CN110326062A

CN110326062A - 超导线材的连接结构

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Publication number: CN110326062A
Application number: CN201880013591.2A
Authority: CN
Inventors: 山野聪士; 中井昭畅; 坂本久树
Original assignee: Guhe Electrical Industry Co Ltd
Current assignee: Guhe Electrical Industry Co Ltd
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: CN110326062B; EP3576107A4; EP3576107B1; EP3576107A1; WO2018155707A1; US20190379145A1; JP2018142409A; US11289829B2

Abstract

一种在基材(1)的单面侧形成有氧化物超导导体层(3)的两根超导线材(10A、10B)彼此间的超导线材的连接结构(100)，在两根超导线材(10A、10B)的连接端部处，氧化物超导导体层被面对面地接合，以在超导线材的厚度方向上从一方的超导线材(10A)遍及至另一方的超导线材(10B)的方式设有加强用埋入件(6)。利用该加强用埋入件(6)，提高了相对于连接端部处的剪切方向上的应力的强度，与此相伴，线材的连接强度提高。

Description

超导线材的连接结构

技术领域

本发明涉及一种超导线材的连接结构。

背景技术

近年来，作为临界温度(Tc)高于液氮温度(约77K)的氧化物超导体，例如YBCO类(钇系)、Bi类(铋类)等氧化物超导体受到关注。

众所周知，该高温氧化物超导线材是在长而柔软的金属等的基板上成膜出氧化物超导膜成膜从而形成超导导体层，从而得到的。此外，有时根据需要，在基板与超导导体层之间还会设置中间层。

作为上述超导线材的连接方法，在专利文献1中列举出了如下方法，其中，使要进行连接的两根超导线材的鞘中所包含的氧化物超导体露出，通过在露出面上涂覆基于MOD法(Metal Organic Deposition法/有机金属沉积法)的MOD液，将彼此的露出面贴合并进行烧结，从而经由由MOD液形成的超导膜将两根超导线材连接起来。

在专利文献2中列举出了如下方法，其中，使在基板的上表面隔着缓冲层形成有超导导体层的两根超导线材的超导导体层露出，并且在使超导导体层彼此相互紧密贴合的状态下，加热至超导导体层的熔点，使超导导体层熔融扩散而将两根超导线材连接起来。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-016253号公报

专利文献2：日本特许第5214744号公报

发明内容

发明要解决的课题

在线圈等的绕组状态下使用超导线材时，由于通电使电磁力作用于线圈的径向外侧，在超导线材的长度方向上会产生张力。此外，在形成线圈时，是在超导线材的长度方向上施加张紧力的同时进行卷绕以使得不发生松弛。

此外，在由超导线材制造超导电缆的情况下，在成缆机的周围以沿电缆长度方向的状态或螺旋状态配设超导电缆，由于电缆的起伏或挠曲而在超导线材的长度方向上产生张力。

因此，超导线材的连接结构需要对于沿其长度方向上的张力具有强度，但是，专利文献1和专利文献2的连接结构都是由超导导体层确保连接强度的，因此无法获得足够的强度去持久地承受张力，存在如下问题：在连接部分处超导层会产生剥离或破坏，不能持久地用作线圈或电缆。

另一方面，为了获得连接强度，还可以考虑利用具有强度的其它部件夹持超导线材的连接部以保护连接部处的超导导体层、同时获得连接强度的方法，或在超导线材的连接部处用具有强度的其它部件将基材彼此连结在一起以获得连接强度的方法。

然而，在这些方法中，超导线材的连接部与其它部分相比大型化，难以用于线圈那样的绕组。此外，在超导电缆的情况下，也会产生凹凸，受到电场集中等影响，因此不适用。

本发明的目的在于提供一种小型或薄型且具有连接强度的超导线材的连接结构。

用于解决课题的手段

权利要求1所述的发明是一种超导线材的连接结构，是在基材的单面侧形成有氧化物超导导体层的两根超导线材彼此间的连接结构，其特征在于，

在两根所述超导线材的连接端部处，所述氧化物超导导体层被面对面地接合，以在所述超导线材的厚度方向上从一方的所述超导线材遍及至另一方的所述超导线材的方式设有加强用埋入件。

