DE1690534A1

DE1690534A1 - Kupferumhuelltes Supraleiterelement

Info

Publication number: DE1690534A1
Application number: DE1968W0045749
Authority: DE
Inventors: Schrecengost Russell M; Reynolds William T
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1967-03-10
Filing date: 1968-02-27
Publication date: 1971-06-03
Also published as: US3570118A; DE1690534B2; DE1690534C3

Description

Die Erfindung betrifft ein kupferumhülltes Supraleiterelement, bei dem das supraleitende Material aus Legie-

rungen oder intermetallischen Verbindungen, wie etwa Ni ob-Zirkonium, Niob-Titan, Ti tan-Vanadium,. NbJSn,

V^Ga oder V^Si in Band- oder Drahtform besteht. |

Bei kupferumhüllten Supraleitern ist es notwendig, daß die bei der Arbeitstemperatur des Supraleiters als elektrische Isolierung wirkende Kupferhülle fest an dem supraleitenden Material haftet und der Widerstand für den Übergang sowohl des elektrischen Stromes als auch des Wärmeflusses rom supraleitenden Material zur Kupferhülle : für- -d-en Fall, daß der Supraleiter normal leitend, wird, sehr kleine Werbe annimmt.

Es ist bereits bekannt, Supraleiter mit Kupferüber-""" zügen auf galVanotechnischem Wege zu versehen ^Deutsche Patentschrift Nr. 1 166 370, Spalte 6, Zollen 26 bis 4-3;. Bei diesen galvanisch aufgebrachten KupCerüberzügen ist unter anderem jedoch der •Übergangswiderstand unerwünscht hoch. Außerdem ist die

- 2 109823/0363"

&AD

_ 2 —

Plattierung'squalität sehr/gleichmäßig und selbst entlang ein- und desselben Drahtes verschieden.-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kupferumhülltea Supraleiterelement anzugeben, bei dem sowohl der Übergangsv/iderstand für den elektrischen Strom als auch'der Übergangswiderstand für den. Wärraefluß vom supraleitenden Material zur Kupferhülle gleichermaßen gering ist. - '. · -

Diese Aufgabe xtfird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das kupferumhüllte.. Supraleitereleraent

1.) aus dem um die zentrale Achse des Elementes angeordneten supraleitenden Material,

2.) aus einem äußeren Kupfermantel und

3.) aus einer dünnen","" zusammenhängenden, zwischen dem supraleitenden Material und dem äußeren Kupfermantel liegenden und diese beiden Teile fest miteinander verbindenden Aluminiumschicht ν

besteht.

Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, daß das supraleitende Material des kupferumhüllten Supraleiters um einen Kern angeordnet ist, der aus einem elektrisch und thermisch gut leibenden Metall besteht. Als besonders geeignet sind hierfür Kupfer und Kupferlegierungen.

109823/03 8 3 .

,*,*-* ·.-.-, »„ BADORIGINAL

1890534

Das gemäß der Erfindung aufgebaute kupferumhüllte Supraleiterelement kann dadurch hergestellt werden, daß das um die zentrale Achse des- Elementes angeordnete supraleitende Material mit einer dünnen, zusammenhängenden Aluminiumschicht umgeben und danach das von der Aluminiumschicht umschlossene supraleitende Material in eine Kupferhülle eingebracht, das Ganze hinsichtlich des Querschnitts durch Walzen oder Ziehen kaltverformt und schließlich eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.

