JPH0992051A - 超電導線材およびそれを用いた超電導導体 - Google Patents

超電導線材およびそれを用いた超電導導体

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JPH0992051A
JPH0992051A JP7250416A JP25041695A JPH0992051A JP H0992051 A JPH0992051 A JP H0992051A JP 7250416 A JP7250416 A JP 7250416A JP 25041695 A JP25041695 A JP 25041695A JP H0992051 A JPH0992051 A JP H0992051A
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stabilizing material
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superconducting
superconducting wire
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JP7250416A
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Masami Urata
昌身 浦田
Kei Koyanagi
圭 小柳
Akiko Saito
明子 斉藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】超電導体の周囲に設けられている安定化材は、
擾乱や機械的な摩擦によって生じる熱の吸収が悪いため
超電導状態が破壊されるという欠点があった。 【解決手段】円筒形状の例えばCuからなる第1安定化
材1の周囲に電気的に接続される例えばErNiからな
る第2安定化材2が設けられている。第2安定化材2の
周囲には、エポキシ樹脂やフォルマールなどの有機絶縁
材料からなる絶縁物3が設けられている。第1安定化材
1の内部にはNbTiなどの超電導体4が設けられてい
る。第1安定化材1と第2安定化材2と絶縁物3と超電
導体4とから超電導線材80が構成されている。この様
な構成により擾乱による熱や機械的な摩擦による超電導
線材の滑りによって発生する熱を防ぎ、超電導線材80
がクエンチしないよう安定でかつ安全な超電導特性を維
持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合や大型粒子
加速器などの超電導マグネットやエネルギ貯蔵用超電導
コイル、永久電流スイッチ、超電導素子、磁気浮上式鉄
道やMRI(Magnetic Resonance Imaging apparatus)な
どに使用される超電導線材に関する。
【0002】
【従来の技術】実用超電導線材として使われているNb
TiやNb3 Snを使用した超電導線材は、ステックレ
ー(Stekley) が提案した極低温で比抵抗が小さい銅など
の金属(安定化材)中に、磁気的なフラックスジャンプ
などの不安定性を解消した0.1[μm]から100
[μm]程度の直径を有する超電導フィラメントを埋め
込んだ構成をしている。
【0003】このような構成では、超電導フィラメント
が熱的な外乱に対して温度上昇し、その結果常電導化し
た際に、一時的に安定化材に電流が分担されて通電し、
超電導フィラメントの温度を下げ、超電導フィラメント
全体が常電導化することを防止する目的がある。
【0004】ここで、従来の超電導線材の構成について
図20を参照しながら説明する。図20は、従来の超電
導線材の断面図である。CuやAl23 からなる安定
化材101中に、NbTi超電導フィラメント102が
挿入されている。そして、安定化材101の周囲に、エ
ポキシ樹脂などの絶縁物103が塗布されている。安定
化材101とNbTi超電導フィラメント102と絶縁
物103とから超電導線材104が構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような超電導線材では、4.2[K]の液体ヘリウム温
度や、冷凍機などで冷却される10[K]程度の温度に
おける材料の比熱が極端に小さいことから、微少な擾乱
または機械的な摩擦による超電導線材の数[μm]から
数100[μm]の滑りにより、超電導体に数[K]程
度の温度上昇が生じる。
【0006】すると超電導線材を用いた超電導マグネッ
トでは超電導マグネット全体がクエンチに至ってしまう
ことがあり、超電導マグネットの設計に当たっては、超
電導体の超電導特性の限界にあたる電流は安定して通電
することができなかった。
【0007】また、超電導マグネットとして使用するた
めには、超電導フィラメントだけでは使用ができないた
め導体中の安定化材の割合を超電導フィラメントの割合
よりも若干多くする必要があり、電流密度が高い超電導
のメリットが生かしにくいという問題点もあった。
【0008】また、永久電流スイッチ用途や交流用途の
超電導線材では、無酸素銅などの金属の比抵抗よりも3
桁も高いCuNiなどの合金を母材として使用している
が、母材にはもともと安定化効果がほとんどなく、超電
導線材がクエンチを起こしやすい問題点は、超電導マグ
ネット以上に厳しい。例えばモノリス導体では、100
0[A]以上の電流を安定に通電することは容易ではな
く、大電流化が課題となっていた。
【0009】そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑み
てなされたもので、実用化されている超電導線材よりも
クエンチに対する安定性が大幅に向上し、超電導コイル
としての電流密度を高くとって超電導特性の100
[%]に近い値で設計しても、安定性が低下しない信頼
性の高い超電導マグネットを得ることができ、また、超
電導線材を永久電流スイッチなどに応用した際には熱的
な安定性が大幅に向上することにより大電流化が実現さ
れることが可能な超電導線材を提供することを目的とし
ている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、組成がA群またはB群から構成される第
1安定化材と、前記第1安定化材の内部に設けられる超
電導体と、前記第1安定化材の周囲に設けられ組成がB
群またはA群とB群とを含んで構成される第2安定化材
とから構成される超電導線材である。
【0011】ただし、A群は、Co、Au、Pt、F
e、Cu、Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、T
iのうち少なくともいずれか1つを含む合金あるいは金
属間化合物である。
【0012】B群は、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、
Pbのうち少なくともいずれか1つを含む金属単体ある
いは金属間化合物か、(Er(x)(1-x)3 Ni(y)
Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0
≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y) Cu(1-y) で表
される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または
Er(x) Dy(1-x) Ni2 で表される組成物(ただし、
0≦x≦1)またはEr(x) Gd(1-x) Rhで表される
組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr(x)(1-x)
Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x
≦1、0≦y≦1、RはGd、Tb、Dy、Hoから選
ばれた希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y)
(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦
y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)または(Er(x)(1-x)3 AlC(y) で表さ
れる組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または
(Er(x)(1-x)(1-y) Ru(y) で表される組成物
(ただし、0.5≦x≦1、0≦y≦0.7、RはY、
Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、T
m、Yb、Scから選ばれた希土類元素)のうち少なく
ともどれか一つを含む合金あるいは金属間化合物であ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明していく。図1(a)は超電導線材の第
1実施例の断面図で、図1(b)は超電導線材の第1実
施例の別の第1安定化材の断面図で、図1(c)は超電
導線材の第1実施例の別の超電導体の断面図である。
【0014】図1(a)に示されるように円筒形状の第
1安定化材1の周囲に第2安定化材2が電気的に接続さ
れて設けられて、第2安定化材2の周囲には、エポキシ
樹脂やフォルマールなどの有機絶縁材料からなる絶縁物
3が設けられている。第1安定化材1の内部にはNbT
iなどの超電導体4が設けられている。
【0015】この様に第1安定化材1と第2安定化材2
と絶縁物3と超電導体4とから超電導線材80が構成さ
れている。上記した第1安定化材1の組成は以下に示す
A群またはB群からなる材料、また、第2安定化材2の
組成はB群またはA群とB群とを含んで構成されてい
る。
【0016】A群は、Co、Au、Pt、Fe、Cu、
Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、Tiのうち少
なくともいずれか1つを含む金属あるいは合金あるいは
金属間化合物である。
【0017】B群は、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、
Pbのうち少なくともいずれか1つを含む金属単体ある
いは金属間化合物か、(Er(x)(1-x)3 Ni(y)
Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0
≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y) Cu(1-y) で表
される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または
Er(x) Dy(1-x) Ni2 で表される組成物(ただし、
0≦x≦1)またはEr(x) Gd(1-x) Rhで表される
組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr(x)(1-x)
Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x
≦1、0≦y≦1、RはGd、Tb、Dy、Hoから選
ばれた希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y)
(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦
y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)または(Er(x)(1-x)3 AlC(y) で表さ
れる組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または
(Er(x)(1-x)(1-y) Ru(y) で表される組成物
(ただし、0.5≦x≦1、0≦y≦0.7、RはY、
Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、T
m、Yb、Scから選ばれた希土類元素)のうち少なく
ともどれか一つを含む材料である。
【0018】第1安定化材1にA群のCu、Alを使用
した場合電気伝導率が非常に良くなり、Co、Niを用
いると第1安定化材1の抵抗が高くなり、永久電流スイ
ッチとして用いる場合に都合が良くなる。
【0019】A群がCu、Al、CuNiの場合は非磁
性物質であるので、B群より選ばれた少量の磁性体の添
加があっても全体としてはそれ程大きな磁化を持たず、
超電導線材の外部に与える磁気的ノイズがNi、Co、
Feのいずれかの場合に比べて格段に小さくなる。する
と、磁気的ノイズによって生じる擾乱の発生が少なくな
りクエンチすること無く安定な超電導特性が得られる。
【0020】さらに、これらの組み合わせの中でもB群
から選ばれる物質が、ErCu、HoCu、GdCu、
DyCu、TmCu、ErNi、HoNi、GdNi、
DyNiのいずれかである場合は、これらB群は反強磁
性を示すので、ErAl2 、HoAl2 、GdAl2
DyAl2 などの強磁性を示す物質である場合に比べて
磁気的ノイズの影響は1/10以下になり、さらに安定
な超電導特性を得ることができより安定した超電導線材
を得ることができる。
【0021】また、第1安定化材1の組成がCuで第2
安定化材2の組成がErとCuを含む金属間化合物のと
き(例えばErCu、ErCu2 など)、体積比0.5
〜3[%]の少量の添加で、超電導線材全体が延性に富
み超電導コイルなどに使用する場合の加工性を向上させ
ている。また、5〜10[K]領域の比熱(熱容量)
が、従来使用されていたCuのみに比べて数倍になり、
熱の伝達が良くより安定な超電導線材を得ることができ
る。例えばA群とB群とを含んでいる第2安定化材2の
組成において、A群よりも比熱が100倍大きなB群を
1[%]混入させると安定化材2全体としての比熱は約
2倍になり超電導線材の安定性も2倍になる。同様に第
1安定化材1の組成がCuで第2安定化材2の組成がH
oとCuを含む金属間化合物のとき、第1安定化材1の
組成がCuで第2安定化材2の組成がGdとCuを含む
金属間化合物のとき、第1安定化材1の組成がCuで第
2安定化材2の組成がTmとCuを含む金属間化合物の
ときも超電導線材全体が延性に富み超電導コイルなどに
使用する場合の加工性を向上させ、また5〜10[K]
領域の比熱(熱容量)が、従来使用されていたCuのみ
に比べて数倍になり、熱の伝達が良くより安定な超電導
線材を得ることができる。例えばA群とB群とを含んで
いる第2安定化材2の組成において、A群よりも比熱が
100倍大きなB群を1[%]混入させると安定化材2
全体としての比熱は約2倍になり超電導線材の安定性も
2倍になる。
【0022】また、第1安定化材1の組成がNiで第2
安定化材2の組成がErとNiを含む金属間化合物のと
き(例えばEr3 Ni、ErNi、ErNi2 )、安定
化材の組成がCuのみの場合と比べてより硬くなり強度
が増す。すると、外部から加わる力による超電導線材の
削断などに対して強い超電導線材を得ることが可能であ
る。また、5〜10[K]の比熱が大幅に増加するた
め、熱の伝達が良く安定した超電導線材を得ることがで
きる。同様に第1安定化材1の組成がNiで第2安定化
材2の組成がGdとNiを含む金属間化合物のとき、第
1安定化材1の組成がNiで第2安定化材2の組成がD
yとNiを含む金属間化合物のとき、第1安定化材1の
組成がNiで第2安定化材2の組成がHoとNiを含む
金属間化合物のときも安定化材の組成がCuのみの場合
と比べてより硬くなり強度が増し、外部から加わる力に
よる超電導線材の削断などに対して強い超電導線材を得
ることが可能で、また5〜10[K]の比熱が大幅に増
加しているため、熱の伝達が良く安定した超電導線材を
得ることができる。
【0023】また、第1安定化材1の組成がAlで第2
安定化材2の組成がErとAlを含む金属間化合物のと
き、ErとCuを含む金属間化合物の場合と同様に延性
に富む材料が得られ、少量の添加で5〜15[K]領域
の比熱が増加している。Alの場合には、他の材料と比
べて質量が軽いという長所があり、超電導線材を使用し
た大型化する超電導機器の質量を軽減することに適して
いる。同様に第1安定化材1の組成がAlで第2安定化
材2の組成がGdとAlを含む金属間化合物のとき、第
1安定化材1の組成がAlで第2安定化材2の組成がH
oとAlを含む金属間化合物のとき、第1安定化材1の
組成がAlで第2安定化材2の組成がDyとAlを含む
金属間化合物のときも延性に富み、質量の軽い超電導線
材を得ることができる。
【0024】また図7は、温度に対するErNi0.8
0.2 、Er3 Co、Er3 Niの比熱特性の関係を示
すグラフであるが、この図7に示されるように、約13
[K]付近での比熱はEr3 CoがErNi0.8 Co
0.2 やEr3 Niの比熱よりもはるかに大きい。一方、
ErNi0.8 Co0.2 は、同図に示すように、約7
[K]以下においてはEr3 CoやEr3 Niより比熱
がはるかに大きい。つまり、約7[K]以下で超電導線
材を使用する場合はB群として、ErNi0.8 Co0.2
を用いると比熱特性を最も有効に活用でき、4.2
[K]付近での熱吸収効率を向上させている。超電導線
材を約9〜15[K]の範囲で使用するときは、安定化
材にEr3 Coを使用すると熱の吸収が良く安定した超
電導線材を得ることができる。
【0025】また図8は、温度に対するEr0.7 Ho
0.3 Ni、Er0.2 Dy0.8 Ni2 、Er3 Niの比熱
特性の関係を示すグラフであるが、この図8に示される
ようにB群として、約7[K]以下での安定化材の組成
としてはEr3 Niを使用し、約7〜約13[K]の間
ではEr0.7 Ho0.3 Niを、約13[K]以上ではE
0.2 Dy0.8 Ni2 を使用すると比熱が大きく熱吸収
率が良い。
【0026】また図9は、温度に対するEr3 Ni、E
rNi0.8 Co0.2 、Er0.9 Yb0.1 Ni、ErNi
2 、Er3 AlCの比熱特性の関係を示すグラフである
が、この図9に示されるようにB群として、約4[K]
以下での安定化材の組成としてはEr3 AlCが比熱特
性が良く適している、約4〜約7[K]ではErNi
0.8 Co0.2 、ErNi2 を、約7〜約11[K]では
Er0.9 Yb0.1 Niが、約11[K]以上ではEr3
Niが比熱が大きく、安定化材としての特性が良い。
また図10は、温度に対するErCu、Er3 Ni、E
rNi0.8 Co0.2 の比熱特性の関係を示すグラフであ
るが、この図10に示されるようにB群として、約7
[K]ではErNi0.8 Co0.2 が、約7〜約10
[K]、約16[K]以上ではEr3 Niが、約10〜
約16[K]ではErCuが比熱特性がよく最適な安定
化材の組成として使用可能である。
【0027】また図11は、温度に対するEr(x) Dy
(1-x) Ni2 のxを種々変えた比熱特性の関係を示すグ
ラフであるが、この図11は、Er(x) Dy(1-x) Ni
2 で表される材料のxを0以上1以下で種々変えた組成
の比熱特性でありB群として、必要な温度(条件下)に
おいて、xを設定し最適な組成からなるEr(x) Dy
(1-x) Ni2 が安定化材の組成として使用可能である。
【0028】また図12は、温度に対するEr(x) Gd
(1-x) Rhのxを種々変えた比熱特性の関係を示すグラ
フであるが、この図12は、Er(x) Gd(1-x) Rhで
表される材料のxを0以上1以下で種々変えた組成の比
熱特性でありB群として、必要な温度(条件下)におい
て、xを設定し最適な組成からなるEr(x) Gd(1-x)
Rhが安定化材の組成として使用可能である。
【0029】また図13は、温度に対するEr(x) Gd
(1-x) Niのxを種々変えた比熱特性の関係を示すグラ
フであるが、この図13は、Er(x) Gd(1-x) Niで
表される材料のxを0以上1以下で種々変えた組成の比
熱特性でありB群として、必要な温度(条件下)におい
て、xを設定し最適な組成からなるEr(x) Gd(1-x)
Niが安定化材の組成として使用可能である。約20
[K]以下では、どのような組成をしたEr(x) Gd
(1-x) Niにおいても、Pbよりも比熱特性が良い。
また図14は、温度に対する(Er(x)(1-x)
(1-y) Ru(y) の比熱特性の関係を示すグラフ(ただ
し、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素に
おいて、x=1に設定し、かつyを0〜1に変化させた
とき)であるが、この図14は、Er(x) Ru(1-x)
表される材料のxを0以上1以下で種々変えた組成の比
熱特性でありB群として、必要な温度(条件下)におい
て、xを設定し最適な組成からなるEr(x) Ru(1-x)
が安定化材の組成として使用可能である。特に、Er
0.6 Ru0.4 、Er0.65Ru0.35は約4[K]以下では
比熱特性の良い材料である。
【0030】また図15は、温度に対する(Er(x)
(1-x)3 Ni(y) Co(1-y) の比熱特性の関係を示す
グラフ(ただし、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
希土類元素において、x=1に設定し、かつyを0〜1
に変化させたとき)であるが、この図15は、Er3
(y) Co(1-y) で表される材料のyを0以上1以下で
種々変えた組成の比熱特性でありB群として、必要な温
度(条件下)において、yを設定し最適な組成からなる
Er3 Ni(y) Co(1-y) が安定化材の組成として使用
可能である。約15[K]以下では、どのような組成を
したEr3 Niy Co(1-y) においても、Pbよりも比
熱特性が良い。
【0031】また図16は、温度に対するEr(x)
(1-x) Ni(y) Cu(1-y) の比熱特性の関係を示すグラ
