DE2311835B2 - Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel

Info

Publication number
DE2311835B2
DE2311835B2 DE2311835A DE2311835A DE2311835B2 DE 2311835 B2 DE2311835 B2 DE 2311835B2 DE 2311835 A DE2311835 A DE 2311835A DE 2311835 A DE2311835 A DE 2311835A DE 2311835 B2 DE2311835 B2 DE 2311835B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
niobium
layer
tube
pipe
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2311835A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2311835C3 (de
DE2311835A1 (de
Inventor
Heinrich Dr. Diepers
Horst Muesebeck
Otto Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE2311835A priority Critical patent/DE2311835C3/de
Priority to CH243174A priority patent/CH564825A5/xx
Priority to US05/446,096 priority patent/US4052784A/en
Priority to FR7406696A priority patent/FR2220850B1/fr
Priority to CA194,423A priority patent/CA995177A/en
Priority to GB1057674A priority patent/GB1439441A/en
Priority to JP49027027A priority patent/JPS49127593A/ja
Publication of DE2311835A1 publication Critical patent/DE2311835A1/de
Publication of DE2311835B2 publication Critical patent/DE2311835B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2311835C3 publication Critical patent/DE2311835C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0156Manufacture or treatment of devices comprising Nb or an alloy of Nb with one or more of the elements of group IVB, e.g. titanium, zirconium or hafnium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S505/00Superconductor technology: apparatus, material, process
    • Y10S505/825Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
    • Y10S505/917Mechanically manufacturing superconductor
    • Y10S505/928Metal deforming
    • Y10S505/93Metal deforming by drawing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/49014Superconductor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

6o
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen, aus einer Niobschicht und einer Kupferschicht bestehenden Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel.
Niob eignet sich bekanntlich hervorragend als Supraleitermaterial für supraleitende Kabel zur Übe-rtragung großer elektrischer Energien, insbesondere für supraleitende Wechsel- und Dreb.str.omkabel. Es besitzt nämlich ein sehr hohes unteres kritisches Magnetfeld HCi von etwa 120 000 A/m und weist verhältnismäßig niedrige Wechselstromverluste auf, solange dieses kritische Magnetfeld nicht überschritten wird. Das Niob kann bei derartigen supraleitenden Kabeln vorteilhaft in Form einer dünnen Schicht verwendet werden, die auf einem rohrförmigen Träger aus einem Metall, wie Kupfer, aufgebracht ist, das bei der zur Aufrechterhaltung der Supraleitfähigkeit des Niobs erforderlichen Temperatur von beispielsweise etwa 4 bis 5 K gut elektrisch normalleiiend ist und eine hohe thermische Leitfähigkeit besitzt. Für supraleitende Wechsel- und Drehstromkabel erscheint es dabei besonders günstig, derartige Kupferrohre, die außen oder innen mit einer Niobschicht versehen sind, koaxial zueinander anzuordnen. Vorzugsweise befindet sich die Niobschicht dabei auf der Außenseite des Innenrohres und auf der Innenseite des Außenrohres eines koaxialen Leiterpaares. Bei Verwendung des Innenrohres ais Hin- und des Außenrohres als Rückleiter kann dann erreicht werden, daß die elektrischen und magnetischen Felder nur im Raum zwischen den Niobschichten auftreten und die Kupferrohre feldfrei bleiben, so daß in ihnen keine Wirbelstromverluste auftreten können.
Beim Betrieb des Kabels kann insbesondere innerhalb des rohrförmigen Innenleiters und an der Außenseite des rohrförmigen Außenleiters ein Kühlmittel, wie flüssiges Helium, entlangströmen, das dann in unmittelbarem Kontakt mit der Kupferoberfläche jedes Rohres steht (»Elektrotechnische Zeitschrift — Ausgabe A«, Bd. 92 [1971], S. 740 bis 745).
