JPH0765647A - 超電導導体及び超電導マグネット装置 - Google Patents
超電導導体及び超電導マグネット装置Info
- Publication number
- JPH0765647A JPH0765647A JP5215382A JP21538293A JPH0765647A JP H0765647 A JPH0765647 A JP H0765647A JP 5215382 A JP5215382 A JP 5215382A JP 21538293 A JP21538293 A JP 21538293A JP H0765647 A JPH0765647 A JP H0765647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- conduit
- insulating layer
- insulating
- superconducting conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ケーブル・イン・コンジット型の超電導コイ
ルを化合物系の超電導材を用いて製作する場合、 800℃
程度の熱処理を経験した後も絶縁性能を損うことのない
超電導導体を提供する。 【構成】 超電導線（Ｎｂ３Ｓｎ，Ｎｂ３Ａｌ等）
（１）をコンジット（２）に収納し、さらにその外周に
無機物の電気絶縁材（３）を配置して製作される内部冷
却型超電導導体において、コンジット材（２）と電気絶
縁材（３）を導体使用温度（-269℃）から化合物超電導
導体生成に必要な（約 800℃）までの熱膨張率（熱収縮
率）がほぼ等しい材料で構成する。
ルを化合物系の超電導材を用いて製作する場合、 800℃
程度の熱処理を経験した後も絶縁性能を損うことのない
超電導導体を提供する。 【構成】 超電導線（Ｎｂ３Ｓｎ，Ｎｂ３Ａｌ等）
（１）をコンジット（２）に収納し、さらにその外周に
無機物の電気絶縁材（３）を配置して製作される内部冷
却型超電導導体において、コンジット材（２）と電気絶
縁材（３）を導体使用温度（-269℃）から化合物超電導
導体生成に必要な（約 800℃）までの熱膨張率（熱収縮
率）がほぼ等しい材料で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温の熱処理を経験す
る超電導マグネットの電気絶縁方法の改良に関する。
る超電導マグネットの電気絶縁方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、核融合装置等に用いられる強制
冷却型超電導マグネットに用いられる超電導導体などで
は、その導体の層間あるいはターン間絶縁材料としてカ
プトンやエポキシレジンなどの有機材料が用いられてい
た。これらの絶縁材の耐熱温度はせいぜい 200℃程度で
あり、 800℃程度の熱処理を必要とする化合物系の超電
導材料を用いる場合には、絶縁処理は熱処理後に行う必
要があった。また、無機物系の絶縁材は耐熱性は優れて
いるものの熱処理過程を経験した後には、機械的に脆弱
化したり、あるいは被絶縁材との熱膨張率の差などのた
めにクラックが発生し絶縁材として機能しなくなること
が多い。
冷却型超電導マグネットに用いられる超電導導体などで
は、その導体の層間あるいはターン間絶縁材料としてカ
プトンやエポキシレジンなどの有機材料が用いられてい
た。これらの絶縁材の耐熱温度はせいぜい 200℃程度で
あり、 800℃程度の熱処理を必要とする化合物系の超電
導材料を用いる場合には、絶縁処理は熱処理後に行う必
要があった。また、無機物系の絶縁材は耐熱性は優れて
いるものの熱処理過程を経験した後には、機械的に脆弱
化したり、あるいは被絶縁材との熱膨張率の差などのた
めにクラックが発生し絶縁材として機能しなくなること
が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】化合物系の超電導導体
は、熱処理後にはセラミックになるため曲げなどの変形
に非常に弱く、巻線形成後に熱処理を経験する場合に
は、その後の絶縁処理が非常に困難であった。本発明の
目的は、 800℃程度の熱処理を経験した後も絶縁材が、
その機能を失わない構成を提供することである。
は、熱処理後にはセラミックになるため曲げなどの変形
に非常に弱く、巻線形成後に熱処理を経験する場合に
は、その後の絶縁処理が非常に困難であった。本発明の
目的は、 800℃程度の熱処理を経験した後も絶縁材が、
その機能を失わない構成を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めには、超電導材あるいはコンジット材等の被絶縁物に
耐熱性に優れかつ前記被絶縁物と熱膨張率の等しい無機
絶縁材料であるアルミナやジルコニアをコーティングし
て構成することが有効である。さらに、そのコーティン
グ方法としては超電導材にコーティングに際する熱履歴
などの影響が少ないスパッタリング法を用いることが好
ましい。
めには、超電導材あるいはコンジット材等の被絶縁物に
耐熱性に優れかつ前記被絶縁物と熱膨張率の等しい無機
絶縁材料であるアルミナやジルコニアをコーティングし
て構成することが有効である。さらに、そのコーティン
グ方法としては超電導材にコーティングに際する熱履歴
などの影響が少ないスパッタリング法を用いることが好
ましい。
【０００５】
【作用】上述した無機絶縁材は極低温（４Ｋ）から熱処
理温度（1000Ｋ）までの熱膨張率がＮｂ３Ｓｎ材あるい
はコンジット材であるチタンやInColoy908などの被絶縁
物と等しいため熱処理行程で熱履歴による熱応力を受け
ることがなく、結果として有機系の絶縁物であってもク
ラックを生じることがなく電気絶縁性能を維持すること
ができる。
理温度（1000Ｋ）までの熱膨張率がＮｂ３Ｓｎ材あるい
はコンジット材であるチタンやInColoy908などの被絶縁
