DE2241359A1 - Verfahren zur herstellung eines stabilisierten supraleiters und gemaess dem verfahren hergestellter supraleiter - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines stabilisierten supraleiters und gemaess dem verfahren hergestellter supraleiterInfo
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Description
100/72 We.
Aktiengesellschaft Brown, Böverl & Cie. Baden (Schweiz)
Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters
und gemäss dem Verfahren hergestellter Supraleiter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines stabilisierten Supraleiters mit einer Vielzahl von dünnen Filamenten aus supraleitendem Material, sowie
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ein nach diesem Verfahren hergestellter stabilisierter . Supraleiter, der besonders zum Einsatz bei schnellen
Strom- und Magnetfeldänderungen geeignet ist.
in einer Matrix eingebettete sehr dünne Supraleiterf Ha-
• · ■ ■ ■
mente, wobei als Matrix bereits im Ausgangsstab eine
Kombination einer elektrisch hochleitfähigen Substanz mit einer elektrisch schlecht leitenden Substanz in
einer solchen Anordnung verwendet wird, dass die Bildung
von unerwünschten Stromschleifen bei Aenderung vom Strom oder Magnetfeld weitgehend unterdrückt wird.
Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, dass ; ""'
entweder die optimalen Dickenverhältnisse der Schichten aus der elektrisch hochleitfähigen und der elektrisch
schlecht leitenden Substanz bestehenden Schichten in der Regel nicht optimal ausgebildet werden können (die.
elektrisch schlecht leitende Matrix sollte erheblich dünner sein als die hochohmige) oder man ist in der
Auswahl der schlecht leitenden Materialien insofern stark eingeschränkt, als man hierfür nur solche verwenden kann,,
die bei den verschiedenen Verformungsschritten, welche
eine Warmverformung, z.B. durch Warmwalzen oder Warmpressen und/oder-eine Kaltverformung, z.B. durch Kaltwalzen, ,
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'- 3 - . 100/72
" ' "' ' · - . :22413S9
Hämmern, Ziehen oder einer Kombination von diesen*
enthalten, sich mit den Süpraleiterstäben und der elektrisch hochleitfähigen Substanz gut verformen lassen
und nicht spröde werden. Dieser Nachteil tritt sehr stark in Erscheinung, da während der Verformung Weichglühungen
des Matrixmateriales mit Rücksicht auf die Stromtrag-*,
fähigkeit des fertigen Supraleiters nur in sehr beschränktem
Masse möglich sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens,
das diese Nachteile nicht aufweift, indem die Schichtdicke
der elektrisch schlecht leitenden Bereiche über die Zeitdauer der Wärmebehandlung sehr fein gesteuert
werden kann, bzw. die Bildung der elektrisch schlecht, leitenden Bereiche erst am Ende oder kurz vor Ende des
Verformungsprozesses durch Legierungs*- bzw.Verbindungsbildung
mittels Diffusion zweier relativ gut elektrisch,-. leitender Materialien erfolgt. . -
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass man die supraleitenden Filamente mit einer Matrix aus elektrisch hochleitfähigem Material umgibt, das
nach einer Wärmebehandlung des Supraleiters entweder mit dem supraleitenden Material der Supraleiterfilamente
oder einem anderen die Supraleiterfilamente umhüllenden
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elektrisch leitenden Material einen die einzelnen Supraleiterfilamente umhüllenden, elektrisch wesentlich
schlechter leitenden Bereich bildet.
Um dj.e supraleitenden Eigenschaften des Supraleitermaterials
nicht negativ zu beeinflussen, ist es zweckmässig, wenn man
die Wärmebehandlung während einiger Stunden bei einer
ο Minuten bei Temperaturen unterhalb 650 C durchführt.
Zur Vermeidung von unerwünschten Stromschleifen zwischen'
den einzelnen Supraleiterfilamenten ist es vorteilhaft, wenn man einen elektrisch schlecht leitenden Bereich
mit einem spezifischen Widerstand von mindestens 5*10 Ohm/cm bei 4,2 K und ohne Einwirkung eines Magnetfeldes
erzeugt.
Man kann als supraleitendes Material .NbTi, als elektrisch
hochleitf ähiges Material Cu, und als bei der.· Wärmebehandlung mit dem letzteren zusammen reagierendes Material Zn verwenden.
Man kann als Matrix ein solches Material verwenden, das
unter der Einwirkung der Wärmebehandlung zusammen mit dem angrenzenden Material der supraleitenden Filamente bzw.
mit dem die letzteren umhüllenden Material einen hochohmigen inneren i-egierungsbereich bildet. ν
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Man kann als Matrix auch ein solches Material verwenden, das unter der Einwirkung der Wärmebehandlung zusammen :
mit dem angrenzenden Material der supraleitenden Filamente bzw. mit dem die letzteren umhüllenden Material eine.hochohmige
intermetallische Verbindung bildet.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein nach dem erfindüngsgemässen
Verfahren hergestellter stabilisierter Supraleiter, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die einander benachbarten,
die einzelnen Supraleiterfilamente umhüllenden elektrisch schlecht
leitenden Bereiche direkt oder über weitere elektrisch schlecht leitende Bereiche miteinander verbunden sind.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung ' ". .· ,
beispielsweise erläutert. Es zeigen: . . ...
