JPH04292877A - 超電導線の接合方法 - Google Patents
超電導線の接合方法Info
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- JPH04292877A JPH04292877A JP3056681A JP5668191A JPH04292877A JP H04292877 A JPH04292877 A JP H04292877A JP 3056681 A JP3056681 A JP 3056681A JP 5668191 A JP5668191 A JP 5668191A JP H04292877 A JPH04292877 A JP H04292877A
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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)
- Ceramic Products (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物高温超電導材
料を用いた超電導線の接合方法に関するものである。
料を用いた超電導線の接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、より高い臨界温度を示す超電導材
料として、セラミックス系、すなわち、酸化物系の超電
導体が注目されている。中でも、イットリウム系が９０
Ｋ、ビスマス系が１１０Ｋ、タリウム系が１２０Ｋ程度
の高い臨界温度を有し、実用化が期待されている。
料として、セラミックス系、すなわち、酸化物系の超電
導体が注目されている。中でも、イットリウム系が９０
Ｋ、ビスマス系が１１０Ｋ、タリウム系が１２０Ｋ程度
の高い臨界温度を有し、実用化が期待されている。
【０００３】これらの高温超電導材料は、ケーブル、ブ
スバー、パワーリード、およびコイルなどに応用するこ
とが考えられている。
スバー、パワーリード、およびコイルなどに応用するこ
とが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の高温超電導材料を応用しようとする場合、長尺で安定
した特性の線を得る必要があるばかりでなく、大電流を
確保した状態で、接合を安定化または超電導化する必要
がある。特に、コイルの用途に対しては、永久電流接合
が必要となる。この永久電流接合においては、超電導線
同志を直接に接合し、超電導電流を流す必要があり、か
つ超電導線材の臨界電流が接合部において低下しないこ
とが必要である。
の高温超電導材料を応用しようとする場合、長尺で安定
した特性の線を得る必要があるばかりでなく、大電流を
確保した状態で、接合を安定化または超電導化する必要
がある。特に、コイルの用途に対しては、永久電流接合
が必要となる。この永久電流接合においては、超電導線
同志を直接に接合し、超電導電流を流す必要があり、か
つ超電導線材の臨界電流が接合部において低下しないこ
とが必要である。
【０００５】図６は、酸化物超電導体の周りに金属被覆
が設けられて構成されているテープ状超電導線の接続の
ための端末処理を示すための平面図である。図６を参照
して、この例においては、テープ状超電導線の端部およ
び金属被覆の剥離により形成される端面を超電導線の幅
方向と平行に形成させている。図６を参照して、テープ
状超電導線２３の端部の接合部では、厚み方向の図面手
前側の金属被覆を剥離することにより、超電導体２１が
露出している。図６においては図示されていないが、こ
の超電導体２１の図面奥側には、金属被覆が残された状
態になっている。この残された金属被覆および超電導体
２１の端面２３ａは、幅方向と平行になるように形成さ
れている。また図面手前側の金属被覆を剥離することに
より形成される金属被覆の端面２３ｂも、幅方向と平行
になるように形成されている。
が設けられて構成されているテープ状超電導線の接続の
ための端末処理を示すための平面図である。図６を参照
して、この例においては、テープ状超電導線の端部およ
び金属被覆の剥離により形成される端面を超電導線の幅
方向と平行に形成させている。図６を参照して、テープ
状超電導線２３の端部の接合部では、厚み方向の図面手
前側の金属被覆を剥離することにより、超電導体２１が
露出している。図６においては図示されていないが、こ
の超電導体２１の図面奥側には、金属被覆が残された状
態になっている。この残された金属被覆および超電導体
２１の端面２３ａは、幅方向と平行になるように形成さ
れている。また図面手前側の金属被覆を剥離することに
より形成される金属被覆の端面２３ｂも、幅方向と平行
になるように形成されている。
【０００６】図７は、このような図６に示す状態のテー
プ状超電導線同志を重ね合わせ接合した状態を示す断面
図である。図７を参照して、テープ状超電導線２３とテ
ープ状超電導線２６とが接合されており、テープ状超電
