DE1615913B2 - Verfahren zur herstellung langer, vieldraehtiger, stabilisierter supraleiter - Google Patents
Verfahren zur herstellung langer, vieldraehtiger, stabilisierter supraleiterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung langer, vieldrähtiger, stabilisierter Supraleiter aus mit
einem normalleitenden Werkstoff umhüllten, supraleitenden Drähten.
Gewisse intermetallische Verbindungen oder Komponenten bewahren ihre Supraleitfähigkeit selbst bei
Anwesenheit magnetischer Felder. Diese bisweilen als harte Supraleiter bezeichneten Werkstoffe dienen zur
Herstellung von auf Spulen gewickelten Drähten, um ein starkes magnetisches Feld hervorzurufen, wenn sie
supraleitend durch Absenkung ihrer Temperatur geworden sind.
Es ist bekannt, daß diese Spulen ihre Supraleitfähigkeit für Stromdichtewerte und magnetische Feldstärkewerte verlieren, die geringer als ihre Grenzwerte bei
Proben von kurzen Drähten sind. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die massiven Spulen ohne besondere
Vorsichtsmaßregeln in ihrem Inneren schlecht gekühlt sind und der auf eine Instabilität des Verhaltens
des Werkstoffes zurückzuführende augenblickliche Verlust der Supraleitfähigkeit in einem Wicklungspunkt
eine bedeutende Erwärmung dieses Wicklungspunktes dadurch zur Folge hat, daß dort der elektrische
Widerstand nicht mehr Null ist und dort ein sehr starker
ίο Strom fließt In der derart schlecht gekühlten Spule
breitet die so erzeugte Wärme sich in der gesamten Spule aus und ruft so den Verlust deren Supraleitfähigkeit
hervor.
Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß der die Spule bildende Supraleitdraht in engen Kontakt mit relativ bedeutenden Mengen von Strom und Wärme bei tiefer Temperatur gutleitendem Werkstoff, wie z. B. Kupfer oder Aluminium, gebracht wird (»Nucleonics«, Januar 1966, Seite 50 und FR-PS 14 40 228). Diese Werkstoffe dienen als Nebenschluß für den elektrischen Strom in der Nachbarschaft der Punkte, die ihre Supraleitfähigkeit verlieren. Dadurch wird die örtliche Erwärmung viel niedriger und kann sich nicht in der gesamten Masse ausbreiten. Dieses Verfahren wird Stabilisierung der Wicklung genannt und ermöglicht ein stabiles Arbeiten trotz der Instabilität des Supraleitverhaltens des Drahtes.
Es ist bekannt, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß der die Spule bildende Supraleitdraht in engen Kontakt mit relativ bedeutenden Mengen von Strom und Wärme bei tiefer Temperatur gutleitendem Werkstoff, wie z. B. Kupfer oder Aluminium, gebracht wird (»Nucleonics«, Januar 1966, Seite 50 und FR-PS 14 40 228). Diese Werkstoffe dienen als Nebenschluß für den elektrischen Strom in der Nachbarschaft der Punkte, die ihre Supraleitfähigkeit verlieren. Dadurch wird die örtliche Erwärmung viel niedriger und kann sich nicht in der gesamten Masse ausbreiten. Dieses Verfahren wird Stabilisierung der Wicklung genannt und ermöglicht ein stabiles Arbeiten trotz der Instabilität des Supraleitverhaltens des Drahtes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Supraleitern des
eingangs genannten Aufbaus zu schaffen, das die Eigenschaften der supraleitenden Drähte, von denen
ausgegangen wird, praktisch nicht verschlechtert und einen Supraleiter erhalten läßt, der sowohl unmittelbar
zur Herstellung von Wicklungen als auch zum Aufbau größerer Supraleiteranordnungen verwendbar ist
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus mehreren solcher Drähte ein Bündel gebildet
und die normalleitenden Umhüllungen der supraleitenden Drähte zur Bildung eines einzigen, kompakten
Verbundsupraleiters polygonalen Querschnitts durch Walzen kaltverschweißt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Insbesondere die Ausgestaltung
mit den Merkmalen der Ansprüche 4 bis 9 führt zu Verbundsupraleiteranordnungen, die den beträchtlichen
elektromagnetischen Kräften sehr gut standhalten, auf Grund ihres flachen Querschnitts und ihres Aufbaus aus
einzelnen Verbundsupraleitern polygonalen Querschnitts gut kühlbar sind und schließlich aus dem
gleichen Grund sich leicht verspleißen und über ihre Schmalseite biegen lassen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert.