Figur 1 einen Schnitt durch eine erste beispielsweise
Ausführungsform eines stark vereinfacht darge-?
stellten Supraleiters; .
Figur 2 einen Schnitt durch eine zweite beispielsweise Ausführungsform eines stark vereinfacht darge^;:.
stellten Supraleiters; und V
Figur 3 einen Schnitt durch einen stabilisierten Supraleiter, der. aus einzelnen wie in Figur 1 oder 2/'"·.."
dargestellten Supraleiterdrähten zusammengesetzt ist. 309888/0785
1OÖ/72
Nachstehend wird das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise unter Verwendung von NbTi als supraleitendes Material
und Cu als elektrisch hochleitfähige Substanz näher beschrieben, wobei es selbstverständlich ist, dass auch andere
geeignete Materialien verwendet werden können·
Zur Herstellung eines wie in Figur 3 dargestellten stabilisierten Supraleiters 1 mit einem Querschnitt von
beispielsweise 2 χ 5mm und etwa 50*000 supraleitenden
Filamenten 2 mit einem Durchmesser von ungefähr 10 μ geht man so vor, dass man zuerst einzelne wie in Figur
oder 2 dargestellte Supraleiterdrähte 3 bzw. 3· mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 3mm herstellt» eine Vielzahl
von diesen miteinander verseilt, anschliessend auf die
gewünschte QuerSchnittsform walzt und dann zur Weichglühung der Kupfermatrix und/oder zur Erzielung von Ausscheidungen im Supraleitermaterial und zur Bildung der
hochohmigen Schichten einer mehrere Stunden dauernden, unterhalb 450°c liegenden Wärmebehandlung aussetzt, so
* ■ ■
dass die supraleitenden Eigenschaften des Supraleitermaterials nicht nachteilig verändert werden.
Werden dabei wie in Figur 1 stark vereinfacht dargestellte
Supraleiter 3 verwendet, deren Supraleiterfilamente 2 (aus Gründen der einfacheren Darstellung sind nur zwei eingezeichnet) aus NbTi und deren zur Stabilisation dienende Matrix
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. ' . 100/72
aus Cu besteht, dann entsteht zwischen diesen beiden ··.·.·■>. ■
Materialien bei der Wärmebehandlung des fertigen Supra-·· Λ;
leiters 1 um die Supraleiterfilamente herum eine hochohmige
metallische Verbindung CuTi, die zum Beispiel bei Verwendung des Leiters in einem Pulsmagnet die Entstehung ·
von Stromschleifen zwischen den Supraleiterfilamenten 3 verhindert· Der in Figur 1 dargestellte Supraleiter 1 .
kann durch Einsetzen von NbTi Stäben in einen Kupfermantel und anschliessendes Ziehen desselben hergestellt werden.
Werden in Figur 3 wie in Figur 2 stark vereinfacht dargestellte Supraleiter 3· verwendet, deren aus NbTi bestehende
Supraleiterfilamente 2 zuerst von einer Cu-Schicht 4, dann mit einer Zn-Schicht 5, und schliesslich :. * .
zur Stabilisation wieder mit Cu umgeben sind, dann diffundieren bei der Wärmebehandlung des fertigen Leiters 1 das
Kupfer und das Zn der Schicht 5 ineinander und bilden um die Supraleiterfilamente herum eine hochohmige metallische
Schicht mit einem spezifischen Widerstand von mindestens 5-10
Ohm/cm bei 4,2°K und ohne.Einwirkung eines Magnetfeldes.
Es ist auch möglich, dass man als ein die supraleitenden
Filamente umgebendes Material ein bei Eindiffundieren von. Sauerstoff eine isolierende Oxydschicht bildendes Material,
wie z.B. Aluminium, und als zweites elektrisch hochleitfähiges
Material ein bei einer Wärmebehandlung Sauerstoff abgebendes Material verwendet.
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Claims (11)
1.) Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters mit einer Vielzahl von dünnen Filamenten aus
supraleitendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass man die supraleitenden Filamente mit einer Matrix aus
elektrisch hochleitfähigem Material umgibt, das nach einer Wärmebehandlung des Supraleiters entweder mit
dem supraleitenden Material der Supraleiterfilamente oder einem anderen die Supraleiterfilamente umhüllenden
elektrisch leitfähigen Material einen die einzelnen Supraleiterfilamente umhüllenden, elektrisch wesentlich
schlechter leitenden Bereich bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Wärmebehandlung am fertigen Leiter durchführt.
