JPH05279140A - 酸化物超電導体の接合方法 - Google Patents
酸化物超電導体の接合方法Info
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- JPH05279140A JPH05279140A JP7674092A JP7674092A JPH05279140A JP H05279140 A JPH05279140 A JP H05279140A JP 7674092 A JP7674092 A JP 7674092A JP 7674092 A JP7674092 A JP 7674092A JP H05279140 A JPH05279140 A JP H05279140A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低い接触抵抗率で酸化物超電導体からなる導
体と他の導体とをハンダ付けする方法を提供する。 【構成】 銀コーティング２ａ、２ｂが形成された酸化
物超電導体１の両端部に、銅電極４、４′をそれぞれ接
合させるに際し、接合材として融点が１００℃以下のハ
ンダ５か、または銀を２重量％〜５重量％含むＳｎ−Ｐ
ｂ系ハンダ５を用いる。
体と他の導体とをハンダ付けする方法を提供する。 【構成】 銀コーティング２ａ、２ｂが形成された酸化
物超電導体１の両端部に、銅電極４、４′をそれぞれ接
合させるに際し、接合材として融点が１００℃以下のハ
ンダ５か、または銀を２重量％〜５重量％含むＳｎ−Ｐ
ｂ系ハンダ５を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導体からな
る導体を他の導体に接合するための方法に関し、特に、
電力、輸送、高エネルギー、医療およびエレクトロニク
ス等の分野において酸化物超電導体を配設するに際し、
接触抵抗を低く抑えて他の導体と接合するための方法に
関する。
る導体を他の導体に接合するための方法に関し、特に、
電力、輸送、高エネルギー、医療およびエレクトロニク
ス等の分野において酸化物超電導体を配設するに際し、
接触抵抗を低く抑えて他の導体と接合するための方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】酸化
物超電導体からなる導体と他の導体（たとえば金属な
ど）とを接合させる場合、まず、酸化物超電導体の表面
を蒸着法やスパッタ法により銀等でメタライズすること
が好ましい。
物超電導体からなる導体と他の導体（たとえば金属な
ど）とを接合させる場合、まず、酸化物超電導体の表面
を蒸着法やスパッタ法により銀等でメタライズすること
が好ましい。
【０００３】このようなメタライズに関して、たとえ
ば、銀または金によるメタライズがＡｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．５２（２１），２３ Ｍａｙ １９８８
に報告されている。メタライズにより酸化物超電導体の
表面には数μｍの厚さの金属膜が形成される。金または
銀を用いたメタライズにより、接触抵抗を比較的低く抑
えて接合を行なうことができる。
ば、銀または金によるメタライズがＡｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．５２（２１），２３ Ｍａｙ １９８８
に報告されている。メタライズにより酸化物超電導体の
表面には数μｍの厚さの金属膜が形成される。金または
銀を用いたメタライズにより、接触抵抗を比較的低く抑
えて接合を行なうことができる。
【０００４】このようなメタライズの後、超電導体は、
メタライズにより形成された金属膜を介して他の導体に
ハンダ付けされる。このハンダ付けにおいては、従来、
一般にＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダが用いられている。
メタライズにより形成された金属膜を介して他の導体に
ハンダ付けされる。このハンダ付けにおいては、従来、
一般にＰｂ−Ｓｎ共晶ハンダが用いられている。
【０００５】しかしながら、従来のハンダを用いた接合
方法では、ハンダ付け作業者の技術、特に作業に要する
時間によって、接合された酸化物超電導体と金属との接
触抵抗に大きなばらつきが生じた。また、接合後の接触
抵抗率は、１０-3Ω・ｃｍ2程度と比較的高いものであ
った。
方法では、ハンダ付け作業者の技術、特に作業に要する
時間によって、接合された酸化物超電導体と金属との接
触抵抗に大きなばらつきが生じた。また、接合後の接触
抵抗率は、１０-3Ω・ｃｍ2程度と比較的高いものであ
った。
