(57)【要約】  １つ又はそれ以上の導線を含むアセンブリを含むコーティングされた架空電線であって、アセンブリが、外層を形成する電気化学堆積コーティングでコーティングされた外表面を含み、電気化学堆積コーティングが、第１の金属酸化物を含み、第１の金属酸化物が、アルミニウム酸化物ではない、コーティングされた架空電線が提供される。また、架空電線の製造方法が提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ又はそれ以上の導線を含むアセンブリを含むコーティングされた架空電線であって、前記アセンブリが、外層を形成する電気化学堆積コーティングでコーティングされた外表面を含み、前記電気化学堆積コーティングが、第１の金属酸化物を含み、前記第１の金属酸化物が、アルミニウム酸化物ではない、コーティングされた架空電線。
【請求項２】
前記第１の金属酸化物が、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、亜鉛酸化物、ニオブ酸化物、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、銅酸化物、ニッケル酸化物、マグネシウム酸化物、ベリリウム酸化物、セリウム酸化物、ホウ素酸化物、ガリウム酸化物、ハフニウム酸化物、錫酸化物、鉄酸化物、イットリウム酸化物、又は、これらの組合せである、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項３】
前記１つ又はそれ以上の導線が、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成される、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項４】
前記外層が、さらに第２の金属酸化物で形成され、前記第２の金属酸化物が、アルミニウム酸化物である、請求項３に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項５】
前記１つ又はそれ以上の導線が、銅又は銅合金で形成される、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項６】
前記第１の金属酸化物が、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物又はこれらの組合せを含む、請求項２に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項７】
同様の動作条件においてコーティングされていない架空電線の動作温度と比較してより低い動作温度を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項８】
前記電気化学堆積コーティングが、白でない、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項９】
前記外層が、約１ミクロン以上の厚さを有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１０】
前記外層が、約５ミクロンから約２５ミクロンの厚さを有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１１】
前記外層が、約３ミクロン以下の厚さの変動を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１２】
同様の動作条件においてコーティングされていない架空電線の動作温度と比較したときに少なくとも５℃だけ低下した動作温度を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１３】
測定される動作温度が１００℃超であるときに同様の動作条件においてコーティングされていない架空電線の動作温度と比較したときに少なくとも１０℃だけ低下した動作温度を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１４】
同様の動作温度においてコーティングされていない架空電線と比較したときに低下した電力伝送損失を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１５】
同様の動作温度においてコーティングされていない架空導線と比較したときに増加した通電容量を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１６】
前記１つ又はそれ以上の導線が、１３５０合金アルミニウム、６０００シリーズの合金アルミニウム、アルミニウム−ジルコニウム合金及びこれらの組合せからなる群から選択されるアルミニウム合金で形成される、請求項３に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１７】
前記１つ又はそれ以上の導線の少なくとも幾つかが、台形の断面を有する、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１８】