Das Kupfer dient bei derartigen aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehenden rohrförmigen Leitern insbesondere zur elektrischen Stabilisierung des supraleitenden Niobs, indem es den im supraleitenden Niob fließenden Strom beim Übergang des Niobs vom supraleitenden in dei. elektrisch normalleitenden Zustand, beispielsweise im Falle einer Überlastung, wenigstens teilweise übernimmt und die dabei oder durch Wechselstromverluste im Niob entstehende Verlustwärme an das angrenzende Kühlmittel ableitet. Zu diesem Zweck ist ein möglichst enger elektrischer und thermischer Kontakt zwischen der Niobschicht und dem Kupfer erforderlich. Ferner soll die Oberfläche der Niobschicht möglichst glatt und frei von Störungen sein, da die auch im supraleitenden Zustand im Niob auftretenden Wechselstromverluste insbesondere mit wachsender Oberflächenrauhigkeit des Niobs verhältnismäßig stark zunehmen. Da unterhalb der kritischen Feldstärke Hc , der in der supraleitenden Niobschicht fließende Strom nur in einer dünnen Oberflächenschicht des Niobs fließt, die weniger als etwa 0,1 μ dick ist, kann die Niobschicht verhältnismäßig dünn ausgebildet werden und beispielsweise eine Dicke zwischen etwa 0,1 und 0,01 mm haben. Dies ist im Sinne einer Materialersparnis von Vorteil.
Die Herstellung von rohrförmigen, aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehenden Leitern ist nun aber mit erheblicher Schwierigkeiten verbunden, da nur sehr schwer ein {,uter elektrischer und thermischer
Kontakt zwischen Niob und Kupfer zu erzielen ist und auch die mechanische Veriiindung zwischen Niob und Kupfer beispielsweise bei Verformungen leicht reißt, wobei die NiobscMcht von der Kupferschicht abplatzt Die für möglichst kleine Wechselstromverluste erforderlichen guten Obernächeneigenschäften der Niobschicht bereiten dabei rusätzliche Probleme.
Durch einen Aufsatz von Mellors und Senderoff in »Journal of the Electrical Chemical Society«, Bd. 112 (1965), S. 266 bis 272, ist es zwar bekannt, daß sich mittels Schmekflußelektrolyse aus einer Schmelze, die im wesentlichen aus Alkalifluoriden und einem Niobfiuorid besteht, auf einem geeigneten Träger, wie Kupfer, verhältnismäßig reine und gut haftende Niobschichten ibscheiden lassen. Eine Niobabscheidung auf Kupferrohren in großen Längen, wie sie für Kabel zur Vermeidung unnötiger Schweißstellen erforderlich sind, bringt auch nach diesem Verfahren jedoch erhebliche Schwierigkeiten mit sich. Die zu beschichtenden Rohre müßten nämlich in den auf einer Temperatur von wenigstens etwa 7403C befindlichen geschmolzenen Elektrolyten vakuumdicht eingeschleust werden. Außerdem würde bei einem schmelzflußelektrolytischen Beschichtungsverfahren das Aufbringen einer Niobschicht auf der Innenseite eines langen K'ipferrohres wegen deren schlechter Zugänglichkeit noch zusatzliehe Probleme mit sich bringen.
In der deutschen Offenlegungsschrift 21 41 636 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen, aus einer Niobschicht und einer Kupferschicht bestehenden Leitern vorgeschlagen worden, bei dem zunächst ein aus einer Niobschicht und einer Kupferschicht bestehendes Band hergestellt wird, das an den Bandkanten mit Niobstegen versehen ist. Dieses Band wird dann derart zu einem Rohr gebogen, daß die an beiden Bandkanten befindlichen Niobstege aufeinanderstoßen. Anschließend werden die Niobstege vorzugsweise mittels Elektronenstrahlschweißens miteinander verbunden. Dieses Verfahren, das ein mit einer Schweißnaht versehenes Rohr liefert, ist zwar zur Herstellung von aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehenden Rohren für supraleitende Kabel gut geeignet, aber insbesondere wegen des erforderlichen Biege- und Schweißvorganges noch verhältnismäßig aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Herstellen eines rohrförmigen, aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehenden Leiters weiter zu vereinfachen und insbesondere die Herstellung nahtloser Rohre mit gutem Kontakt zwischen der Niob- und der Kupferschicht zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Seite eines Rohres aus Elektrolytkupfer durch Schmclzflußelektrolyse mit Niob beschichtet wird und das so hergestellte, aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehende Rohrstück unter Verwendung von Ziehhilfen in mehreren den Außendurchmesser und die Wandstärke des Rohres verringernden Kaltziehschritten zu einem längcren Rohr ausgezogen wird.
