JPS63259979A - 酸化物系超電導体と常電導体との接合構造 - Google Patents
酸化物系超電導体と常電導体との接合構造Info
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- JPS63259979A JPS63259979A JP9280787A JP9280787A JPS63259979A JP S63259979 A JPS63259979 A JP S63259979A JP 9280787 A JP9280787 A JP 9280787A JP 9280787 A JP9280787 A JP 9280787A JP S63259979 A JPS63259979 A JP S63259979A
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- Japan
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- cushion layer
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- oxide superconductor
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、超電導マグネットコイルなどに利用される
、超電導体と金属などの常電導体とを接合してなる接合
体における接合構造に係わり、特に超電導体として酸化
物系超電導体を用いたものに関する。
、超電導体と金属などの常電導体とを接合してなる接合
体における接合構造に係わり、特に超電導体として酸化
物系超電導体を用いたものに関する。
「従来の技術」
従来より、例えば、超電導マグネットコイルに利用され
る金属などの常電導体でつくられた基体上に超電導体を
接合して構成された接合体を作成するには、Ｎｂ−Ｔｉ
合金などの合金系超電導材料やＮｂ５Ｓｎなどの化合物
系超電導材料を、金属などの常電導材料で作られた基体
上に、ハンダ等を用いて接合する方法が知られている。
る金属などの常電導体でつくられた基体上に超電導体を
接合して構成された接合体を作成するには、Ｎｂ−Ｔｉ
合金などの合金系超電導材料やＮｂ５Ｓｎなどの化合物
系超電導材料を、金属などの常電導材料で作られた基体
上に、ハンダ等を用いて接合する方法が知られている。
この接合体は、超電導体に機械的研削やエツチング処理
を施すことにより、基体上に螺旋状の超電導コイルを形
成してディスク状超電導シートコイルとされ、更にこの
ディスク状超電導シートコイルを多数枚積層し、かつ各
々を接続することによって超電導マグネットコイルが形
成される。
を施すことにより、基体上に螺旋状の超電導コイルを形
成してディスク状超電導シートコイルとされ、更にこの
ディスク状超電導シートコイルを多数枚積層し、かつ各
々を接続することによって超電導マグネットコイルが形
成される。
ところで、近来、臨界温度が５０に以上のＬ ａ−Ｂａ
−Ｃｕ−０系、Ｙ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系等のいわゆる
Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系（ただし、ＡはＬａ；Ｓｃ、Ｙ
等のｍａ族金属元素、ＢはＢａ、Ｓｒ、Ｂｅ等のアルカ
リ土類金属元素を示す）の酸化物系超電導材料が種々発
見されつつある。これら酸化物系超電導材料は、上記の
合金系あるいは化合物系超電導材料に比べて臨界温度が
高く、液体窒素温度以上で超電導材料とされるなどの優
れた特性を有することから、この酸化物系超電導材料を
利用した超電導マグネットなどへの応用が期待されてい
る。
−Ｃｕ−０系、Ｙ −Ｂ ａ−Ｃｕ−０系等のいわゆる
Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系（ただし、ＡはＬａ；Ｓｃ、Ｙ
等のｍａ族金属元素、ＢはＢａ、Ｓｒ、Ｂｅ等のアルカ
リ土類金属元素を示す）の酸化物系超電導材料が種々発
見されつつある。これら酸化物系超電導材料は、上記の
合金系あるいは化合物系超電導材料に比べて臨界温度が
高く、液体窒素温度以上で超電導材料とされるなどの優
れた特性を有することから、この酸化物系超電導材料を
利用した超電導マグネットなどへの応用が期待されてい
る。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、これら酸化物系超電導体と金属製基体と
を接合させた場合、この酸化物系超電導体の熱膨張係数
（α、）と、基体金属の熱膨張係数（α、）とが、 −５Ｘ １０−’≦α、−α１≦ ｆｏｘ １０−７の
範囲を超えるものでは、温度変化によって基体と酸化物
系超電導体との間に大きな応力が発生してしまう。した
がって基体上に酸化物系超電導体を接合しても、接合操
作の時などに加わるヒートショックによって剥離を生じ
たり、この接合体を超電導マグネットコイルと°して使
用する際に、臨界温度までの冷却で生じる温度変化によ
って酸化物系超電導体に歪みが生じる問題がある。
を接合させた場合、この酸化物系超電導体の熱膨張係数
（α、）と、基体金属の熱膨張係数（α、）とが、 −５Ｘ １０−’≦α、−α１≦ ｆｏｘ １０−７の
範囲を超えるものでは、温度変化によって基体と酸化物
系超電導体との間に大きな応力が発生してしまう。した
がって基体上に酸化物系超電導体を接合しても、接合操