Bei der Wahl von intermetallischen Verbindungen wie FbJSn, V ,G a oder VJSi als supraleitendes Material hat es sich für die Herstellung des erfindungsgemäßen kupferumhüllten Supraleiterelementes als günstig erwiesen, daß um einen zentralen, gut leitenden Kern abwechselnd Bleche aus Niob oder einer Niobgrundlegierung und Bleche aus Zinn gewickelt werden derart, daß sich berührende Spiralen um den zentralen Kern ergeben, wobei das Niob enthaltende Blech die innerste und äußerste Windung der Spirale bildet und daß weiterhin eine dünne Lage von Aluminium um die äußerste Windung des Niob enthaltenden Bleches gelegt wird, daß ferner die mit Aluminium umkleidete Anordnung in eine Kupferhülle eingesetzt und der Querschnitt der kupferumhüllten Anordnung durch Kf'ltbearbeiten sterk verkleinert und schließlich · durch eine Wärmebehandlung die supraleitende Verbindung Sn gebildet wird. ' 4

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ÖAD ORIGtNAL

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher -beschrieben.: "Es zeigen , V- . ■ ·.". ■

3J¹Ig_-1 1- den Querschnitt eines Supraleiters, auf Legie-

rüngsbasis,. der für eine Walzverbindung mit einem Kupferüberzug vorbereitet ist.

3?ig._2" den Schnitt-durch einen Supraleiter auf Legierungsbasis, im Prinzip ähnlich demjenigen in Fig. Λ\ der Jedoch zum Unterschied von diesem für das Ziehen von Draht vorbereitet ist, um den Kupferüberzug mit der Supraleiterlegierung fest zu verbinden. ,

-3 eine teilweise geschnittene, Perspektive Darstellung eines Supraleiters auf Legierungsbasis," 'der in eine Aluminiumf oTIie eingewickelt und das

Ganze in ein Kupferröhr eingesetzt worden ist. iSA-ii: ^eiß-^e perspektivische Ansicht _h welche die Methode ^: zum Wickeln von Zinn- und Niob-Blechen darstellt, ™ =zur Vorbereitung eines supraleitenden Elementes,

, bei dem als supraleitendes Haterial eine der eingangs angegebenen intermetallischen ■Verbindungenbenutzt wird.

im einseltten haben" die tu den'figuren 1 bis Λ. genannten. Beziugszeichen fölgeiide Jedeutuög* - v.'".■..... V 'V 1.) KastenförmigB UmhülXung aus Kupfer ν ./ Ϊ -S.) Mob-fitan-Iiegisrimg in. Bandform . ;. ■;■ ;

ι ■ ■ ". . :. _■■■".·:■ ■ ■- -■ — 5 ~

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■ - ii#;^^;_t -^: "- ' ^;:" 6AD ORIGINAL

-■"$':-■■■"■'■·"■:■'.■■. ■."■ ■.'■■ -■ ■.: ',-■

3·) Aluminiumfolie . V- .

4·.) Niob-Titan-Bsierungs-Btab vV 5·) Kupferrohr ' - - - : ' ' 6.) Niob-Zirkonium-Blech , .

7.) Kupferstab

8.) Vollständige Windung des Niob-Zirkonium-Bleches 9.) Zinnfolie. ■

Nachstehend werden Beispiele für die Herstellung der erfindungsgemäßen kupferumhüllten Supx'aleitereleraente gegeben, wobei in den Beispielen 1 und 2 das supralei tende Material aus einer legierung und in Beispiel 3 aus einer intermetallische» Verbindung besteht. .

Beispiel ' Λ - : - - - : «,

._,— _.. .■-.■- j ft)

(Supraleiter auf Legierungsbasis, Verformung durch Kaltwalzen) --, -*..,-.- ;: / V

Die Herstellung des kupferurahülltan. Supraleiterelementes,

erfolgte jin nachstehende^ Weise; i.

ί . ■ : ■■."-■■.,. ■■■-. ■·: -^. -;■-■: -■"■■". ■■,■-;- T^ -

Eine kastfenförmiga Umhüllung 1 wurde ent sprechend Fig. 1 aus oxydf-reiem, hochleitfähigem Kupfer hergestellt und nach der !fortgebenden Bearbeitung entfett^t-und gebeiat. Der Boden: und der Deckel dieser. Uphüllung waren je %.5_ und die S'eitenwände je 5-V2 rom diok. Als supralei-feenäes Material !wurde eine' Niob-iTitaa^egierujig mit einem ¹Sitangehalt von 52 Gewichtsprozent bemrfezt und aus dieser

ι Legierung Platten 2 in den Abmessungen 6,3 χ 28,6 χ 31,7 mm gefertigt.