3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Wärmebehandlung entweder vor dem Verdrillen oder Verseilen des Supraleiters oder kurz vor dem
Ziehen des Supraleiters auf den Enddrahtdurchmesser durchführt. .
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass man die Wärmebehandlung während einiger Stunden bei einer Temperatur von weniger als 45O0C oder
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während einiger Minuten bei .Temperaturen unterhalb.
65O0C durchführt·. . . '.;
5· Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man einen . elektrisch schlecht leitenden Bereich mit einem,
spezifischen Widerstand von mindestens 5·10 · Ohm/cm
bei 4,2 K und ohne Einwirkung eines Magnetfeldes -f. ;:
■ erzeugt. '. ■ ■
6· Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als .
supraleitendes Material NbTi, als hochleitfähiges Material Cu, und als bei der Wärmebehandlung mit
dem letzteren zusammen reagierendes Material Zn verwendet·
7· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5t dadurch gekennzeichnet, dass man als ein die
supraleitende Filamente umgebendes Material ein bei Eindiffundieren eine isolierende Oxydschicht bildendes
Material und als zweites elektrisch hochleitfähiges Material ein bei einer Wärmebehandlung Sauerstoff
abgebendes Material verwendet·
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis. 5,
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dadurch gekennzeichnet, dass man als Matrix ein
solches Material verwendet, das unter der Einwirkung der Wärmebehandlung zusammen mit dem angrenzenden
Material der supraleitenden Filamente bzw· mit dem die letzteren umhüllenden Material einen hochohmigen
inneren Legierungsbereich bildet·
9· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche l'.Vjbis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass man als Matrix ein solches Material verwendet, dass unter der Einwirkung
der Wärmebehandlung zusammen mit dem angrenzenden Material der supraleitenden Filamente bzw. mit dem
die letzteren umhüllenden Material eine hochohmige intermetallische Verbindung bildet·
10· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass man als Matrix ein
solches Material verwendet, das unter der Einwirkung der Wärmebehandlung zusammen mit angrenzendem Material
der supraleitenden Filamente bzw· mit dem die letzteren umhüllenden Material einen hochohmigen
inneren Legierungs- und Verbindungsbereich bildet.
11. Stabilisierter Supraleiter, hergestellt nach dem
Verfahren eines oder mehrer der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die einander benachbarten
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die einzelnen Supraleiterfilamente umhüllenden
elektrisch schlecht leitenden Bereiche direkt oder über weitere elektrisch schlecht leitende Bereiche miteinander verbunden sind. ■
elektrisch schlecht leitenden Bereiche direkt oder über weitere elektrisch schlecht leitende Bereiche miteinander verbunden sind. ■
Aktiengesellschaft
Brown, Boveri & Cie.
Brown, Boveri & Cie.
• 3 0 9 8 8 6/0785
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1083472A CH564851A5 (de) | 1972-07-20 | 1972-07-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2241359A1 true DE2241359A1 (de) | 1974-02-07 |
| DE2241359B2 DE2241359B2 (de) | 1980-03-27 |
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ID=4367326
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2241359A Ceased DE2241359B2 (de) | 1972-07-20 | 1972-08-23 | Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters und gemäß dem Verfahren hergestellter Supraleiter |
Country Status (3)
| Country | Link |
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| CH (1) | CH564851A5 (de) |
| DE (1) | DE2241359B2 (de) |
| GB (1) | GB1383889A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2335921A1 (fr) * | 1975-12-15 | 1977-07-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Supraconducteur |
| EP0354636A1 (de) * | 1988-08-12 | 1990-02-14 | Westinghouse Electric Corporation | Cryogenleiter |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4990491A (en) * | 1988-06-29 | 1991-02-05 | Westinghouse Electric Corp. | Insulation for superconductors |
| CN110444336B (zh) * | 2018-12-30 | 2021-03-30 | 西部超导材料科技股份有限公司 | 一种采用脉冲电流制备MgB2多芯超导线材的方法 |
-
1972
- 1972-07-20 CH CH1083472A patent/CH564851A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1972-08-23 DE DE2241359A patent/DE2241359B2/de not_active Ceased
-
1973
- 1973-07-20 GB GB3466973A patent/GB1383889A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2335921A1 (fr) * | 1975-12-15 | 1977-07-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Supraconducteur |
| EP0354636A1 (de) * | 1988-08-12 | 1990-02-14 | Westinghouse Electric Corporation | Cryogenleiter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1383889A (en) | 1974-02-12 |
| CH564851A5 (de) | 1975-07-31 |
| DE2241359B2 (de) | 1980-03-27 |
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| OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
| OD | Request for examination | ||
| 8235 | Patent refused |