作の時などに加わるヒートショックによって剥離を生じ
たり、この接合体を超電導マグネットコイルと°して使
用する際に、臨界温度までの冷却で生じる温度変化によ
って酸化物系超電導体に歪みが生じる問題がある。
この発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、耐久性
の優れた基体と酸化物系超電導体との接合体を堤供する
ことを目的としたものである。
の優れた基体と酸化物系超電導体との接合体を堤供する
ことを目的としたものである。
「問題点を解決するだめの手段」
この発明は、常電導体からなる基体上に酸化物系超電導
体を接合した接合構造であって、上記基体と上記酸化物
系超電導体との間に、熱膨張係数の値が上記基体の熱膨
張係数の値よりも上記酸化物系超電導体の熱膨張係数の
値に近い＋材料からなるクッション層を介在させたこと
を問題解決の手段とした。
体を接合した接合構造であって、上記基体と上記酸化物
系超電導体との間に、熱膨張係数の値が上記基体の熱膨
張係数の値よりも上記酸化物系超電導体の熱膨張係数の
値に近い＋材料からなるクッション層を介在させたこと
を問題解決の手段とした。
「作用 」
常電導体からなる基体と酸化物系超電導体との間に設け
たクッション層が温度変化による基体と被覆体との間の
応力発生を防止し、被覆体の剥離や歪みの発生を防止す
る。
たクッション層が温度変化による基体と被覆体との間の
応力発生を防止し、被覆体の剥離や歪みの発生を防止す
る。
「実施例」
第１図はこの発明の一実施例を示す図であって、符号ｌ
は接合体である。この接合体ｌは、常電導体で作られた
基体２と超電導体３とこれらの間に介在されたクッショ
ン層４とを接合して構成されている。超電導体３の材料
としてはＡ −Ｂ −Ｃｕ−０系（ただし、ＡはＬａ、
Ｃｅ、Ｙ、Ｓｃ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｎｄ。
は接合体である。この接合体ｌは、常電導体で作られた
基体２と超電導体３とこれらの間に介在されたクッショ
ン層４とを接合して構成されている。超電導体３の材料
としてはＡ −Ｂ −Ｃｕ−０系（ただし、ＡはＬａ、
Ｃｅ、Ｙ、Ｓｃ、Ｙｂ、Ｐｒ、Ｎｄ。
Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔ
ｍ、Ｌｕ等のＩＩＩａ族金属元素、ＢはＳ ｒ、Ｂａ、
Ｃａ、Ｔ３ｅ、Ｒａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属元素を
示す）などの酸化物系超電導材料が使用される。また上
記基体２は、銅、アルミニウム、ステンレスなどの常電
導性金属材料で作られている。また上記クッション層４
は、基体２の熱膨張係数の値よりも超電導体３の材料と
なる酸化物系超電導材料の熱膨張係数の値に近い熱膨張
係数を有する材料を適宜選択して用いることができ、例
えば超電導体３として上記Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系の超
電導材料を用いる場合には、ニオブ、モリブデン、タン
グステン、プラチナ、タンタル等の単体金属やコバール
（Ｆ ｅ−Ｎ ｉ−Ｃｏ系合金）、Ｆ ｅ−Ｎ ｉ系合
金等の合金やジュメット、銅クラツドコバール等の複合
材などλく使用される。上記基体２とクッション層４と
の間およびクッション層４と超電導体３との間には、各
々ろう剤５．６が介在されており、基体２とクッション
層４およびクッション層４と超電導体３とをろう骨接合
し、全体として基体２上にクッション層・１と超電導体
３とか積層された接合体ｌを構成している。
ｍ、Ｌｕ等のＩＩＩａ族金属元素、ＢはＳ ｒ、Ｂａ、
Ｃａ、Ｔ３ｅ、Ｒａ、Ｍｇ等のアルカリ土類金属元素を
示す）などの酸化物系超電導材料が使用される。また上
記基体２は、銅、アルミニウム、ステンレスなどの常電
導性金属材料で作られている。また上記クッション層４
は、基体２の熱膨張係数の値よりも超電導体３の材料と
なる酸化物系超電導材料の熱膨張係数の値に近い熱膨張
係数を有する材料を適宜選択して用いることができ、例
えば超電導体３として上記Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系の超
電導材料を用いる場合には、ニオブ、モリブデン、タン
グステン、プラチナ、タンタル等の単体金属やコバール
（Ｆ ｅ−Ｎ ｉ−Ｃｏ系合金）、Ｆ ｅ−Ｎ ｉ系合
金等の合金やジュメット、銅クラツドコバール等の複合
材などλく使用される。上記基体２とクッション層４と
の間およびクッション層４と超電導体３との間には、各
々ろう剤５．６が介在されており、基体２とクッション
層４およびクッション層４と超電導体３とをろう骨接合
し、全体として基体２上にクッション層・１と超電導体
３とか積層された接合体ｌを構成している。
この接合体１を作成するには、まず超電導体３の原料粉
末を薄板状に圧粉成形して成形体とし、次いでこの成形
体に熱処理を施して超電導性を何する薄板状の超電導体
３を作成する。この原料粉末は、例えば超電導体３とし
て上記Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系超電導体を用いる場合に
は、Ｌ ａ、 Ｃｅ、 Ｙ 、 Ｙ ｂ。
末を薄板状に圧粉成形して成形体とし、次いでこの成形
体に熱処理を施して超電導性を何する薄板状の超電導体
３を作成する。この原料粉末は、例えば超電導体３とし
