第一陽極化層上共擠出新的鋁層以及重新陽極化新的鋁層來涂覆陽極化層的連續過程的示意圖；

圖4是根據本發明的第一方法的一種變型，通過真空蒸發沉積法在陽極化電線上涂覆高純度鋁薄層的連續過程的一部分的局部示意圖；以及

圖5是根據本發明的方法的第二變型，通過濺射沉積法在陽極化電線上涂覆高純度鋁薄層的連續過程的一部分的示意圖。

具體實施方式

以下附圖中，相同的附圖標記用于相同的組件。以下說明中，不同的運行參數和組件用于描述不同的構造實施例。這些特定的參數和組件以實例形式包含在內，并不意味著限定。

關于圖1A–1D，其示出了根據本發明示出的在涂覆高純度鋁薄層之前和之后的電線以及相關復合電導體的截面圖。該電線和相關導體優選但不一定必須根據美國專利第7,572,980所述的方法和材料制成，該專利作為參考全部合并于此。第‘980號專利轉讓給了本發明所轉讓的相同的受讓人。