導２３の先端の端面２３ａは、テープ状超電導線２６の
金属被覆２５の端面２６ｂと突き合わされている。また
テープ状超電導線２３の金属被覆２２の端面２３ｂは、
テープ状超電導線２６の先端の端面２６ａと突き合わさ
れた状態で接合されている。
プ状超電導線同志を重ね合わせ接合した状態を示す断面
図である。図７を参照して、テープ状超電導線２３とテ
ープ状超電導線２６とが接合されており、テープ状超電
導２３の先端の端面２３ａは、テープ状超電導線２６の
金属被覆２５の端面２６ｂと突き合わされている。また
テープ状超電導線２３の金属被覆２２の端面２３ｂは、
テープ状超電導線２６の先端の端面２６ａと突き合わさ
れた状態で接合されている。
【０００７】図６に示すような端末処理で、接合させた
場合、図７に示すように、超電導体２１および超電導体
２４の接合部分の層が、超電導体２１および２４の層に
対しずれた状態で接合されるという問題があった。この
結果、このような接合部において、臨界電流が低下する
という問題を生じた。
場合、図７に示すように、超電導体２１および超電導体
２４の接合部分の層が、超電導体２１および２４の層に
対しずれた状態で接合されるという問題があった。この
結果、このような接合部において、臨界電流が低下する
という問題を生じた。
【０００８】この発明の目的は、このような超電導線の
接合部における臨界電流の低下を抑制することのできる
接合方法を提供することにある。
接合部における臨界電流の低下を抑制することのできる
接合方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の接合方法は、
金属被覆された酸化物超電導体よりなるテープ状超電導
線同志を接合するための方法であり、接合されるべき１
対のテープ状超電導線の端面近傍の接合部分の厚み方向
一方側の金属被覆部分を剥離し超電導体を露出させるス
テップと、露出した超電導体同志を重ね合わせて接合す
るステップとを備えている。
金属被覆された酸化物超電導体よりなるテープ状超電導
線同志を接合するための方法であり、接合されるべき１
対のテープ状超電導線の端面近傍の接合部分の厚み方向
一方側の金属被覆部分を剥離し超電導体を露出させるス
テップと、露出した超電導体同志を重ね合わせて接合す
るステップとを備えている。
【００１０】この発明に従えば、超電導体を露出するス
テップにおいては、接合されるべき１対のテープ状超電
導線の端面をそれぞれ幅方向に対して所定の角度傾斜さ
せて形成する。これとともに、端面近傍の接合部分の厚
み方向一方側の金属被覆部分を剥離し、その結果形成さ
れる金属被覆の端面が超電導線の端面と平行または対称
な角度傾斜するように超電導体を露出させる。
テップにおいては、接合されるべき１対のテープ状超電
導線の端面をそれぞれ幅方向に対して所定の角度傾斜さ
せて形成する。これとともに、端面近傍の接合部分の厚
み方向一方側の金属被覆部分を剥離し、その結果形成さ
れる金属被覆の端面が超電導線の端面と平行または対称
な角度傾斜するように超電導体を露出させる。
【００１１】またこの発明に従えば、超電導体同志を重
ね合わせて接合するステップにおいて、テープ状超電導
線の傾斜した端面を接合されるべき相手側のテープ状超
電導線の一方側の金属被覆の傾斜した端面に突き合わせ
た状態とする。
ね合わせて接合するステップにおいて、テープ状超電導
線の傾斜した端面を接合されるべき相手側のテープ状超
電導線の一方側の金属被覆の傾斜した端面に突き合わせ
た状態とする。
【００１２】この発明において、超電導体同志の接合は
、超電導体同志を重ね合わせて塑性加工または押圧加工
した後に、熱処理して超電導体同志を接合させることが
できる。
、超電導体同志を重ね合わせて塑性加工または押圧加工
した後に、熱処理して超電導体同志を接合させることが
できる。
【００１３】この発明において、テープ状超電導線の接
合部分の処理は、幅方向の金属被覆のみの部分を除去し
て行なうことが好ましい。
合部分の処理は、幅方向の金属被覆のみの部分を除去し
て行なうことが好ましい。
【００１４】
【発明の作用効果】この発明の接合方法では、接合され
るべき１対のテープ状超電導線の端面とこれに突き合わ
される金属被覆の傾斜した端面が、ともに傾斜した状態
で突き合わされるため、超電導体の接合部の境界面が長
くなり、図７に示すような超電導体の接合部分における
折曲がりを少なくすることができる。このため、接合部
両端において、臨界電流の低下を少なくすることができ
る。
るべき１対のテープ状超電導線の端面とこれに突き合わ
される金属被覆の傾斜した端面が、ともに傾斜した状態
で突き合わされるため、超電導体の接合部の境界面が長
くなり、図７に示すような超電導体の接合部分における
折曲がりを少なくすることができる。このため、接合部
両端において、臨界電流の低下を少なくすることができ
る。
【００１５】したがって、この発明に従えば、信頼性の