Nach Entfetten und Beizen in einer Lösung 1 Teil HF : 3 Teilen HNO₅ : 5 Teilen H^SO^ wurden die Niob-Titan-Platten je in eine' L?ge einer reinen, trockenen (entfetteten), o,o25 mm dicken Aluminiumfolie 3 eingexvickelt. Jede der "in Aluminiumfolie, eingewickelten Platten wurde danach in eine kastenförmige Kupferum- ψ hüllung 1 gebracht und diese Kupfer-umhüllung durch Elektronenstrahlschweifien im Vakuum von;5»Ρ,χ "10 mm Hg oder weniger, luftdicht verschlossene Die' auf die vorgenannte Weise.mit Aluminium und Kupier umhüllten Niob-

• ί · I _v

Titan-Platten wurden mit einem Verfoimuri^sgrad von

J - - ■■■'■■ :-*-;;· / _w .■ ■ ;

ca. 98,7 % auf eine Enddicke von o,33 mm kaltgewalzt.

Die Proben der kupferurahüllten Fiob- 52 % Titan-Legie- ■ rung wurden (Ι^ϊ¹⁰!¹ elektrische Abtragi|ng so bearbeitet, · daß die Achsen der Probenstücke parallel und senkrecht zur Walzrich^ung verliefen. Die an diesen Proben gemessenen Werte für den kritischen Strom als Funktion dea angBwanctfe-n Magnetfeldes bei 4,2⁰K sind in Tafel f zusammengestellt· ·

I Tafel I

- 7

109823/0313 ;^_0RialNAL

1S90S34

. —- 7 "— -

■ Iaf e 1 I

Kupferumhüllte -Bänder aus Niob-Titan-Iiegierungen mit einem litangehalt von 52 Gewichtsprozent (mit einer Kaltverformung des Bandes von 99,82 %).

"Dag© zur Sichtung Walzrieh- zum angetune legten Feld angelegtes Kritische Strom-Feld dichte ίAmpere/

parallel -	parallel	• 20
parallel	.parallel	30
parallel	parallel	40
parallel	parallel	50
parallel	senkrecht	0
parallel	senkrecht	20
parallel	senkrecht	10
parallel	senkrecht	40
parallel	senkrecht :	JO rpröheai
senkrecht	parallel	SO
senkrecht .	parallel	30
senkrecht	parallel	40
senkrecht	parallel	50
senkrecht	senkrecht	0
senkrecht	senkrecht	20
senkrecht	senkrecht
senkrecht'	senkrecht	40
senkrecht	senkrecht	50

o,99 84

o,72 0,84

5,32

normalleitend

norfnalieitend normalleitend normalleitend

1,93 1,81

1,71 158

normalleitend normalleitend; normalleitend normalleitend

100123/0363

BeiSOiel 2

(Supraleiter auf Legierungsbasis, Verformung durch Kaltziehen)

Zur Herstellung eines kupferumhüllten Supraleiterelementes, bei dem der KupferÜberzug durch Kaltziehen aufgebracht wurde, ist in nachstehender Weise verfahren worden.

Aus einer Niob- 52 % Titan-Legierung xvurde ein Stab 4-(siehe Figuren 2 und 3) der um 94-, 5 % kaltverformt wurde, hergestellt. Nach Ausrichten, Blankdrehen und Entfetten dieses Niob-Titan-Stabes erfolgte ein Beizen in einer Lösung von 2 Teilen HP : 4- Teilen HNO-, : 4- Teilen HpSO^, wobei Volumenteile gemeint sind. Der Legierungsstab 4-, der einen Durchmesser von 11,86 mm + o,o76 mm und eine Länge von 1054- mm hatte, wurde spiralförmig mit 3 Legen einer reinen, trockenen Aluminiumfolie 3 bewickelt und in ein nahtloses ,hartes ' Küpferrohr 5«von 19 mm Außen- und 12,7 mm Innen-Durchmesser sowie 1C67 mm Länge eingesetzt, das durch Entfetten und Beizen in einer Lösung von • 10 Volumenprozent von konzentrierter Schwefelsäure • := in Wasser vorbereitet wurde. Der Niob-Titan-Legierungsstab 4· mit der aufgebrachten Aluminiumfolie 3 und dem darübergeBehobenen Kupferrohr 5 wurde unter Benutzung von Wolfram-Karbid-Ziehsteinen kalt zu Draht gezogen. ·.-.'. - 9 _