フ(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1で、RはY、P
r、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、T
m、Yb、Scから選ばれた希土類元素の組成におい
て、特にx=0、y=0.5、R=Hoに設定)である
が、この図16に示されるようにB群として、ErNi
0.6 Cu0.4 、HoNi0.5 Cu0.5 の比熱特性は約2
[K]以下で良い。
【0032】また図17は、温度に対するEr(x)
(1-x) Ni(y) Co(1-y) の比熱特性の関係を示すグラ
フ(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1で、RはGd、T
b、Dy、Hoから選ばれた希土類元素において、特に
x=1、y=0.7〜1に設定)であるが、この図17
は、ErNi(y) Co(1-y) で表される材料のyを0以
上1以下で種々変えた組成の比熱特性でありB群とし
て、必要な温度(条件下)において、yを設定し最適な
組成からなるErNi(y) Co(1-y) が安定化材の組成
として使用可能である。特に、ErNiは約10[K]
付近での比熱特性が良い。
【0033】また図18は、温度に対する(Er(x)
(1-x)3 AlC(y) の比熱特性の関係を示すグラフ
(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1で、RはY、Pr、
Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Y
b、Scから選ばれた希土類元素において、特にx=
1、y=0.5〜1に設定)であるが、この図18に
は、Er3 AlCy で表される材料のyを0以上1以下
で種々変えた組成の比熱特性でありB群として、必要な
温度(条件下)において、yを設定し最適な組成からな
るEr3 AlCy が安定化材の組成として使用可能であ
る。
【0034】また図19は、温度に対するErNi、E
0.95Gd0.05Ni、Er0.9 Gd0.1 Ni、Er3
oの比熱特性の関係を示すグラフであるが、この図19
は、Er(x) Gd(1-x) Niで表される材料のxを0以
上1以下で種々変えた組成の比熱特性でありB群とし
て、必要な温度(条件下)において、xを設定し最適な
組成からなるEr(x) Gd(1-x) Niが安定化材の組成
として使用可能である。特に、約23[K]以下ではE
0.9 Gd0.1 Niの比熱特性は、Er3 Coよりも大
きく、約17[K]以下ではEr0.95Gd0.05Niの比
熱特性は、Er3Coよりも大きく、約12[K]以下
ではErNiの比熱特性は、Er3 Coよりも大きくな
っている。
【0035】なお、安定化材の組成にAu、Ag、C
u、Pd、Pt、Ru,Rh、Zr、Y、In、Ga、
Alなどの元素を添加し比熱のピーク位置を微調整する
ことも可能であり、必要な温度に対する安定化材を設定
でき安定した超電導線材を得ることができる。
【0036】また、第1安定化材1の組成がA群から構
成されているときは、第2安定化材2の組成はB群また
はA群とB群とを含んで構成されていることが第1安定
化材1から第2安定化材2へ熱の伝導が良いために組み
合わせとして望ましい。
【0037】また、図1(b)に示されるように第1安
定化材1を中空円筒形状に構成した場合には、中空円筒
部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通させることも可
能である。超電導体4がクエンチする前に第1安定化材
1を介して超電導体4から発生する熱を吸収し、超電導
線材80全体の超電導特性をさらに安定させている。超
電導体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態
へ再び回復させることもできる。また中空円筒部分に絶
縁物を設けた構造でも良い。
【0038】また、図1(c)に示されるように超電導
体4がフィラメント状ではなく中空円筒形状をしている
と、中空円筒部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通さ
せることも可能であり、超電導体4がクエンチする前に
直接超電導体4から発生した熱を吸収することができ、
より安定な超電導特性を得ることが可能である。超電導
体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態へ再
び回復させることもできる。中空円筒部分に絶縁物や安
定化材を設けた構造でも良い。
【0039】第1安定化材の組成がA群で第2安定化材
の組成がB群であれば、第1安定化材でクエンチ時に電
流を流すことが可能で、第2安定化材で熱を吸収するこ
とができる。また、第1安定化材の組成がA群で第2安
定化材の組成がA群とB群とからなっていれば、第1安
定化材でクエンチ時での電流を流すことができ、第2安
定化材でもクエンチ時に電流を流すことができさらに熱
を吸収することも可能となる。また第1安定化材の組成
がB群で第2安定化材の組成が第1安定化材と異なるB
群であれば、熱の吸収がさらに向上する。また第1安定
化材の組成がB群で第2安定化材の組成がA群とB群と
からなれば、第1安定化材では熱の吸収が良く第2安定
化材では熱も吸収しまたクエンチ時に電流を流すことも
できる。また第1安定化材の組成がB群で第2安定化材
の組成がA群であれば、第1安定化材で熱の吸収が良く
第2安定化材でクエンチ時の電流を流すことができる。
【0040】この様な構成をした超電導線材では、擾乱
や機械的な摩擦による超電導線材の滑りによって発生す
る温度上昇を防ぎ、強いては超電導線材全体のクエンチ
に対して安定でかつ安全な超電導特性を維持することが
できる。また、超電導体4に臨界電流密度以上の電流が
流れ超電導状態が破壊されると一時的に第1安定化材1
に電流が流れ、超電導線材80全体のクエンチを防止し
ている。
【0041】次に、第2実施例の構成について図2を参
照しながら説明する。第2実施例の特徴は、第1安定化
材の組成にA群とB群とを含んで構成されるものを用い
て、第2安定化材の組成にA群またはB群またはA群と
B群とを含んでいるものからなる材料を用いたことであ
る。
【0042】図2(a)は超電導線材の第2実施例の断
面図で、図2(b)は超電導線材の第2実施例の別の第
1安定化材の断面図で、図2(c)は超電導線材の第2
実施例の別の超電導体の断面図である。
【0043】なお、第1実施例と同一部分には同一符号
を付して詳細な説明は省略する。図2(a)に示される
ように円筒形状のNbTiなどの超電導体4の周囲に
は、第1安定化材1が電気的に接続されて設けられて、
第1安定化材1の周囲には第2安定化材12が電気的に
接続されている。第2安定化材12の周囲には、エポキ
シ樹脂やフォルマールなどの有機絶縁材料からなる絶縁
物3が設けられている。この様に第1安定化材1と第2
安定化材12と絶縁物3と超電導体4とから超電導線材
80が構成されている。
【0044】上記した第1安定化材1の組成は以下に示
すA群とB群とを含む材料、また第2安定化材12の組
成はA群またはB群またはA群とB群とを含んだ材料よ
り構成されている。
【0045】A群は、Co、Au、Pt、Fe、Cu、
Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、Tiのうち少
なくともいずれか1つを含む金属あるいは合金あるいは
金属間化合物である。
【0046】B群は、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、
Pbのうち少なくともいずれか1つを含む金属単体ある
いは金属間化合物か、(Er(x)(1-x)3 Ni(y)
Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0
≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y) Cu(1-y) で表
される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または
Er(x) Dy(1-x) Ni2 で表される組成物(ただし、
0≦x≦1)またはEr(x) Gd(1-x) Rhで表される
組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr(x)(1-x)
Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x
≦1、0≦y≦1、RはGd、Tb、Dy、Hoから選
ばれた希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y)
(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦
y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)または(Er(x)(1-x)3 AlC(y) で表さ
れる組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または
(Er(x)(1-x)(1-y) Ru(y) で表される組成物
(ただし、0.5≦x≦1、0≦y≦0.7、RはY、
Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、T
m、Yb、Scから選ばれた希土類元素)のうち少なく
ともどれか一つを含む材料である。
【0047】第1安定化材1にA群のCu、Alを使用
した場合電気伝導率が非常に良くなり、Co、Niを用
いると第1安定化材1の抵抗が高くなり、永久電流スイ
ッチとして用いる場合に都合が良くなる。
【0048】A群の組成がCu、Al、CuNiの場合
は非磁性物質であるので、B群より選ばれた少量の磁性
体の添加があっても全体としてはそれ程大きな磁化を持
たず、超電導線材の外部に与える磁気的ノイズがNi、
Co、Feのいずれかの場合に比べて格段に小さくな
る。すると、磁気的ノイズによって生じる擾乱の発生が
少なくなりクエンチすること無く安定な超電導特性が得
られる。
【0049】さらに、これらの組み合わせの中でもB群
から選ばれる物質の組成が、ErCu、HoCu、Gd
Cu、DyCu、TmCu、ErNi、HoNi、Gd
Ni、DyNiのいずれかである場合は、これらB群は
反強磁性を示すので、ErAl2 、HoAl2 、GdA
2 、DyAl2 などの強磁性を示す物質である場合に
比べて磁気的ノイズの影響は1/10以下になり、さら
に安定な超電導特性を得ることができより安定した超電
導線材を得ることができる。
【0050】また、第1安定化材1の組成がCuで第2
安定化材12の組成がErとCuを含む金属間化合物の
とき(例えばErCu、ErCu2 など)、体積比0.