【０００６】本発明の目的は、作業者の技術に左右され
ることなく、低い接触抵抗率で酸化物超電導体からなる
導体と他の導体とを接合させる方法を提供することにあ
る。
ることなく、低い接触抵抗率で酸化物超電導体からなる
導体と他の導体とを接合させる方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】上述したよう
な問題が生じる原因を調査したところ、ハンダ付け時に
メタライズした金属が溶融ハンダ中に溶解するという現
象が生じ、そのためにメタライズされた金属が通電に対
して不都合なまでに薄くなったり、あるいは消失したり
することが判明した。
な問題が生じる原因を調査したところ、ハンダ付け時に
メタライズした金属が溶融ハンダ中に溶解するという現
象が生じ、そのためにメタライズされた金属が通電に対
して不都合なまでに薄くなったり、あるいは消失したり
することが判明した。
【０００８】メタライズされた金属膜は薄すぎると接触
抵抗が高くなる一方、厚くしすぎても接触抵抗を低減さ
せる効果は飽和するので作業時間およびコストの面から
考えると非能率的であり現実にそぐわない。よって、メ
タライズ金属の膜厚には最適値が存在し、たとえば銀に
よるメタライズの場合、３〜１０μｍである。このよう
な膜厚において、ハンダ付け作業を行ない、接触抵抗を
低く抑えることが作業時間およびコストの面から考えて
も望ましいことであった。
抵抗が高くなる一方、厚くしすぎても接触抵抗を低減さ
せる効果は飽和するので作業時間およびコストの面から
考えると非能率的であり現実にそぐわない。よって、メ
タライズ金属の膜厚には最適値が存在し、たとえば銀に
よるメタライズの場合、３〜１０μｍである。このよう
な膜厚において、ハンダ付け作業を行ない、接触抵抗を
低く抑えることが作業時間およびコストの面から考えて
も望ましいことであった。
【０００９】以上に示した本発明者による知見および考
察の結果、本発明者は、メタライズされた金属の膜厚
が、ハンダ付けの作業時間に左右されない方法について
検討を行なった。検討の結果、まず、メタライズによる
金属膜に接する溶融ハンダの温度が高いほど、ハンダ中
に金属膜が溶解していく速度が速く、温度が低いほど溶
解速度が低いことを見出した。さらに検討を重ねた結
果、本発明者は、溶融温度が１００℃以下のハンダ材な
ら長時間のハンダ付け作業でも金属膜の厚みはほとんど
変化しないことを見出し、第１の発明を完成させるに至
った。
察の結果、本発明者は、メタライズされた金属の膜厚
が、ハンダ付けの作業時間に左右されない方法について
検討を行なった。検討の結果、まず、メタライズによる
金属膜に接する溶融ハンダの温度が高いほど、ハンダ中
に金属膜が溶解していく速度が速く、温度が低いほど溶
解速度が低いことを見出した。さらに検討を重ねた結
果、本発明者は、溶融温度が１００℃以下のハンダ材な
ら長時間のハンダ付け作業でも金属膜の厚みはほとんど
変化しないことを見出し、第１の発明を完成させるに至
った。
【００１０】すなわち、第１の発明に従う酸化物超電導
体の接合方法は、酸化物超電導体からなる第１の導体を
その表面に形成された金属膜を介して第２の導体に接合
させる方法であって、接合材として融点が１００℃以下
のハンダを用いることを特徴とする。
体の接合方法は、酸化物超電導体からなる第１の導体を
その表面に形成された金属膜を介して第２の導体に接合
させる方法であって、接合材として融点が１００℃以下
のハンダを用いることを特徴とする。
【００１１】第１の発明において用いるハンダは、融点
が１００℃以下のもので良好に金属と接着し、抵抗の低
いものであれば特に限定されないが、たとえば、Ｂｉ
（５０％）−Ｐｂ（２８％）−Ｓｎ（２２％）の組成を
有するローズ合金（融点７６℃、凝固範囲７７℃〜９４
℃）およびＢｉ（５０±１％）−Ｐｂ（２４±１％）−
Ｓｎ（１４±１％）−Ｃｄ（１２±１％）の組成を有す
るウッド合金（融点６５℃、凝固範囲６６℃〜７１℃）
は、融点が十分低く、熱湯を加熱源としても十分にその
接着作業を行なうことができ、しかも安価で導電性にも
優れているため、好ましいハンダ材として用いることが
できる。
が１００℃以下のもので良好に金属と接着し、抵抗の低
いものであれば特に限定されないが、たとえば、Ｂｉ
（５０％）−Ｐｂ（２８％）−Ｓｎ（２２％）の組成を
有するローズ合金（融点７６℃、凝固範囲７７℃〜９４
℃）およびＢｉ（５０±１％）−Ｐｂ（２４±１％）−
Ｓｎ（１４±１％）−Ｃｄ（１２±１％）の組成を有す
るウッド合金（融点６５℃、凝固範囲６６℃〜７１℃）
は、融点が十分低く、熱湯を加熱源としても十分にその
接着作業を行なうことができ、しかも安価で導電性にも