Durch die Verwendung eines Rohres aus Elektrolytkupfer als Träger für die schmelzflußelektrolytisch abgeschiedene Niobschicht und das anschließcndc Kaltziehen wird eine hervorragende thermische, elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Niob und dem Kupfer erreicht, die auch während der beim Kaltziehen auftretenden verhältnismäßig starken Verformungen erhalten bleibt Bei Ziehversuchen mit Rohren aus normalem Kupfer, auf die eine Niobschicht schmelzflußelektrolytisch abgeschieden worden war, wurden dagegen keine brauchbaren Ergebnisse erzielt, da die Niobschicht vom Kupfer beim Ziehen regelmäßig abplatzte. Unter Elektrolytkupfer ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung das unter dieser Bezeichnung handelsübliche, durch Elektrolyse gereinigte, insbesondere mehrfach elektrolysierte, Kupfer zu verstehen, das vorzugsweise auch einen geringen Sauerstoffgehalt aufweist, also als sauerstoffarm zu bezeichnen ist. Das Restwiderstandsverhältnis solcher für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneter Kupfersorten, d. h. der Quotient aus dem spezifischen Widerstand des Kupfers bei Raumtemperatur und dem spezifischen Widerstand bei einer Temperatur von 4,2 K beträgt ohne äußeres Magnetfeld üblicherweise wenigstens etwa 400, vorzugsweise etwa 800 und mehr.
Um eine zu starke Beanspruchung der Niobschicht und der beim schmelzflußelektrolytischen Abscheiden dei Niobschicht auf das Kupferrohr erzielten Verbindung zwischen beiden Metallen zu vermeiden, wird beim Ziehen die Wandstärke des Rohres pro Zug vorzugsweise höchstens um etwa 20% verringert. Besonders vorteilhaft im Sinne einer nicht zu starken Materialbeanspruchung einerseits und einer rationellen Fertigung andererseits ist es, wenn die Wandstärke des Rohres pro Zug um etwa 100/o verringert wird.
Durch das Abscheiden der Niobschicht auf dem Kupferrohr kann sowohl ein Rohrstück hergestellt werden, bei dem sich die Niobschicht außen auf dem Kupfc befindet, als auch ein Rohrstück, bei dem sich die Niobschicht an der Innenseite befindet. In beiden Fällen kann die abgeschiedene Niobschicht vor dem Ziehen vorteilhaft durch Überdrehen geglättet werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist für das Ziehen ferner eine Ziehhilfe erforderlich. Diese dient insbesondere dazu, eine zu starke Beanspruchung und Erwärmung des Metalles infolge der beispielsweise an den Ziehsteinen auftretenden Reibung zu vermeiden. Eine zu starke Erwärmung insbesondere der Niobschicht könnte zur Aufnahme von Luftsauerstoff durch die Niobschicht und damit zu einer Versprödung dieser Schicht führen.
Als Ziehhilfe für die Kupferseite des Rohres genügt übliches Ziehöl. Auf die Niobschicht des Rohres, die zur Vermeidung von Wechselstrom-Verlusten möglichst glatt und störungsfrei sein soll, wird dagegen beim Ziehen vorteilhaft eine andere
Ziehhilfe aufgebracht. Insbesondere eignet sich eine Lackgleitschicht, vorzugsweise aus Zaponlack oder anderen schnell trocknenden Nitrocelluloselacken. Beim Ziehen längerer Rohre sollte dabei auf eine gute Kühlung der Ziehsteinc geachtet werden, damit
der Lack sich nicht erwärmt. Weiter hat sich als Ziehhilfe auch eine Niobpentoxidschicht als gut geeignet erwiesen, die auf der Oberfläche der Niobschicht durch anodische Oxidation, beispielsweise in 25'Voigcr wäßriger Ammoniaklösung, gebildet wird.
Ferner kann als Ziehhilfe auf die Niobseite des Rohres auch ein seifiges Schmiermittel, insbesondere Zinkstearat, aufgebracht werden. Zusätzlich zu diesen Ziehhilfen, die jeweils nach wertigen Ziehschritten
nach erforderlichenfalls vorheriger Ablösung erneuert werden müssen, kann als Ziehhilfe auch noch Ziehöl verwendet werden.