权利要求2所述的发明的特征在于，在权利要求1所述的超导线材的连接结构中，

所述加强用埋入件被填充在如下的孔或切口内，所述孔或切口贯通至至少一方的所述超导线材的基材的与所述氧化物超导导体层的成膜面为相反侧的背面。

权利要求3所述的发明的特征在于，在权利要求2所述的超导线材的连接结构的基础中，

所述加强用埋入件填充在贯通至所述背面的孔或切口的内部，并且在所述背面上呈层状地形成于所述孔或切口的周围。

权利要求4所述的发明的特征在于，在权利要求1至3中的任一项所述的超导线材的连接结构中，

所述加强用埋入件配置在两根所述超导线材的宽度方向上的两端部。

权利要求5所述的发明的特征在于，在权利要求1至4中的任一项所述的超导线材的连接结构中，

所述加强用埋入件的从与两根所述超导线材的基材平面垂直的方向观察到的形状是，沿着所述超导线材的长度方向较长且随着朝向其两端部宽度变窄的形状。

权利要求6所述的发明的特征在于，在权利要求5所述的超导线材的连接结构中，

沿着所述超导线材的长度方向较长且随着朝向其两端部宽度变窄的形状的所述加强用埋入件分别形成在所述超导线材的宽度方向上的两端部。

权利要求7所述的发明的特征在于，在权利要求1至6中的任一项所述的超导线材的连接结构中，

所述加强用埋入件由树脂或低熔点金属形成。

发明效果

在上述发明中，利用上述结构，能够提供小型或薄型且具有连接强度的超导线材的连接结构。

附图说明

图1是超导线材的立体图。

图2A是示出形成作为第一实施方式的超导线材的连接结构的连接方法的最初的工序的立体图。

图2B是示出形成第一实施方式的超导线材的连接结构的连接方法中的图2A之后的工序的立体图。

图2C是示出形成第一实施方式的超导线材的连接结构的连接方法中的图2B之后的工序的立体图。

图2D是示出形成第一实施方式的超导线材的连接结构的连接方法中的图2C之后的工序的立体图。

图3A是沿超导线材的连接结构的长度方向和厚度方向的剖视图。

图3B是沿具有加强用埋入件层的超导线材的连接结构的长度方向和厚度方向的剖视图。

图4A是第二实施方式的超导线材的连接结构的俯视图。

图4B是第二实施方式的超导线材的连接结构的立体图。

图5A是第二实施方式的超导线材的连接结构且一部分改变后的示例的俯视图。

图5B是第二实施方式的超导线材的连接结构且一部分改变后的示例的立体图。

图6A是第二实施方式的超导线材的连接结构且一部分改变后的示例的俯视图。

图6B是第二实施方式的超导线材的连接结构且一部分改变后的示例的立体图。

图7A是第三实施方式的超导线材的连接结构的俯视图。

图7B是第三实施方式的超导线材的连接结构且一部分改变后的示例的俯视图。

图8是示出加强用埋入件的形成范围的其他示例(1)的沿长度方向和厚度方向的剖视图。

图9是示出加强用埋入件的形成范围的其他示例(2)的立体图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，使用附图对用于实施本发明的优选的第一实施方式进行说明。虽然在以下叙述的实施方式中，为了实施本发明而在技术上施加了了优选的各种限定，但是本发明的范围不限于以下的实施方式以及图示例。此外，在各附图中，对相同或相应的要素适当标注相同的标号，适当省略重复的说明。此外，需要注意的是，附图是示意性的，各要素的尺寸的关系等有时与实际情况不同。在附图彼此之间还包含彼此的尺寸的关系或比率不同的部分。

[超导线材]

在本实施方式中，对超导线材的连接结构进行说明。

图1是示出作为连接对象的超导线材10的结构的立体图。

如图1所示，超导线材10在超导成膜用基材1(以下称为“基材1”)的厚度方向上的一方的主表面(以下称为成膜面11)上依次层叠有中间层2、氧化物超导导体层3以及内部保护层4，此外，在基材1的与成膜面11相反一侧的面(以下称为“背面12”(参照图3))也形成有内部保护层4a。即，超导线材10具有由内部保护层4a、基材1、中间层2、氧化物超导导体层3(以下称为“超导导体层”3)、内部保护层4形成的层叠结构，还具有覆盖该层叠结构的周围整体的外部保护层5(稳定化层)。