物と等しいため熱処理行程で熱履歴による熱応力を受け
ることがなく、結果として有機系の絶縁物であってもク
ラックを生じることがなく電気絶縁性能を維持すること
ができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を用い
て説明する。図１において１及び２はそれぞれＮｂ３Ｓ
ｎ超電導線およびチタンあるいはInColoy908のコンジッ
ト材を示している。このコンジット材２の表面に耐熱、
耐摩擦、耐摩耗、耐腐食性に優れた性能を有するアルミ
ナ、ジルコニア等のセラミックス３を数10μｍ程度コー
ティングして構成する。
て説明する。図１において１及び２はそれぞれＮｂ３Ｓ
ｎ超電導線およびチタンあるいはInColoy908のコンジッ
ト材を示している。このコンジット材２の表面に耐熱、
耐摩擦、耐摩耗、耐腐食性に優れた性能を有するアルミ
ナ、ジルコニア等のセラミックス３を数10μｍ程度コー
ティングして構成する。
【０００７】化合物系の超電導線などでは、超電導物質
を生成するために 800℃程度の高温処理を行うが、高い
耐熱性を有する無機物質を使用すれば熱的には問題を生
じない。しかしながら被絶縁物であるコンジット材など
と熱膨張率の異なる物質を用いた場合は、熱膨張率の差
によって生じる熱応力によって絶縁物にクラック等が生
じ電気絶縁性能を損なうことになる。本実施例では超電
導物質の熱歪による劣化を防ぐためにコンジット材２と
して純チタンやInColoy908を使用した場合に適する絶縁
材料３として、アルミナやジルコニアを使用する。この
絶縁材３はチタン等のコンジット材と熱膨張率がほぼ等
しいため熱処理行程を経験しても二物質間の熱応力が生
じることがなくクラック等に発生を防ぐことができ結果
として電気絶縁性能を損なうことがない。また、セラミ
ック材のコーティング方法として低温（ 150℃）で処理
できるスパッタリング法を用いることで、熱処理前の超
電導物質に悪影響を及ぼすことがない絶縁処理作業が可
能となる。
を生成するために 800℃程度の高温処理を行うが、高い
耐熱性を有する無機物質を使用すれば熱的には問題を生
じない。しかしながら被絶縁物であるコンジット材など
と熱膨張率の異なる物質を用いた場合は、熱膨張率の差
によって生じる熱応力によって絶縁物にクラック等が生
じ電気絶縁性能を損なうことになる。本実施例では超電
導物質の熱歪による劣化を防ぐためにコンジット材２と
して純チタンやInColoy908を使用した場合に適する絶縁
材料３として、アルミナやジルコニアを使用する。この
絶縁材３はチタン等のコンジット材と熱膨張率がほぼ等
しいため熱処理行程を経験しても二物質間の熱応力が生
じることがなくクラック等に発生を防ぐことができ結果
として電気絶縁性能を損なうことがない。また、セラミ
ック材のコーティング方法として低温（ 150℃）で処理
できるスパッタリング法を用いることで、熱処理前の超
電導物質に悪影響を及ぼすことがない絶縁処理作業が可
能となる。
【０００８】以上の構成により核融合炉等に使用される
ケーブル・イン・コンジット型の超電導コイルを化合物
系の超電導材を用いて製作する場合、熱処理前に絶縁処
理作業が行うことができ、超電導導体の性能劣化を生じ
にくい構成を提供することができる。
ケーブル・イン・コンジット型の超電導コイルを化合物
系の超電導材を用いて製作する場合、熱処理前に絶縁処
理作業が行うことができ、超電導導体の性能劣化を生じ
にくい構成を提供することができる。
【０００９】また、大型の超電導コイル等では構造材や
コンジット材に無機物をコーティングすることが難しい
場合があり、このような場合、図２に示すように薄いチ
タンテープ（数十ミクロン）等に無機絶縁物を数ミクロ
ンをコーティングしたテープを用いて絶縁する方法が有
効である。また、このテープを導体のような棒状のもの
に巻き付けて使用する場合テープの曲げが生じた部分で
無機絶縁物にクラックが発生するため、その角部にはＬ
型に成形された同種のテープ等を配置して置きこれに上
記テープを巻き付ける方法が有効である。
コンジット材に無機物をコーティングすることが難しい
場合があり、このような場合、図２に示すように薄いチ
タンテープ（数十ミクロン）等に無機絶縁物を数ミクロ
ンをコーティングしたテープを用いて絶縁する方法が有
効である。また、このテープを導体のような棒状のもの
に巻き付けて使用する場合テープの曲げが生じた部分で
無機絶縁物にクラックが発生するため、その角部にはＬ
型に成形された同種のテープ等を配置して置きこれに上
記テープを巻き付ける方法が有効である。
【００１０】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明による構成
の超電導導体では、被絶縁材と熱膨張率の等しい無機絶
縁材料をコーティングを行うことで、熱処理後にも絶縁
能力を損なわない信頼性の高い超電導導体を提供するこ
とができる。
の超電導導体では、被絶縁材と熱膨張率の等しい無機絶
縁材料をコーティングを行うことで、熱処理後にも絶縁
能力を損なわない信頼性の高い超電導導体を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例に係る超電導導体の断面構成
図
図
【図２】本発明による超電導導体の絶縁構成図
１ 超電導線 ２ コンジット ３ 無機物系絶縁材 ４ 無機絶縁テープ ５ Ｌ型無機絶縁テープ
Claims (5)
- 【請求項１】 化合物系の超電導線をコンジット等に収
納し、さらにその外周に無機物の電気絶縁層を形成して
製作される内部冷却型の超電導導体において、前記コン
ジット材と前記絶縁層を導体使用温度（-269℃）から化
合物系超電導導体生成のための熱処理温度（約 800℃）
までの熱膨張率（熱収縮率）がほぼ等しい材料を用いて