高い超電導体の接合を行なうことができ、コイルの永久
電流接合や大電流導体の接合として用いることが可能で
ある。
高い超電導体の接合を行なうことができ、コイルの永久
電流接合や大電流導体の接合として用いることが可能で
ある。
【００１６】したがって、この発明の接合方法は、ケー
ブル、ブスバー、パワーリードおよびマグネットなどの
種々の用途に最適な超電導線の接合方法として利用する
ことができる。特に永久電流モードのマグネット用線材
の接合には非常に有効なものである。
ブル、ブスバー、パワーリードおよびマグネットなどの
種々の用途に最適な超電導線の接合方法として利用する
ことができる。特に永久電流モードのマグネット用線材
の接合には非常に有効なものである。
【００１７】
【実施例】実施例１
Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８０：０．４１：
２．０１：２．２１：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、主に２２１
２相および非超電導相からなる粉末を準備した。
２．０１：２．２１：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、主に２２１
２相および非超電導相からなる粉末を準備した。
【００１８】この粉末に対して、大気中８００℃、２時
間の脱ガス処理を施した。この粉末を、外径１２ｍｍ、
内径８ｍｍの銀パイプで被覆し、直径１ｍｍまで伸線加
工し、０．１７ｍｍの厚みまで圧延加工した。この線材
を８４０℃、５０時間熱処理し焼結した。
間の脱ガス処理を施した。この粉末を、外径１２ｍｍ、
内径８ｍｍの銀パイプで被覆し、直径１ｍｍまで伸線加
工し、０．１７ｍｍの厚みまで圧延加工した。この線材
を８４０℃、５０時間熱処理し焼結した。
【００１９】このようにして得られたテープ状超電導線
を図１に示す。図１を参照して、超電導体１の周りに金
属被覆２を設けて、テープ状超電導線３が構成されてい
る。
を図１に示す。図１を参照して、超電導体１の周りに金
属被覆２を設けて、テープ状超電導線３が構成されてい
る。
【００２０】図２は、図１のテープ状超電導線の端部の
金属被覆を剥離した状態を示す平面図である。図２を参
照して、テープ状超電導線３の先端の端面３ａは幅方向
に対し所定の角度で傾斜するように切断され形成されて
いる。また超電導体１の幅方向両側の金属被覆のみの部
分は除去されている。また酸化物超電導体１上の金属被
覆を剥離することによって、超電導体１が露出されてい
る。この金属被覆の剥離の際に、金属被覆の剥離によっ
て形成される金属被覆の端面３ｂが、テープ状超電導線
の先端の端面３ａと平行になるように傾斜して形成され
ている。
金属被覆を剥離した状態を示す平面図である。図２を参
照して、テープ状超電導線３の先端の端面３ａは幅方向
に対し所定の角度で傾斜するように切断され形成されて
いる。また超電導体１の幅方向両側の金属被覆のみの部
分は除去されている。また酸化物超電導体１上の金属被
覆を剥離することによって、超電導体１が露出されてい
る。この金属被覆の剥離の際に、金属被覆の剥離によっ
て形成される金属被覆の端面３ｂが、テープ状超電導線
の先端の端面３ａと平行になるように傾斜して形成され
ている。
【００２１】図３は、図２に示す状態のテープ状超電導
線同志を重ね合わせ接合した状態を示す平面図である。 図２と同様にして端末を処理したもう１つのテープ状超
電導線６の先端の端面６ａを、テープ状超電導線３の金
属被覆の端面３ｂに突き合わせ、また図３には図示され
ないが、テープ状超電導線３の先端の端面３ａは、テー
プ状超電導線６の金属被覆の端面６ｂに突き合わせた状
態で重ね合わされている。
線同志を重ね合わせ接合した状態を示す平面図である。 図２と同様にして端末を処理したもう１つのテープ状超
電導線６の先端の端面６ａを、テープ状超電導線３の金
属被覆の端面３ｂに突き合わせ、また図３には図示され
ないが、テープ状超電導線３の先端の端面３ａは、テー
プ状超電導線６の金属被覆の端面６ｂに突き合わせた状
態で重ね合わされている。
【００２２】超電導体は、それぞれ長手方向の長さで１
０ｍｍ重ね合わされた状態となっている。この状態で、
５０トンの圧力で押圧し、全体が０．１５ｍｍの厚みに
なるようにした。この線材を、８４０℃、５０時間熱処
理した。
０ｍｍ重ね合わされた状態となっている。この状態で、
５０トンの圧力で押圧し、全体が０．１５ｍｍの厚みに
なるようにした。この線材を、８４０℃、５０時間熱処
理した。
【００２３】この線材の接合部の臨界電流を測定したと
ころ、液体窒素温度で臨界電流は、２５〜３５Ａであっ
た。この値は、この線材の液体窒素温度における臨界電
流と同等であり、信頼性の高い接合が得られていること
がわかった。
ころ、液体窒素温度で臨界電流は、２５〜３５Ａであっ
た。この値は、この線材の液体窒素温度における臨界電
