JPS6063820A - 超電導フアイバ−及びその製造方法 - Google Patents
超電導フアイバ−及びその製造方法Info
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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
【発明の詳細な説明】
この発明は、超電導ファイバー束の超電導ファイバーに
係シ、担体ファイバーの外表面を超電導層で取巻（＼ｆ
′Ｓ超電導ファイバーに関する。
係シ、担体ファイバーの外表面を超電導層で取巻（＼ｆ
′Ｓ超電導ファイバーに関する。
近時、エネルギー技術が発展するにつれて、核融合、超
電導発電機、輸送技術（磁気浮揚列車）、環境技術（石
炭の脱硫）及び高エネルギー物理学のだめの高磁場の磁
石が要求され、これは経済的外関点から超電導体にもと
づいてのみ提供することができる。
電導発電機、輸送技術（磁気浮揚列車）、環境技術（石
炭の脱硫）及び高エネルギー物理学のだめの高磁場の磁
石が要求され、これは経済的外関点から超電導体にもと
づいてのみ提供することができる。
そして、特にこのような用途に対して、超電導ファイバ
ーは、高弾性率の担体ファイバー（例えばＣ，Ｂ又は４
Ｉ４）を超電導材料で被覆し、所望数のファイバー東向
に結合して構成されている。担体ファイバーは、高張力
のマトリックスとして、超電導層の用途に対する基質と
して使用される。有望表超電導材料として、例えば炭窒
化ニオビウム及び一般式ＮｂＣ，Ｎ Ｏ（ただし）・ｙ
ｚ ｘ ＋ ｙ ＋ ｚは１又はそれ以下）で示されるオキ
シ炭窒化ニオビウム々とが開示されている。この種のニ
オビウム化合物は、臨界温度が高く、臨界磁場が高く更
に臨界電流密度が高いという特徴がある。これらは化学
気相めっき法（ＣＶＤ ）を用いて、担体ファイバーに
形成することができ、この方法では、ニオビウムを炭素
と窒素とを含むガスの存在下においてＮｂＣｌ５とＨ２
との反応によシ薄膜としてめっき形成する。このＣＶＤ
法は、ここでは１段階で行なう（Ｎｂのめっきと炭窒化
を同時に行なう）方法のみならず、２段階で行なう（Ｎ
ｂのめっき後炭窒化を連続して行なう）方法としてもよ
い。
ーは、高弾性率の担体ファイバー（例えばＣ，Ｂ又は４
Ｉ４）を超電導材料で被覆し、所望数のファイバー東向
に結合して構成されている。担体ファイバーは、高張力
のマトリックスとして、超電導層の用途に対する基質と
して使用される。有望表超電導材料として、例えば炭窒
化ニオビウム及び一般式ＮｂＣ，Ｎ Ｏ（ただし）・ｙ
ｚ ｘ ＋ ｙ ＋ ｚは１又はそれ以下）で示されるオキ
シ炭窒化ニオビウム々とが開示されている。この種のニ
オビウム化合物は、臨界温度が高く、臨界磁場が高く更
に臨界電流密度が高いという特徴がある。これらは化学
気相めっき法（ＣＶＤ ）を用いて、担体ファイバーに
形成することができ、この方法では、ニオビウムを炭素
と窒素とを含むガスの存在下においてＮｂＣｌ５とＨ２
との反応によシ薄膜としてめっき形成する。このＣＶＤ
法は、ここでは１段階で行なう（Ｎｂのめっきと炭窒化
を同時に行なう）方法のみならず、２段階で行なう（Ｎ
ｂのめっき後炭窒化を連続して行なう）方法としてもよ
い。
このうち２段階のＣＶＤ法は、独国公報２８５６８８５
及び刊行物［カーボンファイバーに関する超電導炭窒化
ニオビウムフィルムの化学気相めっキ法ＪＫ、ブレンフ
レック、Ｍ、デートリッヒ、Ｅ、フィツアー、Ｄ、ケー
ル、 Ｐｒｏｃ ＣＶＤ、−７３００〜３１４頁、電気
化学協会、ゾリンストン。
及び刊行物［カーボンファイバーに関する超電導炭窒化
ニオビウムフィルムの化学気相めっキ法ＪＫ、ブレンフ
レック、Ｍ、デートリッヒ、Ｅ、フィツアー、Ｄ、ケー
ル、 Ｐｒｏｃ ＣＶＤ、−７３００〜３１４頁、電気
化学協会、ゾリンストン。
ニュー田−り（１９７９）に開示されている。更に超電
導ファイバー束を作るに好適な改良方法が特許出願Ｐ３
２２８７２９，１及びＰ３２３６８９６，８で提案され
ている（ただし現時点では開示されていない）。また刊
行物［カーボンファイバー超電導体のＣＶＤ処理ＪＭ、
デートリッヒ、 Ｃ０Ｈ。
導ファイバー束を作るに好適な改良方法が特許出願Ｐ３
２２８７２９，１及びＰ３２３６８９６，８で提案され
ている（ただし現時点では開示されていない）。また刊
行物［カーボンファイバー超電導体のＣＶＤ処理ＪＭ、
デートリッヒ、 Ｃ０Ｈ。
ダストマン、Ｆ、シュマデーレル、Ｇ、ウオール。
応用超電導協議会、１９８２．ツキジビルペーパーＭＢ
２にも提案ネれている。これら改良方法で作られた超電
導ファイバー束は、各ファイバーに均一に超電導層をコ
ーティングしてちる。これら超電導層は、微細粒子から
なり、臨界磁場及び臨界電流密度の高いものを得ること
ができる。
２にも提案ネれている。これら改良方法で作られた超電
導ファイバー束は、各ファイバーに均一に超電導層をコ
ーティングしてちる。これら超電導層は、微細粒子から
なり、臨界磁場及び臨界電流密度の高いものを得ること
ができる。