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; -avr BAD ORIGINAL

Die Gesaiatverf ormung der Querschnitts^ lache "betrug dabei 99,97 %· Nach dem Kaltziehen auf die gewünschte Größe wurde der Dpaht entfettet und nach Entnahme einer Probe" aufgespult. Die bei der Prüfung der Proben im.Hinblick auf die Supraleitfähigkeit gemessenen Werte des kritischen Stromes bei verschieden starken Magnetfeldern werden in der folgenden Tafel II angegeben.

Tafel II

- 10 ^-.

a%%3/0 303

T_a_f_e_l__II

Kritischer Strom bei 4,2°K des kupferumhüllten Supraleiters aus. Hiob-Titan-Draht *) mit 52 Gewichtsprozent Titan.

Draht- Teil	■ ■	2 i j)·	Probe	Zustand	Kern,	Überzug	Kritischer	,0	.Strom	4	20	in	ilmpe're	1	30	0	bei ange	50 '	I
stück stück						legtem	.0	Magnetfeld	0	4.	von O bis	0	3-	8		,3.0	_^
Hr.				gezogen	abgeätzt	0	,0	10	Oj	5-		0	3.·	0	50 Kilogauß	4.0	O
i; ^: a		' 1a	gesogen	gezogen	60.	!	6.		87·		57.		40	29.0
		1b	bei 400⁰C	abgeätzt	60.		9.	0		5		0	2.8		I
	1c	5,5 Std.gegl. ^!		200,		156.		.88.		58.		5-5	30.0
		bei 400⁰C,	geglüht		.0		7 ■		0		7	40/0
	1d	5,5 Std.gegl.		—	.0	156.	5	' 5-	6	3-	1		4.0
		gezogen	abgeätzt				0.	5.	5	4.	5	41.0	4.1
1 B	2a	gezogen	gezogen	67·		6.		89.		58.			29-5
	2b	bei 40O⁰C	abgeätzt	69·		8.						' 3.4-
	2c	5,5 Std.gegl.		__		152.		—		-7—		■ 5-7	—
		bei 4OQ⁰C	geglüht		.0		6'		8		6	40.5
	2d	5,5Std.gegl- ,		—		- -—	, *	4.		3-			3-7
		gezogen	abgeätzt				o.	—	0. ■	■—	0	--	'—IT
2 C	5a	gezogen	gezogen	31		6.		85.		55.			28,Ö
3b	bei 400⁰C	abgeätzt	—:		—						: 5.2
3c	5,5 Std₀gegl,		— Γ"		146.		—		—		■ -— .	—
	bei 400⁰C	geglüht				7 ,		4		2	59.0
3d	5,5 Std.gegl.		—		—		4.		3.«		■ ■ ■	3.6
	gezogen	abgeätzt				0	—	0,	--	0	—	—
4a	gezogen	gezogen		6.	88.	57.		29 = 0
4b	bei 40O⁰C	abgeätzt	—	—		3.2
4c		—	156".	. —
		40.0 .

5,5 Std.gegl. 4d bei 400⁰C . · 5,5 Std.gegl.

geglüht

cn co

Tafel II - Fortsetzune;

Kritischer Strom bei 4,2 K des kupferumhüllten Supraleiters
aus Wiob-Titan-Draht *) mit 52 Gewichtsprozent Ti-tan,

Drahtstück

Teil- Probe
stück,

Kern

Zustand

Strom in Ampere bei angelegtem

Überzug Magnetfeld von O bis 50 Kilogauß

O 10 20 30 40 50

M 13& gezogen

1Jb gez.ogen.

