JPH08298033A - 超電導導体の製造方法 - Google Patents
超電導導体の製造方法Info
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- JPH08298033A JPH08298033A JP7105139A JP10513995A JPH08298033A JP H08298033 A JPH08298033 A JP H08298033A JP 7105139 A JP7105139 A JP 7105139A JP 10513995 A JP10513995 A JP 10513995A JP H08298033 A JPH08298033 A JP H08298033A
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Classifications
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- 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
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- 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】 （修正有）
【目的】 機械的強度部材の封止熔接を行うときに熔接
部６へ熱膨張した金属性接着材が浸出したり、フローホ
ール部が発生しない超電導導体の製造方法を提供する。 【構成】 超電導材１、安定化材２及び金属性接着材５
から成る被封止部材を機械的強度部材３内へ封止するた
め当該部材３に対して機械的強度部材４を熔接する際
に、予め被封止部材の表面を覆う金属性接着材５に溝部
７を形成しておき、これにより熔接部６の熔接時に熱膨
張した金属性接着材５をこの溝部７へ逃すようにする。
部６へ熱膨張した金属性接着材が浸出したり、フローホ
ール部が発生しない超電導導体の製造方法を提供する。 【構成】 超電導材１、安定化材２及び金属性接着材５
から成る被封止部材を機械的強度部材３内へ封止するた
め当該部材３に対して機械的強度部材４を熔接する際
に、予め被封止部材の表面を覆う金属性接着材５に溝部
７を形成しておき、これにより熔接部６の熔接時に熱膨
張した金属性接着材５をこの溝部７へ逃すようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超電導導体の製造方法に
関するものであり、特に機械的強度の安定した超電導導
体を製造するための方法に関するものである。
関するものであり、特に機械的強度の安定した超電導導
体を製造するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】核融合装置におけるエネルギー貯蔵装置
に使用される高磁界大容量マグネットは、超電導導体を
以て構成されるのが普通である。一般にこの超電導導体
としては、超電導材を液体ヘリウム等の冷媒の中に浸漬
してこれを冷却する形式の浸漬冷却型を基盤にしたもの
と、導体中に直接冷媒通路を形成した所謂ホーロー型を
基盤にしたものとがあり、これまでにこれら両者をベー
スとした様々な超電導導体が提案されている。
に使用される高磁界大容量マグネットは、超電導導体を
以て構成されるのが普通である。一般にこの超電導導体
としては、超電導材を液体ヘリウム等の冷媒の中に浸漬
してこれを冷却する形式の浸漬冷却型を基盤にしたもの
と、導体中に直接冷媒通路を形成した所謂ホーロー型を
基盤にしたものとがあり、これまでにこれら両者をベー
スとした様々な超電導導体が提案されている。
【０００３】ところで何れの形式であれ、これら超電導
導体をマグネットとして使用する場合に重要となる特性
として、電磁力に対しての耐久特性がある。使用する超
電導導体が大容量になればなるほどこの特性は重要とな
り、大容量であるが故の極めて強い電磁力が当該導体に
作用することになるから、使用する超電導導体としては
この電磁力に対して充分に耐えられるだけの高い強度を
有していることが必要となる。
導体をマグネットとして使用する場合に重要となる特性
として、電磁力に対しての耐久特性がある。使用する超
電導導体が大容量になればなるほどこの特性は重要とな
り、大容量であるが故の極めて強い電磁力が当該導体に
作用することになるから、使用する超電導導体としては
この電磁力に対して充分に耐えられるだけの高い強度を
有していることが必要となる。
【０００４】そして、これらの超電導導体は万一の超電
導状態の破壊に備えて、高純度なアルミニウム等から成
る安定化材を具備しているのが普通であり、更にこれら
超電導線と安定化材とは高強度の機械的強度部材の中に
一体化封止されるのが通例である。機械的強度部材とし
ては、ステンレス鋼やチタン等の単なる機械的強度のみ
を期待した材料が使用されることもあるが、多くの場合
安定化材を兼務させる意味で１／２硬度の銅が使用さ
れ、又、機械的強度部材、超電導材及び安定化材は機械
的且つ電気的に密着させるために半田等の金属性接着材
によって互いに接着させられることになる。
導状態の破壊に備えて、高純度なアルミニウム等から成
る安定化材を具備しているのが普通であり、更にこれら