しかし超電導ファイバーを製造するに際し、担体ファイ
バーに対して超電導層の付着力を適切々ものとすること
はきわめて困難である問題がある。この問題は、多少々
りともすべてのタイプの担体ファイバー又は超電導体に
生ずる。
バーに対して超電導層の付着力を適切々ものとすること
はきわめて困難である問題がある。この問題は、多少々
りともすべてのタイプの担体ファイバー又は超電導体に
生ずる。
この理由の一つは、担体ファイバーと超電導層との熱膨
張係数の相違にある。また別の原因は、ＣＶＤ処理によ
シ担体ファイバーをコーティングする際、水素ガス、ア
ンモニア等の反応性ガスがファイバー表面と反応して、
好ましくない炭化水素化合物を形成し、超電導層との付
着性がより困難となる。
張係数の相違にある。また別の原因は、ＣＶＤ処理によ
シ担体ファイバーをコーティングする際、水素ガス、ア
ンモニア等の反応性ガスがファイバー表面と反応して、
好ましくない炭化水素化合物を形成し、超電導層との付
着性がより困難となる。
担体へ超電導層が十分付着しないと、超電導層にクラッ
クが生じ、剥離が生じる場合もある。
クが生じ、剥離が生じる場合もある。
そしてクラック又は亀裂によシ超電導層が分断されると
、超電導ファイバーの臨界電流密度が低下してしまう問
題がある。
、超電導ファイバーの臨界電流密度が低下してしまう問
題がある。
先に述べた２段階ＣＶＤ処理の出願では、これら問題の
一部、即ち担体ファイバーが高張力炭素繊維（ＨＴ炭素
繊維）の場合のみしか解決できない。逆に高弾性率ファ
イバー（ＨＭ炭素繊維）、即ち黒鉛化が高く弾性率の高
いファイバーのコニティングについては満足できるもの
ではない。
一部、即ち担体ファイバーが高張力炭素繊維（ＨＴ炭素
繊維）の場合のみしか解決できない。逆に高弾性率ファ
イバー（ＨＭ炭素繊維）、即ち黒鉛化が高く弾性率の高
いファイバーのコニティングについては満足できるもの
ではない。
しかるに間炭素繊維は、ＨＴ炭素繊維に比べて炭窒化ニ
オビウムやオキシ炭窒化ニオビウムとの化学的適合性が
良い。このためＨＭ炭素繊維は、担体ファイバー用とし
て特に望ましいものである。
オビウムやオキシ炭窒化ニオビウムとの化学的適合性が
良い。このためＨＭ炭素繊維は、担体ファイバー用とし
て特に望ましいものである。
この発明の目的は、担体に対する超電導体の付着力を改
善し、高弾性率ファイバの使用を可能とする超電導ファ
イバー及びその製造方法を得んとするものである。
善し、高弾性率ファイバの使用を可能とする超電導ファ
イバー及びその製造方法を得んとするものである。
この発明によれば、この目的は担体ファイバーの外側表
面に炭化物の基礎層を被覆し、この基礎層に超電導層を
付着することによシ、達成される。基礎層は、シリコン
カーバイド（ｓｉｃ）タングステンカーバイド（Ｗ２Ｃ
）又はチタニウムカーバイド（Ｔｉｃ）からなるのが、
好ましい。例えばＳＩＣの基礎層は、酸化抵抗があり、
昇温時に腐食されるのを阻止することができる。従って
ＣＶＤ処理で炭窒化ニオビウム又はオキシ炭窒化ニオビ
ウムをコーティングする場合、カーボンファイバー上で
化学反応が生じるのを少なくすることができる。更にＳ
ＩＣの基礎層は、熱膨張係数が好適な値であるだめ、カ
ーピンファイバー基体と超電導層との間の応力を減少す
ることができる。
面に炭化物の基礎層を被覆し、この基礎層に超電導層を
付着することによシ、達成される。基礎層は、シリコン
カーバイド（ｓｉｃ）タングステンカーバイド（Ｗ２Ｃ
）又はチタニウムカーバイド（Ｔｉｃ）からなるのが、
好ましい。例えばＳＩＣの基礎層は、酸化抵抗があり、
昇温時に腐食されるのを阻止することができる。従って
ＣＶＤ処理で炭窒化ニオビウム又はオキシ炭窒化ニオビ
ウムをコーティングする場合、カーボンファイバー上で
化学反応が生じるのを少なくすることができる。更にＳ
ＩＣの基礎層は、熱膨張係数が好適な値であるだめ、カ
ーピンファイバー基体と超電導層との間の応力を減少す
ることができる。
更にこの発明の目的は、担体ファイバの外側表面を酸化
物の基礎層で被覆し、この基礎層に超電導体層を付着す
ることにより、達成される。
物の基礎層で被覆し、この基礎層に超電導体層を付着す
ることにより、達成される。
酸化物としては酸化アルミニウム（Ａｔ２０３）又は２
酸化ジルコニウム（Ｚ ｒｏ ２ ）が好ましい。
酸化ジルコニウム（Ｚ ｒｏ ２ ）が好ましい。
基礎層は、担体ファイバーに対してできるかぎり密接し
て被覆するように形成するのがよい。
て被覆するように形成するのがよい。
まだできるかぎり薄いのがよい。
超電導層ファイバーを作るために、この発明では化学気
相めっき処理（ＣＶＤ処理）を用いて、超電導層ファイ
バーを作るもので、担体ファイバー束をコーティング処
理、即ちこの担体ファイバー上に炭化物又は酸化物の基
礎層をめっき形成する。この場合精製処理を適宜行うよ
うにしてもよい。超電導層をめっき形成するには１段階
又は２段階ＣＶＤ処理によシおこない、これは公知の方
法で行うことができる。例えば、一般式ＮｂＣｘＮｙＯ
ｚ （ｘ ＋ ｙ ＋ ｚは１又はそれ以下）で示され