優れているため、好ましいハンダ材として用いることが
できる。
【００１２】なお、第１の発明において、ハンダの溶融
温度がこのように低いと、メタライズした金属や複合金
属のハンダとの濡れ性が悪くなることもあり得るので、
ハンダ付けに際して接合面に超音波をあてながら接合を
行なってもよい。また、メタライズが複合金属である場
合、濡れ性がさほど向上しない可能性もあり得るので、
その場合は複合金属の表面に薄くＳｎ−Ｐｂハンダをコ
ーティングしてから接合を行なってもよい。
温度がこのように低いと、メタライズした金属や複合金
属のハンダとの濡れ性が悪くなることもあり得るので、
ハンダ付けに際して接合面に超音波をあてながら接合を
行なってもよい。また、メタライズが複合金属である場
合、濡れ性がさほど向上しない可能性もあり得るので、
その場合は複合金属の表面に薄くＳｎ−Ｐｂハンダをコ
ーティングしてから接合を行なってもよい。
【００１３】一方、さらに検討を行なった結果、金属膜
に接する溶融ハンダ中に銀が既に固溶しており、たとえ
ば、銀の溶融度の上限近くまで溶融ハンダ中に銀が含ま
れていれば銀皮膜が溶解されることはないとの結論に至
った。そして、銀を２重量％以上５重量％以下含むＳｎ
−Ｐｂ系ハンダを用いれば、ハンダ中に溶解する銀皮膜
の量はごくわずかであり、ハンダ付け作業に必要な時間
内ではその量はほぼ無視できることを見出し、第２の発
明を完成させるに至った。
に接する溶融ハンダ中に銀が既に固溶しており、たとえ
ば、銀の溶融度の上限近くまで溶融ハンダ中に銀が含ま
れていれば銀皮膜が溶解されることはないとの結論に至
った。そして、銀を２重量％以上５重量％以下含むＳｎ
−Ｐｂ系ハンダを用いれば、ハンダ中に溶解する銀皮膜
の量はごくわずかであり、ハンダ付け作業に必要な時間
内ではその量はほぼ無視できることを見出し、第２の発
明を完成させるに至った。
【００１４】すなわち、第２の発明に従う酸化物超電導
体の接合方法は、酸化物超電導体からなる第１の導体を
その表面に形成された銀皮膜を介して第２の導体に接合
させる方法であって、接合材として銀を２重量％〜５重
量％含むＳｎ−Ｐｂ系ハンダを用いることを特徴とす
る。
体の接合方法は、酸化物超電導体からなる第１の導体を
その表面に形成された銀皮膜を介して第２の導体に接合
させる方法であって、接合材として銀を２重量％〜５重
量％含むＳｎ−Ｐｂ系ハンダを用いることを特徴とす
る。
【００１５】第２の発明に用いられるハンダに含有され
る銀の量は、２重量％より少ない場合、ハンダ付けに際
して銀皮膜が溶解され、結果的に超電導体と銀との接触
抵抗がかなり高くなってしまう。また、銀の添加量が５
重量％を超えると、融点が高くなり、ハンダ付けの作業
に支障が生じる。
る銀の量は、２重量％より少ない場合、ハンダ付けに際
して銀皮膜が溶解され、結果的に超電導体と銀との接触
抵抗がかなり高くなってしまう。また、銀の添加量が５
重量％を超えると、融点が高くなり、ハンダ付けの作業
に支障が生じる。
【００１６】銀を上記範囲で含むＳｎ−Ｐｂ系ハンダ
は、良好に銀皮膜と接着し、超電導体からなる導体と他
の導体を接合させることができる。また、この発明に従
うハンダは抵抗も低いため、接合に際して接触抵抗も低
く抑えることができる。
は、良好に銀皮膜と接着し、超電導体からなる導体と他
の導体を接合させることができる。また、この発明に従
うハンダは抵抗も低いため、接合に際して接触抵抗も低
く抑えることができる。
【００１７】第２の発明において用いるＳｎ−Ｐｂ系ハ
ンダは、特に限定されるものではないが、たとえば、Ｐ
ｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｓｂ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃｄ、およ
びＰｂ−Ｓｎ−Ｉｎなどがある。これらの合金に、この
発明に従って、銀を２重量％〜５重量％の範囲で適当な
量添加すればよい。
ンダは、特に限定されるものではないが、たとえば、Ｐ
ｂ−Ｓｎ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｓｂ、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｃｄ、およ
びＰｂ−Ｓｎ−Ｉｎなどがある。これらの合金に、この
発明に従って、銀を２重量％〜５重量％の範囲で適当な
量添加すればよい。
【００１８】第１および第２の発明において、酸化物超
電導体は、イットリウム系、ビスマス系およびタリウム
系等の酸化物超電導体を含む。
電導体は、イットリウム系、ビスマス系およびタリウム