另外，在上述图1以外的图中，省略了超导线材10的内部保护层4、4a以及外部保护层5的图示。

基材1使用带状的低磁性的金属基板。作为金属基板的材料，例如可以使用强度和耐热性优异的Co、Cu、Cr、Ni、Ti、Mo、Nb、Ta、W、Mn、Fe、Ag等金属或它们的合金。特别是，基于耐腐蚀性和耐热性优异的观点，优选使用哈斯特洛伊合金(注册商标)、因科内尔(注册商标)等Ni基合金或不锈钢等Fe基合金。

此外，还可以在这些各种金属材料上配置各种陶瓷。

基材1的厚度例如为50μm左右(另外，厚度的数值只是一例，并不限于此。在提及RE类超导线材10的其它各层的厚度的情况下也同样)。

成膜面11形成为大致平滑的面，例如，优选成膜面11的表面粗糙度在10nm以下。

另外，表面粗糙度是指JISB-0601-2001中规定的表面粗糙度参数的“高度方向上的振幅平均参数”中的算术平均粗糙度Ra。

中间层2是用于在超导导体层3中实现例如高双轴取向性的层。这样的中间层2的例如热膨胀率或晶格常数等物理特性值表示基材1与构成超导导体层3的超导导体的中间值。

此外，中间层2可以是单层结构，也可以是多层结构。在多层结构的情况下，其层数和种类没有限定，也可以构成为将含有非晶质的Gd₂Zr₂O_7-δ(δ为氧非化学计量值)、Al₂O₃或Y₂O₃等的床层、含有结晶质的MgO等并通过IBAD(Ion Beam Assisted Deposition：离子束辅助沉积)法成形的强制取向层、含有LaMnO_3+δ(δ为氧非化学计量值)的LMO层依次层叠而成的结构。此外，在LMO层上还可以进一步设置含有CeO₂等的盖层。

关于上述各层的厚度，LMO层为30nm，强制取向层的MgO层为40nm，床层的Y₂O₃层为7nm，Al₂O₃层为80nm。另外，这些数值均只是一例。

此外，关于中间层2，无论是单层结构还是多层结构的情况，都优选具有Al₂O₃(氧化铝)层。

在该中间层2的表面层叠有超导导体层3。超导导体层3优选含有氧化物超导体，特别优选含有铜氧化物超导体。作为铜氧化物超导体，优选作为高温超导体的REBa₂Cu₃O_7-δ(以下称为RE类超导体)。另外，RE类超导体中的RE是Y、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu等单一的稀土类元素或多个稀土类元素，其中，出于与Ba位点发生置换较困难等理由，优选为Y。此外，δ是氧非化学计量值，例如在0以上1以下，基于超导转变温度较高的观点，越接近0越优选。另外，关于氧非化学计量值，只要能够使用高压釜等装置进行高压氧退火等，则有时还会设定成δ低于0，即，取负值。

超导导体层3的厚度例如为1μm左右。

内部保护层4、4a覆盖超导导体层3的表面和基材1的背面12，但是更优选覆盖基材1、中间层2以及超导导体层3的周围整体。

该内部保护层4、4a可以是单层结构，也可以是多层结构。虽然在多层结构的情况下，其层数和种类没有限定，但可以是将由银构成的银保护层和由铜构成的铜保护层依次层叠而成的结构。

在单层结构的情况下，是良导体的金属层，优选含有Ag、Au或Cu中的至少一种金属。这里，例示内部保护层4、4a为Ag的情况。

此外，在本实施方式中，内部保护层4、4a覆盖超导导体层3的表面和基材1的背面12，但是不限于此，还存在仅覆盖超导导体层3的表面的情况。

超导导体层3侧的内部保护层4例如为厚度2μm左右，基材1侧的内部保护层4a例如厚度为1.8μm左右，基材1侧的内部保护层4a一方被形成得较薄。另外，内部保护层4和内部保护层4a也可以是相同的厚度。

外部保护层5形成为，遍及RE类超导线材10的全长而覆盖由内部保护层4a、基材1、中间层2、超导导体层3、内部保护层4构成的层叠体的图1中的上下的面和左右的面。

该外部保护层5的例如上下左右各自的厚度形成为20μm左右。

该外部保护层5是由Ag构成的银稳定层。此外，该稳定层可以是单层结构，也可以是多层结构。在多层结构的情况下，其层数和种类没有限定。

此外，该外部保护层5可以是由铜形成的铜稳定层，也可以是在银稳定层上依次层叠铜稳定层后的结构。

[超导线材的连接结构]