IJc bei 4-0O⁰C

. 5,5 Std-gegl.

13d bei 400⁰C

, . 5,-5 Std.gegl.

ΪΤ ■ 14a gezogen 14b gezogen 14c bei 40O⁰C

5,5 Std.gegl. 14d bei 400⁰

5,5

abgeätzt
gezogen

59*0
66.0

abgeätzt 110.0

6.2

8.5

75.0

4.2
■4.9

57-0

3.4.

3.8. 43-5

3 3-3 3-3.2

abgeätzt

gezogen

abgeätzt

geglüht

geglüht 99. Q 76.0 58.·5'· 4-5.0 35-6 27-2

62.0 6.7 5.2 4.1 4.0 4.6 65.Ο 7.2 5.4 4.2 4.9 4,6 —' I52.O 88.0 57.O 40.0 29-0

'*) o,353 mfli äußerer Durchmesser und 0,254IHm₁ Kerndurchmesser;der !Tiob-Titan-Kern^der

einen Ti tangehalt von 52 Gewichtsprozent hatte,, erhielt eine vorletzte Kalt/ver~
, formung des Querschxiitts um 99,998 % während des Verfahrens vom Ingot zürn kupferumhüllten Draht

ru

CD €0 O

Wie sich aus der Tabelle II ergibt, v/eisen die Legierungsdrahtproben in gezogenen Zustand einen geringen, aber einheitlichen Wert des kritischen Stromes auf. Nach einer Wärmebehandlung ist jedoch der kritische Strom bei allen geprüften Proben bemerkenswerterweise gleichmäßig erhöht. Die auf die Proben angewendete Wärmebehandlung entspricht derjenigen des USA-Patentes Nr, 3 268 373· Um im vorliegenden Fall die

" optimalen Bedingungen für die Wärmebehandlung zu finden, *.;urden eine Reihe von Proben bei verschiedenen Zeiten und Temperaturen in einer inerten Atmesphäre wärmebehandelt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III angegeben. Sie aeigen, daß das Maximum des kritischen Stromes unter Einwirkung eines äußeren angelegten Magnetfeldes von 50 KiIogauß bei einer Wärmebehandlung des Drahtes bei 400°C für eine Zeit von wenigstens 1/4 Stunde erhalten

t wird. Gute Resultate der Wärmebehandlung können auch ■ ' bei höheren Temperaturen und einer Dauer von einer viertel Stunde oder weniger erreicht werden.

Tabelle III

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BAD ORIGINAL

Tabelle_III

Kritischer Strom bei 4,2 K des wärmebehandelten kupferumhüllten Niob-Titan-Drehtes *) mit Gewichtsprozent Titan.

angelegtes kritischer Strom (Ampere) Magnetfeld der Kurzproben (Kilogauß) 3QO⁰C

Zeit in Stunden 1/4 1 4 16

10	—	40	36	81
20	—	28	25	56'
30	—	22	20	4-5
40	—	19	17	37
50	——	16	——	31
			400⁰C
10	90	140	. 174	150
20	64	94	1C6	112
30	52	70	75	80
40	42	54	55	37
50	34	41		42
			500⁰G
10	130	122	98	79
20	71	62	53	39
30	46	38	32	22
40	32	26	20	14
50	23	17	13	9
			60O⁰O
10	40
20	18	__		__
30	10	——	_—	~—
40	6			——
50	4	——	—	__

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169Q534

BeisiDiel_3

■(Kupferumhüllte Supraleiter auf. der Basis von intermetallischen Verbindungen).

