DE1690534C3 - KupferumhuUter band- oder drahtfönniger Supraleiter - Google Patents
KupferumhuUter band- oder drahtfönniger SupraleiterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen band- oder drahtförmigen Supraleiter mit zentral angeordneten Supraleitermaterial
aus einer supraleitenden Legierung oder intermetallischen Verbindung und einem äußeren
Kupfermantel. 6Π
Bei kupferumhüllten Supraleitern soll die bei der Arbeitstemperatur des Supraleiters als elektrische
Isolation wirkende Kupferhülle fest am Süpräleitermaterial
haften und der Übergangswiderstand zwischen Supraleitermalefiäl Und Kupferhülie sowohl für den
elektrischen Strom als auch für den Wärmefluß sehr kleine Werte für den Fall annehmen, daß der Supraleiter
normalleitend wird.
Bei einem bereits bekannten drahlförmigen Supraleiter
mit zentral angeordnetem Supraleitermaterial und einem äußeren Kupfermantel wird der Kupfermantel
mittels der üblichen Galvanotechnik aufgebracht (DE-PS 11 66 370). Bei diesen galvanisch aufgebrachten
Kupferüberzügen ist unter anderem jedoch der Übergangswiderstand unerwünscht hoch. Außerdem ist
die Piattierungsqualität sehr ungleichmäßig und selbst
entlang ein und desselben Drahtes verschieden.
Ferner ist ein Supraleiter bekannt, bei dem eine supraleitfähige Bleischicht einen Kupferkern umschließt
und zwischen beiden eine Zinnschicht vorgesehen ist. Der in erster Linie nach den Gesichtspunkten seiner
mechanischen Brauchbarkeit ausgewählte Kupferkern dient dabei zur Erzielung einer ausreichenden Zug- und
Biegefestigkeit, welche Blei für sich allein nicht aufweist.
Die Zinnschicht ist vorgesehen, weil sich Kupfer nicht so gut mit Blei überziehen läßt wie z. B. Kupfer mit Zinn
und Zinn mit Blei (DE-PS J2 18 628).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem band- oder drahtförmigen Supraleiter der eingangs
erwähnten Art sowohl den Übergangswiderstand für den elektrischen Strom als auch den Übergangswiderstand
für den Wärmefluß zwischen dem Supraleitermaterial und dem Kupfermantel zu verringern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Supraleitermaterial und dem
Kupfermantel eine zusammenhängende, dünne, Supraleitermaterial und Kupfer fest miteinander verbindende
Aluminiumschicht angeordnet ist.
Das Supraleitermateria! kann vorzugsweise eine Niob-Titan-Legierung sein. Es kommen aber auch
andere supraleitende Legierungen, wie beispielsweise Niob-Zirkonium oder Titan-Vanadium, oder intermetallische
supraleitende Verbindungen, wie beispielsweise NbiSn, V)Ga oder V1Si, in Frage.
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das zentral angeordnete Supraleitermaterial einen Kern aus
einem elektrisch und thermisch gut leitenden, elektrisch normalleitenden Material enthält. B-sonders gut geeignet
für den Kern sind Kupfer oder Kupferlegierungen.