图2A～图2D是按工序顺序示出形成超导线材的连接结构100的超导线材的连接方法的立体图，图3A是示出连接结构100的与超导线材的长度方向和厚度方向平行的截面的剖视图。

另外，在以下说明中，设超导线材10的长度方向为L，厚度方向为T，宽度方向(短边方向)为W。

如图2D和图3A所示，在作为本实施方式的超导线材的连接结构100中，第一超导线材10A与第二超导线材10B的连接端部处的内部保护层4、4a和外部保护层5已被去除，露出的超导导体层3彼此以相互面对的方式被接合。

此外，在第一和第二超导线材10A、10B的彼此的连接端部处，以从第一超导线材10A遍及至第二超导线材10B的方式在厚度方向T上设有加强用埋入件6。

另外，在图3A和图3B中，在说明中是按照加强用埋入件6的长度方向L上的宽度小于厚度方向T上的宽度的方式图示的，但是实际上，加强用埋入件6的长度方向L上的宽度大于厚度方向T上的宽度。

更详细地说明，在第一超导线材10A与第二超导线材10B的连接端部形成有分别贯通基材1、中间层2以及超导导体层3的多个贯通孔31。各贯通孔31的形状是任意的，但是这里例示的是圆形的情况。

此外，多个贯通孔31在第一和第二超导线材10A、10B的宽度方向W上的两端部沿长度方向L排列形成。

另外，第一超导线材10A和第二超导线材10B形成为，在使超导导体层3彼此相互面对的状态下，且各自的贯通孔31被对应地配置。

并且，如图3A所示，从彼此被对应地配置且大小相互一致的第一超导线材10A的贯通孔31到第二超导线材10B的贯通孔31都被加强用埋入件6填充得在内部没有剩余间隙。此外，加强用埋入件6以在各超导线材10A、10B的基材1的背面12上与该背面12大致共面的方式被填充在贯通孔31中。

该加强用埋入件6至少由剪切应力比超导导体层3的形成材料高的树脂或低熔点金属构成。由于超导线材10A、10B在极低温下使用，因此在由树脂形成加强用埋入件6的情况下，更优选在低温下具有耐久性且具有强度的环氧树脂、酰胺树脂等。此外，在由低熔点金属形成加强用埋入件6的情况下，为了将填充时的加热温度抑制得较低，更优选焊锡。

[超导线材的连接方法]

根据图2A～图2D对形成上述连接结构100的超导线材的连接方法进行说明。另外，在图2A和图2B中省略了第二超导线件10B的图示。

首先，如图2A所示，在第一和第二超导线材10A、10B的连接端部形成多个贯通孔31(贯通孔形成工序)。

各贯通孔31的形成通过蚀刻或激光加工来进行。在通过蚀刻进行贯通孔形成工序的情况下，工序中包括：用于保留第一和第二超导线材10A、10B中的各贯通孔31以外的部分的掩模形成工序；和依照掩模进行各贯通孔31的形成位置处的各层的去除的去除工序。

接下来，如图2B所示，在第一和第二超导线材10A、10B的连接端部进行外部保护层5和内部保护层4、4a的去除，使超导导体层3、3露出(保护层去除工序)。外部保护层5和内部保护层4、4a的去除通过机械研磨、化学研磨或它们的组合来进行。

此外，为了良好地进行超导导体层彼此的接合，优选使通过剥离内部保护层4而露出的超导导体层3的表面粗糙度更小(例如，10nm左右)。

接下来，如图2C所示，使第一和第二超导体材料10A、10B的超导导体层3、3的露出的平面面对面，以各贯通孔31的位置一致的方式配置，将超导导体层3、3彼此接合(接合工序)。

这里，在第一和第二超导线材10A、10B的超导导体层3、3之间，通过利用MOD法(Metal Organic Deposition法/有机金属沉积法)形成未图示的超导导体来进行接合。

因此，上述接合工序包括根据MOD法在第一超导线材10A的超导导体层3的表面和第二超导线材10B的超导导体层3的表面中的任意一方或双方上，涂覆作为超导导体的前体的MOD液的工序。

上述MOD液使用例如以约1：2：3的比例包含RE(Y(钇)、Gd(钆)、Sm(钐)及Ho(钬)等稀土类元素)、Ba和Cu的乙酰丙酮类MOD溶液。

此外，上述接合工序包括：临时烧结工序，该临时烧结工序用于去除涂覆在第一超导线材10A和第二超导线材10B中的任意一方或双方上的MOD液中所含有的有机成分；和正式烧结工序，该正式烧结工序用于在第一和第二超导线材10A、10B的超导导体层3、3的界面处进行外延生长而将超导导体层3、3接合。

对于上述临时烧结工序，一边在10～100MPa的范围内对第一和第二超导线材10A、10B的接合部分进行加压，一边在400℃以上500℃以下的温度范围内进行热处理。

此外，在正式烧结工序中，一边在10～100MPa的范围内对第一和第二超导线材10A、10B的接合部分进行加压，一边在780℃以上830℃以下的温度范围内进行热处理。

另外，这些压力条件和温度条件都只是一例，不限于这些数值范围。

接下来，如图2D所示，对第一和第二超导线材10A、10B的各自的贯通孔31填充固化前的状态的加强用埋入件6(填充工序)。

在将环氧树脂、聚酰胺树脂用作加强用埋入件6的情况下，在加入材料的固化剂而进行固化之前的状态下进行填充。此外，在将焊锡用作加强用埋入件6的情况下，在进行加热而溶解的状态下填充焊锡。

对于填充在各贯通孔31中的加强用埋入件6，也可以去除多余的形成材料，使得加强用埋入件6在各超导线材10A、10B的基材1的背面12与该背面12大致共面。

此外，如图3B所示，也可以将加强用埋入件6的多余的形成材料在各超导线材10A、10B的基材1的背面12上呈层状地延伸，在各贯通孔31的周围形成埋入件层61。

另外，在上述超导线材的连接方法中，例示了首先进行贯通孔形成工序的情况，但是，也可以在保护层去除工序之后或接合工序之后进行贯通孔形成工序。

[第一实施方式的技术效果]

在上述超导线材的连接结构100中，第一超导线材10A和第二超导线材10B的各自的超导导体层3是面对面地接合的，以从第一超导线材10A遍及至第二超导线材10B的方式在厚度方向T上设有加强用埋入件6。

因此，在各超导线材10A、10B的长度方向上被施加张力的情况下，剪切应力作用于加强用埋入件6，从而能够减小作用于超导导体层3彼此间的接合部的剪切应力，因此，能够较高地维持超导导体层3彼此的接合部的连接强度。

因此，即使在超导线圈或超导电缆的制造时或通电时超导线材10被施加了张力的情况下，也能够抑制连接结构100的断开，从而能够维持良好的超导连接状态。

此外，由于以从第一超导线材10A遍及至第二超导线材10B的方式埋设有加强用埋入件6，因此能够抑制超导线材的连接结构100的大型化和厚度增加，能够抑制通电时电场集中的产生。此外，即使在利用具有超导线材的连接结构100的超导线材10进行线圈的绕组的情况下，也能够在与不具有连接结构100的超导线材10相同或接近的状态下进行绕组。

此外，由于加强用埋入件6被填充在第一和第二超导线材10A、10B的各自的基材1的贯通至背面12的贯通孔31中，因此，能够将第一和第二超导线材10A、10B的连接强度维持得更高。

此外，在加强用埋入件6构成为具有在基材1的背面12上呈层状地形成在各贯通孔31的周围的埋入件层61的情况下，能够将第一和第二超导线材10A、10B的连接强度维持得更高。

此外，在超导线材的连接结构100中，将加强用埋入件6配置在各超导线材10A、10B的宽度方向W上的两端部。

第一和第二超导线材10A、10B是由基材1、中间层2和超导导体层3呈层状地形成的，因此，由于各层的形成材料的膨胀率的差异，相对于宽度方向上的两端部，中央部会弯曲成凹状(或凸状)。因此，在超导线材的连接结构100中，在宽度方向W上的两端部容易产生剥离或裂纹等，但是，由于在该宽度方向W上的两端部设有加强用埋入件6，因此能够有效地减少超导线材之间的剥离或裂纹的产生，能够维持良好的连接状态。