るオキシ炭窒化ニオビウムは、化学気相めっきで塩化ニ
オビウム、炭素化合物及び窒素化合物を反応させること
によシカービンファイバー東上にめっきされる。
相めっき処理（ＣＶＤ処理）を用いて、超電導層ファイ
バーを作るもので、担体ファイバー束をコーティング処
理、即ちこの担体ファイバー上に炭化物又は酸化物の基
礎層をめっき形成する。この場合精製処理を適宜行うよ
うにしてもよい。超電導層をめっき形成するには１段階
又は２段階ＣＶＤ処理によシおこない、これは公知の方
法で行うことができる。例えば、一般式ＮｂＣｘＮｙＯ
ｚ （ｘ ＋ ｙ ＋ ｚは１又はそれ以下）で示され
るオキシ炭窒化ニオビウムは、化学気相めっきで塩化ニ
オビウム、炭素化合物及び窒素化合物を反応させること
によシカービンファイバー東上にめっきされる。
基礎層のめっきでは、反応ガスとして塩化物又は酸化物
を含むガス混合物を使用するのが好ましい。例えば、三
塩化メチルシリコン、又はメタンと四塩化チタニウム、
六塩化タングステンもしくは三塩化アルミニウムとを混
合した混合ガスが好ましいガスとして挙げられる。
を含むガス混合物を使用するのが好ましい。例えば、三
塩化メチルシリコン、又はメタンと四塩化チタニウム、
六塩化タングステンもしくは三塩化アルミニウムとを混
合した混合ガスが好ましいガスとして挙げられる。
以下本発明を図示する実施例を参照し、て説明する。
第１図は本発明に係る超電導ファイバーの拡大断面図で
ある。図中、カーがタフアイバー１ノは担体として設け
られたもので、ここには各種の層が同心円的に配置され
る。カービンファイバー１１の直径は、例えば７ミクロ
ンメーターである。シリコンカーバイド（ＳｔＣ）の基
礎 −１層１２は３０〜８０ ｎｍ （好ましくは４０
〜５゜ｎｍ ）の層厚で、これはカービンファイバ１ノ
に設けられる。次に基礎層１２に、炭窒化ニオビウムＮ
ｂ（Ｃ，Ｎ）又はオキシ炭窒化ニオビウムＮｂＣＸＮｙ
Ｏ□の超電導層１３を設ける。この層厚は、１００〜１
１０００ｎとすることができる。超電導Ｎ１３は、高純
度鋼又はアルミニウムの外殻１４で被覆され、外殻の層
厚は約１０００ ｎｍである。この外殻１４は、超電導
層ファイバーの電気的安定性を与えるもので、通常状態
では、ここに電流が流れる。
ある。図中、カーがタフアイバー１ノは担体として設け
られたもので、ここには各種の層が同心円的に配置され
る。カービンファイバー１１の直径は、例えば７ミクロ
ンメーターである。シリコンカーバイド（ＳｔＣ）の基
礎 −１層１２は３０〜８０ ｎｍ （好ましくは４０
〜５゜ｎｍ ）の層厚で、これはカービンファイバ１ノ
に設けられる。次に基礎層１２に、炭窒化ニオビウムＮ
ｂ（Ｃ，Ｎ）又はオキシ炭窒化ニオビウムＮｂＣＸＮｙ
Ｏ□の超電導層１３を設ける。この層厚は、１００〜１
１０００ｎとすることができる。超電導Ｎ１３は、高純
度鋼又はアルミニウムの外殻１４で被覆され、外殻の層
厚は約１０００ ｎｍである。この外殻１４は、超電導
層ファイバーの電気的安定性を与えるもので、通常状態
では、ここに電流が流れる。
第２図はめっき装置を示し、この装置ではカーボンファ
イバーに基礎層１２を設け、次いで跨ファイバーにオキ
シ炭窒化ニオビウム及び銅お順に設けて本発明に係るフ
ァイバーを作シ、ｉれらファイバーを多数集めて超電導
ファイバー束を作る。
イバーに基礎層１２を設け、次いで跨ファイバーにオキ
シ炭窒化ニオビウム及び銅お順に設けて本発明に係るフ
ァイバーを作シ、ｉれらファイバーを多数集めて超電導
ファイバー束を作る。
巻戻し室２０中に、巻装された被覆前の担体７アイパー
１１（カービンファイバ１ノ）ヲ設する。担体ファイバ
ー１１は、ファイバー移送機器２２により引戻され、石
英チューブ２３に導かれる。石英チューブ２３は、いく
つかの角度を有し、この内で担体ファイ・ぐ−１１のコ
ーティングがおこなわれる。コーティングされたファイ
バー２４は、巻取シ室２５内の受けロールに巻取られる
。石英チューブ２３では、４個のガス導入口２６〜２９
が設けられ、これらガス導入口２６〜２９から窒素Ｎ２
． Ａｒ （キャリアガス）と三塩化メチルシリコンＣ
ｌｌ５ＳＩＣ４５との混合物、水素と窒素Ｈ２／Ｎ２の
混合物、及びメタンとアンモニアＣＨ４／ＮＨ３の混合
物がそれぞれ石英チューブ２３に導かれる。３個のポン
フ０［１３０〜３２からは、石英チューブ２３内のガス
が排出され、真空状態とすることができる。ここで石英
チー−ブタ３内には、２個の拘束点３３．３４が設けら
れ、この拘束点により、圧力は平均化されないがファイ
バー束を引き出すことができるようになっている。この
結果石英チー−ブ２３の拘束点３３．３４の上流側及び
下流側においてそれぞれ異にる圧力とするととができ、
各種導入ガスの混合を阻止することができる。
１１（カービンファイバ１ノ）ヲ設する。担体ファイバ
ー１１は、ファイバー移送機器２２により引戻され、石
英チューブ２３に導かれる。石英チューブ２３は、いく
つかの角度を有し、この内で担体ファイ・ぐ−１１のコ
ーティングがおこなわれる。コーティングされたファイ