Der erfindungsgemäße Supraleiter kann vorteilhaft dadurch hergestellt werden, daß das Supraleitermaterial
mit einer dünnen, zusammennängenden Aluminiumschicht umgeben, zusammen mit der Aluminiumschicht
in eine Kupferhülle eingebracht und der so hergestellte Aufbau durch Walzen oder Ziehen querschnittsverringernd
kaltverformt und schließlich einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
Zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Supraleiters mit der supraleitfähigen intermetallischen Verbindung
Nb1Sn hat es sich als günstig erwiesen, wenn
zunächst um einen Kern aus elektrisch gut leitendem, normalleitendem Material abwechselnd Bleche aus
Niob oder einer Niobgrundlegierung und aus Zinn derart gewickelt werden, daß sich einander berührende
Spiralwindungen um den Kern ergeben, deren innerste und äußerste Windung durch Bleche aus dem Niob oder
der Niobgrundlegierung gebildet werden, wenn anschließend um die äußerste Windung des Bleches eine
dünne, zusammenhängende Aluminiumlage gelegt, die so gewonnene Anordnung in eine Kupferhülle eingesetzt und die kupferumhüllte Anordnung durch KaltbV
arbeiten im Querschnitt verringert und schließlich zur
Bildung der Verbindung NbjSn einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
Ähnlich kann man bei der Herstellung von Supralei^ tern mit VsGa oder V3S1 als Stipraleilerrriäterial
vorgehen, indem man beispielsweise einen Schichtaufbau
aus Vanadium- und Gallium- bzw. Silizium-Schichten herstellt und diesen um einen zentralen gut leitenden
Kern wickelt
Ein Verfahren zum Herstellen von NbjSn-Supralei- -,
tern, bei dem ein schichtförmiger Aufbau aus Niob- und
Zinnschichten kaltverformt und dann zur Bildung von NbjSn wärmebehandelt wird, ist zwar bereits aus der
US-PS 32 18 693 bekannt. Jedoch werden die nach diesem Verfahren hergestellten Leiter erst nach der in
Wärmebehandlung mit einem Kupferüberzug versehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 den Querschnitt eines Supraleiters auf π Legierungsbasis, der für eine Walzverbindung mit einem
Kupferüberzug vorbereitet ist,
Fig.2 den Schnitt durch einen Supraleiter auf
Legierungsbasis, im Prinzip ähnlich demjenigen in Fig. 1, der jedoch zum Unterschied von diesem für das >o
Ziehen von Draht vorbereitet ist, um den Kupferüberzug mit der Supraleiterlegierung fest zu verbinden,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene, ;-5rspektive
Darstellung eines Supraleiters auf Legierungsbasis, der in eine Aluminiumfolie eingewickelt und das Ganze in >i
ein Kupferrohr eingesetzt worden ist,
Fig.4 eine perspektivische Ansicht, welche die Methode zum Wickeln von Zinn- und Niob-Blechen
darstellt, zur Vorbereitung eines supraleitenden Elements, bei dem als supraleitendes Material eine der w
eingangs angegebenen intermetallischen Verbindungen benutzt wird.
Im einzelnen haben die in den F i g. 1 bis 4 genannten Bezugszeichen folgende Bedeutung.
1 Kastenförmige Umhüllung aus Kupfer
2 Niob-Titan-Legierungin Bandform
3 Aluminiumfolie
4 Niob-Titan-Legierungs-Stab
5 Kupferrohr
6 Niob-Zirkonium-Blech
7 kupferstab
H Vollständige Windung des Niob-Zirkonium-
Bleches
9 Zinnfolie
9 Zinnfolie
4)
Nachstehend werden Beispiele für die Herstellung der erfindungsgemäßen kupferumiiüllten Supraleiterelemente
gegeben, wobei in den Beispielen I und 2 das supraleitende Material aus einer Legierung und in
Beispiel 3 aus einer intermetallischen Verbindung ίο besteht.
(Supraleiter auf Legierungsbasis, Verformung
durch Kaltwalzen)
j!
Die Herstellung des kupferumhüllten Supraleiterelements, erfolgte in nachstehender Weise:
Eine kastenförmige Umhüllung 1 wurde entsprechend Fig. I aus oxydfreiem, hochleitfähigem Kupfer hergestellt und nach der formgebenden Bearbeitung entfettet <,o und gebeizt. Der Boden und der Deckel dieser Umhüllung waren je 9,5 mm und die Seitenwände je 3,2 mm dick, Als supraleitendes Material wurde eine Niob-Titan-Legierung mit einem Titangehalt von 52 Gewichtsprozent benützt und aus dieser Legierung Platten 2 in den Abmessungen 6,3x28,6x31,7 mm gefertigt.
Eine kastenförmige Umhüllung 1 wurde entsprechend Fig. I aus oxydfreiem, hochleitfähigem Kupfer hergestellt und nach der formgebenden Bearbeitung entfettet <,o und gebeizt. Der Boden und der Deckel dieser Umhüllung waren je 9,5 mm und die Seitenwände je 3,2 mm dick, Als supraleitendes Material wurde eine Niob-Titan-Legierung mit einem Titangehalt von 52 Gewichtsprozent benützt und aus dieser Legierung Platten 2 in den Abmessungen 6,3x28,6x31,7 mm gefertigt.