前記１つ又はそれ以上の導線が、鋼、炭素繊維複合体、ガラス繊維複合体、カーボンナノチューブ複合体又はアルミニウム合金で構成されるコアを囲む、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項１９】
前記導線の各々が、前記電気化学堆積コーティングで個々にコーティングされる、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項２０】
前記導線の各々の一部が、前記電気化学堆積コーティングでコーティングされる、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項２１】
前記電気化学堆積コーティングが、非導電性である、請求項１に記載のコーティングされた架空電線。
【請求項２２】
（ａ）裸導体を提供する段階と、
（ｂ）前記裸導体上に外層を形成するために前記裸導体の外表面に第１の金属酸化物の電気化学堆積を行う段階であって、前記外層が、電気化学堆積コーティングを含む段階と、
を含み、
前記第１の金属酸化物が、アルミニウム酸化物ではない、コーティングされた架空電線の製造方法。
【請求項２３】
前記電気化学堆積コーティングが白ではない、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の金属酸化物が、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物、亜鉛酸化物、ニオブ酸化物、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、銅酸化物、黄銅酸化物、ニッケル酸化物、マグネシウム酸化物、ベリリウム酸化物、セリウム酸化物、ホウ素酸化物、ガリウム酸化物、ハフニウム酸化物、錫酸化物、鉄酸化物、イットリウム酸化物、又は、これらの組合せである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記外層が、約１ミクロンから約２５ミクロンの厚さを有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記外層が、約３ミクロン以下の厚さの変動を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記コーティングされた架空電線が、同様の動作条件においてコーティングされていない架空電線の動作温度と比較して少なくとも５℃だけ低下した動作温度を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
前記コーティングされた架空電線が、同様の動作条件において動作温度が１００℃超であるときに、コーティングされていない架空電線の動作温度と比較して少なくとも１０℃だけ低下した動作温度を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２９】
前記コーティングされた架空電線が、同様の動作温度においてコーティングされていない架空電線と比較したときに低下した電力伝送損失を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記コーティングされた架空電線が、同様の動作温度においてコーティングされていない架空導線と比較したときに増加した通電容量を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
前記裸導体が、１つ又はそれ以上の銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金で作られる複数の導線を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の導電が、１３５０合金アルミニウム、６０００シリーズの合金アルミニウム又はアルミニウム−ジルコニウム合金で形成される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記裸導体が、複数の導線を含み、前記複数の導線の少なくとも幾つかが、台形の断面を有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項３４】
前記裸導体が、コアの周囲に撚られた複数の導線を含み、前記コアが、鋼、炭素繊維複合体、ガラス繊維複合体、カーボンナノチューブ複合体又はアルミニウム合金を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３５】
前記裸導体が、複数の導線で形成され、前記電気化学堆積が、前記裸導体の外表面のみをコーティングする、請求項２２に記載の方法。
【請求項３６】
前記裸導体が、複数の導線を含み、前記電気化学堆積が、前記導線の各々をコーティングする、請求項２２に記載の方法。
【請求項３７】
前記電気化学堆積が、前記裸導体の一部のみをコーティングする、請求項２２に記載の方法。
【請求項３８】
前記電気化学堆積が、電気的に非導電性である、請求項２２に記載の方法。
【請求項３９】
連続的、半連続的、又はバッチ処理である、請求項２２に記載の方法。
【請求項４０】
前記電気化学堆積の実施が、