Wegen des besonders einfachen Herstellungsverfahrens ist es besonders günstig, wenn das aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehende Rohr über einen runden Stabdorn gezogen wird. Auf der Niobschicht müssen dann die erwähnten Ziehhilfen, wie Lacke, Niobpentoxidschicht oder seifiges Schmiermittel, nur dann angebracht werden, wenn sie die Außenseite des Rohres bildet, die mit dem Ziehstein in Berührung kommt. Falls die Niobschicht den Innenmantel des Rohres bildet, braucht dagegen zwischen dem Stabdorn und der Niobschicht nur Ziehöl als Ziehhilfe vorgesehen zu werden. Dies ist von besonderem Vorteil, da insbesondere bei nach mehreren Ziehschritten langer werdendem Rohr die innenliegende Nioboberfläche für das Aufbringen von Ziehhilfen immer schwerer zugänglich wird. Wenn man dagegen das Rohr, was ebenfalls möglich ist, mit Hilfe eines sogenannten schwimmenden oder fliegenden Dornes zieht, muß die Niobschicht, auch wenn sie an der Innenseite des Rohres liegt, mit einer der erwähnten Ziehhilfen versehen werden. Als Ziehhilfe für die Kupferschicht genügt dagegen Ziehöl, unabhängig davon, ob sie die Innen- oder die Außenseite des Rohres bildet. Bei innenliegender Kupferschicht und Ziehen über einen runden Stabdorn wird vorteilhaft auch zwischen der Kupferschicht und dem Stabdorn Ziehöl als Ziehhilfe vorgesehen.
Zum schmelzflußelektrolytischen Beschichten des Kupferrohres mit Niob kann vorteilhaft das durch den bereits erwähnten Aufsatz von Mellors und Senderoff bekannte Verfahren verwendet werden. Besonders eignet sich als Elektrolyt eine eutektische Mischung aus Natriumfluorid, Kaliumfluorid und Lithiumfluorid. in dem Kaliumheptafluoroniobat (K2NbF7) gelöst ist. Im einzelnen besteht der Elektrolyt aus 16,2 Gewichtsprozent K2NbF7. 26.2 Gewichtsprozent LiF, 10,4 Gewichtsprozent NaF und 47,2 Gewichtsprozent KF.
An Hand einiger Figuren und Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
F i g. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum schmelzflußelektrolytischen Beschichten eines Kupferrohres mit Niob;
F i g. 2 und 3 zeigen schematisch das Ziehen eines schmelzflußelektrolytisch mit Niob beschichteten Kupferrohres, wobei sich die Niobschicht einmal an der Innenseite und einmal an der Außenseite des Kupferrohres befindet.
Zur schmelzflußelektrolytischen Beschichtung eines Kupferrohres mittels der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung werden die Bestandteile des bereits erwähnten Elektrolyten aus einer eutektischen Mischung aus Natriumfluorid, Kaliumfluorid und Lithiumfluorid, in der Kaliumheptafluoroniobat gelöst ist, in den vorzugsweise aus Nickel bestehenden Behälter 1 eingebracht, der sich im unteren Teil der vorzugsweise aus Edelstahl bestehenden Beschichtungskammer 2 der in Fig. 1 schematisch dargestellten Beschichtungsvorrichtung befindet. Die Beschichtungskammer 2 wird dann über die Rohrstutzen 3 und 4 evakuiert und anschließend mit Inertgas, beispielsweise Argon, bespült. Anschließend wird der Elektrolyt 5 mit Hilfe des den unteren Teil der Beschichtungskammer 2 umschließenden elektrischen Widerstandsofens 6 auf eine Temperatur von etwa 740° C erhitzt und dabei geschmolzen. In den geschmolzenen Elektrolyten wird dann das an seiner Innenseite mit Niob zu beschichtende, auä vorzugsweise mehrfach elektrolysiertem Kupfer bestehende Rohr 7 zusammen mit einer koaxial dazu angeordneten, aus einem Niobrohr bestehenden Anode 8 eingetaucht. Vor dem Eintauchen der Elektroden in den Elektrolyten kann vorteilhaft eine im einzelnen in der deutschen Offenlegungsschrift 2114 555 beschriebene Vorabscheidung von Niob auf einer Hilfskathode vorgenommen werden. Ferner kann das als Kathode geschaltete Kupferrohr 7 zusätzlich von einem engmaschigen Sieb aus einem gegenüber dem schmelzflüssigen Elektrolyten resistenten Material, beispielsweise von einem engmaschigen Nickeldrahtnetz, umgeben und die Anode 8 außerhalb dieses Siebes angeordnet sein. Auch durch die letztgenannte Maßnahme, die im einzelnen in der deutschen Offenlegungsschrift 2115 179 beschrieben ist, kann die Qualität der abgeschiedenen Niobschicht verbessert werden.
