JPH0121563B2 - - Google Patents
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- JPH0121563B2 JPH0121563B2 JP57231373A JP23137382A JPH0121563B2 JP H0121563 B2 JPH0121563 B2 JP H0121563B2 JP 57231373 A JP57231373 A JP 57231373A JP 23137382 A JP23137382 A JP 23137382A JP H0121563 B2 JPH0121563 B2 JP H0121563B2
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- Japan
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- superconducting wire
- superconductor
- compound
- diffusion barrier
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物超電導線の改良に係り、インサ
イチユ（In−Situ）型化合物超電導線における内
部安定化構造のものを得んとするものである。
イチユ（In−Situ）型化合物超電導線における内
部安定化構造のものを得んとするものである。
従来の化合物超電導線は第１図ａ又はｂに示す
如く超電導体１がマトリツクス２内に埋込まれて
いる超電導線３の外側に半田などを介して安定化
金属５を被覆しているものである。
如く超電導体１がマトリツクス２内に埋込まれて
いる超電導線３の外側に半田などを介して安定化
金属５を被覆しているものである。
然しながらかかる超電導線においては次の如き
問題を生ずるものであつた。
問題を生ずるものであつた。
(1) 超電導線と安定化金属との密着性において十
分なものがえられず、且つこの両者の境界面の
熱抵抗が大きくなるため多量の安定化金属を複
合する必要がある。これによつて導体電流密度
が低下する。
分なものがえられず、且つこの両者の境界面の
熱抵抗が大きくなるため多量の安定化金属を複
合する必要がある。これによつて導体電流密度
が低下する。
(2) 安定化金属は超電導体の拡散反応を行つた後
にハンダ付等により付加されるため、超電導線
に歪を生じ易くその歪が許容範囲内（ε＜0.4
％）でないと超電導特性が低下する。
にハンダ付等により付加されるため、超電導線
に歪を生じ易くその歪が許容範囲内（ε＜0.4
％）でないと超電導特性が低下する。
(3) 拡散反応後安定化銅を付加する製造工程であ
るため、React ＆ Wind方式の超電導マグ
ネツトに適用せざるを得なかつた。実際には、
例えばダイポールマグネツトのような曲げ径の
小さな部分のあるコイルにはReact ＆
Wind方式では巻線設計することが出来ない。
従つてWind ＆ React方式の巻線が可能な
超電導線が要求されているものであつた。
るため、React ＆ Wind方式の超電導マグ
ネツトに適用せざるを得なかつた。実際には、
例えばダイポールマグネツトのような曲げ径の
小さな部分のあるコイルにはReact ＆
Wind方式では巻線設計することが出来ない。
従つてWind ＆ React方式の巻線が可能な
超電導線が要求されているものであつた。
本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究
を行つた結果、インサイチユ型化合物超電導線に
おいて、拡散障壁を介して安定化金属を設け、こ
の安定化金属とは別側の壁面がインサイチユ法に
よる不連続超電導体と長手方向に沿つて部分的に
結合している安定化構造の超電導線を見出したも
のである。即ち本発明は拡散障壁を介して安定化
金属を配列せる化合物超電導線において、該拡散
障壁面がインサイチユ法によつて形成した長手方
向に沿つて不連続な化合物超電導体と部分的に結
合したことを特徴とするものである。
を行つた結果、インサイチユ型化合物超電導線に
おいて、拡散障壁を介して安定化金属を設け、こ
の安定化金属とは別側の壁面がインサイチユ法に
よる不連続超電導体と長手方向に沿つて部分的に
結合している安定化構造の超電導線を見出したも
のである。即ち本発明は拡散障壁を介して安定化
金属を配列せる化合物超電導線において、該拡散
障壁面がインサイチユ法によつて形成した長手方
向に沿つて不連続な化合物超電導体と部分的に結
合したことを特徴とするものである。
本発明を図面により詳細に説明する。第２図ａ
及びｂに示す如く不連続の超導電体１がマトリツ
クス２内に埋込まれ、且つ超電導体１の１部が拡
散障壁６上で超電導体を形成していない部分を塞
ぐが如くに接しており、その反対側に安定化材５
を配設したものである。
及びｂに示す如く不連続の超導電体１がマトリツ
クス２内に埋込まれ、且つ超電導体１の１部が拡
散障壁６上で超電導体を形成していない部分を塞
ぐが如くに接しており、その反対側に安定化材５
を配設したものである。
この超電導体は拡散障壁面上にも超電導体が形
成されるインサイチユ型化合物超電導体であり、
超電導フイラメント相互は局部的に連続している
か或はマトリツクス中にて分断されているもので
ある。
成されるインサイチユ型化合物超電導体であり、
超電導フイラメント相互は局部的に連続している
か或はマトリツクス中にて分断されているもので
ある。
まず超電導体はNb3Sn、V3Ga、Nb3Ga、
Nb3Alなどにより形成されている。
Nb3Alなどにより形成されている。
又拡散障壁は安定化金属へマトリツクス金属か
らの汚染するのを防止するために設けたものであ
り、Nb、Ta、Ｖなどの金属を適用する。
らの汚染するのを防止するために設けたものであ
り、Nb、Ta、Ｖなどの金属を適用する。
本発明はこの拡散障壁とインサイチユ法によつ
て形成された超電導体とが局部的に接合している
ことを要件とする。その理由は 熱的には拡散障壁の熱伝度率がブロンズより
102〜103倍すぐれているため超電導体から安定
化金属や冷媒への熱伝達が改善される。
て形成された超電導体とが局部的に接合している
ことを要件とする。その理由は 熱的には拡散障壁の熱伝度率がブロンズより
102〜103倍すぐれているため超電導体から安定
化金属や冷媒への熱伝達が改善される。
電気的には拡散障壁の電気抵抗がブロンズよ
り102〜103倍低いため、電流の移送や電流のバ
イパス役立つ。
り102〜103倍低いため、電流の移送や電流のバ
イパス役立つ。
電磁気的にもシールド電流のカツト、磁束変
化のダイピング作用、ヒステリシス損の軽減な
どに作用し、磁気的不安定性を解消する導体を
提供する。
化のダイピング作用、ヒステリシス損の軽減な
どに作用し、磁気的不安定性を解消する導体を
提供する。
更に拡散障壁自体が化合物超電導体を形成して
いる場合には、該化合物とフイラメント化合物と
が一体化していることが要件である。その反面拡
散障壁が化合物超電導体を形成していない場合、
例えばTaを障壁材として、Nb3Snをインサイチ
ユ超電導線にするとTa壁面にNb3Snが部分的に
接合された如き形態を示す。この場合の要件も上
述と同様に一体化していることが要件である。
いる場合には、該化合物とフイラメント化合物と
が一体化していることが要件である。その反面拡
散障壁が化合物超電導体を形成していない場合、
例えばTaを障壁材として、Nb3Snをインサイチ
ユ超電導線にするとTa壁面にNb3Snが部分的に
接合された如き形態を示す。この場合の要件も上
述と同様に一体化していることが要件である。
又安定化金属としては電気伝導率及び熱伝導率
の優れていることが必要であり、Cu、Al、Ag、
Auなどを適用する。なお安定化金属５の配置は
１個に限らず第３図に示す如くマトリツクス２内
に数個分散して設けてもよい。
の優れていることが必要であり、Cu、Al、Ag、
Auなどを適用する。なお安定化金属５の配置は
１個に限らず第３図に示す如くマトリツクス２内
に数個分散して設けてもよい。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例
銅粉にバナジウム粉が35wt％になるように配
合し、アーク炉にて溶解して30mmφのインゴツト
を得た。このインゴツトの中央部に11.1mmφの孔
をあけ、この中にNbにて外被された11mmφの銅
棒を挿入し密着せした。この複合体を２mmφまで
減面加工を行い圧延して0.15mmφ×５mmのテープ
とし、このテープにGaをメツキを施し600℃にて
50時間加熱して、本発明超電導線をえた。
合し、アーク炉にて溶解して30mmφのインゴツト
を得た。このインゴツトの中央部に11.1mmφの孔
をあけ、この中にNbにて外被された11mmφの銅
棒を挿入し密着せした。この複合体を２mmφまで
減面加工を行い圧延して0.15mmφ×５mmのテープ
とし、このテープにGaをメツキを施し600℃にて
50時間加熱して、本発明超電導線をえた。
本発明品と比較するために上記の30mmφのイン
ゴツトを減面加工して0.13mm×５mmのテープと
し、このテープにGaを10mmメツキをし、600℃に
て50時間加熱した。次いでこのテープの両面に半
田（厚さ2μｍ）を介して層さ8μｍの銅テープを
貼着して比較例超電導線をえた。
ゴツトを減面加工して0.13mm×５mmのテープと
し、このテープにGaを10mmメツキをし、600℃に
て50時間加熱した。次いでこのテープの両面に半
田（厚さ2μｍ）を介して層さ8μｍの銅テープを
貼着して比較例超電導線をえた。
斯くして得た本発明品と比較例品について
V3Ga化合物層を比較したが、この両者はほとん
ど同一の厚さと面積を有していた。
V3Ga化合物層を比較したが、この両者はほとん
ど同一の厚さと面積を有していた。
又この両者の超電導特性として臨界電流を
4.2K、12.5Tの条件より10本測定した。その結果
は次の通りである。即ち (1) 本発明品は10本共に675A±5Aの通電が可能
であつた。
4.2K、12.5Tの条件より10本測定した。その結果
は次の通りである。即ち (1) 本発明品は10本共に675A±5Aの通電が可能
であつた。
(2) 従来品は10本中８本は500A±50Aの通電が
可能であつたが、残２本は597Aで常電導状態
に転移すると同時に抵抗熱によつて溶断した。
可能であつたが、残２本は597Aで常電導状態
に転移すると同時に抵抗熱によつて溶断した。
本発明超電導線が優れた特性を示す原因は、安
定化金属が障壁層を介してマトリツクス及び化合
物超電導体と金属的に結合しているためであると
共に半田等を使用しないため熱を発生することが
ないためである。
定化金属が障壁層を介してマトリツクス及び化合
物超電導体と金属的に結合しているためであると
共に半田等を使用しないため熱を発生することが
ないためである。
以上詳述した如く本発明によればインサイチユ
法により次の如き効果を有するものである。
法により次の如き効果を有するものである。
(1) 複合基材（超電導体、マトリツクス、障壁
材、安定化金属）がすべて金属的に結合してい
るため、電気的及び熱的に優れた超電導線をえ
た。
材、安定化金属）がすべて金属的に結合してい
るため、電気的及び熱的に優れた超電導線をえ
た。
(2) 半田付によるボイド及びメツキによるボイド
がないため超電導線における長手方向の特性が
均一になる。
がないため超電導線における長手方向の特性が
均一になる。
(3) 安定化材を内蔵しているため熱的、電気的、
電磁気的特性にすぐれた電気容量が増大する。
電磁気的特性にすぐれた電気容量が増大する。
第１図ａ及びｂは従来の化合物超電導線の側断
面図、第２図ａ及びｂは本発明化合物超電導線の
１例を示す側断面図、第３図は本発明化合物超電
導線の他の例を示す断面図である。 １……超電導体、２……マリリツクス、３……
超電導線、４……半田層、５……安定化金属、６
……拡散障壁。
面図、第２図ａ及びｂは本発明化合物超電導線の
１例を示す側断面図、第３図は本発明化合物超電
導線の他の例を示す断面図である。 １……超電導体、２……マリリツクス、３……
超電導線、４……半田層、５……安定化金属、６
……拡散障壁。
Claims (1)
- １ 拡散障壁を介して安定化金属を少なくとも１
箇所配列せるインサイチユ型化合物超電導線にお
いて、前記拡散障壁面が該障壁面上以外に形成し
た化合物超電導体と長手方向に沿つて部分的に結
合したことを特徴とする化合物超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231373A JPS59121707A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 化合物超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57231373A JPS59121707A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 化合物超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121707A JPS59121707A (ja) | 1984-07-13 |
| JPH0121563B2 true JPH0121563B2 (ja) | 1989-04-21 |
Family
ID=16922599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57231373A Granted JPS59121707A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 化合物超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121707A (ja) |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57231373A patent/JPS59121707A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59121707A (ja) | 1984-07-13 |
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