系等の酸化物超電導体を含む。
【００１９】第１および第２の発明において、酸化物超
電導体の表面に形成される金属膜は、たとえば銀または
金等により形成されることが好ましい。また、この金属
膜の厚さは、上述したように３〜１０μｍが好ましく、
５μｍがより好ましい。
電導体の表面に形成される金属膜は、たとえば銀または
金等により形成されることが好ましい。また、この金属
膜の厚さは、上述したように３〜１０μｍが好ましく、
５μｍがより好ましい。
【００２０】第１および第２の発明において、酸化物超
電導体に接合される導体は、たとえば、金属の他、表面
をメタライズされた別の酸化物超電導体とすることもで
きる。この発明の方法は、金属と酸化物超電導体とを接
合させる場合のみならず、複数の酸化物超電導体を束ね
て接合する場合にも適用することができる。
電導体に接合される導体は、たとえば、金属の他、表面
をメタライズされた別の酸化物超電導体とすることもで
きる。この発明の方法は、金属と酸化物超電導体とを接
合させる場合のみならず、複数の酸化物超電導体を束ね
て接合する場合にも適用することができる。
【００２１】
実施例１ 一方向凝固法により作製した線状のビスマス系超電導体
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に、銀を５μｍの厚みでスパッタコーティ
ングした。得られた線材は図１（ａ）に示すとおりであ
り、ビスマス系超電導体１の両端部には、銀コーティン
グ２ａ、２ｂがそれぞれ形成されている。
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に、銀を５μｍの厚みでスパッタコーティ
ングした。得られた線材は図１（ａ）に示すとおりであ
り、ビスマス系超電導体１の両端部には、銀コーティン
グ２ａ、２ｂがそれぞれ形成されている。
【００２２】次に、線材について８４０℃で１５時間、
熱処理を行なった後、Ｉｎ４４％、Ｓｎ４２％、Ｃｄ１
４％からなる融点が９３℃のハンダを用いて線材の両端
部に銅電極をそれぞれハンダ付けした。ハンダ付けに際
しては、銅電極のハンダに対する濡れ性を向上させるた
め、接着面に超音波ハンダごてにより超音波をあてた。
熱処理を行なった後、Ｉｎ４４％、Ｓｎ４２％、Ｃｄ１
４％からなる融点が９３℃のハンダを用いて線材の両端
部に銅電極をそれぞれハンダ付けした。ハンダ付けに際
しては、銅電極のハンダに対する濡れ性を向上させるた
め、接着面に超音波ハンダごてにより超音波をあてた。
【００２３】ハンダ付けの後得られた線材を図１（ｂ）
に示す。ビスマス系超電導体１において、銀コーティン
グが施された部分は、銅電極４、４′に形成された孔に
それぞれ通され、ハンダ材５によってそれぞれの銅電極
に接合されている。
に示す。ビスマス系超電導体１において、銀コーティン
グが施された部分は、銅電極４、４′に形成された孔に
それぞれ通され、ハンダ材５によってそれぞれの銅電極
に接合されている。
【００２４】液体窒素中にて銅電極４、４′間に１００
Ａの直流電流を流し、電極間の電圧を測定して接触抵抗
率を計算したところ、１０-8Ω・ｃｍ2 と低かった。ま
た、電極間に１９０Ａの電流を１００時間クエンチさせ
ることなく流すことができた。
Ａの直流電流を流し、電極間の電圧を測定して接触抵抗
率を計算したところ、１０-8Ω・ｃｍ2 と低かった。ま
た、電極間に１９０Ａの電流を１００時間クエンチさせ
ることなく流すことができた。
【００２５】実施例２ 一方向凝固法により作製した線状のビスマス系超電導体
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に銀を５μｍの厚みでスパッタコーティン
グした。得られた線材は図１（ａ）に示すとおりであ
る。
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に銀を５μｍの厚みでスパッタコーティン
グした。得られた線材は図１（ａ）に示すとおりであ
る。
【００２６】次に、線材について８４０℃で１５時間、
熱処理を行なった後、Ｂｉ（５０±１％）−Ｐｂ（２４
±１％）−Ｓｎ（１４±１％）−Ｃｄ（１２±１％）か
らなる融点が６５℃のウッド合金を用いて線材の両端部
に銅電極をそれぞれハンダ付けした。ハンダ付けに際し
ては銀被膜のハンダによる濡れ性を向上させるため、接
合面に超音波ハンダごてにより超音波をあてた。ハンダ
付けの後、得られた線材は図１（ｂ）に示すとおりであ
る。
熱処理を行なった後、Ｂｉ（５０±１％）−Ｐｂ（２４
±１％）−Ｓｎ（１４±１％）−Ｃｄ（１２±１％）か
らなる融点が６５℃のウッド合金を用いて線材の両端部