バー２４は、巻取シ室２５内の受けロールに巻取られる
。石英チューブ２３では、４個のガス導入口２６〜２９
が設けられ、これらガス導入口２６〜２９から窒素Ｎ２
． Ａｒ （キャリアガス）と三塩化メチルシリコンＣ
ｌｌ５ＳＩＣ４５との混合物、水素と窒素Ｈ２／Ｎ２の
混合物、及びメタンとアンモニアＣＨ４／ＮＨ３の混合
物がそれぞれ石英チューブ２３に導かれる。３個のポン
フ０［１３０〜３２からは、石英チューブ２３内のガス
が排出され、真空状態とすることができる。ここで石英
チー−ブタ３内には、２個の拘束点３３．３４が設けら
れ、この拘束点により、圧力は平均化されないがファイ
バー束を引き出すことができるようになっている。この
結果石英チー−ブ２３の拘束点３３．３４の上流側及び
下流側においてそれぞれ異にる圧力とするととができ、
各種導入ガスの混合を阻止することができる。
ファイバー束は巻戻し室２０から巻取υ室２５に送られ
る間に、５つの炉３５〜３９に導かれる。最初の炉３５
では、カーボンファイバー１１は、必要に応じて窒素又
は水素雰囲気中で加熱して、精製される。ガス導入口２
６内へガスを供給する速度は、例えば１〜２０ｔ／時で
ある。炉温は６００〜１０００℃にセットされる。
る間に、５つの炉３５〜３９に導かれる。最初の炉３５
では、カーボンファイバー１１は、必要に応じて窒素又
は水素雰囲気中で加熱して、精製される。ガス導入口２
６内へガスを供給する速度は、例えば１〜２０ｔ／時で
ある。炉温は６００〜１０００℃にセットされる。
第２の炉３６では、中間層（基礎層）をこの発明に従っ
て形成する。即ち、三塩化メチルシリコンＣＨ３５ＩＣ
１３の気相からシリコンカーバイドｓ ｔ’ｃを気相め
っきする方法によシ、中間層を形成する。
て形成する。即ち、三塩化メチルシリコンＣＨ３５ＩＣ
１３の気相からシリコンカーバイドｓ ｔ’ｃを気相め
っきする方法によシ、中間層を形成する。
三塩化メチルシリコンは、ガス導入口２７から石英チュ
ーブ２３に流入し、炉３６内でシリコンカーバイドｓｉ
ｃと塩化水素ＨＣ／−とに、分圧約５０ミリノ々−ル、
温度１０００〜１１００℃で分解する。そしてシリコン
カーバイドは、精製カービンファイバーの表面に均一に
めっきされる。
ーブ２３に流入し、炉３６内でシリコンカーバイドｓｉ
ｃと塩化水素ＨＣ／−とに、分圧約５０ミリノ々−ル、
温度１０００〜１１００℃で分解する。そしてシリコン
カーバイドは、精製カービンファイバーの表面に均一に
めっきされる。
消費されたガスは、ボンプロ３０から排気され、アルゴ
ンと三塩化メチルシリコンとのガス混合物は約１０００
ミリバールの圧力に調整される。
ンと三塩化メチルシリコンとのガス混合物は約１０００
ミリバールの圧力に調整される。
第３の炉３７では、ファイバーは、ＮｂＣ４５／４（２
／Ｎ２ガス混合物から分解したＮｂ含有化合物でコーテ
ィングされる。ここでは、水素／窒素混合物をガス導入
口２８から石英チー−ブ２３に流入した。その流入速度
は２〜２０１／時である。ＮｂＣ４５については、固体
気化器４０によシ固体から気体に相変化させ、水素／窒
素混合物とともに反応器内に導く。ここでは、固化を気
化するものに代えて、液体を気化する気化器を設けても
よい。固体気化器の温度は、ここでは８０〜２００℃に
セットする。しかし、ニオビウムを直接塩素処理して塩
化ニオビウムを作ってもよい。炉３７の温度は６００〜
１０００℃である。残りのガスは、ボンプロ３）から排
気される。
／Ｎ２ガス混合物から分解したＮｂ含有化合物でコーテ
ィングされる。ここでは、水素／窒素混合物をガス導入
口２８から石英チー−ブ２３に流入した。その流入速度
は２〜２０１／時である。ＮｂＣ４５については、固体
気化器４０によシ固体から気体に相変化させ、水素／窒
素混合物とともに反応器内に導く。ここでは、固化を気
化するものに代えて、液体を気化する気化器を設けても
よい。固体気化器の温度は、ここでは８０〜２００℃に
セットする。しかし、ニオビウムを直接塩素処理して塩
化ニオビウムを作ってもよい。炉３７の温度は６００〜
１０００℃である。残りのガスは、ボンプロ３）から排
気される。
ＣＶＤ処理の第２段階では、超電導層を第４の炉３８で
作る。炭素含有及び窒素含有ガス混合物と例えばメタン
０〜５０容量チ、アンモニア０〜５０容量チ、残部窒素
）をガス導入口２９から石英チューブ２３内に導く。メ
タンとアンモニアの供給速度は、２〜’１５ ｌ／時で
ある。第４の炉３８では、７００〜１１００℃に温度制
御されている。この温度で、ガス状メタンとアンモニア
が分解し、炭素と窒素とがニオビウム層に侵入する。残
りのガスは号？ングロ３２から排気される。
作る。炭素含有及び窒素含有ガス混合物と例えばメタン
０〜５０容量チ、アンモニア０〜５０容量チ、残部窒素
）をガス導入口２９から石英チューブ２３内に導く。メ
タンとアンモニアの供給速度は、２〜’１５ ｌ／時で
ある。第４の炉３８では、７００〜１１００℃に温度制
御されている。この温度で、ガス状メタンとアンモニア
が分解し、炭素と窒素とがニオビウム層に侵入する。残
りのガスは号？ングロ３２から排気される。