此外，在由环氧树脂或聚酰胺树脂等树脂形成加强用埋入件6的情况下，能够在常温或较低的温度下形成加强用埋入件6，形成变得容易，并且能够避免因加热对各超导线材10A、10B造成的影响。

此外，在由焊锡等低熔点金属形成加强用埋入件6的情况下，也能够在较低的温度下形成加强用埋入件6，形成变得容易，并且能够避免因加热对各超导线材10A、10B造成的影响。

此外，它们能够将超导线材的连接结构100中的连接强度维持得较高。

[第二实施方式]

在超导线材的连接结构100中，例示了从加强用埋入件6的厚度方向T观察到的形状是圆形的情况，但是形状不限于此。

例如，如图4A和图4B所示的超导线材的连接结构100A的加强用埋入件6A那样，从与第一和第二超导线材10A、10B的基材平面垂直的方向观察的形状也可以是沿着超导线材的长度方向L较长、随着朝向其两端部宽度变窄的形状。

另外，该加强用埋入件6A与上述加强用埋入件6的形成材料和形成方法相同。

将加强用埋入件6A形成为，长度方向L上的中央部在宽度方向W上为最大宽度、且随着朝向长度方向L上的两端部宽度逐渐减小的形状，在该情况下，在加强用埋入件6A的长度方向L上，其中央部的弯曲刚性最高，随着朝向两端部弯曲刚性逐渐减小。

因此，对于超导线材的连接结构100A，在施加弯曲应力以使其长度方向L弯曲或折曲的情况下，通过使加强用埋入件6A的长度方向L上的两端部产生弯曲，从而能够减少在中央部产生的弯曲量。

因此，即使在超导线材的连接结构100A产生了弯曲的情况下，也能够在加强用埋入件6A的长度方向中央部周边将第一和第二超导线材10A、10B的超导导体层3的连接强度维持得较高，从而能够维持良好的超导连接状态。

特别是，通过设置成将上述加强用埋入件6A在宽度方向W上排列2个，能够在第一和第二超导线材10A、10B的超导导体层3中的两个加强用埋入件6A的长度方向L上的中央部之间的区域R中，将相对于线材弯曲的连接强度维持得尤其高，从而能够维持区域R中的良好的超导连接状态。

虽然优选的是将第一和第二超导线材10A、10B的超导导体层3彼此的接合面整体维持为良好的超导连接状态，但是，即使在产生了线材弯曲的情况下，只要如上述区域R那样、至少针对一部分范围成功地维持了良好的超导连接状态，则超导线材的连接结构100A就能够长期稳定地维持良好的超导连接状态，能够提高可靠性。

此外，如图5A和图5B所示，也可以采用如下结构：在超导线材的连接结构100A的长度方向L上的中央部设置一对加强用埋入件6A，在其长度方向L上的两侧分散地设置多个比加强用埋入件6A小的加强用埋入件6B。

另外，该加强用埋入件6B的形成材料和形成方法也与上述加强用埋入件6相同。

该情况下，也可以将加强用埋入件6B形成为与加强用埋入件6A的形状一致，但其长度方向朝向与加强用埋入件6A不同的方向(例如，宽度方向)。由此，成为如下结构：使得超导导体层3相对于与加强用埋入件6A不同的方向的挠曲具有连接强度的。

此外，对于加强用埋入件6B，也可以不形成为上述形状，而形成为任意的形状。在该情况下，由于成为在超导线材的连接结构100A的各部散布有连接强度较高的区域的状态，因此，对于与加强用埋入件6A不同的各种方向的挠曲，都有某些加强用埋入件6B能够维持超导导体层3彼此的超导连接状态，从而能够提高可靠性。

此外，如图6A和图6B所示，也可以构成为，在超导线材的连接结构100A的长度方向L上的多处(例如，两处)设置一对加强用埋入件6A，在该长度方向L上的一对加强用埋入件6A以外的范围内分散设置多个加强用埋入件6B。

该情况下，能够在超导线材的连接结构100A的多处(两处)形成能够相对于线材弯曲将连接强度维持得较高的区域R，从而能够更稳定地维持良好的超导连接状态，能够进一步提高可靠性。

此外，对于分散配置的加强用埋入件6B，能够获得与图5A和图5B的示例相同的效果。

[第三实施方式]