Die Stromdichte zur Abscheidung der Niobschicht kann an der Kathode vorteilhaft etwa 40 mA/cm2 betragen. Bei dieser Stromdichte wird bei Verwendung des genannten Elektrolyten und einer Elektrolyttemperatur von etwa 7400C pro Minute eine Niobschicht mit einer Dicke von etwa 0,6 (im an der Innenseite des Kupferrohres 7 abgeschieden. Bei einem Kupferrohr mit einer Wandstärke von etwa 20 mm kann die Abscheidung etwa so lange fortgeführt werden, bis die abgeschiedene Niobschicht 9 eine Dicke von etwa 2 mm erreicht hat. Die Dicke der abgeschiedenen Niobschicht 9 beträgt dann etwa 100O der Dicke des Kupferrohres 7. Ein Rnhrstück mit diesen Dickenabmessungen der Niob- und der Kupferschicht ist als Ausgangsmaterial für das anschließende Ziehverfahren besonders gut geeignet. Das Kupferrohr 7 kann ferner beispielsweise einen Innendurchmesser von etwa 50 mm und eine Länge von etwa 500 mm haben. Nach der Beschichtung mit der Niobschicht 9 wird das Kupferrohr 7 aus dem Elektrolyten herausgezogen, unter Schutzgas abkühlen gelassen und dann durch eine in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellte Schleuse aus der Beschichtungskammer 2 entfernt. Wenn die Niobschicht 9 vor dem Ziehen des Rohres noch zur Glättung überdreht werden soll, wird vorteilhaft beim Beschichtungsvorgang eine Schicht abgeschieden, die etwas stärker als 2 mm ist, und diese Schicht dann anschließend auf eine Stärke von etwa 2 mm abgedreht.
Das aus der Niobschicht 9 und der Kupferschicht 7 bestehende Rohrstück wird dann beispielsweise, wie F i g. 2 zeigt, auf einen runden Stabdorn 11 aufgebracht, der beispielsweise aus gehärtetem Stahl bestehen kann, und über diesen Stabdorn 11, der in Richtung des Pfeiies 12 durch eine aus Hartmetall oder Stahl bestehende Ziehdüse 13 hindurchgezogen wird, zu einem Rohr ausgezogen. Als Ziehhilfe wird dabei auf den außenliegenden Kupfermantel 7 des Rohrstücks Ziehöl aufgebracht Ferner wird der Stabdorn 11 vor dem Aufschieben des Rohrstücks mit Ziehöl bestrichen, so daß dieses auch das während des Ziehens auftretende Gleiten der innenlicgenden Niobschicht 9 des Rohrstücks auf dem Stabdorn erleichtert. Das Rohr wird dann auf dem
<o
Stabdorn einer Reihe von Kaltziehschritten unter- Schnittsverringerung bei den einzelnen Ziehschritten worfen, bei welchen die Wandstärke des Rohres und kann dabei in gleicher Weise erfolgen, wie dies beentsprechend auch dessen Außendurchmesser ver- reits bei F i g. 2 erläutert wurde. Nach jeweils zwei ringert wird. Die Verringerung der Wandstärke pro Ziehschritten wird die Zaponlackschicht 36 bei-Ziehschritt beträgt dabei vorteilhaft etwa 10°/o. Das 5 spielsweise mit Aceton von der Nioboberfläche 32 Ziehen wird mit wechselnden, im Innendurchmesser abgelöst und eine neue Lackschicht aufgebracht. Das enger werdenden Ziehdüsen 13 solange fortgesetzt, Ziehen wird dann solange fortgesetzt, bis die Wandbis die Wandstärke des Rohres auf etwa 5°/o der stärke des Rohres etwa 10°/o der Ausgangswand-Ausgangswandstärke verringert ist. Die Ziehgeschwin- stärke beträgt. Zusätzlich zum Zaponlack kann auch digkeit kann dabei bis zu etwa 5 m/min betragen. Im io auf die Außenfläche des Niobrohres noch Ziehöl als Endzustand des Rohres ist die Niobschicht dann etwa Ziehhilfe aufgebracht werden. Die Ziehgeschwindig-0,1 mm, die Kupferschicht etwa 1 mm stark, wäh- keit kann ebenfalls wiederum bis zu etwa 5 m/min rend das aus dem zunächst 50 cm langen Rohrstück betragen.