なお原則として、１段階処理を行うめっき装置も可能で
ある。即ちニオビウムのめっきをおこない同時に炭素含
有及び窒素含有雰囲気の炉３７内で炭窒化を行う。
ある。即ちニオビウムのめっきをおこない同時に炭素含
有及び窒素含有雰囲気の炉３７内で炭窒化を行う。
石英チューブ２３（反応器）及びガス供給体は、適宜固
定された流量抵抗器（拘束点３３゜３４）と、醪ンデ０
３０〜３２に接続したＩンプとで構成され、とれにより
炉３５〜３８のガスは常に矢印方向に流れる。
定された流量抵抗器（拘束点３３゜３４）と、醪ンデ０
３０〜３２に接続したＩンプとで構成され、とれにより
炉３５〜３８のガスは常に矢印方向に流れる。
炉３７内でのニオビウムのめっきは、プラズマ活性下で
行なわれる。このため、高周波数（！（Ｆ）コイル４１
を炉３７の上流側（石英チューブ中のガス流動方向を基
準とする）に設ける。
行なわれる。このため、高周波数（！（Ｆ）コイル４１
を炉３７の上流側（石英チューブ中のガス流動方向を基
準とする）に設ける。
ＨＦコイル４１は、周波数’１３．６５ ＭＨｙ、のＨ
Ｆ発生器４２から供給される。）ＨＦ発生器４２の出力
は、例えば５〜１００ワツトである。コイル４１は、例
えば長さ８０朋、直径５５朋、巻数１３である。プラズ
マ活性は、図示しないが容量的にあるいは直接的な電流
放電により、もたらすことができる。これをおこなうに
は、石英チューブ２３内に電極棒のような２個の平径方
向に対向する金属ロッド又はフ０レートを設ける方法が
ある。石英チューブ２３内の反応物（ガス）は、ＨＦコ
イル又は電極棒により活性化し又はイオン化する。ガス
放出は、連続的又は脈動的におこなうことができる。
Ｆ発生器４２から供給される。）ＨＦ発生器４２の出力
は、例えば５〜１００ワツトである。コイル４１は、例
えば長さ８０朋、直径５５朋、巻数１３である。プラズ
マ活性は、図示しないが容量的にあるいは直接的な電流
放電により、もたらすことができる。これをおこなうに
は、石英チューブ２３内に電極棒のような２個の平径方
向に対向する金属ロッド又はフ０レートを設ける方法が
ある。石英チューブ２３内の反応物（ガス）は、ＨＦコ
イル又は電極棒により活性化し又はイオン化する。ガス
放出は、連続的又は脈動的におこなうことができる。
炉３７でのニオビウムのめっきは、また超音波をかけた
状態でおこなうことができる。超音波は、例えば、ピエ
ゾ結晶４３で作られ、音の反射鏡４４で反射される。
状態でおこなうことができる。超音波は、例えば、ピエ
ゾ結晶４３で作られ、音の反射鏡４４で反射される。
石英チー−プのうち固体気化器４θと炉３７との間にあ
る個所は、ガス温度を維持するために熱的安定性のよい
ものが好ましい。乙の個所を一点鎖線４５で示す。
る個所は、ガス温度を維持するために熱的安定性のよい
ものが好ましい。乙の個所を一点鎖線４５で示す。
炉３９では、ファイバー束の超電導層を、高電導の銅層
１４でコーティングする。ここでは、銅は気相からファ
イバー上にめっきされる。炉３９の温度は、めっきされ
る銅よりファイバーが低い温度と々るように、制御され
る。
１４でコーティングする。ここでは、銅は気相からファ
イバー上にめっきされる。炉３９の温度は、めっきされ
る銅よりファイバーが低い温度と々るように、制御され
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す超電導ファイバーの
断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す超電導ファ
イバーのＣＶＤ法による製造装置の説明図である。 １１・・・カーｄεンファイバー、１２・・基礎層、１
３・・超電導層、１４・・・外殻。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１、事件の表示 特願昭５９−１０６３１３号 ２、発明の名称 超電導ファイバー及びその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ケルンフオルシュングスエントルム・カールスルーへ・
グーエムペーハー ＜ｔｉイ゛ Ｉスジ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門１丁［Ｉ２６番５号 第１７森
ピル昭和５９年８月２８日 ６ 補正の対象 適正な願書や■表置の我克→、委任、′＃、およびその
訳文、図面 ７ 補正の内容 別紙の通シ 図面の浄書（内容に変更なし）
断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す超電導ファ
イバーのＣＶＤ法による製造装置の説明図である。 １１・・・カーｄεンファイバー、１２・・基礎層、１
３・・超電導層、１４・・・外殻。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦１、事件の表示 特願昭５９−１０６３１３号 ２、発明の名称 超電導ファイバー及びその製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ケルンフオルシュングスエントルム・カールスルーへ・