在超导线材的连接结构100中，例示了在贯通孔31中设置加强用埋入件6的情况，但是不限于此。

例如，也可以如图7A所示的超导线材的连接结构100C那样，在如下的多个切口31C中形成加强用埋入件6C，该多个切口31C形成于第一和第二超导线材10A、10B的宽度方向W上的两侧的侧缘部，形状和大小一致，且被对应地配置。

各切口31C沿着第一和第二超导线材10A、10B的宽度方向W上的两侧的侧缘部排列形成，从超导导体层3的接合面贯通至基材1的背面12。

形成于这些切口31C中的加强用埋入件6C也与加强用埋入件6同样，能够将超导导体层3彼此的接合部的连接强度维持得较高，能够维持良好的超导连接状态。

此外，能够抑制超导线材的连接结构100C的大型化和厚度增加。

此外，通过将各加强用埋入件6C配置在各超导线材10A、10B的宽度方向W上的两端部，能够抑制由于宽度方向上的中央部的弯曲引起的超导线材间的剥离或裂纹，从而维持良好的连接状态。

另外，该加强用埋入件6C与上述加强用埋入件6的形成材料和形成方法相同。

此外，也可以如图7B所示的超导线材的连接结构100D那样，在如下切口31D中设置加强用埋入件6D，该切口31D形成于第一和第二超导线材10A、10B的宽度方向W上的两侧的侧缘部，且被对应地配置，将切口31D和加强用埋入件6D的从与第一和第二超导线材10A、10B的基材平面垂直的方向观察时的形状形成为沿着长度方向L较长且随着朝向其两端部宽度变窄的形状。

两个切口31D与加强用埋入件6D在长度方向L上被对应配置且长度一致，切口31D的内缘部的形状优选为没有角的曲线状。

形成在这些切口31D中的加强用埋入件6D也可获得与加强用埋入件6C相同的效果，并且，即使在超导线材的连接结构100D中产生了弯曲的情况下，也能够在加强用埋入件6D的长度方向中央部周边将第一和第二超导线材10A、10B的超导导体层3的连接强度维持得较高，能够维持良好的超导连接状态。

特别是在宽度方向W上的两侧设置有两个加强用埋入件6D的情况下，能够维持该长度方向L的中央部之间的区域R中的良好的超导连接状态。

此外，由于两个加强用埋入件6D被形成为没有角的曲线形状，因此也不会产生角部处的电场集中。

另外，该加强用埋入件6D与上述加强用埋入件6的形成材料和形成方法相同。

[加强用埋入件的形成范围的其他示例(1)]

在上述各超导线材的连接结构100～100D中，均例示了在从被接合的第一和第二超导线材10A、10B的一方的基材1的背面12贯通至另一方的基材1的背面12的贯通孔31、或在切口31C，31D内填充加强用埋入件6～6D的结构，但是不限于此。

只要是在厚度方向T上从第一超导线材10A遍及第二超导线材10B地设置加强用埋入件即可。

例如，如图8所示，在一方的超导线材(图中例示了第二超导线材10B)中形成有从超导导体层3的露出面贯通至基材1的背面12的贯通孔31，在另一方的超导线材(图中例示第一超导线材10A)中形成有有底孔31E，该有底孔31E仅形成至从超导导体层3的露出面到基材1的背面12的中途。并且，这些贯通孔31和有底孔31E的形状和大小一致，且被对应地配置，能够在超导线材被接合时形成一体的有底孔，在该成为一体的有底孔中填充有加强用埋入件6E。

这样，只要在第一和第二超导线材10A、10B中的任意一个超导线材的基材1的背面12侧开口，就能够在其内部填充加强用埋入件6E的形成材料，因此，第一和第二超导线材10A、10B的基材1的背面12可以不是双方都开口。

并且，在这样的加强用埋入件6E的情况下，也与加强用埋入件6同样，能够将超导导体层3彼此的接合部的连接强度维持得较高，能够维持良好的超导连接状态。

此外，能够抑制超导线材的连接结构的大型化和厚度增加。

另外，该加强用埋入件6E与上述加强用埋入件6的形成材料和形成方法相同。

此外，在图8中，例示了填充有加强用埋入件的是贯通孔31以及以与该贯通孔31相同的大小、形状形成的有底孔31E的情况，但是，其形状是任意的，例如，也可以在图4～图6所示的贯通孔以及以与该贯通孔相同的大小、形状形成的有底孔中填充加强用埋入件，还可以在切口31C，31D以及以与该切口31C，31D相同的大小、形状形成的有底的切口中填充加强用埋入件。

