[发明专利]多层涂覆的阳极化电线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种阳极化导体以及该阳极化导体的制造方法。更具体地，本发明涉及一种具有铜芯及镀有第二阳极化铝层的阳极化铝电介质层的复合导体，以及通过后金属涂覆制造该复合导体的方法。

背景技术

用于形成线圈或类似导电物品的电导线的绝缘层可以通过许多方法总体构建或形成，包括涂覆有机聚合物材料或阳极化的基本途径。对于第一种途径，从包含塑料、橡胶及弹性体的群组中选择的若干有机电线涂层中的任意一种将在导体材料上提供有效绝缘。然而，尽管这些材料表现出良好的电介质性能并且具有承受高压的能力时，它们会由于它们在220℃温度以上时弱的工作性能而受损，同样由于在线圈应用中它们不能有效散发欧姆或电阻发热而受损。(无机绝缘体例如玻璃、云母或某些陶瓷的承受温度高于220℃，但是对大多数应用来说其受到太脆的限制。)

除了用有机物涂覆导电材料之外，导电材料、如铜和铝也可以被阳极化以提供一些绝缘手段。对于铜芯，众所周知，这类材料的阳极化由于裂缝而产生令人不满的结果。用铝电镀铜是可能的，但是这一途径通常在涂层的耐久性方面产生不希望的结果。对于铝芯，可以将铜电镀到芯上，但是产生令人不满意的电效率。

美国专利第7,572,980号公开了一种用于传送信号或电流的绝缘电导体，其具有多种几何形状的实心或铜芯绞线，该导体只具有单一的电绝缘和导热阳极化铝(氧化铝)层。如‘980号专利所述的，这一构造通过形成均一厚度的铝薄片或铝箔包裹导电铜合金芯来获得。电解过程中，该铝的外表面在形成到芯之前或之后部分阳极化，以形成单独氧化铝层。

公知技术的该实例及其他实例在电线及其他形式的电传输装置的涂覆方面表现出改进。然而，正如很多技术领域，在电线涂覆领域存在进一步发展的空间。

发明内容

本发明改进了电导体技术并且克服了现有技术中许多已知的不足。具体地，本发明提供一种具有铜芯、形成于铜芯上的铝层、以及高纯度铝形式的第二铝层的绝缘复合电导体。该铜芯可以是实心芯或者可以由多股铜线形成。

形成于铜芯上的铝层至少部分阳极化以形成氧化铝电介质层。高纯度铝层可以通过蒸发沉积法、溅射沉积法或共挤出法形成。该高纯度铝层一经形成就被阳极化。可以在铜芯上形成多于两层的铝层。

本发明的电导体可以用于需要线圈及类似导体材料的多种应用中，例如用于机动车发电机、交流发电机以及用于与发电机、交流发电机和稳定器有关的子系统。因此，本发明可以用于内燃机动车和混合动力机动车制造，同样可以用于混合动力机动车及混合动力机动车系统。此外，本发明可以在需要非常高的电压、有效散热及高温运行的任何电动机中加以应用。因此，本发明不但可以在机车及航空航天工业加以应用，而且也可以在汽车工业加以应用。

通过以下参照附图的实施例的详细描述，以上优点及其他优点和特征将是显而易见的。

附图说明

为了更加完整地理解本发明，现参照附图中详细说明、并且以本发明实例方式描述的实施例，其中：

图1A-1D是根据本发明示出的在涂覆高纯度铝薄层之前和之后的电线以及相关电导体的截面图；

图2是根据本发明用于在阳极化电线上涂覆高纯度铝薄层的第一方法的流程图；

图3是依据本发明的第二个实施例，通过在第一阳极化层上共挤出新的铝层以及重新阳极化新的铝层来涂覆阳极化层的连续过程的示意图；

图4是根据本发明的第一方法的一种变型，通过真空蒸发沉积法在阳极化电线上涂覆高纯度铝薄层的连续过程的一部分的局部示意图；以及

图5是根据本发明的方法的第二变型，通过溅射沉积法在阳极化电线上涂覆高纯度铝薄层的连续过程的一部分的示意图。

具体实施方式

以下附图中，相同的附图标记用于相同的组件。以下说明中，不同的运行参数和组件用于描述不同的构造实施例。这些特定的参数和组件以实例形式包含在内，并不意味着限定。

关于图1A–1D，其示出了根据本发明示出的在涂覆高纯度铝薄层之前和之后的电线以及相关复合电导体的截面图。该电线和相关导体优选但不一定必须根据美国专利第7,572,980所述的方法和材料制成，该专利作为参考全部合并于此。第‘980号专利转让给了本发明所转让的相同的受让人。