グーエムペーハー ＜ｔｉイ゛ Ｉスジ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門１丁［Ｉ２６番５号 第１７森
ピル昭和５９年８月２８日 ６ 補正の対象 適正な願書や■表置の我克→、委任、′＃、およびその
訳文、図面 ７ 補正の内容 別紙の通シ 図面の浄書（内容に変更なし）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、担体ファイバーの外側表面を超電導層で囲繞した超
電導ファイバー束の超電導ファイ／（−であって、担体
ファイバー（１１）の外側表面を炭化物からなる基礎層
（１２）で被覆し、同基礎層に超電導層（１３）を固着
してなる超電導ファイバー。 ２、基礎層（１２）がシリコンカーバイド（ＳａＣ）か
らなる特許請求の範囲第１項記載の超電導ファイバー。 ３ 基礎Ｒ（１２）がタングステンカーバイド（Ｗ２Ｃ
）からなる特許請求の範囲第１項記載の超電導ファイバ
ー。 ４ 基礎層（１２）がチタニウムカーバイド（ＴＩＣ）
からなる特許請求の範囲第１項記載の超電導ファイバー
。 ５、担体ファイバーの外側表面を超電導層で囲繞した超
電導ファイバー束の超伝導ファイバーであって、担体フ
ァイバー（１１）の外側表面を酸化物からなる基礎層（
１２）で被覆し、同基礎層に超電導層（１３）を固着し
てなる超電導ファイバー。 ６、基礎層（１２）が酸化アルミニウム（Ａｔ２０３）
からなる特許請求の範囲第５項記載の超電導ファイバー
。 ７、基礎層（１２）が二酸化ジルコニウム（Ｚ ｒ Ｏ
２）からなる特許請求の範囲第５項記載の超電導ファイ
バー。 ８、担体ファイバー上に超電導層、とくに炭ｉｌ化ニオ
ビウム又はオキシ炭窒化ニオビウムの超電導層を化学気
相めっき法、とくに塩化ニオビウム、炭素化合物及び窒
素化合物の反応による化学気相めっき法で形成する方法
でちって、担体ファイバー上に化学気相めっき法で炭化
物又は酸化物の基礎層（１２）を形成した後超電導層（
！３）を形成する超電導ファイバーの製蚕房法。 ９ 反応、ガス混合物が塩化物を含む特許請求の範囲第
８項記載の超電導ファイバーの製造方法。 １０、反応ガス混合物が酸化物を含む特許請求の範囲第
８項記載の超電導ファイバーの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3319524.2 | 1983-05-28 | ||
| DE3319524A DE3319524C1 (de) | 1983-05-28 | 1983-05-28 | Supraleitende Faser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6063820A true JPS6063820A (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=6200211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59106313A Pending JPS6063820A (ja) | 1983-05-28 | 1984-05-25 | 超電導フアイバ−及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4585696A (ja) |
| EP (1) | EP0129686B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6063820A (ja) |
| DE (1) | DE3319524C1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007172865A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Showa Denko Kk | 超伝導体、超伝導線材、その製造方法及び用途 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3524082A1 (de) * | 1985-07-05 | 1987-01-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Supraleitende faser und verfahren zu deren herstellung |
| US4962070A (en) * | 1985-10-31 | 1990-10-09 | Sullivan Thomas M | Non-porous metal-oxide coated carbonaceous fibers and applications in ceramic matrices |
| CA1322118C (en) * | 1987-03-05 | 1993-09-14 | Kazuo Sawada | Electricity-light transmitting composite wire |