5〜3[%]の少量の添加で、超電導線材全体が延性に
富み超電導コイルなどに使用する場合の加工性を向上さ
せている。また、5〜10[K]領域の比熱(熱容量)
が、従来仕様されていたCuのみに比べて数倍になり、
熱の伝達が欲より安定な超電導線材を得ることができ
る。例えばA群とB群とを含んでいる第2安定化材12
の組成において、A群よりも比熱が100倍大きなB群
を1[%]混入させると第2安定化材12全体としての
比熱は約2倍になり超電導線材の安定性も2倍になる。
同様に第1安定化材1の組成がCuで第2安定化材12
の組成がHoとCuを含む金属間化合物のとき、第1安
定化材1の組成がCuで第2安定化材12の組成がGd
とCuを含む金属間化合物のとき、第1安定化材1の組
成がCuで第2安定化材12の組成がTmとCuを含む
金属間化合物のときも超電導線材全体が延性に富み超電
導コイルなどに使用する場合の加工性を向上させ、また
5〜10[K]領域の比熱(熱容量)が、従来仕様され
ていたCuのみに比べて数倍になり、熱の伝達が欲より
安定な超電導線材を得ることができる。
【0051】また、第1安定化材1の組成がNiで第2
安定化材12の組成がErとNiを含む金属間化合物の
とき(例えばEr3 Ni、ErNi、ErNi2 )、安
定化材の組成がCuのみの場合と比べてより硬くなり強
度が増す。すると、外部から加わる力による線材の削断
などに対して強い超電導線材を得ることが可能である。
また、5〜10[K]の比熱が大幅に増加するため、熱
の伝達が良く安定した超電導線材を得ることができる。
同様に第1安定化材1の組成がNiで第2安定化材12
の組成がGdとNiを含む金属間化合物のとき、第1安
定化材1の組成がNiで第2安定化材12の組成がDy
とNiを含む金属間化合物のとき、第1安定化材1の組
成がNiで第2安定化材12の組成がHoとNiを含む
金属間化合物のときも安定化材の組成がCuのみの場合
と比べてより硬くなり強度が増し、外部から加わる力に
よる線材の削断などに対して強い超電導線材を得ること
が可能で、また5〜10[K]の比熱が大幅に増加する
ため、熱の伝達が良く安定した超電導線材を得ることが
できる。
【0052】また、第1安定化材1の組成がAlで第2
安定化材12の組成がErとAlを含む金属間化合物の
とき、ErとCuの場合と同様に延性に富む材料が得ら
れ、少量の添加で5〜15[K]領域の比熱が増大して
いる。Alの場合には、他の材料と比べて質量が軽いと
いう長所があり、超電導線材を使用した大型化する超電
導機器の質量を軽減することに適している。同様に第1
安定化材1の組成がAlで第2安定化材12の組成がG
dとAlを含む金属間化合物のとき、第1安定化材1の
組成がAlで第2安定化材12の組成がHoとAlを含
む金属間化合物のとき、第1安定化材1の組成がAlで
第2安定化材12の組成がDyとAlを含む金属間化合
物のときも延性に富み、質量の軽い超電導線材を得るこ
とができる。
【0053】なお、安定化材の組成にAu、Ag、C
u、Pd、Pt、Ru,Rh、Zr、Y、In、Ga、
Alなどの元素を添加し比熱のピーク位置を微調整する
ことも可能であり、必要な温度に対する安定化材を設定
でき安定した超電導特性を得ることができる。
【0054】また、第1安定化材1中のA群に対するB
群の体積比が、第2安定化材12中のA群に対するB群
の体積比よりも小さければ、第1安定化材1から第2安
定化材12への熱伝導が良く、第2安定化材12が第1
安定化材1の余分な熱を良く吸収するため、より安定な
超電導特性を得ることが可能である。
【0055】また、図2(b)に示されるように第1安
定化材1が中空円筒形状をしていると、中空円筒部分に
液体ヘリウムなどの冷却材を流通させることも可能であ
る。超電導体4がクエンチする前に第1安定化材1を介
して超電導体4から発生する熱を吸収し、超電導線材8
0全体の超電導特性をさらに安定させている。超電導体
4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態へ再び
回復させることもできる。また中空円筒部分に絶縁物を
設けても良い。
【0056】また、図2(c)に示されるように超電導
体4がフィラメント状ではなく中空円筒形状をしている
と、中空円筒部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通さ
せることも可能であり、超電導体4がクエンチする前に
直接超電導体4から発生した熱を吸収することができ、
より安定な超電導特性を得ることが可能である。超電導
体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態へ再
び回復させることもできる。また中空円筒部分には絶縁
物や安定化材を設けても良い。
【0057】第1安定化材の組成がA群とB群とからな
り第2安定化材の組成がA群であれば、第1安定化材に
クエンチ時の電流を流すことが可能で同時に熱も良く吸
収し、第2安定化材でもクエンチ時の電流を流すことが
できる。また、第1安定化材の組成がA群とB群とから
なり第2安定化の組成がB群からなっていれば、第1安
定化材でクエンチ時に電流を流すことができ同時に熱も
良く吸収し、第2安定化材でさらに熱の吸収をよくする
ことも可能である。また第1安定化材の組成がA群とB
群とからなり第2安定化材の組成が第1安定化材と異な
るA群とB群とからなっていれば、第1安定化材、第2
安定化材で共に熱の吸収がよくなる。
【0058】この様な構成をした超電導線材では、擾乱
や機械的な摩擦による超電導線材の滑りによって発生す
る温度上昇を防ぎ、強いては超電導線材全体のクエンチ
に対して安定でかつ安全な超電導特性を維持することが
できる。また、超電導体4に臨界電流密度以上の電流が
流れ超電導状態が破壊されると一時的に第1安定化材1
に電流が流れ、超電導線材80全体のクエンチを防止し
ている。また、第1安定化材1の材料は第1実施例より
も極低温での比熱特性が良く、熱を良く吸収するため、
より安定した超電導状態を維持することができる。
【0059】次に、第3実施例の構成について図3を参
照しながら説明する。第3実施例の特徴は、安定化材が
第1実施例、第2実施例に示される様に第1安定化材、
第2安定化材と2層構造になっておらず、超電導体の周
囲に1層のA群とB群とからなる材料の1層の安定化材
として構成されていることである。
【0060】図3(a)は超電導線材の第3実施例の断
面図で、図3(b)は超電導線材の第3実施例の別の超
電導体の断面図である。なお、第1実施例と同一部分に
は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0061】図3(a)に示されるように円筒形状のN
bTiなどの超電導体4の周囲には、安定化材5が電気
的に接続されている。安定化材5の周囲には、エポキシ
樹脂やフォルマールなどの有機絶縁材料からなる絶縁物
3が設けられている。
【0062】この様に安定化材5と絶縁物3と超電導体
4とから超電導線材80が構成されている。上記した安
定化材5の組成は以下に示すA群とB群とを含んだ材料
より構成されている。
【0063】A群の組成は、Co、Au、Pt、Fe、
Cu、Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、Tiの
うち少なくともいずれか1つを含む金属あるいは合金あ
るいは金属間化合物である。
【0064】B群の組成は、Gd、Dy、Ho、Er、
Tm、Pbのうち少なくともいずれか1つを含む金属単
体あるいは金属間化合物か、(Er(x)(1-x)3
(y) Co(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦
1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni(y) Cu
(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y
≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、
Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元
素)またはEr(x) Dy(1-x) Ni2 で表される組成物
(ただし、0≦x≦1)またはEr(x) Gd(1-x) Rh
で表される組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr
(x)(1-x) Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(た
だし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはGd、Tb、D
y、Hoから選ばれた希土類元素)またはEr(x)
(1-x) Ni(y)Co(1-y) で表される組成物(ただし、
0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、
Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから
選ばれた希土類元素)または(Er(x)(1-x)3
lC(y) で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦
y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、T
b、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類
元素)または(Er(x)(1-x)(1-y) Ru(y) で表
される組成物(ただし、0.5≦x≦1、0≦y≦0.
