DE1439812A1 - Supraleitender Draht - Google Patents
Supraleitender DrahtInfo
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Classifications
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Description
UNITED KINGDOM AiTOMIC ENERGY AUTHORITY, Patents Branch,
11-12, Charles II Street, London, SW.1, England
Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 34437/62 vom 7. September 1962 beansprucht.
Die Erfindung bezieht sich auf supraleitende Drähte
oder Leiter.
Die Theorie der Supraleitfähigkeit sagt voraus, daß feine Drähte von supraleitendem Material (weniger als etwa 0,1 Mikron
im Durchmesser) fähig sein wiirden, eine hohe Stromdichte (bis herauf zu 2.10® Ampere /cm ) in oder bei magtietischen Feldstärken,
die merklich größer als das thermodynamisch kritische
Feld sind, zu transportieren oder zu fördern. Indessen haben bisher die Schwierigkeiten des Ziehens und der Handhabung
solcher Drähte die praktische Durchführung dieser Theorie
verhindert.
Erfindungsgemäß umfaßt ein supraleitender Draht einen Träger und wenigstens eine Einlage, wobei jede Einlage aus
einem fortlaufenden Draht von supraleitendem Material mit genügend kleinem Durchmesser besteht, um Supraleitfähigkeit in
einem magnetischen EeId in einer Stärke zu zeigen bzw. zu erzeugen,
die über dem thermo dynamische η kritischen Feld liegt,
und der Träger aus einem Material besteht, und einen Durchmesser
aufweist die ihn befähigen, durch Drahtzieharbeitsgänge gezogen zu werden bzw. durch ein Drahtziehwerkzeug zu verformen
ist.
Die Einlagen können elementar sein, in welchem Falle sie
vorzugsweise aus Niob bestehen, obgleich andere supraleitende Materialien, wie Vanadium oder Blei, auch verwendet werden
können. Wahlweise können die -Einlagen auch legiert sein, zum
Beispiel können sie aus einer Legierung von Niob und Zirkon bestehen. Das Trägermaterial muß mit dem Einlagematerial
verträglich sein und es darf, wenn der Draht in irgend einer Verfahrensstufe angelassen wird, keine merkliche Diffusion der
Einlage in den Träger oder umgekehrt stattfinden.
Das Trägermaterial braucht nicht notwendigerweise elektrisch leitend zu sein, aber es ist vorzugsweise nicht-magnetisch, und
80980570&Ö2 " !
es muß "bei der Temperatur, bei der der Draht verwendet wird,
nicht supraleitend sein. Für den Träger ist es besonders vorteilhaft, daß er ein Inhibitor für Supraleitfähigkeit ist, und
ein bevorzugtes Material ist Molybdän.
Zwei erfindungsgemäße Yerfahren zur Herstellung von
supraleitenden Drähten sollen nun anhand von Beispielen beschrieben werden.
Bei dem ersten Verfahren wird ein zylindrischer Knüppel von Molybdän von etwa 4 Zoll (10,16 cm) Durchmesser mit beispielsweise
100 axialen Löchern mit gleichem Abstand gestaltet oder hergestellt, die mit Niobstäben verspundet werden. Der
Durchmesser jedes Stabes liegt bei 0,04 Zoll (1mm), und sie können in einfacher Weise in gebohrte Löcher im Knüppel einge_
lassen oder eingebracht werden. Der zusammengesetzte Knüppel wird dann in seinem Durohmesser durch Gesenkarbeit und/oder
Tiefziehen auf etwa 0,0005 Zoll (0,012? mm)reduziert, so daß
die Einlagen dann Drähtchen mit einem Durchmesser von 0,000005 Zoll (0,000127 mm = 0,127 Mikron) sind.
Der" Prozeß kann fortgesetzt werden durch Schneiden des
Drahtes in eine\slne Längen, Ä?allellegen dieser Längen zu
einem Bündel, das dann durch Extruden bzw. Niederziehen von Molybdän über das Bündel umhüllt werden kann, und Bearbeitung
des Bündels im Gesenk und/oder durch Ziehen, um den Durchmesser noch weiter zu reduzieren. Dieser Yerfahrenssehritt
kann wiederholt werden, bis beispielsweise der sich ergebende
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Draht (0,5 mm) 0,02 Zoll im Durchmesser hat und 10 Einlagen
besitzt.
Bei dem zweiten Verfahren wird zunächst ein Bündel aus einer großen Anzahl τοη Mobdrähten hergestellt, die mit
Molybdän elektroplattiert wurden. Eine Hülle von Molybdän wird dann über das Bündel extrudet und das Ganze dann, wie
oben beschrieben, im Durchmesser reduziert.
Wenn auch in den Einzelbeispielen nur auf Niob und
Molybdän Bezug genommen wurde, so können doch auch andere Materialien in befriedigender Weise Terwendet werden, die sich
in den oben erwähnten Grenzen halten. Die besten Resultate sind indessen dort erreicht worden, wo das Trägermaterial ein
Inhibitor für die Supraleitfähigkeit war, wie unreines Molybdän oder ein Isolierstoff ist. Dies findet seine Erklärung darin,
daß, wenn das Trägermaterial lediglich nicht supraleitend ist, wie z.B. Kupfer, eine Neigung besteht, supraleitende Eigenschaften
zu zeigen, wenn ein sehr feiner unterteilter Draht in unmittelbarer Nähe einer Einlage in das Trägermaterial ge-*
kommen ist. Dies hat zur folge, daß der wirksame Durehmesser
der Einlagedrähtchen größer ist als ihr wirklicher Durchmesser, wodurch die maximale Magnetfeldstärke, in welchem der unterteilte
Draht Supraleitfähigkeitseigenschaften hat, reduziert wird.
Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der in beiliegendem Patentanspruch 1 umrissenen Ausfuhrungsfor.ua. und be~
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zieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerkmale,
die im einzelnen — oder in Kombination — in den gesamten
ursprünglichen Anmeldungsunterlagen offenbart sind.
Λ Λ rt Λ <* ·* i Λ Γ» Λ <"v
Claims (9)
1. Supraleitender Draht, dadurch gekennzeichnet, daß er.
aus einem träger und wenigstens einer Einlage besteht, wobei die oder jede. Einlage ein fortlaufender Draht aus supraleitendem
Material mit genügend kleinem Durchmesser ist, um Supraleitfähigkeit
in einem magnetischen Feld in einer Stärke zu zeigen, die über dem thermodynami sehen kritischen Feld liegt, und der
Träger aus einem Material und aus einem Durchmesser besteht, die ihn befähigen, durch Drahtzieharbeitsgänge gezogen zu
werden.
2. Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage elementar ist.
3. Draht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen aus Niob bestehen.
4. Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Einlagen aus Vanadium oder Blei bestehen. · '
onQflOR/nfiQ2
-4
5. Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen aus einer Legierung von Niob und Zirkon "bestehen.
6. Draht nach einem der Voransprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem elektrisch leitenden
Material besteht, nicht-magnetisch und nicht supraleitend ist.
7. Draht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein Inhibitor für Supraleitfähigkeit ist.
8. Draht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Molybdän besteht.
9. Draht nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen aus Niob bestehen.
909605/0802
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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| GB (1) | GB1061927A (de) |
| NL (1) | NL297570A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3702373A (en) * | 1971-03-05 | 1972-11-07 | Comp Generale Electricite | Intrinsically stable superconductive conductor |
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| GB1210192A (en) * | 1968-02-07 | 1970-10-28 | Gulf General Atomic Inc | Apparatus for power transmission |
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