に銅電極をそれぞれハンダ付けした。ハンダ付けに際し
ては銀被膜のハンダによる濡れ性を向上させるため、接
合面に超音波ハンダごてにより超音波をあてた。ハンダ
付けの後、得られた線材は図１（ｂ）に示すとおりであ
る。
【００２７】液体窒素中にて銅電極間に１００Ａの直流
電流を流し、電極間の電圧を測定して接触抵抗率を計算
したところ、１０-9Ω・ｃｍ2 と低かった。また、電極
間に１９０Ａの電流を１００時間クエンチさせることな
く流すことができた。
電流を流し、電極間の電圧を測定して接触抵抗率を計算
したところ、１０-9Ω・ｃｍ2 と低かった。また、電極
間に１９０Ａの電流を１００時間クエンチさせることな
く流すことができた。
【００２８】実施例３ 一方向凝固法にて作製した１．５ｍｍφ×１００ｍｍ長
のビスマス系超電導線材（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ
ｘ、臨界電流Ｉｃ：２００Ａ）の表面全体に銀を５μｍ
の厚みでスパッタコーティングした後、８４０℃で１５
時間熱処理した。
のビスマス系超電導線材（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ
ｘ、臨界電流Ｉｃ：２００Ａ）の表面全体に銀を５μｍ
の厚みでスパッタコーティングした後、８４０℃で１５
時間熱処理した。
【００２９】このようにして得られた線材を１０本束ね
て２枚の銀テープで固定し、線材間をＢｉ（５０±１
％）−Ｐｂ（２４±１％）−Ｓｎ（１４±１％）−Ｃｄ
（１２±１％）からなる融点が６５℃のウッド合金で接
着させた。ハンダ付けに際しては、銀コーティングのハ
ンダとの濡れ性をよくするために、接着面に超音波ハン
ダごてにより超音波をあてた。
て２枚の銀テープで固定し、線材間をＢｉ（５０±１
％）−Ｐｂ（２４±１％）−Ｓｎ（１４±１％）−Ｃｄ
（１２±１％）からなる融点が６５℃のウッド合金で接
着させた。ハンダ付けに際しては、銀コーティングのハ
ンダとの濡れ性をよくするために、接着面に超音波ハン
ダごてにより超音波をあてた。
【００３０】液体窒素中に接着した線材全体を浸漬し１
９５Ａの直流電流を流したところ、超電導状態を保った
まま１００時間クエンチさせることなく流すことができ
た。
９５Ａの直流電流を流したところ、超電導状態を保った
まま１００時間クエンチさせることなく流すことができ
た。
【００３１】比較例１ 一方向凝固法により作製した線状のビスマス系超電導体
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に銀を５μｍの厚みでスパッタコーティン
グして図１（ａ）に示すような線材を得た。
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に銀を５μｍの厚みでスパッタコーティン
グして図１（ａ）に示すような線材を得た。
【００３２】次に、線材について８４０℃で１５時間、
熱処理を行なった後、Ｉｎ５２％、Ｓｎ４８％からなる
融点が１１８℃のハンダを用いて、線材の両端部に図１
（ｂ）に示すようにして銅電極をそれぞれハンダ付けし
た。ハンダ付けに際しては、銀被膜のハンダに対する濡
れ性を向上させるため、上記と同様にして接合面に超音
波をあてた。
熱処理を行なった後、Ｉｎ５２％、Ｓｎ４８％からなる
融点が１１８℃のハンダを用いて、線材の両端部に図１
（ｂ）に示すようにして銅電極をそれぞれハンダ付けし
た。ハンダ付けに際しては、銀被膜のハンダに対する濡
れ性を向上させるため、上記と同様にして接合面に超音
波をあてた。
【００３３】液体窒素中にて銅電極間に１０Ａの直流電
流を流し、電極間の電圧を測定して接触抵抗率を計算し
たところ、１０-3Ω・ｃｍ2 と高かった。また、電極間
に３０Ａの電流を通電したところ、ジュール発熱により
超電導体は溶断した。
流を流し、電極間の電圧を測定して接触抵抗率を計算し
たところ、１０-3Ω・ｃｍ2 と高かった。また、電極間
に３０Ａの電流を通電したところ、ジュール発熱により
超電導体は溶断した。
【００３４】比較例２ 一方向凝固法にて作製した１．５ｍｍφ×１００ｍｍ長
のビスマス系超電導線材（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ
ｘ、臨界電流Ｉｃ：２００Ａ）の表面全体に銀を５μｍ
の厚みでスパッタコーティングした後、８４０℃で１５
時間熱処理した。
のビスマス系超電導線材（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ
ｘ、臨界電流Ｉｃ：２００Ａ）の表面全体に銀を５μｍ