超電導線と安定化材とは高強度の機械的強度部材の中に
一体化封止されるのが通例である。機械的強度部材とし
ては、ステンレス鋼やチタン等の単なる機械的強度のみ
を期待した材料が使用されることもあるが、多くの場合
安定化材を兼務させる意味で１／２硬度の銅が使用さ
れ、又、機械的強度部材、超電導材及び安定化材は機械
的且つ電気的に密着させるために半田等の金属性接着材
によって互いに接着させられることになる。
【０００５】図２はこのような超電導導体の断面構造を
示したもので、１は極低温において超電導状態になる超
電導材料をフィラメントとしてこれを銅などの金属の中
に埋め込んだ極細多心超電導材、２は安定化材、５は金
属性接着材、３、４は機械的強度部材であり、超電導材
１、安定化材２及び金属性接着材５は多くの場合電子ビ
ームによる熔接部６により機械的強度部材３、４の中へ
封止され、これによって高い機械的強度を保証されてい
る。
示したもので、１は極低温において超電導状態になる超
電導材料をフィラメントとしてこれを銅などの金属の中
に埋め込んだ極細多心超電導材、２は安定化材、５は金
属性接着材、３、４は機械的強度部材であり、超電導材
１、安定化材２及び金属性接着材５は多くの場合電子ビ
ームによる熔接部６により機械的強度部材３、４の中へ
封止され、これによって高い機械的強度を保証されてい
る。
【０００６】しかし、従来の超電導導体の製造方法によ
ると、電子ビーム熔接時の熱が金属性接着材５に伝わり
やすいことから、往々にして金属性接着材５が熱膨張し
てこれが熔接部６へ浸出乃至は滲み出たり、或いはフロ
ーホール部が発生して熔接に支障をきたすようなことが
ある。熔接部６の熔接不良はそのまゝ機械的強度不足、
即ち電磁力に対する耐久性不足を意味すると同時に、延
いては超電導導体としての信頼性欠如につながるもので
あり、従ってこの熔接部への金属性接着材の浸出等の問
題は、大容量の超電導導体を構成するうえにおいて極め
て重要な問題であると云える。
ると、電子ビーム熔接時の熱が金属性接着材５に伝わり
やすいことから、往々にして金属性接着材５が熱膨張し
てこれが熔接部６へ浸出乃至は滲み出たり、或いはフロ
ーホール部が発生して熔接に支障をきたすようなことが
ある。熔接部６の熔接不良はそのまゝ機械的強度不足、
即ち電磁力に対する耐久性不足を意味すると同時に、延
いては超電導導体としての信頼性欠如につながるもので
あり、従ってこの熔接部への金属性接着材の浸出等の問
題は、大容量の超電導導体を構成するうえにおいて極め
て重要な問題であると云える。
【０００７】本発明の目的とするところは、機械的強度
部材の熔接の際に金属性接着材が熔接部に浸出したり、
或いはフローホール部を発生させたりすることがなく、
従って設計通りの高い熔接部強度とそれによる充分な対
電磁力耐久性とを備えた超電導導体を製造することので
きる有利な方法を提供することにある。
部材の熔接の際に金属性接着材が熔接部に浸出したり、
或いはフローホール部を発生させたりすることがなく、
従って設計通りの高い熔接部強度とそれによる充分な対
電磁力耐久性とを備えた超電導導体を製造することので
きる有利な方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の目的を達
成するため、超電導材および安定化材からなる被封止部
材を機械的強度の大きい封止部材を構成する本体に収容
して金属性接着材で固定し、前記本体に封止部材を構成
する蓋材を施して前記本体と前記蓋体を熔接して一体化
する超電導導体の製造方法において、前記被封止部材を
前記本体に収容して金属性接着剤で固定した後、前記本
体と前記蓋体を熔接しようとする部分の直下付近の、前
記被封止部材の表面を覆う金属性接着材を溝状に除去
し、しかる後、前記本体と前記蓋体を熔接することを特
徴とする超電導導体の製造方法を提供するものである。
成するため、超電導材および安定化材からなる被封止部
材を機械的強度の大きい封止部材を構成する本体に収容
して金属性接着材で固定し、前記本体に封止部材を構成
する蓋材を施して前記本体と前記蓋体を熔接して一体化
する超電導導体の製造方法において、前記被封止部材を
前記本体に収容して金属性接着剤で固定した後、前記本
体と前記蓋体を熔接しようとする部分の直下付近の、前
記被封止部材の表面を覆う金属性接着材を溝状に除去
し、しかる後、前記本体と前記蓋体を熔接することを特
徴とする超電導導体の製造方法を提供するものである。
【０００９】本発明に謂う超電導材としては例えばＮｂ
Ｔｉや（ＮｂＴｉ）ＳｎやＮｂ3 Ａｌ等の金属系超電導
材、或いは各種の酸化物系超電導材などが使用され、
又、安定化材としては高純度な銅やアルミニウム等が使
用され、更には金属性接着材としては主として半田等が
使用される。機械的強度部材としてはステンレス製やチ
タン製等の機械的強度だけを重視したもの、或いは安定
化材の役割をも兼ねる銅製等の何れであって構わない。
Ｔｉや（ＮｂＴｉ）ＳｎやＮｂ3 Ａｌ等の金属系超電導
材、或いは各種の酸化物系超電導材などが使用され、
又、安定化材としては高純度な銅やアルミニウム等が使
用され、更には金属性接着材としては主として半田等が
使用される。機械的強度部材としてはステンレス製やチ
タン製等の機械的強度だけを重視したもの、或いは安定
化材の役割をも兼ねる銅製等の何れであって構わない。