Nach Entfetten und Reizen in einer Lösung I Teil HF
zu 3 Teilen HNO1 zu 5 Teilen HjSO4 wurden die
Niob-Titan-Platten je in eine Lage einer reinen, trockenen (entfetteten), 0,025 mm dicken Aluminiumfolie
3 eingewickelt. Jede der in Aluminiumfolie eingewickelten Platten wurde danach in eine kastenförmige
Kupferumhüllung 1 gebracht und diese Kupferumhüllung durch Elektronenstrahlschweißen im Vakuum
von 5,0 χ 10-5 mm Hg oder weniger, luftdicht verschlossen.
Die auf die vorgenannte Weise mit Aluminium und Kupfer umhüllten Niob-Titan-Platten wurden mit einem
Verformungsgrad von ca. 98,7% auf eine Enddicke von 0,33 mm kaltgewalzt.
Die Proben der kupferumhüllten Niob-52°/o-Titan-Legierung
wurden durch elektrische Abtragung so bearbeitet, daß die Achsen der Probenstücke parallel
und senkrecht zur Walzrichtung verliefen. Die an diesen Proben gemessenen Werte für den kritischen Strom als
Funktion des angewandten Magnetfeldes bei 4.2 K sind in Tafel I zusammengestellt
Tafel I
Kupferumhüllte Bänder aus Niob-Titan-Legierungen mit einem Titangehalt von 52 Gewichtsprozent (mit
einer Kaltverformung des Bandes von 99,82%).
Lage zur | Richtung | Ange | Kritische Strom |
Wal/rich- | zum ange | legtes | dichte (Ampere/ |
tung | legten Feld | Feld | cm^xlO-t) Cu |
(Tesla) | abgeätzt | ||
Längsproben | |||
parallel | parallel | 2 | 0,99 |
parallel | parallel | 3 | 0,84 |
parallel | parallel | 4 | 0,72 |
parallel | parallel | 5 | 0.84 |
parallel | senkrecht | 0 | 5,32 |
parallel | senkrecht | 2 | normalleitend |
parallel | senkrecht | 3 | normallekend |
parallel | senkrecht | 4 | normalleitend |
parallel | senkrecht | 5 | normalleitend |
Querproben | |||
senkrecht | parallel | 2 | 1.93 |
senkrecht | parallel | 3 | 1.81 |
senkrecht | parallel | 4 | 1.7! |
senkrecht | parallel | 5 | 1,58 |
senkrecht | senkrecht | 0 | 4,62 |
senkrecht | senkrecht | 2 | normalleitend |
senkrecht | senkrecht | 3 | normalleitend |
senkrecht | senkrecht | 4 | normalleitend |
senkrecht | senkrecht | 5 | normalleitend |
Beispiel 2 | |||
(Supraleiter auf Legierungsbasis, Verformung | |||
durch 1 | |||
Caltziehen) | |||
I |
Zur Herstellung eines kupferumhüllteri Supraleiterelements,
bei dem der Kupferüberzug durch Kaltziehen aufgebracht wurd1:, ist in nachstehender Weise verfahren
worden.
Aus einer Niob-52%-Titan-Legierung wurde ein Stab 4 (siehe F i g. 2 und 3) der Um 94,5% kallvfirformt wurde,
hergestellt. Nach Ausrichten, Blankdrehen und Entfetten dieses Niob-Titan-Stabes erfolgte ein Beizen in
eitler Lösung von Z Teilen HF zu 4 Teilen HNOj zu 4
Teilen H2SO4, wobei Volumenteile gemeint sind. Der
Legierungsstab 4, der einen Durchmesser von
11,86 mm±0,076 mm und eine Länge von 1054 mm
hatte, wurde spiralförmig mit 3 Lagen einer reihen, trockenen Aluminiumfolie 3 bewickelt und in ein
nahtloses, hartes Kupferrohr 5 von 19 mm Außen- und
12,7 mm Innen-Durchmesser sowie 1067 mm Länge ϊ
eingesetzt, das durch Entfetten und Beizen in einer Lösung von 10 Volumprozent von konzentrierter
Schwefelsäure in Wasser vorbereitet wurde. Der Niob-Titan-Legierungsstab 4 mit der aufgebrachten
Aluminiumfolie 3 und dem darübergeschobenen Kup-
ferrohrS wurde unter Benutzung von Wolfram-Karbid-Ziehsieinen
kalt zu Draht gezogen;
Die Gesamlverformung der Querschnittsfiäche betrug dabei 99,97%. Nach dem Kaltziehen auf die
gewünschte Größe wurde der Draht 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 Il angegeben.