7、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素)
のうち少なくともどれか一つを含む材料である。 安定
化材5の組成にA群のCu、Alを使用した場合電気伝
導率が非常に良くなり、Co、Niを用いると安定化材
5の抵抗が高くなり、永久電流スイッチとして用いる場
合に都合が良くなる。
【0065】A群がCu、Al、CuNiの場合は非磁
性物質であるので、B群より選ばれた少量の磁性体の添
加によっても全体としてはそれ程大きな磁化を持たず、
超電導線材の外部に与える磁気的ノイズがNi、Co、
Feのいずれかの場合に比べて格段に小さくなる。する
と、磁気的ノイズによって生じる擾乱の発生が少なくな
りクエンチすること無く安定な超電導特性が得られる。
【0066】さらに、これらの組み合わせの中でもB群
から選ばれる物質が、ErCu、HoCu、GdCu、
DyCu、TmCu、ErNi、HoNi、GdNi、
DyNiのいずれかである場合は、これらB群は反強磁
性を示すので、ErAl2 、HoAl2 、GdAl2
DyAl2 などの強磁性を示す物質である場合に比べて
磁気的ノイズは1/10以下になり、さらに安定な超電
導特性を得ることができより安定した超電導線材を得る
ことができる。
【0067】また、安定化材5の組成がErとCuを含
む金属間化合物のとき(例えばErCu、ErCu2
ど)、体積比0.5〜3[%]の少量の添加で、超電導
線材全体が延性に富み超電導コイルなどに使用する場合
の加工性を向上させている。また5〜10[K]領域の
比熱(熱容量)が、従来使用されていたCuのみに比べ
て数倍になり、熱の伝達が良くより安定な超電導線材を
得ることができる。同様に安定化材5の組成がHoとC
uを含む金属間化合物のとき、安定化材5の組成がGd
とCuを含む金属間化合物のとき、安定化材5の組成が
TmとCuを含む金属間化合物のときも超電導線材全体
が延性に富み超電導コイルなどに使用する場合の加工性
を向上させ、また5〜10[K]領域の比熱(熱容量)
が、従来使用されていたCuのみに比べて数倍になり、
熱の伝達が良くより安定な超電導線材を得ることができ
る。
【0068】また、安定化材5の組成がErとNiを含
む金属間化合物のとき(例えばEr3 Ni、ErNi、
ErNi2 )、安定化材の組成がCuのみの場合と比べ
てより硬くなり強度が増す。すると、外部から加わる力
による超電導線材の削断などに対して強い超電導線材を
得ることが可能である。また5〜10[K]の比熱が大
幅に増加するため、熱の伝達が良く安定した超電導線材
を得ることができる。同様に安定化材5の組成がGdと
Niを含む金属間化合物のとき、安定化材5の組成がD
yとNiを含む金属間化合物のとき、安定化材5の組成
がHoとNiを含む金属間化合物のときも安定化材の組
成がCuのみの場合と比べてより硬くなり強度が増し、
外部から加わる力による超電導線材の削断などに対して
強い超電導線材を得ることが可能で。また5〜10
[K]の比熱が大幅に増加するため、熱の伝達が良く安
定した超電導線材を得ることができる。
【0069】また、安定化材5の組成がErとAlを含
む金属間化合物のとき、ErとCuの場合と同様に延性
に富む材料が得られ、少量の添加で5〜15[K]領域
の比熱が増大している。Alの場合には、他の材料と比
べて質量が軽いという長所があり、超電導線材を使用し
た大型化する超電導機器の質量を軽減することに適して
いる。同様に安定化材5の組成がGdとAlを含む金属
間化合物のとき、安定化材5の組成がHoとAlを含む
金属間化合物のとき、安定化材5の組成がDyとAlを
含む金属間化合物のときも延性に富み、質量の軽い超電
導線材を得ることができる。
【0070】なお、安定化材の組成にAu、Ag、C
u、Pd、Pt、Ru,Rh、Zr、Y、In、Ga、
Alなどの元素を添加して、比熱のピーク位置を微調整
することが可能である。すると、必要な温度に対する安
定化材を作成でき、安定した超電導特性を得ることがで
きる。
【0071】また、図3(b)に示されるように超電導
体4がフィラメント状ではなく中空円筒形状をしている
場合には、中空円筒部分に液体ヘリウムなどの冷却材を
流通させることも可能である。超電導体4がクエンチす
る前に安定化材5を介して直接超電導体4から発生する
熱を吸収することができ、超電導線材80全体の超電導
特性をさらに安定にさせている。超電導体4がクエンチ
した際にも熱を吸収し、超電導状態へ再び回復させるこ
ともできる。また中空円筒部分に絶縁物や安定化材を設
けても良い。
【0072】この様な構成をした超電導線材は、擾乱や
機械的な摩擦による超電導線材の滑りによって発生する
温度上昇を防ぎ、強いては超電導線材全体のクエンチに
対して安定でかつ安全な超電導特性を維持することがで
きる。また、超電導体4に流れている電流が臨界電流密
度を越えて流れると、一時的に安定化材5に電流が流れ
超電導線材80全体がクエンチすることを防止してい
る。また、安定化材5の組成がA群とB群とを含んでい
ることにより、従来よりも比熱特性が良く熱の吸収が良
い。また、超電導体4の周囲にある安定化材が1重構造
であるので超電導線材80の製作工程が少なくてすむ。
【0073】次に、第4実施例について図4を参照しな
がら構成について説明する。第4実施例は、内部に超電
導体を含む第1安定化材とこの第1安定化材の周囲に第
2安定化材が設けられる構成は先に示した第1及び第2
実施例と同様であるが、第1安定化材の組成はA群から
なり、また第2安定化材の組成は30[K]以下でCu
よりも体積比熱が大きい材料からなっている構成が特徴
である。
【0074】なお、30[K]以下でCuよりも体積比
熱が大きい材料としては、例えば第1実施例〜第3実施
例に記載されているB群があげられる。図4(a)は、
超電導線材の第4実施例の断面図で、図4(b)は、超
電導線材の第4実施例の別の第1安定化材の断面図で、
図4(c)は、超電導線材の第4実施例の別の超電導体
の断面図である。
【0075】なお、第1実施例と同一部分には同一符号
を付して詳細な説明は省略する。図4(a)に示される
ようにNbTiなどの超電導体4の周囲には、第1安定
化材1が電気的に接続されて設けられて、第1安定化材
1の周囲には、第2安定化材6が設けてある。第2安定
化材6の周囲には、エポキシ樹脂やフォルマールなどの
有機絶縁材料からなる絶縁物3が設けられている。
【0076】この様に第1安定化材1と第2安定化材6
と絶縁物3と超電導体4とから超電導線材80が構成さ
れている。第2安定化材6の材料は、上述した通りB群
から選択されることも可能である。
【0077】上記した第1安定化材1の組成は以下に示
すA群からなる材料、また第2安定化材6の組成は30
[K]以下で、Cuよりも体積比熱が大きい材料から構
成されている。
【0078】A群は、Co、Au、Pt、Fe、Cu、
Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、Tiのうち少
なくともいずれか1つを含む金属あるいは合金あるいは
金属間化合物である。
【0079】第1安定化材1の組成にA群のCu、Al
を使用した場合電気伝導率が非常に良くなり、Co、N
iを用いると第1安定化材1の抵抗が高くなり、永久電
流スイッチとして用いる場合に都合が良くなる。
【0080】A群がCu、Al、CuNiの場合は非磁
性物質であるので、Nb3 Snなどを代表とする化合物
超電導体、NbTiなどを代表とする合金系超電導体、
また有機系超電導体などの超電導特性を考慮すると30
[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料より選ば
れた少量の磁性体の添加によっても全体としてはそれ程
大きな磁化を持たず、超電導線材の外部に与える磁気的
ノイズがNi、Co、Feのいずれかの場合に比べて格
段に小さくなる。すると、磁気的ノイズによって生じる
擾乱の発生が少なくなりクエンチすること無く安定な超
電導特性が得られる。
【0081】なお、安定化材の組成にAu、Ag、C
u、Pd、Pt、Ru,Rh、Zr、Y、In、Ga、
Alなどの元素を添加し比熱のピーク位置を微調整する
ことが可能で、必要な温度に対する安定化材の材料を設
定でき、安定な超電導特性を得ることができる。
【0082】また、図4(b)に示されるように第1安
定化材1を中空円筒形状に形成した場合には、中空円筒
部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通させることも可
能である。超電導体4がクエンチする前に第1安定化材
1を介して超電導体4から発生する熱を吸収し、超電導
線材80全体の超電導特性をさらに安定させている。超
電導体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態
へ再び回復させることもできる。また中空円筒部分には
絶縁物を設けても良い。
【0083】また、図4(c)に示されるように超電導
体4がフィラメント状ではなく中空円筒形状をしている
と、中空円筒部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通さ
せることも可能であり、超電導体4がクエンチする前に
直接超電導体4から発生した熱を吸収することができ、
より安定な超電導特性を得ることが可能である。超電導
体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態へ再
び回復させることもできる。また中空円筒部分には安定
化材や絶縁物を設けても良い。
【0084】この様な構成をした超電導線材は、擾乱や
機械的な摩擦による超電導線材の滑りによって発生する
温度上昇を防ぎ、強いては超電導線材全体のクエンチに
対して安定でかつ安全な超電導特性を維持することがで
きる。また、超電導体4に流れている電流が臨界電流密
度を越えて流れると、一時的に安定化材5に電流が流れ
超電導線材80全体がクエンチすることを防止してい
る。また、第2安定化材6の比熱特性が従来よりも良く
熱の吸収が良いので、より安定した超電導線材80を得
ることができる。
【0085】次に、第5実施例について図5を参照しな
がら構成について説明する。第5実施例の特徴は、内部
に超電導体を含む第1安定化材とこの第1安定化材の周
囲に第2安定化材が設けられている構成は第1及び第2
実施例と同様であるが、第1安定化材の組成がA群と3
0[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料とから