（ｉ）水溶性複合金属フッ化物、水分散性複合金属フッ化物、水溶性複合金属オキシフッ化物、及び、
水分散性金属オキシフッ化物の少なくとも１つを含有する水溶液を提供する段階と、
（ｉｉ）前記水溶液にカソードを接触させる段階と、
（ｉｉｉ）前記水溶液にアノードとして裸導体を配置する段階と、
（ｉｖ）前記裸導体の外表面に電気化学堆積コーティングを形成するために前記水溶液を介して前記アノード及び前記カソードの間に電流を流す段階と、
（ｖ）前記コーティングされた架空電線を前記水溶液から取り除く段階と、
を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項４１】
前記電流がパルス状である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記電流が、約１０アンペア／平方フィートから約４００アンペア／平方フィートである、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記金属が、チタン又はジルコニウムである、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記金属酸化物が、チタン酸化物又はジルコニウム酸化物である、請求項２２に記載の方法。
【請求項４５】
１つ又はそれ以上の導線を含むアセンブリを含むコーティングされた架空電線であって、前記１つ又はそれ以上の導線が、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成され、前記アセンブリが、外層を形成する電気化学堆積コーティングでコーティングされる外表面を含み、前記電気化学堆積コーティングが、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物又はそれらの組合せを含み、前記外層が、約５ミクロンから約２５ミクロンまでの厚さを有する、コーティングされた架空電線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１３年２月２６日付けで出願された米国仮特許出願第６１／７６８，４９２号の優先権を主張し、参照することによって、その全体が本明細書に含まれる。
【０００２】
本明細書は、概して、良好に熱を放散し、それによって動作温度を低減させる、コーティングされた架空電線に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気に関する必要性が増大するにつれて、より高い容量の送配電ラインに対する必要性が同様に増加する。伝達ラインが運ぶことができる電力の量は、ラインの通電容量（許容電流）に依存する。導電体の所定のサイズに関して、許容電流は、電流を運ぶ裸導体の最大安全動作温度によって制限される。この温度を超えると、ラインの導電体又は付属品に損傷を与えることとなる。さらに、導電体は、オーミック損失及び太陽熱によって加熱され、伝導、環流及び放射によって冷却される。オーミック損失によって生成された熱の量は、オーミック損失＝Ｉ２Ｒの関係によって、導電体を通過する電流（Ｉ）及びその電気抵抗（Ｒ）に依存する。電気抵抗（Ｒ）自体は、温度に依存する。より高い電気抵抗をもたらす、より高い電流及び温度は、同様に、導電体のより大きな電気損失をもたらす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態によれば、コーティングされた架空電線は、１つ又はそれ以上の導線を含むアセンブリを含む。前記アセンブリは、外層を形成する電気化学堆積コーティングでコーティングされた外表面を含む。前記電気化学堆積コーティングは、第１の金属酸化物を含む。前記第１の金属酸化物は、アルミニウム酸化物ではない。
【０００５】
他の実施形態によれば、コーティングされた架空電線の製造方法は、裸導体を提供する段階と、前記裸導体上に外層を形成するために前記裸導体の外表面に第１の金属酸化物の電気化学堆積を行う段階を含む。前記外層は、電気化学堆積コーティングを含む。前記第１の金属酸化物は、アルミニウム酸化物ではない。
【０００６】
さらに他の実施形態によれば、コーティングされた架空電線は、１つ又はそれ以上の導線を含むアセンブリを含む。前記１つ又はそれ以上の導線は、アルミニウム又はアルミニウム合金で形成される。前記アセンブリは、外層を形成する電気化学堆積コーティングでコーティングされる外表面を含む。前記電気化学堆積コーティングは、チタン酸化物、ジルコニウム酸化物又はそれらの組合せを含む。前記外層は、約５ミクロンから約２５ミクロンまでの厚さを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
種々の実施形態が、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び添付の図面を参照して、より理解されるだろう。
【０００８】
【図１】一実施形態による架空電線の断面図である。
【図２】他の実施形態による架空電線の断面図である。
【図３】さらに他の実施形態による架空電線の断面図である。
【図４】さらに他の実施形態による架空電線の断面図である。