| DE3887910T2 (de) * | 1987-03-20 | 1994-08-04 | Fujikura Ltd., Tokio/Tokyo | Verfahren zur Herstellung eines Drahtes aus supraleitendem Oxid und damit hergestellter Draht. |
| US4965246A (en) * | 1987-03-31 | 1990-10-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Current-carrying lead formed of a ceramic superconductive material carried by a support |
| DE3711842A1 (de) * | 1987-04-08 | 1988-10-27 | Asea Brown Boveri | Faserbuendel und verfahren zu seiner herstellung |
| CA1340569C (en) * | 1987-05-05 | 1999-06-01 | Sungho Jin | Superconductive body having improved properties, and apparatus and systems comprising such a body |
| CA1326976C (en) * | 1987-05-26 | 1994-02-15 | Satoshi Takano | Superconducting member |
| US4861751A (en) * | 1987-07-23 | 1989-08-29 | Standard Oil Company | Production of high temperature superconducting materials |
| US5063200A (en) * | 1987-08-12 | 1991-11-05 | Hitachi, Ltd. | Ceramic superconductor article |
| US4975413A (en) * | 1987-08-12 | 1990-12-04 | Amoco Corporation | Superconductor-coated carbon fiber composites |
| US5023230A (en) * | 1987-09-08 | 1991-06-11 | Hercules Incorporated | Oxide superconductors encased in pan-derived carbon matrix |
| US4966817A (en) * | 1987-09-23 | 1990-10-30 | Temple University | Transition-metal-carbon composites and methods for making |
| DE3740467A1 (de) * | 1987-11-28 | 1989-06-08 | Kernforschungsz Karlsruhe | Flexibler supraleiter |
| US5132283A (en) * | 1987-12-28 | 1992-07-21 | Ford Motor Company | Thin film superconductor assembly and method of making the same |
| US5232900A (en) * | 1988-06-09 | 1993-08-03 | Superconductor Development Corporation | Superconductor structure |
| US5468557A (en) * | 1989-01-12 | 1995-11-21 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic insulated electrical conductor wire and method for manufacturing such a wire |
| US5273833A (en) * | 1989-12-20 | 1993-12-28 | The Standard Oil Company | Coated reinforcements for high temperature composites and composites made therefrom |
| US5268530A (en) * | 1990-11-30 | 1993-12-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Superconductive tube for magnetic shielding and manufacturing method therefor |