なり、第2安定化材の組成がA群または30[K]以下
でCuよりも体積比熱が大きい材料またはA群と30
[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料とを含ん
だ構成をしていることである。
【0086】なお、30[K]以下でCuよりも体積比
熱が大きい材料として、例えば第1実施例〜第3実施例
に記載のB群があげられる。図5(a)は超電導線材の
第5実施例の断面図で、図5(b)は超電導線材の第5
実施例の別の第1安定化材の断面図で、図5(c)は超
電導線材の第5実施例の別の超電導体の断面図である。
【0087】なお、第1実施例と同一部分には同一符号
を付して詳細な説明は省略する。図5(a)に示される
ようにNbTiなどの超電導体4の周囲には、第1安定
化材1が電気的に接続されて設けられている。第1安定
化材1の周囲には第2安定化材6が設けてある。第2安
定化材6の周囲には、エポキシ樹脂やフォルマールなど
の有機絶縁材料からなる絶縁物3が設けられている。
【0088】この様に第1安定化材1と第2安定化材6
と絶縁物3と超電導体4とから超電導線材80が構成さ
れている。上記した第1安定化材1の組成は以下に示す
A群と30[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材
料とからなる材料、また第2安定化材6の組成はA群ま
たは30[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料
またはA群と30[K]以下でCuよりも体積比熱が大
きい材料とより構成されている。
【0089】A群は、Co、Au、Pt、Fe、Cu、
Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、Tiのうち少
なくともいずれか1つを含む金属あるいは合金あるいは
金属間化合物である。
【0090】第1安定化材1の組成にA群のCu、Al
を使用した場合電気伝導率が非常に良くなり、Co、N
iを用いると第1安定化材1の抵抗が高くなり、永久電
流スイッチとして用いる場合に都合が良くなる。
【0091】A群がCu、Al、CuNiの場合は非磁
性物質であるので、Nb3 Snなどを代表とする化合物
超電導体、NbTiなどを代表とする合金系超電導体、
また有機系超電導体などの超電導特性を考慮すると30
[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料より選ば
れた少量の磁性体の添加によっても全体としてはそれ程
大きな磁化を持たず、超電導線材の外部に与える磁気的
ノイズがNi、Co、Feのいずれかの場合に比べて格
段に小さくなる。すると、磁気的ノイズによって生じる
擾乱の発生が少なくなりクエンチすること無く安定な超
電導特性が得られる。
【0092】なお、安定化材の組成にAu、Ag、C
u、Pd、Pt、Ru,Rh、Zr、Y、In、Ga、
Alなどの元素を添加し比熱のピーク位置を微調整する
ことも可能であり、必要な温度に対する安定化材の材料
を設定でき安定な超電導特性を得ることができる。
【0093】また、図5(b)に示されるように第1安
定化材1が中空円筒形状をしている場合には、中空円筒
部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通させることも可
能である。超電導体4がクエンチする前に第1安定化材
1を介して超電導体4から発生する熱を吸収し、超電導
線材80全体の超電導特性をさらに安定させている。超
電導体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態
へ再び回復させることもできる。また中空円筒部分には
絶縁物を設けても良い。
【0094】また、図5(c)に示されるように超電導
体4がフィラメント状ではなく中空円筒形状をしている
と、中空円筒部分に液体ヘリウムなどの冷却材を流通さ
せることも可能であり、超電導体4がクエンチする前に
直接超電導体4から発生した熱を吸収することができ、
より安定な超電導特性を得ることが可能である。超電導
体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状態へ再
び回復させることもできる。また中空円筒部分には絶縁
物や安定化材を設けても良い。
【0095】また、第1安定化材1中のA群に対する3
0[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料の体積
比が、第2安定化材6中のA群に対する30[K]以下
でCuよりも体積比熱が大きい材料の体積比よりも小さ
ければ、第1安定化材1から第2安定化材6への熱の伝
導が良くなり、超電導線材80の超電導特性の安定化に
つながる。
【0096】この様な構成をした超電導線材は、擾乱や
機械的な摩擦による超電導線材の滑りによって発生する
温度上昇を防ぎ、強いては超電導線材全体のクエンチに
対して安定でかつ安全な超電導特性を維持することがで
きる。また、超電導体4に流れている電流が臨界電流密
度を越えて流れると、一時的に安定化材5に電流が流れ
超電導線材80全体がクエンチすることを防止してい
る。また、第1安定化材1と第2安定化材6の比熱特性
が従来よりも良く熱の吸収が良いので安定した超電導状
態を維持することができ、より安全な超電導線材80を
得ることができる。 次に、第6実施例について図6を
参照しながら構成について説明する。
【0097】第6実施例の特徴は、超電導体の周囲に設
けられる安定化材の組成がA群と30[K]以下でCu
よりも体積比熱が大きい材料から構成されていることで
ある。 なお、30[K]以下でCuよりも体積比熱が
大きい材料として、例えば第1実施例〜第3実施例で記
載されているB群があげられる。
【0098】図6(a)は超電導線材の第6実施例の断
面図で、図6(b)は超電導線材の第6実施例の別の超
電導体の断面図である。なお、第1実施例と同一部分に
は同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0099】図6(a)に示されるようにNbTiなど
の超電導体4の周囲には、安定化材5が電気的に接続さ
れて設けられ、安定化材5の周囲にはエポキシ樹脂やフ
ォルマールなどの有機絶縁材料からなる絶縁物3が設け
られている。
【0100】この様に安定化材5と絶縁物3と超電導体
4とから超電導線材80が構成されている。上記した安
定化材5は以下に示すA群と30[K]以下でCuより
も体積比熱が大きい材料とより構成されている。
【0101】A群は、Co、Au、Pt、Fe、Cu、
Al、Ag、CuNi、CuSn、Ni、Tiのうち少
なくともいずれか1つを含む金属あるいは合金あるいは
金属間化合物である。
【0102】安定化材5の組成にA群のCu、Alを使
用した場合電気伝導率が非常に良くなり、Co、Niを
用いると安定化材5の抵抗が高くなり、永久電流スイッ
チとして用いる場合に都合が良くなる。
【0103】A群がCu、Al、CuNiの場合は非磁
性物質であるので、Nb3 Snなどを代表とする化合物
超電導体、NbTiなどを代表とする合金系超電導体、
また有機系超電導体などの超電導特性を考慮すると30
[K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料より選ば
れた少量の磁性体の添加によっても全体としてはそれ程
大きな磁化を持たず、超電導線材の外部に与える磁気的
ノイズがNi、Co、Feのいずれかの場合に比べて格
段に小さくなる。すると、磁気的ノイズによって生じる
擾乱の発生が少なくなりクエンチすること無く安定な超
電導特性が得られる。
【0104】なお、安定化材の組成にAu、Ag、C
u、Pd、Pt、Ru,Rh、Zr、Y、In、Ga、
Alなどの元素を添加し比熱のピーク位置を微調整する
こともでき、必要な温度に対する安定化材の材料を設定
でき安定な超電導特性を得ることができる。
【0105】また、図6(b)に示されるように超電導
体4がフィラメント状ではなく中空円筒形状をしている
場合には、中空円筒部分に液体ヘリウムなどの冷却材を
流通させることも可能であり、超電導体4がクエンチす
る前に直接超電導体4から発生した熱を吸収することが
でき、より安定な超電導特性を得ることが可能である。
超電導体4がクエンチした際にも熱を吸収し、超電導状
態へ再び回復させることもできる。また中空円筒部分に
は絶縁物や安定化材を設けても良い。
【0106】この様な構成をした超電導線材は、擾乱や
機械的な摩擦による超電導線材の滑りによって発生する
温度上昇を防ぎ、強いては超電導線材全体のクエンチに
対して安定でかつ安全な超電導特性を維持することがで
きる。また、超電導体4に流れている電流が臨界電流密
度を越えて流れると、一時的に安定化材5に電流が流れ
超電導線材80全体がクエンチすることを防止してい
る。また、安定化材5の比熱特性が従来よりも良く熱の
吸収が良いので安定した超電導状態を維持することがで
き、より安全な超電導線材80を得ることができる。ま
た、超電導体の周囲にある安定化材が1重構造であるの
で、製作工程数が少なくてすむ。
【0107】第1実施例〜第6実施例までに記載された
超電導線材80を複数本より合わせてなる超電導より線
をCuやアルミニウムなどのマトリックスに挿入して超
電導導体が形成されている。
【0108】この様な構成をした超電導導体を巻枠に巻
き回して超電導コイルを形成している。超電導コイルは
種々の超電導応用機器に使用されている。またマトリッ
クスの組成がB群またはA群とB群とを含んだ構成であ
れば超電導線材80から発生する熱をマトリックスが吸
収し、Cuなどからなるマトリックスと比べてより安定
に超電導状態を維持することができる。
【0109】また第1実施例〜第6実施例までに記載さ
れた超電導線材80を複数本より合わせてなる超電導よ
り線をTiやSUSやインコネルなどに挿入して超電導
導体(ケーブル・イン・コンジット)を形成し、例えば
MRIや超電導マグネットなどの超電導応用機器として
使用することができる。
【0110】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その主旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるこ
とはいうまでもない。超電導体はNbTiではなく例え
ばNb3 Sn、V3 Ga、Nb3 Al、PbMo6
8 、Bi系、Y系、Tl系、Ta系、Hg系でも良く、
超電導特性を持つ物質であればどの様な物質でも構わな