gezogene Rohr eine Länge von etwa 10 m besitzt. An Stelle des Zaponlackes kann, wie bereits er-
Dieses ausgezogene Rohr kann in üblicher Weise 15 wähnt, die Niobschicht 32 auch durch anodische
vom Stabdorn durch Abwälzen gelöst werden, ohne Oxidation, beispielsweise in einem 25°/oigen wäß-
daß die feste Verbindung zwischen Niob und Kupfer rigen Ammoniakbad, mit einer Niobpentoxidschicht
reißt. Die innenliegende Nioboberfläche, die beim überzogen werden. Diese Schicht ist amorph und
Ziehen auf die sehr glatte Oberfläche des Stabdorns verhältnismäßig weich und verleiht der Niobober-
11 aufgepreßt wurde, ist beim fertigen Rohr eben- 20 fläche eine gute Gleitfähigkeit. Nach etwa zwei bis
falls sehr glatt und weist nur sehr geringe Wechsel- drei Kaltziehschritten wird die Niobpentoxidschicht
Stromverluste von beispielsweise etwa 0,5 μW/cm2 in Flußsäure aufgelöst und anschließend die Niob-
bei Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz auf. oberfläche erneut oxidiert. Beim Ziehen kann zu-
Natürlich kann nach dem an Hand von Fig. 1 sätzlich auch noch Ziehöl verwendet werden,
erläuterten Verfahren auch ein aus einer Niob- und 25 An Stelle der bereits genannten Ziehhilfen kann einer Kupferschicht bestehendes Rohrstück herge- beispielsweise als Schmier- und Kühlmittel auch eine stellt werden, bei welchem die Niobschicht an der Aufschlämmung aus Spiritus und Zinkstearat verAußenseite liegt. Man muß dann nur das Kupfer- wendet werden, die vor dem Ziehen auf den Niobrohr 7 mit der Niobanode 8, die dann einen größeren mantel aufgegeben wird. Zusätzlich zur Verringerung Durchmesser aufweisen muß, außen umgeben. 30 der Wandstärke und des Außendurchmessers des
Das Ausziehen eines solchen Rohrstücks zu einem Rohres kann beispielsweise beim Ziehen über einen langen Rohr ist in Fig. 3 schematisch dargestellt fliegenden bzw. schwimmenden Dorn auch der Das aus der innenliegenden Kupferschicht 31 und Innendurchmesser des Rohres verringert werden,
der außenliegenden Niobschicht 32 bestehende Rohr- Wie die Ausführungsbeispiele zeigen, erlaubt das stück wird wiederum auf einen runden Stabdorn 33 35 erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von aufgeschoben und mit Hilfe dieses Stabdorns in langen Rohren aus verhältnismäßig kurzen Rohr-Richtung des Pfeiles 34 durch eine Ziehdüse 35 ge- stücken. Bei der Verlegung eines supraleitenden zogen. Auf den Stabdorn 33 selbst wird vor dem Kabels können die langen Rohrstücke an den Ver-Aufschieben des Rohres Ziehöl als Ziehhilfe auf- legungsort transportiert und dort zusammengesetzt gebracht, damit die Kupferschicht 31 gut auf dem 40 werden. Natürlich können die nach dem erfindungs-Dora gleiten kann. Die auf der Außenseite des gemäßen Verfahren hergestellten Rohre nicht nur Rohres liegende Niobschicht 32 wird ebenfalls mit für supraleitende Kabel, sondern auch als rohreiner Ziehhilfe, beispielsweise mit einer Zaponlack- förmige Supraleiter für andere Zwecke, beispielsschicht, überzogen. Das in dieser Weise vorbereitete weise, bei innenliegender Niobschicht, als Zufüh-Rohrstück wird dann in mehreren Kaltziehschritten 45 nmgsleitungen für die Mikrowellenenergie zu suprazu einem längeren Rohr ausgezogen. Die Quer- leitenden Hohlraumresonatoren verwendet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen, aus einer Niobschicht und einer Kupferschicht bestehenden Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite eines Rohres aus Elektrolytkupfer durch Schmelzflußelektrolyse mit Niob beschichtet wird und das so hergestellte, *° aus einer Niob- und einer Kupferschicht bestehende Rohrstück unter Verwendung von Ziehhilfen in mehreren den Außendurchmesser und die Wandstärke des Rohres verringernden KaItzieiischritten zu einem längeren Rohr ausgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Rohres pro Zug höchstens um etwa 2O°/o verringert wird. ao