| DE69925420T2 (de) * | 1998-07-30 | 2006-02-02 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Oxydsupraleitender Draht vom Typ Supraleiter auf Kern |
| US20070238619A1 (en) * | 2005-09-06 | 2007-10-11 | Superpower, Inc. | Superconductor components |
| JP2011518409A (ja) * | 2008-03-30 | 2011-06-23 | ヒルズ， インコーポレイテッド | 超伝導ワイヤおよびケーブルならびにその製造方法 |
| FR2970107B1 (fr) * | 2011-01-03 | 2013-10-18 | Nexans | Conducteur de transport d'energie electrique |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3897542A (en) * | 1971-06-30 | 1975-07-29 | Carborundum Co | {60 -MoC superconductor fibers |
| FR2511202A1 (fr) * | 1972-03-03 | 1983-02-11 | Thomson Brandt | Perfectionnements aux supraconducteurs stabilises, aux procedes de leur fabrication, et aux dispositifs realises avec de tels supraconducteurs |
| DE2856885C2 (de) * | 1978-12-30 | 1981-02-12 | Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Supraleiters, bestehend aus einer C-Faser mit einer dünnen Schicht einer Niobverbindung der allgemeinen Formel NbC χ Ny und einer äußeren hochleitfähigen Metallschicht |
| US4373006A (en) * | 1979-08-09 | 1983-02-08 | United Technologies Corporation | Silicon carbide coated carbon fibers and composites |
| US4405685A (en) * | 1980-11-13 | 1983-09-20 | Agency Of Industrial Science & Technology, Ministry Of International Trade & Industry | Carbon fibers with duplex metal carbide coating and methods for manufacture thereof |
| DE3369772D1 (en) * | 1982-07-31 | 1987-03-12 | Bbc Brown Boveri & Cie | Multifilament superconductor and method of making the same |
-
1983
- 1983-05-28 DE DE3319524A patent/DE3319524C1/de not_active Expired
-
1984
- 1984-05-11 EP EP84105356A patent/EP0129686B1/de not_active Expired
- 1984-05-25 JP JP59106313A patent/JPS6063820A/ja active Pending
- 1984-05-25 US US06/614,332 patent/US4585696A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007172865A (ja) * | 2005-12-19 | 2007-07-05 | Showa Denko Kk | 超伝導体、超伝導線材、その製造方法及び用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3319524C1 (de) | 1984-07-12 |
| EP0129686B1 (de) | 1987-01-28 |
| US4585696A (en) | 1986-04-29 |
| EP0129686A1 (de) | 1985-01-02 |
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