Zur Herstellung des in Figur 4 der Zeichnung dargestellten kupferumhüllten und spiralförmig gev/ickelten Supraleiterelementes wurde wie folgt vorgegangen:

Auf den Kupferstab 7 (siehe Figur 4-), der einen Durchmesser von 12,7 mm und eine Lange von 914 mm hatte und der aus oxydfreiem, hochleitfähigen Kupfer bestand, wurden entlang seiner Länge das Niob-Zirkonium-Blech 6 mit einem Zirkoniumgehalt von 1 % ta&ential durch Punktschweißen befestigt. Die Enden dieses Kupferstabes wurden in einer Wickelmaschine drehbar gelagert, so daß der Stab langsam unter einer an das Blech angelegten Spannung gedreht werden konnte, um ein dichtes Wickeln des Bleches um den Kupferstab zu gewährleisten. Auf diese Weise wurde zunächst.eine vollständige Windung 8 des Niob-Zirkonium-Bleches hergestellt. Dann wurden zwei Lagen einer Zinnfolie mit einer Reinheit von 99,99 ^c/o und in den Abmessungen von je o,1 mm χ 279 mm χ 838 mm auf dem Niob-Zirkonium-Blech angeordnet. Das Niob-Zirkonium-Blech und die Zinnfolie 9 wurden zusammen auf sich selbst aufgewickelt, wie es in Figur 4 gezeigt ist und zwar in

- 15 .■" -- 109823/0363 ' '

BAD ORIGINAU

aufeinanderfolgenden Lagen entsprechend der Drehung des Kupferstabes. Dadurch wurde ein Zylinder mit 25,4 mm Durchmesser und 838 ram Länge aus spiralförmig aufgewickelten, abwechselnden Legen aus Niob- 1 % Zirkonium-Blechen und Zinnfolie erhalten. Für das Niob-1 % Zirkonium-Blech, das größer als die Zinnfolie war, war über "das Ende der letzten Zirmlag'e , hinaus eine besondere zwei Drittelumdrehung um sich selbst vorgesehen.. Auf den so erhaltenen Zylinder wurde eine Lage einer o,o25 min dicken Aluminiumfolie gewickelt und dann der Zylinder mit der Aluminiumfolie in ein Kupferrohr von 25,8 mm Innendurchmesser und 3^9 mm Außendurchmesser bei einer Länge von 838 mm eingesetzt . Darauf wurde die zusammengesetzte Anordnung durch Gesenkschmieden an einem Ende angespitzt und unter Benutzung von Wolfram-Karbid-Ziehsteinen mit einer Gesamtquerschnittsverformung von 99,8 °/o kalt zu Draht gezogen. Im Verlauf der Ziehoperation wurde eine Probe des zusammengesetzten Drahtes zur Schliffbildpr-üfung entnommen. Diese zeigte das Bestehen von diskreten kontinuierlichen Lagen von Niob und Zinn sowohl im Querschnitt als auch im Längsschnitt.

Sine im Verlauf des Kaltziehens entnommene Probe des sucammengesetzten.Drahtes von 3,1 mm Durchmesser wurde

* in einer Schutzgasatmosphäre von Helium für eine Zeit

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109823/0363 _ßAD

von 20 Stunden "bei 900 bis 91O⁰C wärmebehandelt, mit einer Geschwindigkeit von 3O⁰G pro Stunde bis auf 700⁰C abgeliihlt und dann ofengekühlt bis auf Raumtemperatur. Es wurde gefunden, daß der wärmebehandelte zussmmengesetzte Supraleiter durch die Wärmebehandlung eine beträchtliche Erhöhung der Festigkeit, ohne einen merklichen Verlust seiner Duktilität zu erleiden, erfahren hatte.