【００１０】溝部の形状としてはＶ溝、半円溝、凹溝な
ど特に形状を問わない。機械的強度部材の熔接手段とし
ては電子ビーム熔接が好んで採用されるが、レーザー熔
接やＴＩＧ熔接等の他の熔接方法も当然採用される。
ど特に形状を問わない。機械的強度部材の熔接手段とし
ては電子ビーム熔接が好んで採用されるが、レーザー熔
接やＴＩＧ熔接等の他の熔接方法も当然採用される。
【００１１】
【作用】機械的強度部材によって封止される内部に予め
溝部を形成しておくことから、機械的強度部材熔接の際
の熱によって膨張した金属性接着材はこの溝部に逃げる
ことになり、従って従来のように熱膨張した金属性接着
材が機械的強度部材の熔接部に浸出したり、フローホー
ル部を発生させるようなことがなくなる。このため確実
な封止熔接部を形成することができ、その結果安定した
熔接部形成に基づく高い機械的強度を備えた品質の良い
超電導導体を構成することが可能となる。
溝部を形成しておくことから、機械的強度部材熔接の際
の熱によって膨張した金属性接着材はこの溝部に逃げる
ことになり、従って従来のように熱膨張した金属性接着
材が機械的強度部材の熔接部に浸出したり、フローホー
ル部を発生させるようなことがなくなる。このため確実
な封止熔接部を形成することができ、その結果安定した
熔接部形成に基づく高い機械的強度を備えた品質の良い
超電導導体を構成することが可能となる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明超電導導体製造方法の一実施例
における各製造段階を（イ）、（ロ）、（ハ）の順に示
したもので、１は無酸素銅の中にＮｂＴｉフィラメント
を多数埋め込んだ超電導材を示し、この超電導材１は電
流容量を増すためにその複数が成形撚りされて構成され
ている。２は高純度銅から成る安定化材を示し、これら
超電導材１と安定化材２とは、先ず（イ）に示されるよ
うに銅製の箱型の機械的強度部材３の中に収容され、金
属性接着材５によって一体化される。図示は省略した
が、安定化材２の表面は、例えば１〜２ｍｍの厚さの金
属性接着材５で覆われている。
における各製造段階を（イ）、（ロ）、（ハ）の順に示
したもので、１は無酸素銅の中にＮｂＴｉフィラメント
を多数埋め込んだ超電導材を示し、この超電導材１は電
流容量を増すためにその複数が成形撚りされて構成され
ている。２は高純度銅から成る安定化材を示し、これら
超電導材１と安定化材２とは、先ず（イ）に示されるよ
うに銅製の箱型の機械的強度部材３の中に収容され、金
属性接着材５によって一体化される。図示は省略した
が、安定化材２の表面は、例えば１〜２ｍｍの厚さの金
属性接着材５で覆われている。
【００１３】（ロ）は箱型の機械的強度部材３に対して
蓋体としての機械的強度部材４を封止溶接する前の段階
を示したもので、機械的強度部材４には金属性接着材５
の層が設けられており、一方被封止部材の一つを構成す
る安定化材２の側縁付近の表面の金属性接着材が溝加工
によって除去され、そこにＶ型の溝部７が、好ましくは
０．３〜０．９ｍｍの深さに設けられている。（ハ）は
機械的強度部材４を熔接封止した完成図であり、図中６
は機械的強度部材３、４間を接合した電子ビーム熔接部
である。この熔接封止時の熱で、蓋体として機械的強度
部材４の金属性接着材５と安定化材２表面の金属性接着
材が融合すると共に、その熱で金属性接着材が熱膨張す
るが、その膨張分は熔接部６の直下付近の溝部７の中へ
逃げて吸収されるため、熔接部６へ浸出乃至は浸み出る
ことはない。図中７は（ロ）における溝部７の名残の空
洞である。
蓋体としての機械的強度部材４を封止溶接する前の段階
を示したもので、機械的強度部材４には金属性接着材５
の層が設けられており、一方被封止部材の一つを構成す
る安定化材２の側縁付近の表面の金属性接着材が溝加工
によって除去され、そこにＶ型の溝部７が、好ましくは
０．３〜０．９ｍｍの深さに設けられている。（ハ）は
機械的強度部材４を熔接封止した完成図であり、図中６
は機械的強度部材３、４間を接合した電子ビーム熔接部
である。この熔接封止時の熱で、蓋体として機械的強度
部材４の金属性接着材５と安定化材２表面の金属性接着
材が融合すると共に、その熱で金属性接着材が熱膨張す
るが、その膨張分は熔接部６の直下付近の溝部７の中へ
逃げて吸収されるため、熔接部６へ浸出乃至は浸み出る
ことはない。図中７は（ロ）における溝部７の名残の空
洞である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明した本発明製造方法によれば、
被封止部材の表面を覆う金属性接着材に予め溝部を形成
しておき、そしてそのような状態で機械的強度部材の封
止熔接を行うものであることから、熔接時の伝導熱のた
めに膨張した金属性接着材はこの溝部の中へと逃げるこ
とになり、従って従来問題となっていた熔接部への金属
性接着材の浸出やフローホール発生の問題、更にはこれ
らによる熔接支障の問題を確実に防止することができ
る。
被封止部材の表面を覆う金属性接着材に予め溝部を形成
しておき、そしてそのような状態で機械的強度部材の封
止熔接を行うものであることから、熔接時の伝導熱のた
めに膨張した金属性接着材はこの溝部の中へと逃げるこ
とになり、従って従来問題となっていた熔接部への金属
性接着材の浸出やフローホール発生の問題、更にはこれ