【図５】一実施形態による、コーティングされ、電圧を印加されたアルミニウム基板、及びコーティングされておらず、電圧を印加されたアルミニウム基板の温度を測定するための試験配置である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
選択された実施形態が、図１から図５の図面及び実施例に関連して詳細に記載される。
【００１０】
金属酸化物コーティングされた架空電線は、同様の電流及び周囲条件で試験されると、表面改質がない同一の導電体の温度と比較して少なくとも５℃だけ低い動作温度を有し得る。
【００１１】
従って、同一の電流及び周囲条件等の同一の動作条件下で動作する修正されていない架空電線と比較して大幅に低い温度で動作する修正された架空電線を提供することが望まれる。このような修正された架空電線は、同様の電流及び周囲条件下で試験されるときに、コーティングがない同一の導電体の動作温度と比較して少なくとも５℃だけ低い動作温度を有するように、アルミニウム酸化物以外の金属酸化物のコーティングを有し得る。例えば１００℃を超える、より高い動作温度において、コーティングされた導電体は、同様の電流及び周囲条件（例えば、動作条件）下で試験されるときに、コーティングされていない導電体と比較したときに少なくとも１０℃の低下を有し得る。
【００１２】
架空電線は、多様な技術を用いてコーティングされ得るが、１つの有利な方法は、架空導線の表面に金属酸化物で電気化学堆積を用いて架空導線をコーティングする段階を含む。この方法は、
（ａ）事前処理段階：架空導線の表面を洗浄し、準備する段階；
（ｂ）コーティング段階：電気化学堆積を用いて金属酸化物で架空電線の表面をコーティングする段階；
（ｃ）洗浄（任意）段階；及び、
（ｄ）乾燥段階：コーティングされた架空電線をオーブン内において空気中で乾燥する段階；
を含む。
【００１３】
架空電線の表面に対する適切な事前処理は、高温洗浄、超音波、デグラーリング（de-glaring）、サンドブラスティング、化学薬品（アルカリ性又は酸性のような）及び他のもの、又は蒸気方法の組合せを含み得る。事前処理プロセスは、電気化学堆積のために架空電線の表面を準備するために土、埃及び油を除去するために使用され得る。
【００１４】
架空電線は、金属又は金属合金の導線から作られ得る。実施例には、銅及びアルミニウム並びにそれぞれの合金が含まれる。アルミニウム及びその合金は、それらのより軽い重量のために架空電線にとって有利である。
【００１５】
金属酸化物の電気化学堆積は、架空電線の表面をコーティングする１つの方法である。
電気化学堆積プロセスを用いた電気化学コーティング組成物には、例えば、米国特許第８，３６１，６３０号、７，８２０，３００号、６，７９７，１４７号及び６，９１６，４１４号、米国特許出願公開第２０１０／２５２２４１号、２００８／０２１０５６７号、２００７／０１４８４７９号、及び、国際公開第２００６／１３６３３５号に見られるものが含まれ、それらは、参照することによって完全に本願明細に含まれる。
【００１６】
金属酸化物コーティングされたアルミニウム架空電線の一形成方法は、チタン、ジルコニウム、亜鉛、バナジウム、ハフニウム、錫、ゲルマニウム、ニオブ、ニッケル、マグネシウム、ベリリウム、セリウム、ガリウム、鉄、イットリウム及びホウ素の１つ又はそれ以上から選択される金属イオンフッ化物及び／又はオキシフッ化物の水性の水溶性複合体を含む陽極酸化溶液を提供する段階、陽極酸化溶液にカソードを配置する段階、陽極酸化溶液にアノードとしての架空電線の表面を配置する段階、コーティングを形成するために導電体の表面に金属酸化物で少なくとも部分的にアルミニウム表面をコーティングするために有効な時間にわたって陽極酸化溶液を介してカソード及びアノードにわたって電流を印加する段階を含み得る。金属酸化物を有するこのようなコーティングは、セラミックコーティングを含み得る。
【００１７】
一実施形態において、コーティングの電気化学堆積は、０℃から９０℃の間の温度に陽極酸化溶液を維持し、陽極酸化溶液に架空電線の表面の少なくとも一部を含浸し、架空電線に電圧を印加することを含む。陽極酸化溶液は、浴又はタンク内に含められ得る。
【００１８】
カソード、アノード及び陽極酸化溶液を通って流れる電流は、パルス状の直流電流、非パルス状の直流電流及び／又は交流電流を含み得る。パルス電流を用いるとき、平均電位は、通常、６００ボルトを超えない。直流（ＤＣ）を用いるとき、適切な範囲は、１０から４００アンペア／平方フィート及び１５０から６００ボルトである。ある実施形態において、電流は、１５０から６００ボルトの電圧の範囲であるパルス状の直流の平均電圧でパルス状にされ、特定の実施形態においては２５０から５００ボルトであり、特定の実施形態においては４５０ボルトである。非パルス状の電流は、２００から６００ボルトの範囲で望ましくは使用される。
【００１９】
多くの異なるタイプの陽極酸化溶液が使用され得る。例えば、金属、金属、メタロイド、及び／又は非金属元素を含む多様な水溶性又は水分散性の陰イオン種が陽極酸化溶液の成分としての使用に相応しい。代表的な元素には、例えば、チタン、ジルコニウム、亜鉛、バナジウム、ハフニウム、錫、ゲルマニウム、ニオブ、ニッケル、マグネシウム、ベリリウム、セリウム、ガリウム、鉄、イットリウム及びホウ素等（これらの元素の組合せを含む）が含まれ得る。特定の実施形態において、陽極酸化溶液の成分は、チタン及び／又はジルコニウムである。