Tafel Il
Kritischer Strom bei 4,2 1<C des kupferumhüllten Supraleiters aus Niob-Titan-Draht*) mit 52 Gewichtsprozent Titan
Draht- TcH-stUck stück
Nr.
Nr.
Probe Zustand
Kern
Kritischer Strom in Ampere bei angelegtem Magnetfeld
von 0 bis 5 Tesla
von 0 bis 5 Tesla
Überzug
1a | gezogen | abgeätzt | 60,0 | 6,4 | 6,6 | — | 6,7 | — | 6,2 | 4,1 | 3,0 | 2,8 | 3,0 |
1b | gezogen | gezogen | 60,0 | 9,0 | 146,0 | 156,0 | 8,5 | 5,0 | 3,8 | 3,5 | 4,0 | ||
1c | bei 4000C | abgeätzt | 200,0 | 156,0 | 75,0 | 87,0 | 57,0 | 40,0 | 29,0 | ||||
5.5 Std. gegl. | — | — | |||||||||||
Id | bei 4000C | geglüht | — | 156,0 | 76,0 | 883 | 58,0 | 41,0 | 30,0 | ||||
5.5 Std. gegl. | |||||||||||||
2a | gezogen | abgeätzt | 67,0 | 6,7 | 6,7 | 5.0 | 3,7 | 3,4 | 4,0 | ||||
2b | gezogen | gezogen | 69,0 | 8,5 | 7,2 | 5,6 | 4,1 | 3,7 | 4,1 | ||||
2c | bei 4000C | abgeätzt | — | 152,0 | 152,0 | 89,5 | 58,5 | 40,5 | 29,5 | ||||
5,5 Std. gegl. | |||||||||||||
2d | bei 400" C | geglüht | — | — | — | — | — | — | — | ||||
5,5 Std. gegl. | |||||||||||||
3a | gezogen | abgeätzt | 31,0 | 4,8 | 3,6 | 3,2 | 3,7 | ||||||
3b | gezogen | gezogen | — | — | — | — | — | ||||||
3c | bei 400° C | abgeätzt | — | 85,0 | 55,0 | 39,0 | 28,0 | ||||||
5,5 Std. gegl. | |||||||||||||
3d | bei 400° C | geglüht | — | — | — | — | — | ||||||
5,5 Std. gegl. | |||||||||||||
4a | gezogen | abgeätzt | — | 4,4 | 3,2 | 3,2 | . 3,6 | ||||||
4b | gezogen | gezogen | — | — | — | — | — | ||||||
4c | bei 400" C | abgeätzt | — | 88,0 | 57,0 | 40,0 | 29,0 | ||||||
5,5 Std. gegl. | |||||||||||||
4d | bei 400° C | geglüht | — | — | — | — | — | ||||||
5,5 Std. gegl. | |||||||||||||
13a | gezogen | abgeätzt | 59,0 | 4,2 | 3,4 | 3,1 | 3,6 | ||||||
13b | gezogen | gezogen | 66,0 | 43 | 3,8 | 33 | 4,0 | ||||||
13c | bei 400° C | abgeätzt | 110,0 | 57,0 | 43,5 | 33,2 | 26,0 | ||||||
53 Std. gegl. | |||||||||||||
13d | bei 400° C | geglüht | 99,0 | 58,5 | 45,0 | 35,6 | 27,2 | ||||||
53 Std. gegl. | |||||||||||||
14a | gezogen | abgeätzt | 62,0 | 52 | 4,1 | 4,0 | 4,6 | ||||||
14b | gezogen | gezogen | 65,0 | 5,4 | 4,2 | 43 | 4,6 | ||||||
14c | bei 400° C | abgeätzt | — | 88,0 | 57,0 | 40,0 | 29,0 | ||||||
53 Std. gegl. | |||||||||||||
14d | bei 400° C | geglüht | — | — | — | — | — | ||||||
53 Std. gegl. |
*) 0353 mm äußerer Durchmesser und 0,254 mm Kerndurchmesser; der Niob-Titan-Kern, der einen Titangehalt von 52 Gewichtsprozent
hatte, erhielt eine vorletzte Kaltverformung des Querschnitts um 99,998% während des Verfahrens vom Ingot
zum kupferumhüllten Draht.
Wie sich aus der Tabelle II ergibt, weisen die Legierungsdrahtproben im gezogenen Zustand einen
geringer^ 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 US-Patentes Nr. 32 68 373. um im
vorliegenden Fall die optimalen Bedingungen für die Wärmebehandlung zu finden, wurden eine Reihe von
Proben bei vereehieclefien" Zeiten und Temperaturen in
einer inerten Atmosphäre wärmebehandelt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III angegeben.
Sie zeigen, d&ß das Maximum des kritischen Stromes unter Einwirkung eines äußeren angelegten Magnctfcl·
des von 5 Tesla bei einer Wärmebehandlung des Drahtes bei 4000C für eine Zeit von wenigstens 1At
SS}ride erhalten wird. Gute Resultate der Wärmebehandlung
können auch bei höheren Temperaturen und einer Dauer von einer viertel Stunde oder weniger
erreicht werden.
Kritischer Strom bei 4,2 K des wärmebehandelten
kupferümhüllten Niob-Titan-Drahtes·) mit
52 Gewichtsprozent Titan
Angelegtes Mnpnetfeld (tesla) |
kritischer | Strom | 1 | 40 | (Ampere) der | 36 | kürzproben | — |
28 | 25 | — | ||||||
Zeit in Stunden | 22 | 20 | — | |||||
Ά | 19 | 4 | 17 | 16 | — | |||
I | 3000C | 16 | — | |||||
2 | — | 8t | ||||||
3 | — | 140 | 174 | 56 | ||||
4 | — | 94 | 106 | 45 | ||||
5 | — | 70 | 75 | 37 | ||||
- | 54 | 55 | 31 | |||||
1 | 4000C | 41 | — | |||||
2 | 90 | 150 | ||||||
3 | 64 | 122 | 98 | 112 | ||||
4 | 52 | 62 | 53 | 80 | ||||
5 | 42 | 38 | 32 | 57 | ||||
34 | 26 | 20 | 42 | |||||
1 | 500° C | 17 | 13 | |||||
2 | 130 - | 79 | ||||||
3 | 71 | _ | — | 39 | ||||
4 | 46 | — | — | 22 | ||||
5 | 32 | — | — | 14 | ||||
23 | — | — | 9 | |||||
1 | 6000C | |||||||
2 | 40 | |||||||
3 | 18 | |||||||
4 | 10 | |||||||
5 | 6 | |||||||
4 |
Ii)
20
25
JO
35
40
45
50
(Kupferumhüllte Supraleiter auf der Basis von intermetallischen Verbindungen)
Zur Herstellung des in Fig.4 der Zeichnung
dargestellten kupferumhüllten und spiralförmig gewikkelten Supraleiterelements wurde wie folgt vorgegangen:
Auf den Kupferstab 7 (siehe Fig.4), der einen
Durchmesser von 12,7 mm und eine Länge von 914 mm hatte und der aus oxydfreiem, hochleitfähigem Kupfer
bestand, wurden entlang seiner Länge das Niob-Zirkonium-Blech 6 mit einem Zirkoniumgehalt von 1%
tangential 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
Kupfersiäb zu gewährleisten. Auf diese V/eise wurde
zunächst eine vollständige Windung 8 des Niob-ZirkönU um-Bleches hergestellt; Dann wurden zwei Lagen einer
Zinnfolie mit einer Reinheit von 99,99% und in den Abmessungen Von je 0,1 mm χ 279 mm X 838 mm auf
dem Niob-Zirkönium-Blech angeordnet. Das Niob-Zir*
konium-Blech und die Zinnfolie 9 wurden zusammen auf
sich selbst aufgewickelt, wie es in F i g. 4 gezeigt ist, und zwar in aufeinanderfolgenden Lagen entsprechend der
Drehung des Küpferstabes; Dadurch wurde ein Zylinder
mit 25,4 mm Durchmesser und 838 mm Länge aus spiralförmig aufgewickelten, abwechselnden Lagen aus
Niob-l%-Zirkonium-BIechen und Zinnfolie erhalten. Für das Niob-lVo-Zirkonium-Blech, das größer als die
Zinnfolie war, war über das Ende der letzten Zinnlage hinaus eine besondere Zweidrittelumdrehung um sich
selbst vorgesehen. Auf den so erhaltenen Zylinder wurde eine Lage einer 0,025 mm dicken Aluminiumfolie
gpwirkplt und dann rlrr Zylinrlpr mit Hpr Aluminiumfolie
: in ein kupferrohr von 25.8 mm Innendurchmesser und
34,9 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% kalt zu Draht gezogen. Im Verlauf der
Ziehoperation wurde eine Probe des zusammengesetzten Drahtes zur Schliffbildprüfung entnommen. Diese
zeigte das Bestehen von diskreten kontinuierlichen Lagen von Niob und Zinn sowohl im Querschnitt als
auch im Längsschnitt
Eine im Verlauf des Kaltziehens entnommene Probe des zusammengesetzten Drahtes von 3,1 mm Durchmesser
wurde in einer Schutzgasatmosphäre von Helium für eine Zeit von 20 Stunden bei 900 bis 910°C
wärmebehandelt, mit einer Geschwindigkeit von 5O0C pro Stunde bis auf 7000C abgekühlt und dann
ofengekühlt bis auf Raumtemperatur. Es wurde gefunden, daß der wärmebehandelte zusammengesetzte
Supraleiter durch die Wärmebehandlung eine beträchtliche Erhöhung der Festigkeit, ohne einen merklichun
Verlust seiner Duktilitätzu 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 Strome? fest eingespannt und in flüssigem Helium bei 4,2 K unter
einem angelegten Magnetfeld bis zu 6 Tesla geprüft Es war nicht möglich gewesen, die Proben bei den
angelegten Feldern bis zu maximal 6 Tesla mit dem höchsten verfügbaren Strom von 304 Ampere normalleitend zu machen. Der berechnete kritische Strom
^beträgt mindestens 3650 Ampere, basierend auf der vorher gemessenen kritischen Stromdichte
(234x10* A/cm2) von Nb3Sn, 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 Zusammensetzung.
Obwohl die Erfindungsbeschreibung nur eine Niob-Nb3Sn-Zusammensetzung
als Beispiel aufführt, können auch Zusammensetzungen von Vanadium-VjGa oder
Vanadium-V3S1 gemäß der Erfindung benutzt werden. Aluminium hat eine beträchtliche feste Löslichkeit in
Vanadium und kann daher Verwendung finden um Kupferumhüllungen mit Vanadium-VaGa- oder Vanadium-VaSi-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.
Hierzu I Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Band- oder drahtförmiger Supraleiter mit
zentral angeordnetem Supraleitermaterial aus einer supraleitenden Legierung oder intermetallischen
Verbindung und einem äußeren Kupfermantel, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Supraleitermaterial und dem Kupfermantel
eine zusammenhängende, dünne, Supraleitermaterial und Kupfer fest miteinander verbindende
Aluminiumschicht angeordnet ist.
2. Supraleiter nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß das Supraleitermaterial aus einer NbTi-Legierung besteht H
3. Supraleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentral angeordnete Supraleitermaterial
einen Kern aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden, elektrisch normalleitenden
Material enthält.
4. Supraleiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
5. Verfahren zum Herstellen eines band- oder drahtförmigen Supraleiters nach einem der Ansprü- 2>
ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Supraleitermaterial mit einer dünnen, zusammenhängenden
Aluminiumschicht umgeben, zusammen mit der Aluminiumschicht in eine Kupferhülle eingebracht und der so hergestellte Aufbau durch in
Walzen oder Ziehen querschnittsverringernd kaltverformt unr! schließlich einer Wärmebehandlung
unterzogen wird.
b. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Herstellen eines Supraleiters mit r> der supraleitfähigen intermetal. sehen Verbindung
Nb1Sn zunächst um einen Kern aus elektrisch gut leitendem, normalleitendem Material abwechselnd
Bleche aus Niob oder einer Niobgrundlegierung und aus Zinn derart gewickelt werden, daß sich einander -to
berührende Spiralwindungen um den Kern ergeben, joj-en inners!» und äußerste Windung durch Bleche
aus dem Niob oder der Niobgrundlegierung gebildet werden, daß anschließend um die äußere Windung
dieses Bleches eine dünne, zusammenhängende Vt
Aluminiumlage gelegt, die so gewonnene Anordnung in eine Kupferhülle eingesetzt und die
kupferumhüllte Anordnung durch Kaltbearbeiten im Querschnitt verringert und schließlich zur Bildung
der Verbindung NbjSn einer Wärmebehandlung *>o unterzogen wird.
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