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Rohres pro Zug um etwa IG0Zo verringert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Niob- a5 Schicht vor dem Ziehen durch Überdrehen geglättet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Kupferseite des Rohres Ziehöl als Ziehhilfe aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Niobseite des Rohres eine Lackgleitschicht, vorzugsweise aus Zaponlack oder anderen schnell trocknenden Nitrocelluloselatken, aufgeblacht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Niobseite des Rohres als Ziehhilfe eine Niobpentoxidschicht gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Niobseite des Rohres als Ziehhilfe ein seifiges Schmiermittel, insbesondere Zinkstearat, aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr über einen runden Stabdorn gezogen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 6 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß 5< > die mit der jeweiligen Ziehhilfe versehene Niobschicht den Außenmantel des Rohres bildet.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Niobschicht den Innenmantel des Rohres bildet und zwischen dem Stabdorn und der Niobschicht nur Ziehöl als Ziehhilfe vorgesehen ist.
DE2311835A 1973-03-09 1973-03-09 Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel Expired DE2311835C3 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2311835A DE2311835C3 (de) 1973-03-09 1973-03-09 Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel
CH243174A CH564825A5 (de) 1973-03-09 1974-02-21
US05/446,096 US4052784A (en) 1973-03-09 1974-02-26 Method for the manufacture of a tubular conductor suitable for superconducting cables
FR7406696A FR2220850B1 (de) 1973-03-09 1974-02-27
CA194,423A CA995177A (en) 1973-03-09 1974-03-08 Method for the manufacture of a tubular conductor suitable for superconducting cables
GB1057674A GB1439441A (en) 1973-03-09 1974-03-08 Tubular conductor
JP49027027A JPS49127593A (de) 1973-03-09 1974-03-08

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2311835A DE2311835C3 (de) 1973-03-09 1973-03-09 Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2311835A1 DE2311835A1 (de) 1974-09-19
DE2311835B2 true DE2311835B2 (de) 1975-05-22
DE2311835C3 DE2311835C3 (de) 1976-01-02

Family

ID=5874332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2311835A Expired DE2311835C3 (de) 1973-03-09 1973-03-09 Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4052784A (de)
JP (1) JPS49127593A (de)
CA (1) CA995177A (de)
CH (1) CH564825A5 (de)
DE (1) DE2311835C3 (de)
FR (1) FR2220850B1 (de)
GB (1) GB1439441A (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3218100A1 (de) * 1982-05-13 1983-11-17 Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover Verfahren zur herstellung einer rohrkokille mit rechteckigem bzw. quadratischem querschnitt
US4765055A (en) * 1985-08-26 1988-08-23 The Furukawa Electric Co., Ltd. Method of fabricating a superconducting cavity
JP3425018B2 (ja) * 1995-11-01 2003-07-07 住友電気工業株式会社 Nb3Al系多芯超電導線
JP4162191B2 (ja) * 2002-04-05 2008-10-08 住友電気工業株式会社 超電導ケーブル線路の冷却方法
US8333897B2 (en) * 2007-05-31 2012-12-18 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Methods for laser cutting and processing tubing to make medical devices
US10431906B1 (en) * 2018-07-12 2019-10-01 Ford Global Technologies, Llc Automotive wiring harness flat cable end termination
CN110659907B (zh) 2019-09-24 2021-11-12 北京海益同展信息科技有限公司 用于执行智能合约的方法和装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1072478A (en) * 1909-01-19 1913-09-09 American Circular Loom Co Method of protecting conduits for electric conductors.