構成したことを特徴とする超電導導体。 - 【請求項２】 前記超電導線としてＮｂ３Ｓｎ材あるい
は、Ｎｂ３Ａｌ材を使用し、かつ前記コンジット材とし
て純Ｔｉ（チタン）あるいはInColoy908等前記超電導線
と前記温度範囲で熱収縮率の等しい材料を用いるととも
に、前記絶縁層として前記超電導線およびコンジット材
と前記温度範囲で熱収縮率の等しいアルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）あるいはジルコニア（ＺｒＯ2 ）を用いたことを特
徴とする請求項１に記載の超電導導体。 - 【請求項３】 前記絶縁層はスパッタリング法またはイ
オンプレーティング法等を用い、数ミクロン〜数十ミク
ロンのコーティング層にて形成したことを特徴とする請
求項１に記載の超電導導体。 - 【請求項４】 薄膜金属に無機絶縁物をコーティング絶
縁テープを構成し、これにより前記絶縁層を形成したこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の超電導導
体。 - 【請求項５】 化合物系の超電導体を使用する超電導マ
グネット装置において、マグネット内に配置される部材
の絶縁材として前記部材と前記温度範囲で熱膨張率の等
しい無機絶縁材を使用し、かつ熱処理前に当該絶縁材を
施工して超電導線を形成したことを特徴とする超電導マ
グネット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5215382A JPH0765647A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 超電導導体及び超電導マグネット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5215382A JPH0765647A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 超電導導体及び超電導マグネット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765647A true JPH0765647A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16671378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5215382A Pending JPH0765647A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | 超電導導体及び超電導マグネット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765647A (ja) |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5215382A patent/JPH0765647A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0423354B2 (en) | Oxide superconductor wire, method of producing the same and article produced therefrom | |
| KR970705012A (ko) | 온도센서 소자와 그것을 가지는 온도센서 및 온도센서 소자의 제조방법 | |
| CA2030559C (en) | Method of treating oxide superconductive wires and products using the same | |
| JPH02253517A (ja) | 超電導線 | |
| JP5219454B2 (ja) | 超伝導体を製造する方法 | |
| JPH0765647A (ja) | 超電導導体及び超電導マグネット装置 | |
| JPS63196016A (ja) | 超電導コイル | |
| JPH1041043A (ja) | 超伝導ジョイントを形成する方法 | |
| JP3032771B2 (ja) | 超電導コイルの製造方法 | |
| JP2585366B2 (ja) | 酸化物超電導線材 | |
| JPS62214680A (ja) | 熱式永久電流スイツチ用超電導々体 | |
| US6387525B1 (en) | Self insulating substrate tape | |
| JP2986107B2 (ja) | 酸化物超電導線の製造方法および酸化物超電導線を用いた製品の製造方法 | |
| Nikulin et al. | Ultrathin ceramic insulation for Ag-sheathed high T/sub c/-superconductors | |
| JPS6221246B2 (ja) | ||
| JPS63284721A (ja) | 超電導ケ−ブル | |
| JPS5844608A (ja) | 無機絶縁超電導導体の製造方法 | |
| JPS62259307A (ja) | 超電導導体 | |
| JPH04255656A (ja) | 電磁コイル | |
| JP2582290B2 (ja) | インジウム薄膜測温抵抗体 | |
| RU2124775C1 (ru) | Способ получения длинномерных высокотемпературных сверхпроводящих изделий | |
| JPH0756765B2 (ja) | 超電導導体の絶縁被覆方法 | |
| JPH02183909A (ja) | 絶縁電線 | |
| JPS62106607A (ja) | 化合物系超電導コイル | |
| JPH10185703A (ja) | 薄膜型白金温度計 |