の厚みでスパッタコーティングした後、８４０℃で１５
時間熱処理した。
【００３５】このようにして得られた線材を１０本束ね
て２枚の銀テープで固定し、線材間をＩｎ５２％、Ｓｎ
４８％からなる融点が１１８℃のハンダで接着させた。
ハンダ付けに際しては、銀コーティングのハンダとの濡
れ性をよくするために、接合面に上記と同様にして超音
波をあてた。
て２枚の銀テープで固定し、線材間をＩｎ５２％、Ｓｎ
４８％からなる融点が１１８℃のハンダで接着させた。
ハンダ付けに際しては、銀コーティングのハンダとの濡
れ性をよくするために、接合面に上記と同様にして超音
波をあてた。
【００３６】液体窒素中に接着させた線材全体を浸漬
し、１Ａの直流電流を通じたところ、線材に電圧が発生
した。これは結合した銀テープと超電導線材の接触抵抗
が高いため、銀テープから超電導線材に電流が流れ移ら
なかったためであり、発生電圧は銀の抵抗によるもので
あった。
し、１Ａの直流電流を通じたところ、線材に電圧が発生
した。これは結合した銀テープと超電導線材の接触抵抗
が高いため、銀テープから超電導線材に電流が流れ移ら
なかったためであり、発生電圧は銀の抵抗によるもので
あった。
【００３７】実施例４ 一方向凝固法により作製した線状のビスマス系超電導体
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に銀を５μｍの厚みでスパッタコーティン
グした。得られた線材は、図１（ａ）に示すとおりであ
り、ビスマス系超電導体１の両端部には銀コーティング
２ａ、２ｂがそれぞれ形成されている。
（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏｘ、臨界電流Ｉｃ：２００
Ａ）の両端部に銀を５μｍの厚みでスパッタコーティン
グした。得られた線材は、図１（ａ）に示すとおりであ
り、ビスマス系超電導体１の両端部には銀コーティング
２ａ、２ｂがそれぞれ形成されている。
【００３８】次に、線材について８４０℃で１５時間、
熱処理を行なった後、表１に示すハンダをそれぞれ用い
て、線材の両端部に銅電極をそれぞれハンダ付けした。
熱処理を行なった後、表１に示すハンダをそれぞれ用い
て、線材の両端部に銅電極をそれぞれハンダ付けした。
【００３９】
【表１】
【００４０】銅電極にハンダ付けされた線材は図１
（ｂ）に示すとおりである。ビスマス系超電導体１にお
いて銀コーティングが施された部分は、銅電極４、４′
に形成された孔にそれぞれ通され、ハンダ材５によって
導電極に接合されている。
（ｂ）に示すとおりである。ビスマス系超電導体１にお
いて銀コーティングが施された部分は、銅電極４、４′
に形成された孔にそれぞれ通され、ハンダ材５によって
導電極に接合されている。
【００４１】表１に示される組成のハンダでそれぞれ接
合された超電導体について、液体窒素中にて導電極間に
１００Ａの直流電流を通じ、電極間の電圧を測定して接
触抵抗率を計算した。計算により求められた接触抵抗率
を表１の右欄に合せて示す。
合された超電導体について、液体窒素中にて導電極間に
１００Ａの直流電流を通じ、電極間の電圧を測定して接
触抵抗率を計算した。計算により求められた接触抵抗率
を表１の右欄に合せて示す。
【００４２】表１に示すように、銀の添加量が２重量％
〜５重量％の範囲内のハンダで接合した実施例Ａ〜Ｄ
は、接触抵抗率が低かった。一方、銀合金の添加量がこ
の発明の範囲外にある比較例Ａは、その接触抵抗率が実
施例Ａ〜Ｄの約１０5 倍であった。
〜５重量％の範囲内のハンダで接合した実施例Ａ〜Ｄ
は、接触抵抗率が低かった。一方、銀合金の添加量がこ
の発明の範囲外にある比較例Ａは、その接触抵抗率が実
施例Ａ〜Ｄの約１０5 倍であった。
【００４３】また、実施例Ａ〜Ｄの線材では、電極間に
１９０Ａの電流を１００時間クエンチさせることなく流
すことができたが、比較例Ａでは、電極間に３０Ａの電
流を流したところ、ジュール発熱により超電導体は溶断
した。
１９０Ａの電流を１００時間クエンチさせることなく流
すことができたが、比較例Ａでは、電極間に３０Ａの電
流を流したところ、ジュール発熱により超電導体は溶断
した。
【００４４】また、図１（ａ）に示すビスマス系超電導
体を８４０℃で１５時間熱処理した後、銀を６重量％含
むＳｎ−Ｐｂハンダを用いて図１（ｂ）に示すように銅
電極を接合しようとしたところ、３００℃まで温度を上
げてもこのハンダ材は溶融せず、電極を超電導体に接合
させることができなかった。
体を８４０℃で１５時間熱処理した後、銀を６重量％含
むＳｎ−Ｐｂハンダを用いて図１（ｂ）に示すように銅
電極を接合しようとしたところ、３００℃まで温度を上