流と同等であり、信頼性の高い接合が得られていること
がわかった。
【００２４】実施例２
Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８２：０．４３：
２．００：２．０７：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、主に２２１
２相および非超電導相からなる粉末を準備した。
２．００：２．０７：３．００の組成を持つように、酸
化物または炭酸塩を混合し、熱処理により、主に２２１
２相および非超電導相からなる粉末を準備した。
【００２５】この粉末に対して、大気中８００℃、２時
間の脱ガス処理を施した。
間の脱ガス処理を施した。
【００２６】この粉末は、外径１２ｍｍ、内径８ｍｍの
銀パイプで被覆し、直径１ｍｍまで伸線加工した。この
線材は、さらに０．１７ｍｍの厚みまで圧延加工した。 圧延加工後は、この線材を８５０℃で５０時間熱処理し
た。
銀パイプで被覆し、直径１ｍｍまで伸線加工した。この
線材は、さらに０．１７ｍｍの厚みまで圧延加工した。 圧延加工後は、この線材を８５０℃で５０時間熱処理し
た。
【００２７】得られた線材は、図１に示すのと同様のテ
ープ状超電導線であり、このテープ状超電導線の端末を
、図４に示すように処理した。図４を参照して、テープ
状超電導線１３の先端の端面１３ａが幅方向に対して所
定の角度傾斜するように切断し、次に、超電導体１１上
の金属被覆を剥離して、超電導体１１を露出させた。 この際、この金属被覆の剥離により形成される金属被覆
の端面１３ｂが、先端の端面１３ａに対し対称な角度と
なるように傾斜するように金属被覆を剥離させた。この
結果、図４に示すように、三角形状の超電導体１１が露
出した。
ープ状超電導線であり、このテープ状超電導線の端末を
、図４に示すように処理した。図４を参照して、テープ
状超電導線１３の先端の端面１３ａが幅方向に対して所
定の角度傾斜するように切断し、次に、超電導体１１上
の金属被覆を剥離して、超電導体１１を露出させた。 この際、この金属被覆の剥離により形成される金属被覆
の端面１３ｂが、先端の端面１３ａに対し対称な角度と
なるように傾斜するように金属被覆を剥離させた。この
結果、図４に示すように、三角形状の超電導体１１が露
出した。
【００２８】図５は、図４に示す状態のテープ状超電導
線同志を重ね合わせ接合した状態を示す平面図である。 図に示すテープ状超電導線１３と同様に端末処理したも
う１つのテープ状超電導線６の先端の端面６ａを、テー
プ状超電導線１３の金属被覆の端面１３ｂに突き合わせ
、またテープ状超電導線１３の先端の端面１３ａを、テ
ープ状超電導線１６の金属被覆の端面１６ｂに突き合わ
せた状態で、それぞれの超電導体を重ね合わせている。 この状態で、３０トンの荷重を押圧し、８４０℃、５０
時間の熱処理を施した。
線同志を重ね合わせ接合した状態を示す平面図である。 図に示すテープ状超電導線１３と同様に端末処理したも
う１つのテープ状超電導線６の先端の端面６ａを、テー
プ状超電導線１３の金属被覆の端面１３ｂに突き合わせ
、またテープ状超電導線１３の先端の端面１３ａを、テ
ープ状超電導線１６の金属被覆の端面１６ｂに突き合わ
せた状態で、それぞれの超電導体を重ね合わせている。 この状態で、３０トンの荷重を押圧し、８４０℃、５０
時間の熱処理を施した。
【００２９】この線材の接合部の臨界電流を測定したと
ころ、液体窒素温度で臨界電流は、３０〜４０Ａであっ
た。この値は、この線材の液体窒素温度における臨界電
流と同等であり、信頼性の高い接合が得られていること
がわかった。
ころ、液体窒素温度で臨界電流は、３０〜４０Ａであっ
た。この値は、この線材の液体窒素温度における臨界電
流と同等であり、信頼性の高い接合が得られていること
がわかった。
【図１】この発明の一実施例に用いるテープ状超電導線
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】図１のテープ状超電導線の端部の金属被覆を剥
離した状態を示す平面図である。
離した状態を示す平面図である。
【図３】図２に示す状態のテープ状超電導線同志を重ね
合わせ接合した状態を示す平面図である。
合わせ接合した状態を示す平面図である。
【図４】この発明の他の実施例に用いるテープ状超電導
線の端部の金属被覆を剥離した状態を示す平面図である
。
線の端部の金属被覆を剥離した状態を示す平面図である
。
【図５】図４に示す状態のテープ状超電導線同志を重ね
合わせ接合した状態を示す平面図である。
合わせ接合した状態を示す平面図である。
【図６】テープ状超電導線の端部および金属被覆の剥離
により形成される端面を幅方向と平行に形成した比較の
テープ状超電導線を示す平面図である。
により形成される端面を幅方向と平行に形成した比較の
テープ状超電導線を示す平面図である。
【図７】図６に示す状態のテープ状超電導線同志を重ね
合わせ接合した状態を示す断面図である。