て上記Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系超電導体を用いる場合に
は、Ｌ ａ、 Ｃｅ、 Ｙ 、 Ｙ ｂ。
Ｓｃ等のｌ１ｌａ族金属元素またはその化合物と、Ｓｒ
。
。
Ｉ３ａ等のアルカリ土類金属元素またはその化合物と、
銅またはその化合物などを使用する。これら各々の金属
元素の化合物としては、酸化物、塩化物、フッ化物、臭
化物、硫化物等が使用できる。
銅またはその化合物などを使用する。これら各々の金属
元素の化合物としては、酸化物、塩化物、フッ化物、臭
化物、硫化物等が使用できる。
しかし、この発明はこれに限定されるものではなく、上
記 Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系以外の酸化物系超電導体を
用いて構成しても良い。また超電導体３に八−Ｂ −Ｃ
ｕ−０系超電導付料を用いる場合、上記熱処理は８００
〜１１００℃で１時間〜３００時間行なうのが望ましい
。
記 Ａ −Ｂ −Ｃｕ−０系以外の酸化物系超電導体を
用いて構成しても良い。また超電導体３に八−Ｂ −Ｃ
ｕ−０系超電導付料を用いる場合、上記熱処理は８００
〜１１００℃で１時間〜３００時間行なうのが望ましい
。
次に、先のように作成した超電導体３と板状のクッショ
ン層４およびこのクッション層４と銅などの板状の金属
製基体２の各々の間をろう付接合する。これによって基
体２とクッション層４と超電導体３とが順に積層され、
各々が接合された状態のディスク状の接合体ｌが作成さ
れる。この接合体ｌを用いて、例えば超電導マグネット
コイルを作成するには、この接合体ｌの超電導体３を機
械的研削等の手段を施すことにより、基体２あるいはク
ッション層４上に螺旋状の超電導コイルを形成してディ
スク状超電導コイルとし、更にこのディスク状超電導コ
イルを多数枚積層し、かつ各々を接続することによって
超電導マグネットコイルとする。
ン層４およびこのクッション層４と銅などの板状の金属
製基体２の各々の間をろう付接合する。これによって基
体２とクッション層４と超電導体３とが順に積層され、
各々が接合された状態のディスク状の接合体ｌが作成さ
れる。この接合体ｌを用いて、例えば超電導マグネット
コイルを作成するには、この接合体ｌの超電導体３を機
械的研削等の手段を施すことにより、基体２あるいはク
ッション層４上に螺旋状の超電導コイルを形成してディ
スク状超電導コイルとし、更にこのディスク状超電導コ
イルを多数枚積層し、かつ各々を接続することによって
超電導マグネットコイルとする。
この接合体ｌは、金属製の基体２と超電導体３との間に
、熱膨張係数の値が基体２の熱膨張係数の値よりも超電
導体３の熱膨張係数の値に近い材料からなるクッション
層４を介在させたので、熱膨張係数の異なる基体２と超
電導体３とを用いて接合体ｌを構成しても、温度変化に
よって基体２と超電導体３との間に応力が加わることが
なく、接合操作の際などで加わるヒートショックにより
超電導体３か剥離する等の不良をなくすことができる。
、熱膨張係数の値が基体２の熱膨張係数の値よりも超電
導体３の熱膨張係数の値に近い材料からなるクッション
層４を介在させたので、熱膨張係数の異なる基体２と超
電導体３とを用いて接合体ｌを構成しても、温度変化に
よって基体２と超電導体３との間に応力が加わることが
なく、接合操作の際などで加わるヒートショックにより
超電導体３か剥離する等の不良をなくすことができる。
また、この接合体ｌは、例えば超電導マグネットコイル
などとして使用する際に、このコイルを臨界温度に冷却
しても基体２と超電導体３との間に応力が発生すること
がほとんどないので、使用中にコイルの超電導特性の劣
化を防止できる。
などとして使用する際に、このコイルを臨界温度に冷却
しても基体２と超電導体３との間に応力が発生すること
がほとんどないので、使用中にコイルの超電導特性の劣
化を防止できる。
なお、先の実施例では、基体２とクッション層４との間
およびクッション層４と超電導体３との間の各々にろう
剤５．６を介在し、基体２とクッション層４およびクッ
ション層と超電導体３の各々をろう付接合して接合体１
としたが、この発明はこれに限定されろことなく、例え
ば、基体２上にクッション層をろう付やクラブキング等
で一体接合し、このクッション層４上に超電導体３の原
料粉末あるいは原料粉末の圧粉成形体を積層し、これに
熱処理を施すことによってクッション層４上に超電導体
３を接合させた乙のであっても良い。
およびクッション層４と超電導体３との間の各々にろう
剤５．６を介在し、基体２とクッション層４およびクッ
ション層と超電導体３の各々をろう付接合して接合体１
としたが、この発明はこれに限定されろことなく、例え
ば、基体２上にクッション層をろう付やクラブキング等
で一体接合し、このクッション層４上に超電導体３の原
料粉末あるいは原料粉末の圧粉成形体を積層し、これに
熱処理を施すことによってクッション層４上に超電導体
３を接合させた乙のであっても良い。
この接合体では、基体２とクッション層４と超電導体３
との各々をろう付接合する必要がなく、先の実施例より
も製造工程を簡略化することができる。
との各々をろう付接合する必要がなく、先の実施例より
も製造工程を簡略化することができる。
また、先の実施例では接合体ｌの形状がディスク状であ
ったが、接合体の形状はこれに限定されることなく、例
えばパイプ状の基体２の外面にクッション層４と超電導