Das Ausgangsmaterial ist ein an sich bekannter, supraleitender Draht 1, der von einer Umhüllung 2 aus
stabilisierendem (normalleitendem) Werkstoff umgeben ist, mit dem er sich in engem Kontakt befindet (F i g. 1),
der beispielsweise durch Ziehen erreichbar ist
Eine gewisse Anzahl dieser Drähte wird parallel zueinander, gegebenenfalls mit zusätzlichen, völlig aus
stabilisierendem Werkstoff bestehenden Drähten, angeordnet, so daß ein Bündel entsteht (F i g. 2).
Anschließend wird dieses Bündel durch Walzen so zusammengepreßt, daß die Hohlräume verschwinden
und durch Kaltverschweißen ein einziger, kompakter Verbundsupraleiter polygonalen Querschnitts entsteht
(F ig. 3).
Zur Erzielung einer höheren Strombelastbarkeit
Zur Erzielung einer höheren Strombelastbarkeit
werden mehrere solcher Verbundsupraleiter gleichen Aufbaus nebeneinander angeordnet (F i g. 4).
Die einzelnen Verbundsupraleiter können miteinander durch Schweißen oder Löten bei niedriger oder
hoher Temperatur verbunden werden. Statt dessen können die einzelnen Verbundsupraleiter miteinander
auch durch eine elektrolytisch aufgebrachte Mantelschicht 3 verbunden werden (F i g. 5). Die Mantelschicht
kann ihrerseits sowohl aus stabilisierendem Werkstoff als auch aus einem anderen geeigneten Werkstoff !0
bestehen.
Zur Erzielung einer höheren Festigkeit gegenüber den mitunter beträchtlichen elektromagnetischen Kräften
können mehrere Verbundsupraleiter, die beispielsweise entsprechend Fig.4 einfach nebeneinander
liegen, auf einem Trägerband 4 aus rostfreiem Stahl oder einem anderen geeigneten Werkstoff angeordnet
und dort durch Wickelbünde 5 zusammengehalten werden (F i g. 6).
Dieses Trägerband 4 kann öffnungen 6 für einen Kühlmitteldurchfluß aufweisen (F i g. 7).
Ein Vorteil, der in den Fig.4, 5, 6 und 7
vorgeschlagenen Verbundsupraleiteranordnungen besteht darin, daß sie sich bei der Herstellung einer
Verspleißung flächenförmig biegen lassen und sich leicht dehnen können (F i g. 8).
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung langer, vieldrähtiger, stabilisierter Supraleiter aus mit einem normalleitenden
Werkstoff umhüllten, supraleitenden Drähten, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren
solcher Drähte ein Bündel gebildet und die normalleitenden Umhüllungen der supraleitenden
Drähte zur Bildung eines einzigen, kompakten Verbundsupraleiters polygonalen Querschnitts
durch Walzen kaltverschweißt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Verbundsupraleiters
mit einer dünnen Deckschicht überzogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel unter Einfügung zusätzlicher
Drähte aus normalleitendem Werkstoff gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbundsupraleiter in einer
Reihe nebeneinander angeordnet und miteinander zu einer Verbundsupraleiteranordnung durch KaItverschweißung
verbunden werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbundsupraleiter in einer
Reihe nebeneinander angeordnet und miteinander zu einer Verbundsupraleiteranordnung durch Löten
verbunden werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbundsupraleiter in einer
Reihe nebeneinander angeordnet und miteinander zu einer Verbundsupraleiteranordnung durch eine
elektrolytisch aufgebrachte Mantelschicht vereinigt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Verbundsupraleiter in einer
Reihe nebeneinander auf einem Trägerband hoher mechanischer Festigkeit angeordnet und miteinander
durch einen Wickelbund zu einer Verbundsupraleiteranordnung verbunden werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerband ein Stahlband verwendet
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerband ein Durchflußöffnungen
für ein Kühlmedium aufweisendes Band verwendet wird.
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| GB (1) | GB1184674A (de) |
| NL (1) | NL160670C (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2752990A1 (de) * | 1977-11-08 | 1979-05-10 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zur herstellung eines supraleiters |
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| FR2334182A1 (fr) * | 1975-12-03 | 1977-07-01 | Furukawa Electric Co Ltd | Cable comportant un compose supraconducteur et procede de fabrication d'un tel cable |
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- 1967-09-27 GB GB44043/67A patent/GB1184674A/en not_active Expired
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Also Published As
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| GB1184674A (en) | 1970-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8235 | Patent refused |