げてもこのハンダ材は溶融せず、電極を超電導体に接合
させることができなかった。
【００４５】実施例５ 一方向凝固法にて作製した、１．５ｍｍφ×１００ｍｍ
長のビスマス系超電導線材（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ
ｘ、臨界電流Ｉｃ：２００Ａ）の表面全体に銀を５μｍ
の厚みでスパッタコーティングした後、８４０℃で１５
時間熱処理した。このようにして得られた線材を１０本
束ねて２枚の銀テープで固定し、線材間を表２に示す組
成のハンダでそれぞれ接着させた。
長のビスマス系超電導線材（Ｂｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏ
ｘ、臨界電流Ｉｃ：２００Ａ）の表面全体に銀を５μｍ
の厚みでスパッタコーティングした後、８４０℃で１５
時間熱処理した。このようにして得られた線材を１０本
束ねて２枚の銀テープで固定し、線材間を表２に示す組
成のハンダでそれぞれ接着させた。
【００４６】
【表２】
【００４７】実施例Ｅ〜Ｈのハンダでそれぞれ接合した
線材全体を液体窒素中にそれぞれ浸漬し、１９５Ａの直
流電流を通じたところ、超電導状態を保ったまま１００
時間クエンチさせることなく流すことができた。
線材全体を液体窒素中にそれぞれ浸漬し、１９５Ａの直
流電流を通じたところ、超電導状態を保ったまま１００
時間クエンチさせることなく流すことができた。
【００４８】一方、比較例Ｃのハンダによりそれぞれ接
合した線材全体を液体窒素中に浸漬し、１Ａの直流電流
を通じたところ、線材に電圧が発生した。これは、結合
した銀テープと超電導線材の接触抵抗が高いため、銀テ
ープから超電導線材に電流が流れ移らなかったためであ
り、発生電圧は銀の抵抗に起因するものであった。
合した線材全体を液体窒素中に浸漬し、１Ａの直流電流
を通じたところ、線材に電圧が発生した。これは、結合
した銀テープと超電導線材の接触抵抗が高いため、銀テ
ープから超電導線材に電流が流れ移らなかったためであ
り、発生電圧は銀の抵抗に起因するものであった。
【００４９】以上に示すように、Ｓｎ−Ｐｂに２重量％
〜５重量％の範囲で銀を添加したハンダを用いることに
より、接触抵抗を低く抑えて、超電導体と金属または超
電導体同士を接合させることができた。
〜５重量％の範囲で銀を添加したハンダを用いることに
より、接触抵抗を低く抑えて、超電導体と金属または超
電導体同士を接合させることができた。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明に従え
ば、融点が１００℃以下のハンダ材を用いて、金属被膜
が形成された酸化物超電導体と他の導体とを接合させる
ことにより、金属被膜のハンダ材への溶融を防ぐことが
でき、作業者の技術に左右されることなく低い接触抵抗
率で接合を行なうことができる。
ば、融点が１００℃以下のハンダ材を用いて、金属被膜
が形成された酸化物超電導体と他の導体とを接合させる
ことにより、金属被膜のハンダ材への溶融を防ぐことが
でき、作業者の技術に左右されることなく低い接触抵抗
率で接合を行なうことができる。
【００５１】また、第２の発明に従えば、銀を２重量％
〜５重量％含むＳｎ−Ｐｂ系ハンダを酸化物超電導体の
接合に用いることにより、作業者の技術に左右されるこ
となく、低い接触抵抗率で酸化物超電導体からなる導体
と他の導体とを接合させることができる。
〜５重量％含むＳｎ−Ｐｂ系ハンダを酸化物超電導体の
接合に用いることにより、作業者の技術に左右されるこ
となく、低い接触抵抗率で酸化物超電導体からなる導体
と他の導体とを接合させることができる。
【００５２】したがって、本発明に従う方法は、電力、
輸送、高エネルギー、医療およびエレクトロニクス等の
分野における酸化物超電導体の配設に有用である。
輸送、高エネルギー、医療およびエレクトロニクス等の
分野における酸化物超電導体の配設に有用である。
【図１】実施例において両端部に銀コーティングが施さ
れた酸化物超電導体に電極を設けていく工程を示す斜視
図である。
れた酸化物超電導体に電極を設けていく工程を示す斜視
図である。
１ ビスマス系超電導体 ２ａ、２ｂ 銀コーティング ４、４′ 銅電極 ５ ハンダ材
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化物超電導体からなる第１の導体をそ
の表面に形成された金属膜を介して第２の導体に接合さ
せる方法であって、 接合材として融点が１００℃以下のハンダを用いること
を特徴とする、酸化物超電導体の接合方法。 - 【請求項２】 酸化物超電導体からなる第１の導体をそ