体３を接合したバイブ状の接合体であっても良い。
ったが、接合体の形状はこれに限定されることなく、例
えばパイプ状の基体２の外面にクッション層４と超電導
体３を接合したバイブ状の接合体であっても良い。
また、クッション層４を膨張率の異なるものの多層構造
にしてもよい。
にしてもよい。
「発明の効果」
以上説明したように、この発明によれば、常電導体から
なる基体と酸化物系超電導体との間に、熱膨張係数の値
が基体の熱膨張係数の値よりも酸化物系超電導体の熱膨
張係数の値に近い材料からなるクッション層を介在させ
たので、熱膨張係数の異なる基体と酸化物系超電導体と
を用いて接合体を構成してら、温度変化によって基体と
酸化物系超電導体との間に応力が加わることがほとんど
なくなり、接合操作の際などでの加わるヒートショック
により酸化物系超電導体が剥離する等の不良をなくすこ
とができる。
なる基体と酸化物系超電導体との間に、熱膨張係数の値
が基体の熱膨張係数の値よりも酸化物系超電導体の熱膨
張係数の値に近い材料からなるクッション層を介在させ
たので、熱膨張係数の異なる基体と酸化物系超電導体と
を用いて接合体を構成してら、温度変化によって基体と
酸化物系超電導体との間に応力が加わることがほとんど
なくなり、接合操作の際などでの加わるヒートショック
により酸化物系超電導体が剥離する等の不良をなくすこ
とができる。
また、この接合体は、例えば超電導マグネットコイルな
どとして使用する際に、このコイルを臨界温度に冷却し
ても基体と酸化物系超電導体との間に応力を発生するこ
とがほとんどないので、使用中にコイルの超電導特性の
劣化を防止できる。
どとして使用する際に、このコイルを臨界温度に冷却し
ても基体と酸化物系超電導体との間に応力を発生するこ
とがほとんどないので、使用中にコイルの超電導特性の
劣化を防止できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であって、接合体
の側断面図である。 ２・・・基体、３・・・被覆体、４・・・クッション層
。
の側断面図である。 ２・・・基体、３・・・被覆体、４・・・クッション層
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 常電導体からなる基体上に酸化物系超電導体を接合した
接合構造であって、 上記基体と上記酸化物系超電導体との間に、熱膨張係数
の値が上記基体の熱膨張係数の値よりも上記酸化物系超
電導体の熱膨張係数の値に近い材料からなるクッション
層を介在させてなることを特徴とする酸化物系超電導体
と常電導体との接合構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9280787A JP2551579B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 酸化物系超電導体と常電導体との接合構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9280787A JP2551579B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 酸化物系超電導体と常電導体との接合構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63259979A true JPS63259979A (ja) | 1988-10-27 |
| JP2551579B2 JP2551579B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=14064683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9280787A Expired - Fee Related JP2551579B2 (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 酸化物系超電導体と常電導体との接合構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551579B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929864A (en) * | 1987-12-02 | 1990-05-29 | Zenith Electronics Corporation | NI-based FTM shadow masks having a nickel phosphide black layer |
-
1987
- 1987-04-15 JP JP9280787A patent/JP2551579B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929864A (en) * | 1987-12-02 | 1990-05-29 | Zenith Electronics Corporation | NI-based FTM shadow masks having a nickel phosphide black layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2551579B2 (ja) | 1996-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |