DE1964457A1

DE1964457A1 - Verfahren zur Herstellung eines Supraleiters

Info

Publication number: DE1964457A1
Application number: DE19691964457
Authority: DE
Inventors: Meyer Dr-Phys Gundolf
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1970-09-03
Also published as: FR2030933A5; GB1296559A; CH477106A

Description

Maschinenfabrik Oer 1 ikon., Zürich-Öerlikon (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung eines Supraleiters.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Supraleiters, einen hiernach hergestellten Leiter selbst sowie ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens.

Supraleiter können bekanntlich unter ihre kritische Temperatur, bei deren Ueberschreitung die supraleitenden Eigenschaften verloren gehen, gekühlt werden, indem man sie in sog.' Kryostaten bringt, welche tiefsiedende verflüssigte Gase, vorzugsweise flüssiges Helium enthalten. Die Abkühlung lasst sich jedoch auch dadurch erreichen, dass hohlausgebildete Supraleiter Verwendung finden, in deren Innerem das Kühlmedium unter Druck zirkuliert. Um einen Wärmeeinfall von aussen zu vermeiden, ordnet man derartige Supraleiter in einem Vakuumtank an. Es sind bereits stabilisierte Supraleiter bekannt geworden, die mit einem normalleitenden Material,vorzugsweise Kupfer bzw. Aluminium plattiert oder mit Hilfe von VerPressungen hierin eingebettet sind. Es wurde auch schon vorgeschlagen, trapezförmig geformte, stabilisierte Supraleiter zwischen einem inneren und äusseren, hohlausgebildeten Tragkörper aus normalleitendem Material anzuordnen.: Derartige Ausbildungen aind jedoch herstellungsmässig sehr aufwendig. Es ist darüber hinaus schwierig, den elektrischen und den WärmeÜbergangswidQrstand

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-2-hinreichend klein zu halten»

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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Mängel des Vorbekannten gu beheben.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass erfindungsgemäss erste Bolzen aus normal!eitendem Material, die Oeff* nungen aufweisen, in welche supraleitende Stäbe eingesetzt sind, einem Pressvorgang unterzogen werden, bei welchem die Pressternperatur zwischen 65O bis 750⁰C liegt, dass hierauf die derart verpressten ersten Bolzen in mehreren Stufen unter Quersehnittsverminderung kaitverformt, in Oeffnungen eines zweiten Bolzens eingebracht und mit diesem unter Bildung eines Bolzenhohlraumes bei Temperaturen gepresst werden, welche ein© Verminderung der supraleitenden Eigenschaften praktisch aus«"· schliessen und dass schliesslich der zweite Bolzen kalt auf sein Endmass gezogen wird. _:

Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere in der einfachen und billigen Herstellungsweise sowie der Erzielung sowohl mechanisch als auch elektrisch sehr stabiler Supraleiter zusehen, die kurze Transferlängen aufweisen. Unter dieser Länge versteht man jene Strecke, innerhalb welcher der Strom bei einer künstlich hervorgerufenen Unterbrechung des Supraleiters in diesen ein- bzw. aus ihm austritt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des E'rfindüngsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben.

Es zeigt:

Pig. 1 einen normalleitenden Bolzen mit darin eingebetteten,

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supraleitenden Stäben,

Fig. 2 einen hohlen, fertigen Supraleiter.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Bolzen aus normalleitendem Material bezeichnet, der vorzugsweise aus Kupfer besteht und Bohrungen aufweist. In diese Bohrungen«ind supraleitende Stäbe 5 eingesetzt, für welche insbesondere die Legierung Niob-Titan Verwendung findet. In einem ersten Arbeitsgang wird der Bolzen samt den supraleitenden Stäben "j einem Pressvorgang unter Verminderung des Querschnitts unterzogen, wobei die Presstemperatur zwischen 65O bis 750⁰C liegt. Hierauf schliessen sich mehrere Kaitverformungsvorgänge an, die zur weiteren Querschnittsverminderung führen. Diese Kaltverformungen erfolgen vorzugsweise durch Ziehen oder Walzen.

Gemäss Fig. 2 sind durch Kreuze 4 eine Anzahl von Bolzen symbolisiert, die in der vorbeschriebenen Weise gepresst und gezogen wurden und in nicht besonders dargestellte Oeffnungen· eines weiteren Bolzens 5» der vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium besteht,, eingesetzt sind. Die Oeffnung 6 des normalleitenden Bolzens 5 wird durch einen Pressvorgang unter Zuhilfenähme eines Domes erzeugt. Dieser Pressvorgang führt auch zu einer innigen Verbindung zwischen den Bolzen 4 und dem Bolzen 5· Die Presstemperaturen dürfen hierbei allerdings nur etwa 40Ö-5'0Ö°C betragen-, da sonst der kritische Strom, bei dessen Ueberschreitung die "supraleitenden Eigenschaften loren gehen, sinkt. Schliesslich wird der Supraleiter kalt auf sein Endmass gezogen. --·;■-^' " - -■■

INSPECTED

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An Stelle der viereckigen Ausführungsform des Bolzens und der Ausnehmung 6 sind selbstverständlich auch polygonförmige oder kreisförmige Ausbildungen möglich.

Zur Durchführung der beschriebenen Pressvorgänge, speziell des zweiten Pressvorganges, eignen sich vorteilhafterweise hydrostatische Pressen. .<-.---■■- ..·-; — .

Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich neben den bereits erwähnten Vorteilen auch durch eine hohe kritische Stromdichte aus, da ein hoher Grad an Kaltverformung erreichbar ist und die supraleitenden .Stäbe einen geringen Durchmesser besitzen.

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Claims

Patentansprüche^ :

Verfahren zur Herstellung eines Supraleiters, dadurch ge- · kennzeichnet, dass erste Bolzen (1) aus normalleitendem Material, die Oeffnungen (2) aufweisen, in welche supraleitende Stäbe eingesetzt sind, einem Pressvorgang unterzogen werden,

bei welchem die Presstemperatur zwischen 650 bis 750⁰C liegt, dass hierauf die derart verpressten ersten Bolzen (l) in mehreren Stufen unter Querschnittsverminderung kaitverformt, in Oeffnungen eines zweiten Bolzens (5) eingebracht und mit diesem unter Bildung eines Bolzenhohlraumes (6) bei Temperaturen gepresst werden, welche eine Verminderung der supraleitenden Eigenschaften praktisch ausschliessen und dass schliesslich der zweite Bolzen(5) kalt auf sein Endmass gezogen wird,

Verfahren nach Patentanspruch %, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bolzen (5) bei Temperaturen zwischen 400-500 C gepresst wird.

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Supraleiter, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch %'· _ _r

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Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch *t, dadurch gekennzeichnet, dass für die Pressvorgänge eine hydrostatische Presse dient.

MASCHINENFABRIK OERLIKON

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