Zur Prüfung des Supraleiterverhaltens des wärmebehandelten Drahtes wurde eine Probe in Salpetersäure' geätzt um die Kupferumhüllung zu entfernen, die Probe dann zwischen indiumüberzogenen Kupferelektroden einer Einrichtung zur Prüfung des kritischen Stromes fest eingespannt und in flüssigem Helium bei 4,2 K unter einem angelegten Magnetfeld bis zu 60 Kilogauß geprüft. Es war nicht möglich gewesen, die Proben bei den angelegten Feldern bis zu maximal 60 Kilogauß mit dem höchsten verfügbaren Strom von 304 Ampere normalleitend zu matxhen. Der berechnete kritische Strom beträgt mindestens 3650 Ampere, basierend auf der vorher

6 P gemessenen kritischen Stromdichte (2,34 χ 10 A/cm ) von Nb^Sn, das gleichmäßig aus Niob - 1 % Zirkonium-Legierungs-Blech und 99,99 % Zinn gebildet wurde und ■ basierend auf der idealen Trennfläche zwischen den Niob- 1 % Zirkonium- und den Zinn-Schichten der Zu-.sammensetzung.

- 17 -

10982 3/036 3 _{BAD O}r,g,NAU

Obwohl die Erfindungsbeschreibung nur eine Niob-NbJSn-Zusammensotzung als Baispiel aufführt, können auch Zusammensetzungen von Vanadium-V^Ga oder Vanadium-V^Si gemäß der Erfindung benutzt werden, Aluminium hat eine beträchtliche feste Itöslichkeit in Vanadium und kann daher Verwendung finden um Kupferumhüllungen mit Vanadium-V^Ga- oder Vanadium~VJ3i-Zusammensetzungen zu binden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß nach diesem Verfahren größere Längen von kupferüberzogenen supraleitendem Draht hergestellt werden können als es bisher möglich war.

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Claims

169Ö5:U

- 18 Patentansprüche

ν 1.) Kupferumhüllteib Supraleiterelement, bei dem das supraleitende Material aus Legierungen oder intermetallischen Verbindungen, wie etwa Nb-Zr, Nb-Ti,

Ti-V, Nb_xSn, V_xGa oder V_xSi in Band- oder Drahtform •33 3

besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das kupferum- \ hüllte Supraleiterelement

1".) aus dem um die zentrale Achse des Elementes angeordneten supraleitenden Material,

2.) aus einem äußeren Kupferraantel und

3.) aus einer dünnen, zusammenhängenden, zwischen dem supraleitenden Material und dem äußeren Kupfermantel liegenden und diese beiden Teile fest miteinander verbindenden Aluminiumschicht

besteht.

2.) Kupferumhülltes Supraleiterelement nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das supraleitende Material um einen Kern angeordnet ist, der aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden Material besteht.

- 19 -

109823/0363 ■ ^BAD

3.; Kupferumhülltes Supraleiterelement nach Anspruch 2, dachirch gekennzeichnet, daß das gut leitende Material für den Kern' aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.

4.) Verfahren zur Herstellung des kupferumhüllten Supraleiterelementes nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das um die zentrale Achse des Elementes angeordnete supraleitende Material mit einer dünnen, zusammenhängenden Aluminiumechicht umgeben und danach das von der Alurainiumschicht umschlossene supraleitende Material in eine Kupferhülle eingebracht, das Ganze hinsichtlich des Querschnitts durch Walzen oder Ziehen kaltverformt und schließlich eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.

5·) Verfahren zur Herstellung des kupferumhüllten Supraleiterelementes nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß um einen zentralen,gut leitenden Kern abwechselnd Bleche aus Niob oder einer Niobgrundlegierung und Bleche aus Zinn gewickelt werden, derart, daß sich berührende Spiralen um den zentralen

Kern ergeben, wobei das Niob enthaltende Blech die innerste und äußerste Windung der Spiralen bildet,

* - 20 -

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— 20 —.

und daß ^eufcerHaini. eine dünne Lage von Aluminium um die äußerste Windung" äes Nicfb enthaltenden Bleches gelegt srärd, daß ferner die mit Aluminium umkleidete Anordnung in. eine KtapJDerhiille - eingesetzt und der Querschnitt; der kmpferumhüllten Anordnung durch Kaltbeaxbeiifcem stark verkleinert und schließlich . diircli eine ¥irselbeliaiidlung. die supraleitende Verbindung Mto^Sia gelbildet wird.

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