の表面に形成された銀皮膜を介して第２の導体に接合さ
せる方法であって、 接合材として、銀を２重量％〜５重量％含むＳｎ−Ｐｂ
系ハンダを用いることを特徴とする、酸化物超電導体の
接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7674092A JPH05279140A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 酸化物超電導体の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7674092A JPH05279140A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 酸化物超電導体の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279140A true JPH05279140A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13614003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7674092A Pending JPH05279140A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 酸化物超電導体の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05279140A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004304163A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-10-28 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導電流リードおよびその製造方法並びに超電導システム |
| JP2004304164A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-28 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導電流リードおよび超電導システム |
| US7394024B2 (en) * | 2003-02-06 | 2008-07-01 | Dowa Mining Co., Ltd. | Oxide superconductor current lead and method of manufacturing the same, and superconducting system |
| JP2010205717A (ja) * | 2009-09-14 | 2010-09-16 | Council Scient Ind Res | 高転移温度超伝導体に低接点抵抗の接点を製造する方法 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP7674092A patent/JPH05279140A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004304163A (ja) * | 2003-02-06 | 2004-10-28 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導電流リードおよびその製造方法並びに超電導システム |
| US7394024B2 (en) * | 2003-02-06 | 2008-07-01 | Dowa Mining Co., Ltd. | Oxide superconductor current lead and method of manufacturing the same, and superconducting system |
| JP2004304164A (ja) * | 2003-03-14 | 2004-10-28 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化物超電導電流リードおよび超電導システム |
| JP2010205717A (ja) * | 2009-09-14 | 2010-09-16 | Council Scient Ind Res | 高転移温度超伝導体に低接点抵抗の接点を製造する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010717 |