[加强用埋入件的形成范围的其他例(2)]

在上述各超导线材的连接结构100C、100D中，都例示了在切口31C、31D内填充加强用埋入件6C、6D的结构，该切口31C、31D是从被接合的第一和第二超导线材10A、10B的一方的基材1的背面12贯通至另一方的基材1的背面12的切口，但是不限于上述方式。

如上所述，只要以在厚度方向T上遍及第一超导线材10A和第二超导线材10B地设置加强用埋入件即可。

因此，例如，如图9所示，第一和第二超导线材10A、10B均形成有有底的切口31F，该有底的切口31F仅形成至从超导导体层3的露出面到基材1的背面12的中途。并且，这些有底的切口31F的形状和大小一致，且被对应地配置，在超导线材接合时能够形成厚度方向上的两端部封闭且仅宽度方向W上的一端部开口的凹部311F，在该形成为一体的凹部311F中填充有加强用埋入件6F。

这样，在切口中形成加强用埋入件的情况下，第一和第二超导线材10A、10B双方的基材1的背面12也可以不开口，而是在宽度方向W上的一方开口，因此，能够在凹部311F的内部填充加强用埋入件6F的形成材料。

并且，在这样的加强用埋入件6F的情况下，也与加强用埋入件6同样，能够将超导导体层3彼此的接合部的连接强度维持得较高，从而能够维持良好的超导连接状态。

此外，能够抑制超导线材的连接结构的大型化和厚度增加。

另外，该加强用埋入件6F与上述加强用埋入件6的形成材料和形成方法相同。

此外，在图9中，例示了填充有加强用埋入件的是，由以相同的大小、形状形成的切口31F构成的凹部311F，但是，其形状是任意的，例如，也可以在以与切口31C，31D相同的大小、形状形成的凹部中填充加强用埋入件。

[其它]

在上述各实施方式中，例示了具有中间层2的第一和第二超导线材10A、10B，但是，在不具备中间层2的超导线材的情况下，也能够形成加强用埋入件。

此外，优选的是，将加强用埋入件从超导导体层3的表面设置至比中间层2的超导导体层3侧的面深的范围，更优选的是，设置至比基材1的成膜面11深的范围。

此外，在上述各实施方式中，例示了利用MOD法进行超导导体层3彼此间的接合的情况，但不限于此。例如，也可以利用化学气相蒸镀法(CVD法)、激光蒸镀法(PLD法)、有机金属气相生长法(MOCVD法)进行接合。

产业上的可利用性

本发明的超导线材的连接结构对于要求连接强度的超导线材的连接结构具有产业上的可利用性。

标号说明

1：基材(超导成膜用基材)；

2：中间层；

3：超导导体层(氧化物超导导体层)；

4、4a：内部保护层；

5：外部保护层；

6～6D：加强用埋入件；

10：超导线材；

10A：第一超导线材；

10B：第二超导线材；

11：成膜面；

12：背面；

31：贯通孔；

31E：有底孔；

31C、31F：切口；

311F：凹部；

61：埋入件层；

100～100D：超导线材的连接结构；

L：长度方向；

R：区域；

T：厚度方向；

W：宽度方向。

Claims

1.一种超导线材的连接结构，其是在基材的单面侧形成有氧化物超导导体层的两根超导线材彼此间的连接结构，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的超导线材的连接结构，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的超导线材的连接结构，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的超导线材的连接结构，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的超导线材的连接结构，其特征在于，

所述加强用埋入件的从与两根所述超导线材的基材平面垂直的方向观察到的形状是，沿着所述超导线材的长度方向长且随着朝向其两端部宽度变窄的形状。

6.根据权利要求5所述的超导线材的连接结构，其特征在于，

沿着所述超导线材的长度方向长且随着朝向其两端部宽度变窄的形状的所述加强用埋入件分别形成在所述超导线材的宽度方向上的两端部。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的超导线材的连接结构，其特征在于，

所述加强用埋入件由树脂或低熔点金属形成。