【００２０】
一実施形態において、陽極酸化溶液は、水、並びにチタン、ジルコニウム、亜鉛、バナジウム、ハフニウム、錫、ゲルマニウム、ニオブ、ニッケル、マグネシウム、ベリリウム、セリウム、ガリウム、鉄、イットリウム及びホウ素からなる群から選択される要素の少なくとも１つの複合フッ化物又はオキシフッ化物を含み得る。特定の実施形態において、このような元素は、チタン及び／又はジルコニウムである。特定の実施形態において、コーティングは、ＩＲを反射性する顔料をさらに含み得る。
【００２１】
他の実施形態において、架空電線の製造方法は、金属酸化物コーティングを提供する段階を含み得る。この方法は、水、酸及び／又は塩を含むリン、並びに、チタン及びジルコニウムから構成される群から選択される元素の水溶性複合金属フッ化物、水分散性複合金属フッ化物、水溶性複合金属オキシフッ化物、及び、水分散性金属オキシフッ化物から構成される群から選択される１つ又はそれ以上の追加の成分を含有する陽極酸化溶液を提供する段階と、陽極酸化溶液にカソードを配置する段階と、陽極酸化溶液にアノードとしてアルミニウム又はアルミニウム合金の表面を有する架空電線を配置する段階と、架空電線の少なくとも表面にチタン酸化物又はジルコニウム酸化物コーティングを形成するために有効な時間にわたって陽極酸化溶液を通ってカソード及びアノードにわたってパルス電流を流す段階と、を含み得る。
【００２２】
金属酸化物コーティングの電気化学堆積は、最終的な導電体上に直接に実現され、又は、架空電線を形成するために、コーティングされた個々のワイヤを撚られる（ストランディング）前に個別に個々の電線をコーティングすることによって実現され得る。特定の実施形態において、導電体の表面のワイヤの全てがコーティングされるようにすることが可能であり、またより経済的には、他の実施形態を介して、導電体の表面の最外のワイヤのみがコーティングされるようにすることも可能である。他の実施形態において、電気化学堆積コーティングは、架空電線の外表面にのみ適用され得る。ここで、導電体自体は、撚られ、電気化学堆積の前に最終形態にされる。電気化学堆積は、バッチ処理、半連続処理、連続処理又はこれらの処理の組合せで行われ得る。
【００２３】
図１、２、３及び４は、コーティングされた表面を含む種々の実施形態に従った種々の架空電線を示す。
【００２４】
図１に見られるように、架空電線１００は、通常、１つ又はそれ以上のワイヤのコア１１０、コア１１０の周りの丸い電線１３０、及びコーティング層１２０を含む。コア１１０は、例えば鋼、インバール鋼、炭素繊維複合体、又は導体体１００に強度を与える他の材料を含む多様な適切な材料から形成され得る。電線１３０は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性材料から作られ得る。このようなアルミニウム合金は、例えば、アルミニウムタイプ１３５０、６０００シリーズの合金アルミニウム、又はアルミニウム−ジルコニウム合金を含み得る。
【００２５】
図２に見られるように、架空電線２００は、通常、丸い導線２１０及びコーティング層２２０を含み得る。繰り返しになるが、特定の実施形態において、導線２１０は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性材料で作られ得る。このようなアルミニウム合金には、例えば、アルミニウムタイプ１３５０、６０００シリーズの合金アルミニウム、又はアルミニウム−ジルコニウム合金が含まれ得る。
【００２６】
図３に見られるように、架空電線３００は、通常、１つ又はそれ以上のワイヤのコア３１０、コア３１０の周囲の台形状の電線３３０及びコーティング層３２０を含み得る。コア３１０は、例えば、鋼（例えば、インバール鋼）、アルミニウム合金（例えば、６００シリーズのアルミニウム合金）、炭素繊維複合体、ガラス繊維複合体、カーボンナノチューブ複合体、又は、架空電線３００に強度を与える他の材料を含む多様な適切な材料で形成され得る。繰り返しになるが、特定の実施形態において、電線３３０は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性材料で作られ得る。このようなアルミニウム合金には、例えば、アルミニウムタイプ１３５０、６０００シリーズの合金アルミニウム、又はアルミニウムージルコニウム合金が含まれ得る。
【００２７】
図４に見られるように、架空電線４００は、通常、台形状の電線４２０及びコーティング層４１０を含むように示される。繰り返しになるが、特定の実施形態において、電線４２０は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性材料で作られ得る。このようなアルミニウム合金には、例えば、アルミニウムタイプ１３５０、６０００シリーズの合金アルミニウム、又はアルミニウム−ジルコニウム合金が含まれ得る。
【００２８】
複合体コア導電体は、有益に、重量比に対するより高い強度及びより高い動作温度において、より低い垂れを提供する。表面修正のために低下した導電体動作温度は、導電体の垂れをさらに低くし、複合体コアのポリマー樹脂の劣化を低下させる。
【００２９】
本明細書に記載される表面修正はまた、温度低下を実現するために、導電体付属品及び架空電線の送電関連製品又は部品と関連して提供され得る。実施例には、端末／終端製品、接合／ジョイント製品、懸架及び支持製品、動作制御／振動製品（所謂、ダンパー）、支え製品（ガイング）、野生生物の保護及び抑止製品、導電体及び圧縮適合修復部品、変電所製品、クランプ、及び、他の送電及び分配付属品が含まれる。このような製品は、オハイオ州クリーブランドのPreformed Line Products (PLP)、及び、サウスカロライナ州のダンカンのAFL等の多くの製造業者から市販されている。
【００３０】
電気化学堆積コーティングは、架空電線の表面に所望の厚さを有し得る。特定の実施形態において、この厚さは、約１ミクロンから約１００ミクロンであり得、特定の実施形態において約１ミクロンから約２５ミクロンであり、特定の実施形態において約５ミクロンから約２０ミクロンである。コーティングの厚さは、驚くことに、導電体に沿って等しいものであり得る。例えば、特定の実施形態において、厚さは、約３ミクロン以下の変動を有し、特定の実施形態において、約２ミクロン以下の変動を有し、特定の実施形態において約１ミクロン以下の変動を有する。本明細書に記載されるようなこのような電気化学堆積コーティングは、白ではない色であり得る。特定の実施形態において、電気化学堆積コーティングの色は、コーティングの厚さ、並びに、チタン酸化物及び／又は亜鉛酸化物等の金属酸化物の相対量に依存して、ブルーグレー及びライトグレーからチャコールグレーまでの色の範囲であり得る。特定の実施形態において、このようなコーティングはまた、電気的に非導電性であえ得る。本明細書で使用されるように“電気的に非導電性”とは、１×１０４Ω・ｃｍ以上である体積抵抗率を意味する。
【００３１】
さらなる詳細な説明なしに、当業者は、前述の詳細な説明及び以下の例示的な実施例を用いて、本明細書に記載されるようなコーティング及び架空電線を製造し、利用し、特許請求の範囲に記載の方法を実施することができると考えられる。以下の実施例は、特許請求の範囲に記載の発明をさらに例示するために与えられる。特許請求の範囲に記載された発明が引用された実施例に記載された特定の条件及び詳細に限定されるものではないことは理解されるべきである。
【００３２】
（導電体の動作温度におけるコーティングの影響を測定するための実験配置）
導電体の動作温度を低減されるために電気化学堆積コーティングの有効性を測定するための実験配置が、以下に記載されるように準備される。電流は、コーティングされたサンプル及びコーティングされていないサンプルを通って印加される。コーティングされたサンプルは、金属酸化物コーティングされたアルミニウム又はアルミニウム合金基板であり得る。コーティングされていないサンプルは、同様のアルミニウム又はアルミニウム合金基板であり得るが、コーティングされていない。試験装置は、図５に示され、主に６０ＨｚのＡＣ電流源、正確なＲＭＳクランプオン電流計、温度データログ記録装置、及びタイマーを含む。試験は、試料の周囲の空気移動を制御するために、６８インチの幅×３３インチの深さの窓のある安全筐体内で行われた。排気フードは、換気用に試験装置の６４インチ上に位置する。
【００３３】
試験される資料は、タイマーによって制御されたリレー制御を介してＡＣ電流源に直列に接続された。タイマーは、試験の時間を制御するために使用された。試料を流れる６０ＨｚのＡＣ電流は、正確なＲＭＳクランプオン電流計によって監視された。熱電対は、試料の表面温度を測定するために使用された。スプリングクランプを用いて、熱電対の先端が、試料の中心表面にしっかりと接触して維持された。熱電対は、温度の連続記録を提供するために、温度データログ記録装置によって監視された。
【００３４】
コーティングされていない基板サンプル及びコーティングされている基板サンプルの両方は、同一の条件下でこの実験配置で温度上昇が試験された。電流は、所定のレベルに設定され、一定の電流がサンプルを流れることを保証するために試験中に監視された。タイマーは、所定の値に設定され、温度データログ記録装置は、１秒あたり１回の読み取りの記録間隔で温度を記録するように設定された。
【００３５】
コーティングされていないサンプル及びコーティングされたサンプルにおける金属成分は、同一の原資料及びアルミニウム１３５０のロットからである。コーティングされていないサンプルの最終的な寸法は、１２．０インチ（Ｌ）×０．５０インチ（Ｗ）×０．０２７インチ（Ｔ）であった。コーティングされたサンプルの最終的な寸法は、１２．０インチ（Ｌ）×０．５０インチ（Ｗ）×０．０２８インチ（Ｔ）であった。厚さの増加は、付けられたコーティングの厚さのためである。
【００３６】