い。また、安定化材の組成がA群とB群とを含んだ構成
からなっている場合、A群の材料の中にB群の材料が例
えば粉末、粒状、棒状に混入されていても良い。また、
安定化材の組成がA群とB群とを含んだ構成からなって
いる場合、その構成は化合物、混合物どちらの状態でも
良い。
【0111】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、擾
乱や機械的な摩擦によって生じる熱による超電導状態の
破壊を防止することができ、安定な超電導線材を作るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超電導線材の第1実施例の断面図
【図2】本発明の超電導線材の第2実施例の断面図
【図3】本発明の超電導線材の第3実施例の断面図
【図4】本発明の超電導線材の第4実施例の断面図
【図5】本発明の超電導線材の第5実施例の断面図
【図6】本発明の超電導線材の第6実施例の断面図
【図7】温度に対するErNi0.8 Co0.2 、Er3
o、Er3 Niの比熱特性の関係を示すグラフ
【図8】温度に対するEr0.7 Ho0.3 Ni、Er0.2
Dy0.8 Ni2 、Er3Niの比熱特性の関係を示すグ
ラフ
【図9】温度に対するEr3 Ni、ErNi0.8 Co
0.2 、Er0.9 Yb0.1 Ni、ErNi2 、Er3 Al
Cの比熱特性の関係を示すグラフ
【図10】温度に対するErCu、Er3 Ni、ErN
0.8 Co0.2 の比熱特性の関係を示すグラフ
【図11】温度に対するEr(x) Dy(1-x) Ni2 のx
を種々変えた比熱特性の関係を示すグラフ
【図12】温度に対するEr(x) Gd(1-x) Rhのxを
種々変えた比熱特性の関係を示すグラフ
【図13】温度に対するEr(x) Gd(1-x) Niのxを
種々変えた比熱特性の関係を示すグラフ
【図14】温度に対する(Er(x)(1-x)(1-y)
(y) の比熱特性の関係を示すグラフ(ただし、Rは
Y、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素におい
て、x=1に設定し、かつyを0〜1に変化させたと
き)
【図15】温度に対する(Er(x)(1-x)3 Ni
(y) Co(1-y) の比熱特性の関係を示すグラフ(ただ
し、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた希土類元素に
おいて、x=1に設定し、かつyを0〜1に変化させた
とき)
【図16】温度に対するEr(x)(1-x) Ni(y) Cu
(1-y) の比熱特性の関係を示すグラフ(ただし、0≦x
≦1、0≦y≦1で、RはY、Pr、Nd、Sm、E
u、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選
ばれた希土類元素において、特にx=0、y=0.5、
R=Hoに設定)
【図17】温度に対するEr(x)(1-x) Ni(y) Co
(1-y) の比熱特性の関係を示すグラフ(ただし、0≦x
≦1、0≦y≦1で、RはGd、Tb、Dy、Hoから
選ばれた希土類元素において、特にx=1、y=0.7
〜1に設定)
【図18】温度に対する(Er(x)(1-x)3 AlC
(y) の比熱特性の関係を示すグラフ(ただし、0≦x≦
1、0≦y≦1で、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、
Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれ
た希土類元素において、特にx=1、y=0.5〜1に
設定)
【図19】温度に対するErNi、Er0.95Gd0.05
i、Er0.9 Gd0.1 Ni、Er3 Coの比熱特性の関
係を示すグラフ
【図20】従来の超電導線材の断面図
【符号の説明】
1 第1安定化材 2、12 第2安定化材 3 絶縁物 4 超電導体 5、6 安定化材 80 超電導線材

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】組成がA群またはB群から構成される第1
    安定化材と、前記第1安定化材の内部に設けられる超電
    導体と、前記第1安定化材の周囲に設けられ組成がB群
    またはA群とB群とを含んで構成される第2安定化材と
    から構成されることを特徴とする超電導線材。ただし、
    前記A群は、TiまたはCoまたはAuまたはPtまた
    はFeまたはCuまたはAlまたはAgまたはCuNi
    またはCuSnまたはNiのうち少なくともどれか一つ
    を含む材料で、前記B群は、GdまたはDyまたはEr
    またはTmまたはPbまたはHoまたは(Er(x)
    (1-x)3 Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(ただ
    し、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、S
    m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Sc
    から選ばれた希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni
    (y) Cu(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦
    1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
    d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
    希土類元素)またはEr(x) Dy(1-x) Ni2で表され
    る組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr(x) Gd
    (1-x) Rhで表される組成物(ただし、0≦x≦1)ま
    たはEr(x)(1-x) Ni(y) Co(1-y)で表される組
    成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはGd、T
    b、Dy、Hoから選ばれた希土類元素)またはEr
    (x)(1-x) Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(た
    だし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、
    Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、S
    cから選ばれた希土類元素)または(Er(x)
    (1-x)3 AlC(y) で表される組成物(ただし、0≦
    x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、E
    u、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選
    ばれた希土類元素)または(Er(x)(1-x)(1-y)
    Ru(y) で表される組成物(ただし、0.5≦x≦1、
    0≦y≦0.7、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
    d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
    希土類元素)のうち少なくともどれか一つを含む材料。
  2. 【請求項2】組成がA群とB群とを含んで構成される第
    1安定化材と、前記第1安定化材の内部に設けられる超
    電導体と、前記第1安定化材の周囲に設けられ組成がA
    群またはB群またはA群とB群とを含んで構成される第
    2安定化材とから構成されることを特徴とする超電導線
    材。ただし、前記A群は、TiまたはCoまたはAuま
    たはPtまたはFeまたはCuまたはAlまたはAgま
    たはCuNiまたはCuSnまたはNiのうち少なくと
    もどれか一つを含む材料で、前記B群は、GdまたはD
    yまたはErまたはTmまたはPbまたはHoまたは
    (Er(x)(1-x)3 Ni(y) Co(1-y) で表される
    組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、P
    r、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、T
    m、Yb、Scから選ばれた希土類元素)またはEr
    (x)(1-x) Ni(y) Cu(1-y) で表される組成物(た
    だし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、
    Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、S
    cから選ばれた希土類元素)またはEr(x) Dy(1-x)
    Ni2で表される組成物(ただし、0≦x≦1)または
    Er(x) Gd(1-x) Rhで表される組成物(ただし、0
    ≦x≦1)またはEr(x)(1-x) Ni(y) Co(1-y)
    で表される組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、
    RはGd、Tb、Dy、Hoから選ばれた希土類元素)
    またはEr(x)(1-x) Ni(y) Co(1-y) で表される
    組成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、P
    r、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、T
    m、Yb、Scから選ばれた希土類元素)または(Er
    (x)(1-x)3 AlC(y) で表される組成物(ただ
    し、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、S
    m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Sc
    から選ばれた希土類元素)または(Er(x)(1-x)
    (1-y) Ru(y) で表される組成物(ただし、0.5≦x