DE573902C (de) * 1931-01-25 1933-04-06 Rau Fa G Verfahren zur Herstellung nahtloser Hochdruckrohre
US2268617A (en) * 1938-11-01 1942-01-06 Nat Standard Co Method of making copper clad wire
US3353387A (en) * 1963-02-26 1967-11-21 Texas Instruments Inc Method of making composite tubular articles
US3342648A (en) * 1963-04-22 1967-09-19 Westinghouse Electric Corp Production of tubing
US3350907A (en) * 1964-11-06 1967-11-07 Robert E Mcdonald Method for extruding molybdenum and tungsten
NL132696C (de) * 1966-05-20
US3580019A (en) * 1967-05-10 1971-05-25 Boris Ivanovich Beresnev Method of manufacturing rod, shaped and tubular products from difficult-to-work metals and alloys, preferably high melting-point and chemically active ones
BE755818A (fr) * 1969-09-05 1971-03-08 Bethlehem Steel Corp Procede de formage de recipients sans soudure en metal revetu et recipients obtenus
US3644987A (en) * 1970-03-02 1972-02-29 Kabel Und Metallwerke Gutchoff Method for manufacturing superconductors
DE2141636C3 (de) * 1971-08-19 1975-08-28 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters für supraleitende Kabel
DE2154452C3 (de) * 1971-11-02 1975-10-23 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern für supraleitende Kabel
DE2141621C3 (de) * 1971-08-19 1976-01-02 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbes. für supraleitende Kabel

Also Published As

Publication number Publication date
DE2311835C3 (de) 1976-01-02
CA995177A (en) 1976-08-17
US4052784A (en) 1977-10-11
JPS49127593A (de) 1974-12-06
CH564825A5 (de) 1975-07-31
GB1439441A (en) 1976-06-16
FR2220850B1 (de) 1978-03-24
DE2311835A1 (de) 1974-09-19
FR2220850A1 (de) 1974-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2654924C2 (de) Supraleitendes Verbundkabel und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2365935C2 (de) Supraleitender Verbunddraht
DE2638680A1 (de) Supraleitender verbundkoerper und verfahren zu dessen herstellung
CH628459A5 (de) Verfahren zur herstellung supraleitender hohlkabel.
DE1690534C3 (de) KupferumhuUter band- oder drahtfönniger Supraleiter
DE1790149B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leiters
DE2311835C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel
DE2308747A1 (de) Verfahren zur herstellung eines stabilisierten supraleiters
DE1195871B (de) Umhuellter Draht fuer Gitter elektrischer Entladungsroehren
DE3402091C2 (de) Verbundwerkstoff für elektrische Kontaktstücke
DE2311875C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Leiters, insbesondere für supraleitende Kabel
DE2307461C3 (de) Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbesondere für supraleitende Kabel
DE2311875A1 (de) Verfahren zum herstellen eines rohrfoermigen leiters, insbesondere fuer supraleitende kabel
DE2331925C3 (de) Verfahren zum Herstellen eines Verbunddrahtes mit einem Aluminiumkern und einer Niobhülle
DE3016179A1 (de) Verfahren zur herstellung eines gewelleten, kupferstabilisierten nb (pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) sn-supraleiters
DE2307461B2 (de) Verfahren zum Herstellen von rohrförmigen Leitern, insbesondere für supraleitende Kabel
DE2141636A1 (de) Verfahren zum herstellen eines rohrfoermigen leiters, insbesondere fuer supraleitende kabel
DE2550178B2 (de) Elektrodenhalterung
DE2707806C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichenTauchmetallisieren von metallischem Draht-, Stangen- oder Rohrmaterial
DE2407764A1 (de) Verfahren zur herstellung eines stabilisierten supraleiters
DE2331925B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Verbunddrahtes mit einem Aluminiumkern und einer Niobhülle
DE2446312A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines rohrfoermigen leiters,insbesondere fuer supraleitende kabel
DE1790149C (de) Verfahren zur Herstellung eines elek tnschen Leiters
DE3245903A1 (de) Elektrischer supraleiter sowie verfahren zu seiner herstellung
EP0556581B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines oxidkeramischen Supraleiters mit hoher Kerndichte

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee