JPH04120776A - 超電導体部材 - Google Patents
超電導体部材Info
- Publication number
- JPH04120776A JPH04120776A JP2240137A JP24013790A JPH04120776A JP H04120776 A JPH04120776 A JP H04120776A JP 2240137 A JP2240137 A JP 2240137A JP 24013790 A JP24013790 A JP 24013790A JP H04120776 A JPH04120776 A JP H04120776A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- cylinder
- superconductor
- stress
- alleviate
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- Pending
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、例えば磁気シールド装置等に用いられる円筒
形状や板状の超電導体部材に関するものである。
形状や板状の超電導体部材に関するものである。
［従来の技術］
従来、超電導体のマイスナー効果を利用して極低磁場空
間を形成する方法が知られている。この種の磁気シール
ドにおいては、円筒等の中空体や平板状の金属基体上に
ビスマス系等の酸化物超電導体層を積層した紹雷１往部
絣が田いられ不−信用にあたっては液体窒素等によって
超電導体部材を超電導体の臨界温度以下に冷却すること
によって、マイスナー効果か得られる。
間を形成する方法が知られている。この種の磁気シール
ドにおいては、円筒等の中空体や平板状の金属基体上に
ビスマス系等の酸化物超電導体層を積層した紹雷１往部
絣が田いられ不−信用にあたっては液体窒素等によって
超電導体部材を超電導体の臨界温度以下に冷却すること
によって、マイスナー効果か得られる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記のような従来の超電導体部材において、酸
化物超電導体は機械強度が小さく、熱衝撃により破壊し
やすいという問題点があった。特に、金属基体上に超電
導体層が形成されて複合化されている場合には、両者の
熱膨張率の差によって更に破壊されやすくなり、超電導
体の膜厚を１００μｍ以上とした場合には、金属基体に
合わせて超電導体が変形できず、破壊してしまうことが
多かった。
化物超電導体は機械強度が小さく、熱衝撃により破壊し
やすいという問題点があった。特に、金属基体上に超電
導体層が形成されて複合化されている場合には、両者の
熱膨張率の差によって更に破壊されやすくなり、超電導
体の膜厚を１００μｍ以上とした場合には、金属基体に
合わせて超電導体が変形できず、破壊してしまうことが
多かった。
前述したように、超電導体部材は臨界温度まで冷却して
用いられるわけであるから、室温〜液体窒素温度間のヒ
ートサイクルは避けることはできず、熱衝撃による破壊
は実用上大きな問題となっている。
用いられるわけであるから、室温〜液体窒素温度間のヒ
ートサイクルは避けることはできず、熱衝撃による破壊
は実用上大きな問題となっている。
この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ リ
、 宕 廻 〜 六Ｖイ太 望ν１【 ノ巨 ＦＩＦ
Ｆｊｌ 消 し − ｋ ヰ ノ ／ｙ ＋Ｌ 酩の
応力を緩和して破壊を防ぐことのできる超電導体部材を
提供することを目的とするものである。
、 宕 廻 〜 六Ｖイ太 望ν１【 ノ巨 ＦＩＦ
Ｆｊｌ 消 し − ｋ ヰ ノ ／ｙ ＋Ｌ 酩の
応力を緩和して破壊を防ぐことのできる超電導体部材を
提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
本発明の超電導体部材は、金属基体上に超電導体層が積
層されて複合化された壁面もしくは超電導体のみからな
る壁面で構成された中空形状又は板状の超電導体部材で
あり、上記の課題を達成するために、前記壁面に、曲面
からなる凹部及び／又は凸部が設けられたことを特徴と
するものである。
層されて複合化された壁面もしくは超電導体のみからな
る壁面で構成された中空形状又は板状の超電導体部材で
あり、上記の課題を達成するために、前記壁面に、曲面
からなる凹部及び／又は凸部が設けられたことを特徴と
するものである。
［作用］
金属基体上に超電導体が形成されている場合、例えば平
板状の部材であれば熱膨張率の差によりそり変える等の
形状変化が起こる。部材が小さく、超電導体の厚さが薄
い場合には、このような変形によって応力が緩和され破
壊が免れることもある。しかし、部材が大きく、超電導
体の膜厚が厚い場合や円筒等のように形が拘束されてい
る場合には、変形が起きにくく、そのままでは変形によ
る応力緩和が期待できない。
板状の部材であれば熱膨張率の差によりそり変える等の
形状変化が起こる。部材が小さく、超電導体の厚さが薄
い場合には、このような変形によって応力が緩和され破
壊が免れることもある。しかし、部材が大きく、超電導
体の膜厚が厚い場合や円筒等のように形が拘束されてい
る場合には、変形が起きにくく、そのままでは変形によ
る応力緩和が期待できない。
そこで、本発明ては、超電導体部材の壁面に曲面からな
る凹部及び／又は凸部を設けることにより、この凹部、
凸部に応力を集中させて変形を生じやすくしている。即
ち、形状の拘束か穏やかとなって塑性ひずみ成分が増す
分だけ弾性ひずみ成分が減少し、これにより応力が低下
して破壊が回避される。
る凹部及び／又は凸部を設けることにより、この凹部、
凸部に応力を集中させて変形を生じやすくしている。即
ち、形状の拘束か穏やかとなって塑性ひずみ成分が増す
分だけ弾性ひずみ成分が減少し、これにより応力が低下
して破壊が回避される。
本発明による超電導体部材の形状としては、具体的には
次のような基本形状が考えられる。
次のような基本形状が考えられる。
１、円筒の中心軸がジグザグになるように円筒壁面を波
打たせた形状。（第１図参照、波、１）２、円筒の軸方
向に径の大ぎい山部２ａと小さい径の小さい谷部２ｂを
設けた形状。（第２図参照） ３、円筒にスパイラル状の溝３又は突起部を設けた形状
。（第３図参照） 以上の１〜３の形状は、円筒軸方向に伸縮が起こりやす
く、軸方向の応力緩和に効果的である。
打たせた形状。（第１図参照、波、１）２、円筒の軸方
向に径の大ぎい山部２ａと小さい径の小さい谷部２ｂを
設けた形状。（第２図参照） ３、円筒にスパイラル状の溝３又は突起部を設けた形状
。（第３図参照） 以上の１〜３の形状は、円筒軸方向に伸縮が起こりやす
く、軸方向の応力緩和に効果的である。
４、円筒の軸全長にわたって円周方向に波４を打たせた
形状。（第４図参照） ４の形状は円周方向の応力緩和に効果的である。
形状。（第４図参照） ４の形状は円周方向の応力緩和に効果的である。
５、壁面に小突起５ａ、５ｂを多数設けた形状。（第５
図（ａ） 、 （ｂ）参照）６、壁面にくぼみ６ａ、
６ｂを多数設けた形状。（第６図（ａ） 、 （ｂ）
参照）５．６の形状は、円筒やその他の中空体、あるい
は板等種々の形状に通用できる。
図（ａ） 、 （ｂ）参照）６、壁面にくぼみ６ａ、
６ｂを多数設けた形状。（第６図（ａ） 、 （ｂ）
参照）５．６の形状は、円筒やその他の中空体、あるい
は板等種々の形状に通用できる。
［実施例］
実施例＝１
直径４８０ｍｍ 、長さ１５００ｍｍ、厚さｌｌ１ｌＩ
１１の銀製の円筒を用意し、円筒内部からローラーで加
工して円筒軸方向に直径５００ｍｍとなる ４個の山２
ａを設け、第２図に示されるような壁面曲面からなる凹
凸を有する円筒形状とした。この銀円筒（金属基体）に
超電導体原料を吹き付け、その後熱処理を施して厚さ２
００μｍのビスマス系超電導体層（Ｂｉ２５ｒ２Ｃａ、
Ｃｕ２Ｏ，）を形成し、超電導体円筒を作製した。
１１の銀製の円筒を用意し、円筒内部からローラーで加
工して円筒軸方向に直径５００ｍｍとなる ４個の山２
ａを設け、第２図に示されるような壁面曲面からなる凹
凸を有する円筒形状とした。この銀円筒（金属基体）に
超電導体原料を吹き付け、その後熱処理を施して厚さ２
００μｍのビスマス系超電導体層（Ｂｉ２５ｒ２Ｃａ、
Ｃｕ２Ｏ，）を形成し、超電導体円筒を作製した。
得られた超電導体円筒を液体窒素中に急に浸漬したが、
見かけ上クランクの発生等の変化は見られなかった。更
に、これを室温まで戻して、液体窒素中に浸漬すること
を１００回行なったが、やはり異常は認められなかった
。また、液体窒素中における超電導体の特性は１回目の
冷却から１００回目の冷却時までほとんど差か見られな
かった。
見かけ上クランクの発生等の変化は見られなかった。更
に、これを室温まで戻して、液体窒素中に浸漬すること
を１００回行なったが、やはり異常は認められなかった
。また、液体窒素中における超電導体の特性は１回目の
冷却から１００回目の冷却時までほとんど差か見られな
かった。
比較例、１
直径４８０ｍ１Ｑ、長さ１５００＋ｎｍ、厚さ１ｍｍの
銀の円筒を用意し、壁面に加工を行なわすに、実施例１
と同様の方法でビスマス系の超電導体層を形成し、超電
導体円筒を作製した。これを実施例１と同様な速さで液
体窒素中に浸漬したところ、円周上に座屈破壊が生じて
いた。
銀の円筒を用意し、壁面に加工を行なわすに、実施例１
と同様の方法でビスマス系の超電導体層を形成し、超電
導体円筒を作製した。これを実施例１と同様な速さで液
体窒素中に浸漬したところ、円周上に座屈破壊が生じて
いた。
実施例＝２
３５０＋ｎｍ角のステンレス板上に５０ｍｍおきに直径
ｌＯｍｎ＋の半球状の突起を設け、この表面に３００＋
＋＋ｍ ｘ３００ｍｍ 、厚さ０．２ｍｍの銀板を押圧
された状態で載置し、銀板表面に超電導原料を塗布した
。そして、そのまま熱処理を施して、突起状の歪をもっ
たビスマス系の超電導体板を作製した６得られた超電導
体板を液体窒素中に急に浸漬したか、見かけ上クラック
の発生等の変化は見られなかフた。更に、これを室温ま
で戻して、液体窒素中に浸漬することを１００回行なっ
たが、やはり異常は認められなかった。また、液体窒素
中における超電導体の特性は １回目の冷却から１００
回目の冷却時までほとんと差か見られなかった。
ｌＯｍｎ＋の半球状の突起を設け、この表面に３００＋
＋＋ｍ ｘ３００ｍｍ 、厚さ０．２ｍｍの銀板を押圧
された状態で載置し、銀板表面に超電導原料を塗布した
。そして、そのまま熱処理を施して、突起状の歪をもっ
たビスマス系の超電導体板を作製した６得られた超電導
体板を液体窒素中に急に浸漬したか、見かけ上クラック
の発生等の変化は見られなかフた。更に、これを室温ま
で戻して、液体窒素中に浸漬することを１００回行なっ
たが、やはり異常は認められなかった。また、液体窒素
中における超電導体の特性は １回目の冷却から１００
回目の冷却時までほとんと差か見られなかった。
比較例
３００ｍｍ Ｘ ３００＋＋＋ｍ 、厚さ０．２ｍｍの
銀板上に超電導原料を塗布し、これをステンレス板上に
固定して熱処理を行ない、平滑な超電導体板を作製した
。
銀板上に超電導原料を塗布し、これをステンレス板上に
固定して熱処理を行ない、平滑な超電導体板を作製した
。
これをステンレスに拘束されたまま液体窒素に浸漬した
ところ、ところところにひびが生していた。
ところ、ところところにひびが生していた。
比較例 ２
３００ｍｍ ｘ ３００＋ｎ＋１１．厚さ０．２ｍｍの
銀板上に超電導原料を塗布し、これをそのまま熱処理し
たところ、かなり湾曲した超電導体板が得られた。この
超電導体板を液体窒素中に浸漬してもクラック等の発生
は見られなかったが、湾曲が大きく、冷却のために予め
準備した３１０ｍｍ Ｘ ３１０ＩＩ１ｍ ｘ ３０ｍ
ｍの容器に納めることができす、別途大きな冷却容器か
必要であった。
銀板上に超電導原料を塗布し、これをそのまま熱処理し
たところ、かなり湾曲した超電導体板が得られた。この
超電導体板を液体窒素中に浸漬してもクラック等の発生
は見られなかったが、湾曲が大きく、冷却のために予め
準備した３１０ｍｍ Ｘ ３１０ＩＩ１ｍ ｘ ３０ｍ
ｍの容器に納めることができす、別途大きな冷却容器か
必要であった。
［発明の効果］
以上のように、本発明では、超電導体部材の壁面に曲面
からなる凹部及び／又は凸部を設けて変形を生じやすく
することにより、応力の緩和を図っているので、室温〜
液体窒素温度のヒートサイクルが繰り返されても、熱応
力による部材の破壊が回避される。
からなる凹部及び／又は凸部を設けて変形を生じやすく
することにより、応力の緩和を図っているので、室温〜
液体窒素温度のヒートサイクルが繰り返されても、熱応
力による部材の破壊が回避される。
本発明によれば、熱衝撃によって破損しにくい大型の超
電導体円筒等が得られるので、マイスナー効果を利用し
た磁気シールド等の分野で升席に有益である。
電導体円筒等が得られるので、マイスナー効果を利用し
た磁気シールド等の分野で升席に有益である。
第１図、第２図、第３図、第４図、第５図（ａ）（ｂ）
、第６図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ本発明による
超電導体部材の基本形状を示す説明図である。 ［主要部分の符号の説明］ １．４・・・・・・・・・波 ２ａ・・・・・・・・・・・・山部 ２ｂ・・・・・・・・・・・・谷部 ３・・・・・・・・・・・・・・・溝 ５ａ、５ｂ・・・突起部 ６ａ、６ｂ・・・くは′み
、第６図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ本発明による
超電導体部材の基本形状を示す説明図である。 ［主要部分の符号の説明］ １．４・・・・・・・・・波 ２ａ・・・・・・・・・・・・山部 ２ｂ・・・・・・・・・・・・谷部 ３・・・・・・・・・・・・・・・溝 ５ａ、５ｂ・・・突起部 ６ａ、６ｂ・・・くは′み
Claims (1)
- 超電導体からなる壁面又は金属基体上に超電導体層が積
層されたものからなる壁面で構成された中空状又は板状
の超電導体部材において、前記壁面に、曲面からなる凹
部及び／又は凸部が設けられていることを特徴とする超
電導体部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2240137A JPH04120776A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 超電導体部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2240137A JPH04120776A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 超電導体部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120776A true JPH04120776A (ja) | 1992-04-21 |
Family
ID=17055052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2240137A Pending JPH04120776A (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 超電導体部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04120776A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650385B1 (ko) * | 2006-02-24 | 2006-11-28 | 박완수 | 도심의 철도차량기지를 활용한 아일랜드식 골프장 및골프연습장의 설치구조 |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP2240137A patent/JPH04120776A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100650385B1 (ko) * | 2006-02-24 | 2006-11-28 | 박완수 | 도심의 철도차량기지를 활용한 아일랜드식 골프장 및골프연습장의 설치구조 |
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