    ≦1、0≦y≦0.7、RはY、Pr、Nd、Sm、E
    u、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選
    ばれた希土類元素)のうち少なくともどれか一つを含む
    材料。
  3. 【請求項3】超電導体と、前記超電導体の周囲に設けら
    れ組成がA群とB群とを含んで構成される安定化材とか
    ら構成されることを特徴とする超電導線材。ただし、前
    記A群は、TiまたはCoまたはAuまたはPtまたは
    FeまたはCuまたはAlまたはAgまたはCuNiま
    たはCuSnまたはNiのうち少なくともどれか一つを
    含む材料で、前記B群は、GdまたはDyまたはErま
    たはTmまたはPbまたはHoまたは(Er(x)
    (1-x)3 Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(ただ
    し、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、S
    m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Sc
    から選ばれた希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni
    (y) Cu(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦
    1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
    d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
    希土類元素)またはEr(x) Dy(1-x) Ni2で表され
    る組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr(x) Gd
    (1-x) Rhで表される組成物(ただし、0≦x≦1)ま
    たはEr(x)(1-x) Ni(y) Co(1-y)で表される組
    成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはGd、T
    b、Dy、Hoから選ばれた希土類元素)またはEr
    (x)(1-x) Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(た
    だし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、
    Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、S
    cから選ばれた希土類元素)または(Er(x)
    (1-x)3 AlC(y) で表される組成物(ただし、0≦
    x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、E
    u、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選
    ばれた希土類元素)または(Er(x)(1-x)(1-y)
    Ru(y) で表される組成物(ただし、0.5≦x≦1、
    0≦y≦0.7、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
    d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
    希土類元素)のうち少なくともどれか一つを含む材料。
  4. 【請求項4】組成がA群から構成される第1安定化材
    と、前記第1安定化材の内部に設けられる超電導体と、
    前記第1安定化材の周囲に組成が30[K]以下で、C
    uよりも体積比熱が大きい材料からなる第2安定化材を
    設けたことを特徴とする超電導線材。ただし、前記A群
    は、TiまたはCoまたはAuまたはPtまたはFeま
    たはCuまたはAlまたはAgまたはCuNiまたはC
    uSnまたはNiのうち少なくともどれか一つを含む材
    料。
  5. 【請求項5】組成がA群と30[K]以下で、銅よりも
    体積比熱が大きい材料とを含んで構成される第1安定化
    材と、前記第1安定化材の内部に設けられる超電導体
    と、前記第1安定化材の周囲に設けられ組成がA群また
    は30[K]以下で、Cuよりも体積比熱が大きい材料
    またはA群と30[K]以下で、Cuよりも体積比熱が
    大きい材料とを含んで構成される第2安定化材とから構
    成されることを特徴とする超電導線材。ただし、前記A
    群は、TiまたはCoまたはAuまたはPtまたはFe
    またはCuまたはAlまたはAgまたはCuNiまたは
    CuSnまたはNiのうち少なくともどれか一つを含む
    材料。
  6. 【請求項6】超電導体と、前記超電導体の周囲に設けら
    れ組成がA群と30[K]以下で、Cuよりも体積比熱
    が大きい材料とを含んで構成される安定化材とから構成
    されることを特徴とする超電導線材。ただし、前記A群
    は、TiまたはCoまたはAuまたはPtまたはFeま
    たはCuまたはAlまたはAgまたはCuNiまたはC
    uSnまたはNiのうち少なくともどれか一つを含む材
    料。
  7. 【請求項7】前記第1安定化材は中空円筒形状であるこ
    とを特徴とする請求項1または2または4または5に記
    載の超電導線材。
  8. 【請求項8】前記超電導体は中空円筒形状であることを
    特徴とする請求項1または2または3または4または5
    または6に記載の超電導線材。
  9. 【請求項9】前記第2安定化材または前記安定化材の周
    囲に絶縁物を設けたことを特徴とする請求項1または2
    または3または4または5または6または7または8に
    記載の超電導線材。
  10. 【請求項10】前記第1安定化材中のA群に対するB群
    の体積比は、前記第2安定化材中のA群に対するB群の
    体積比よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の
    超電導線材。
  11. 【請求項11】前記第1安定化材中のA群に対する30
    [K]以下でCuよりも体積比熱が大きい材料の体積比
    は、前記第2安定化材中のA群に対する30[K]以下
    でCuよりも体積比熱が大きい材料の体積比よりも小さ
    いことを特徴とする請求項5に記載の超電導線材。
  12. 【請求項12】前記超電導線材を複数本より合わせた超
    電導より線と、前記超電導より線が挿入されるマトリッ
    クスとから構成されることを特徴とする超電導導体。
  13. 【請求項13】前記マトリックスの組成はB群またはA
    群とB群とを含んだ構成であることを特徴とする請求項
    12記載の超電導導体。ただし、A群は、Co、Au、
    Pt、Fe、Cu、Al、Ag、CuNi、CuSn、
    Ni、Tiのうち少なくともいずれか1つを含む合金あ
    るいは金属間化合物である。B群は、Gd、Dy、H
    o、Er、Tm、Pbのうち少なくともいずれか1つを
    含む金属単体あるいは金属間化合物か、(Er(x)
    (1-x)3 Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(ただ
    し、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、S
    m、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Sc
    から選ばれた希土類元素)またはEr(x)(1-x) Ni
    (y) Cu(1-y) で表される組成物(ただし、0≦x≦
    1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
    d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
    希土類元素)またはEr(x) Dy(1-x) Ni2 で表され
    る組成物(ただし、0≦x≦1)またはEr(x) Gd
    (1-x) Rhで表される組成物(ただし、0≦x≦1)ま
    たはEr(x)(1-x) Ni(y) Co(1-y) で表される組
    成物(ただし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはGd、T
    b、Dy、Hoから選ばれた希土類元素)またはEr
    (x)(1-x) Ni(y) Co(1-y) で表される組成物(た
    だし、0≦x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、
    Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、S
    cから選ばれた希土類元素)または(Er(x)
    (1-x)3 AlC(y) で表される組成物(ただし、0≦
    x≦1、0≦y≦1、RはY、Pr、Nd、Sm、E
    u、Gd、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選
    ばれた希土類元素)または(Er(x)(1-x)(1-y)
    Ru(y) で表される組成物(ただし、0.5≦x≦1、
    0≦y≦0.7、RはY、Pr、Nd、Sm、Eu、G
    d、Tb、Dy、Ho、Tm、Yb、Scから選ばれた
    希土類元素)のうち少なくともどれか一つを含む合金あ
    るいは金属間化合物である。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022075127A1 (ja) * 2020-10-08 2022-04-14 古河電気工業株式会社 NbTi超電導多芯線
CN117512420A (zh) * 2023-10-25 2024-02-06 中国科学院赣江创新研究院 一种高性能磁制冷材料及其制备方法和在制备液氢温区磁制冷材料领域中的应用

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