コーティングされていないサンプルは、試験配置にしっかり配置され、サンプルの中心部分に熱電対が固定された。これが完了すると、電流源は、スイッチンオンされ、所望の許容電流負荷レベルまで調節された。これが完了すると、電源が切られた。試験自体に関して、タイマー及び温度データログ記録装置が全て適切に設定されると、タイマーが入れられ、試験を開始する電流源を指導した。所望の電流が、サンプルを通して流れ、温度が上昇し始めた。サンプルの表面温度変化は、温度データログ記録装置によって自動的に記録された。試験期間が終了すると、タイマーによって、試験を終了させる電流源が自動的に停止された。
【００３７】
コーティングされていないサンプルが試験されると、それは、その配置から取り出され、コーティングされたサンプルによって置き換えられた。この試験は、ＡＣ電流源に対する調節を再開しなかった。
【００３８】
温度試験データが次いで温度データログ記録装置からアクセスされ、コンピュータを用いて解析された。コーティングされていないサンプル試験からの結果とコーティングされた試験からの結果の比較は、コーティング材料の比較的な放射率の有効性を決定するために使用された。
【００３９】
（コーティングのフレキシビリティ及び熱安定性を測定する方法）
電気化学堆積コーティングの熱安定性を調べるために、コーティングされたサンプルは、１日から７日間にわたって３２５℃の温度で空気循環オーブンに置かれた。熱劣化が完了した後、サンプルは、２４時間にわたって室温に置かれた。サンプルは、次いで、より大きな寸法からより小さな寸法までの種々の円筒形マンドレル上で曲げられ、コーティングは、マンドレルサイズの各々において可視のクラックについて観察された。結果は、熱劣化の前のコーティングのフレキシビリティと比較された。
【００４０】
（実施例）
（比較例１）
アルミニウムからなるコーティングされていないストリップ（ＡＳＴＭグレード１３５０、寸法：１２．０インチ（Ｌ）×０．５０インチ（Ｗ）×０．０２８インチ（Ｔ））が、以上に記載の試験方法ごとに動作温度で試験された。試験配置は、図５に示される。
【００４１】
（実施例１）
比較例１に記載されたアルミニウムからなる同一のストリップは、チタン酸化物の電気化学堆積コーティングでコーティングされた（Henkel社からAlodine EC2として市販されている）。コーティング前のサンプルの寸法は、１２．０インチ（Ｌ）×０．５０インチ（Ｗ）×０．０２８インチ（Ｔ）であった。コーティングの厚さは、１２〜１５ミクロンであった。サンプルは、次いで、以上に記載された試験によって動作温度の低下について試験された。チタン酸化物コーティングサンプルは、以下の表１に纏められるように、コーティングされていないサンプル（比較例１）と比較して大幅に低い動作温度を示すことが見出された。
【００４２】
（表１：コーティングされたサンプル及びコーティングされていないサンプルにおける動作温度低下データ）
【００４３】
【表１】
2016515281.tif 000003
【００４４】
（比較例２）
比較例１に記載されるアルミニウムからなる同一のストリップが陽極酸化された。陽極酸化層の厚さは、８〜１０ミクロンであった。陽極酸化コーティングのフレキシビリティは、以上に記載されたようにマンドレル屈曲試験を行うことによって試験された。フレキシビリティ試験はまた、１日から７日間にわたって３２５℃における熱劣化後に行われた。
【００４５】
（比較例３）
比較例１に記載されたアルミニウムからなる同一のストリップは、はけ塗りで、水中に４０％のケイ酸ナトリウム溶液を含むコーティング（７５重量％）及び亜鉛酸化物（２５％）がコーティングされた。コーティング厚さは、約２０ミクロンであった。コーティングのフレキシビリティは、以上に記載されるようなマンドレル屈曲試験を行うことによって試験された。フレキシビリティ試験はまた、１日から７日間にわたって３２５℃における熱劣化後に行われた。
【００４６】
フレキシビリティ試験データは、以下の表２に纏められる。電気化学的に堆積されたチタン酸化物コーティングを有するサンプルは、陽極酸化コーティング及びＺｎＯはけ塗りコーティングを用いたケイ酸ナトリウムの各々と比較して非常に良好なフレキシビリティを示した。
【００４７】
さらに、１日から７日間にわたって３２５℃における熱劣化を有するチタン酸化物のフレキシビリティの変化はなかった。
【００４８】
（表２：種々のコーティングされたサンプルのフレキシビリティ及び熱安定性データ）
【００４９】
【表２】
2016515281.tif 000004
【００５０】
特定の実施形態が特許請求の範囲に記載の発明を示すために選択されたが、当業者は、種々の変更又は修正が、添付の特許請求の範囲に画定される発明の範囲から逸脱することなく、そこでなされ得ることを理解するだろう。
【符号の説明】
【００５１】
１００  架空電線
１１０  コア
１２０  コーティング層
１３０  導線
２００  架空電線
２１０  導線
２２０  コーティング層
３００  架空電線
３１０  コア
３２０  コーティング層
３３０  導線
４００  架空電線
４１０  コーティング層
４２０  導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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