DE2414744A1 - Verfahren zur herstellung eines stabilisierten supraleiters - Google Patents
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Description
24H7U
Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft
2-l4l 25« März
Zusatzanmeldung zu Patent (Patentanmeldung P 23 08
vom 22. Februar 1973)
Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters, bei dem zunächst mindestens eine
Seite eines Bandes aus Niob oder einer Nioblegierung an seiner Oberfläche elektrisch leitend gemacht und anschließend auf dieser
Seite Kupfer auf elektrolytischem Wege abgeschieden wird, wobei vor dem elektrolytischen Beschichten ein Metall, vorzugsweise
Kupfer oder eine Kupferlegierung, in feinverteilter Form in die
Oberfläche des Bandes eingebürstet wird.
Durch die Erfindung wird das Verfahren nach dem Hauptpatent wesentlich verbessert. Gemäß der Erfindung wird das mit der eingebürsteten
Metallschicht versehene Niobband in Form einer Wendel in das Elektrolysebad eingebracht und dort zunächst mit einer
dünnen Kupferschicht versehen, sodann unter Vakuum oder Schutzgas
geglüht und schließlich ebenfalls in Form einer Wendel in einem Elektrolysebad dick verkupfert.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
darin zu sehen, daß es nunmehr gelungen ist, nahezu problemlos Niobbänder von großer Länge mit einer Kupferschicht zu versehen.
Das mit der dünnen Kupferschicht versehene Niobband ist noch
flexibel und kann somit in einem relativ kleinen Ofen geglüht werden. Erscheint nach dem Glühprozeß auf dem Band ein Fehler,
so kann dieser unter Umständen heratxsgeschnitten werden und das
Band mit einer Querschweißnaht verbunden werden.
— 2 —
509842/0084
In Durchführung des erfxndungsgemäßen Verfahrens hat es sich als
zweckmäßig erwiesen, in den Innenraum der Wendel einen Stützkörper einzubringen. Um eine besonders gleichmäßige Kupferschicht
zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Wendel während der Elektrolyse um ihre Längsachse zu drehen. Das Glühen sollte zweckmäßigerweise
bei einer Temperatur von mindestens 600 C vorzugsweise über 900 C über eine Zeitdauer von mindestens 30 Minuten vorgenommen werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als besonders günstig erwiesen, bei der als Stützkörper
eine den Innenraura der Wendel ausfüllende um ihre Längsachse
drehbare Walze verwendet ist. In die Mantelflache der Walze
ist eine wendelförmig verlaufende Nut eingearbeitet, in deren Grundfläche eine Kupferfolie eingelegt ist, die als Kathode geschaltet
und auf die das Band aufgebracht ist. Zwischen den einzelnen Windungen der Nut sind Stege aus nichtleitendem Material
angeordnet. Die Walze ist zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff,
wie beispielsweise Polyvinyl-chlorid oder Polyäthylen, hergestellt.
Bei größeren Abmessungen ist es zweckmäßig, einen mit Polyvinylchlorid oder Polyäthylen beschichteten Walzenkörper zu verwenden.
Die Erfindung ist anhand eines in der Figur schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die rechte Hälfte den Zustand nach dem Dickverkupfern.
In die Mantelfläche eines aus Polyvinylchlorid hergestellten Walzenkörpers 1 sind wendelförmig verlaufende Nuten 2 eingearbeitet,
beispielsweise durch Drehen oder Fräsen, so daß zwischen den einzelnen Windungen der Nuten 2 Stege 3 verbleiben. Zwischen
den Stegen 3 wird auf die Grundfläche der Nut 2 eine dünne Kupferfolie 4 eingelegt.
509842/0084
Das Einlegen der Kupferfolie 4 geschieht durch strammes Wickeln, indem die Walze 1 gedreht wird. Auf diese Kupferfolie 4 wird sodann
das mit der eingebürsteten Kupferschicht versehene Niobband
5 aufgewickelt, und zwar in der Weise, daß die aufgebürstete
Schicht nach außen weist. Die so vorbereitete Walze 1 wird sodann in ein an sich bekanntes Elektrolysebad eingebracht und die Kupferfolie
4 kathodisch geschaltet. Zur Stromzuführung dienen die Schleifkontakte 6. Die Kupferfolie 4 sorgt dabei für eine gleichmäßige
Stromverteilung. Das Niobband 5» welches beispielsweise
eine Breite von 10 mm und eine Dicke von 0,1 mm aufweist, wird sodann mit einer 0,1 mm starken Kupferschicht versehen. Anschließend
wird das verkupferte Niobband 5 von der Walze abgewickelt und im Vakuum oder in einem Helium-Argon-Schutzgas bei 1.000 C 30 Minuten
lang geglüht. Dabei wird der Verbund zwischen dem Niob und dem abgeschiedenen Kupfer wesentlich verbessert. Das geglühte Niobband
5 wird nach dem Abkühlen wieder auf die Walze 1 aufgewickelt, kurzzeitig anodisch geschaltet, um etwaige Oxide zu entfernen und
dann auf das Endmaß galvanisiert. Die Kupferwandstärke sollte
letztlich 3 mm betragen. Um etwaige Unregelmäßigkeiten des Bandes, beispielsweise solche, die durch Kantenwachstum entstanden sind,
zu beseitigen, wird das auf der Walze 1 befindliche dickverkupferte
Niobband 7 überdreht. Abschließend wird das Band 7 von der Walze abgewickelt und kann weiteren Verarbeitungsstufen, wie
Walzen etc. , zugeführt werden. Durch das Auswalzen dieses Bandes 7
kann man zu beträchtlichen Längen gelangen, die dann in einer kontinuierlichen Rohrschweißanlage eingesetzt werden können.
509842/008*
Claims (8)
- 24K744Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft2-l4l25. MärzPatentansprücheerfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters, -*■—<"' bei dem zunächst mindestens eine Seite eines Bandes aus Niob oder einer Nioblegierung an seiner Oberfläche elektrisch leitend gemacht und anschließend auf dieser Seite Kupfer auf elektrolytischem Wege abgeschieden wird, wobei vor dem elektrolytischen Beschichten ein Metall, vorzugsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung, in feinverteilter Form in die Oberfläche des Bandes eingebürstet wird, nach Patent (Patentanmeldung P 23 08 747.O), dadurch gekennzeichnet, daß das mit der eingebürsteten Metallschicht versehene Niobband in Form einer Wendel in das Elektrolysebad eingebracht und dort zunächst mit einer dünnen Kupferschicht versehen, sodann unter Vakuum oder Schutzgas geglüht und schließlich ebenfalls in Form einer Wendel in einem Elektrolysebad dick verkupfert wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Innenraum der Wendel ein Stützkörper eingebracht wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel während der Elektrolyse um ihre Längsachse gedreht wird.
- k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühen bei einer Temperatur von mindestens 6OO C vorzugsweise über 9OO C über eine Zeitdauer von mindestens 30 Minuten vorgenommen wird.
- 5· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Stützkörper eine dem Innenraum der Wendel ausfüllende um ihre Längsachse drehbare Walze (l) verwendet ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß in die Mantelflache der Walze (l) eine wendelförmig verlaufende Nut (2) eingearbeitet ist, deren Grundfläche elektrisch gut leitend ist, auf die das Band (5) aufgebracht ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nut (2) eine Kupferfolie (4) eingelegt ist, die als Kathode geschaltet ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 5» oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Windungen der Nut (2) Stege (3) aus nicht leitendem Material angeordnet sind.509842/0084Leerseite
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