らによる熔接支障の問題を確実に防止することができ
る。
【００１５】そして以上のようにして形成された熔接部
の機械的強度は、当然高く且つ安定したものとなり、そ
の結果電磁力の作用に対して所定通りの充分な耐久力を
備えた超電導導体を製造することが可能となる。
の機械的強度は、当然高く且つ安定したものとなり、そ
の結果電磁力の作用に対して所定通りの充分な耐久力を
備えた超電導導体を製造することが可能となる。
【図１】本発明製造方法の一実施例における超電導導体
の断面図であり、（イ）〜（ハ）はその製造手順を示
す。
の断面図であり、（イ）〜（ハ）はその製造手順を示
す。
【図２】従来の超電導導体の断面図を示す。
１ 超電導材 ２ 安定化材 ３ 機械的強度部材 ４ 機械的強度部
材 ５ 金属性接着材 ６ 熔接部 ７ 溝部
材 ５ 金属性接着材 ６ 熔接部 ７ 溝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清藤 雅宏 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内 (72)発明者 栗田 雅春 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内 (72)発明者 益子 良市 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社土浦工場内
Claims (1)
- 【請求項１】超電導材および安定化材からなる被封止部
材を機械的強度の大きい封止部材を構成する本体に収容
して金属性接着材で固定し、前記本体に封止部材を構成
する蓋材を施して前記本体と前記蓋体を熔接して一体化
する超電導導体の製造方法において、 前記被封止部材を前記本体に収容して金属性接着剤で固
定した後、 前記本体と前記蓋体を熔接しようとする部分の直下付近
の、前記被封止部材の表面を覆う金属性接着材を溝状に
除去し、 しかる後、前記本体と前記蓋体を熔接することを特徴と
する超電導導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7105139A JPH08298033A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 超電導導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7105139A JPH08298033A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 超電導導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08298033A true JPH08298033A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14399428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7105139A Pending JPH08298033A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 超電導導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08298033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013035707A1 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 古河電気工業株式会社 | 複合超電導体及び複合超電導体の製造方法 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP7105139A patent/JPH08298033A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013035707A1 (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-14 | 古河電気工業株式会社 | 複合超電導体及び複合超電導体の製造方法 |
| US20140274726A1 (en) * | 2011-09-06 | 2014-09-18 | Inter-University Research Institute Corporation National Institutes Of Natural Sciences | Composite superconductor, and method for producing composite superconductor |
| US9196399B2 (en) | 2011-09-06 | 2015-11-24 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Composite superconductor, and method for producing composite superconductor |
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