合わせ接合した状態を示す断面図である。
１ 超電導体
２ 金属被覆
３，６ テープ状超電導線
３ａ，６ａ テープ状超電導線の先端の端面３ｂ，６
ｂ テープ状超電導線の剥離された金属被覆の端面 １１ 超電導体 １３，１６ テープ状超電導線 １３ａ，１６ａ テープ状超電導線の先端の端面１３
ｂ，１６ｂ テープ状超電導線の剥離された金属被覆
の端面
ｂ テープ状超電導線の剥離された金属被覆の端面 １１ 超電導体 １３，１６ テープ状超電導線 １３ａ，１６ａ テープ状超電導線の先端の端面１３
ｂ，１６ｂ テープ状超電導線の剥離された金属被覆
の端面
Claims (1)
- 【請求項１】 金属被覆された酸化物超電導体よりな
るテープ状超電導線同志を接合するための方法であって
、接合されるべき１対のテープ状超電導線の端面をそれ
ぞれ幅方向に対して所定の角度傾斜させて形成するとと
もに、端面近傍の接合部分の厚み方向一方側の金属被覆
部分を剥離し、その結果形成される金属被覆の端面が前
記超電導線の端面と平行または対称な角度傾斜するよう
に超電導体を露出するステップと、前記テープ状超電導
線の傾斜した端面を接合されるべき相手側のテープ状超
電導線の前記一方側の金属被覆の傾斜した端面に突き合
わせた状態で、前記露出した超電導体同志を重ね合わせ
て接合するステップとを備える、超電導線の接合方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056681A JPH04292877A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 超電導線の接合方法 |
| AU11018/92A AU653983B2 (en) | 1991-02-25 | 1992-02-18 | Junction between wires employing oxide superconductors and joining method therefor |
| FI920803A FI920803A7 (fi) | 1991-02-25 | 1992-02-24 | Fog mellan traodar av oxidsupraledare och foerfarande foer sammanfogande av dessa |
| EP92103099A EP0501394B2 (en) | 1991-02-25 | 1992-02-24 | Junction between wires employing oxide superconductors and joining method therefor |
| DE69202275T DE69202275T3 (de) | 1991-02-25 | 1992-02-24 | Verbindung zwischen Drähten unter Verwendung von Oxid-Supraleitern und Methode für die Verbindung. |
| US08/446,349 US5949131A (en) | 1991-02-25 | 1995-05-22 | Junction between wires employing oxide superconductors and joining method therefor |
| US09/112,970 US6194226B1 (en) | 1991-02-25 | 1998-07-09 | Junction between wires employing oxide superconductors and joining method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056681A JPH04292877A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 超電導線の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04292877A true JPH04292877A (ja) | 1992-10-16 |
Family
ID=13034173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056681A Pending JPH04292877A (ja) | 1991-02-25 | 1991-03-20 | 超電導線の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04292877A (ja) |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056681A patent/JPH04292877A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001031 |