DE2414744C2 - Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten SupraleitersInfo
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- H10N60/00—Superconducting devices
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- H10N60/0156—Manufacture or treatment of devices comprising Nb or an alloy of Nb with one or more of the elements of group 4, e.g. Ti, Zr, Hf
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Description
Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters, bei dem zunächst
in die Oberfläche mindestens einer Seite eines Bandes aus Niob oder einer Nioblegierung ein Metall eingebaut
wird und bei dem anschließend auf dieser Seite Kupfer auf elektrolytischem Wege abgeschieden wird, wobei
vor dem elektrolytischen Beschichten ein Metall in fein verteilter Form in die Oberfläche des Bandes eingebürstet
wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Hauptpatent
dahingehend zu verbessern, daß Bänder von großer Länge mit einem guten Verbund zwischen der Niob-
und der Kupferschicht wirtschaftlich hergestellt werden können. Insbesondere soll die Kupferschicht mit hoher
Stromdichte, d. h. mit hoher Abscheidungsgeschwindigkeit erzeugt werden, ohne daß die Kupferschicht
bezüglich des Gefüges ungleichmäßig 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
Das mit der dünnen Kupferschicht versehene Niobband ist noch flexibel und kann somil in einem
relativ kleinen Ofen geglüht werden. Erscheint nach dem Glühprozeß auf dem Band ein Fehler, so kann
dieser unter Umständen herausgeschnitten werden und das Band mit einer Querschweißnaht verbunden
werden.
In Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als zweckmäßig erwiesen, in den Innenraum
der Wendel einen Stutzkörper einzubringen. Um eine besonders gleichmäßige Kupferschicht zu erzielen, ist es
vorteilhaft, die Wendel während der Elektrolyse um ihre Längsachse zu drehen. Das Glühen sollte zweckmäßigerwsise
bei einer Temperatur von mindestens 6000C
vorzugsweise über 9000C 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 Innenraum der Wendel ausfüllende um ihre Längsachse drehbare
Walze verwendet ist. In die Mantelfläche 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,
■»ο einen mit Polyvinylchlorid oder Polyäthylen beschichteten
Walzenkörper zu verwenden.
Die Erfindung ist anhand eines in der Figur schemstisch 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.
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
<>5 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 10000C 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 gewickelt, kur.izeitig 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 Waben etc., zugeführt werden. Durch das Auswalzen dieses Bandes 7 kann man zu
beträchtlichen Längen gelangen, die dann in einer kontinuierlichen Rohrschweißanlage eingesetzt werden
können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters, bei dem zunächst in die Oberfläche
mindestens einer Seite eines Bandes aus Niob oder einer Nioblegierung ein Metall eingebaut wird und
bei dem anschließend auf dieser Seite Kupfer auf elektrolytischem Wege abgeschieden wird, wobei
vor dem elektrolytischen Beschichten ein Metal! in fein verteilter Form in die Oberfläche des Bandes
eingebürstet wird, nach Patentanmeldung P 13 08 747.0-34, dadurch gekennzeichnet,
daß das mit der eingebürsteten Metalischicht 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 £lektrolysebad
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.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühen bei einer Temperatur von
mindestens 600" C vorzugsweise über 9000C über eine Zeitdauer von mindestens 30 Minuten vorgenommen
wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Stützkörper eine dem Innenraum der Wendel ausfüllende um ihre Längsachse
drehbare Walze (t) verwendet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Mantelfläche der Walze (1) 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.
Priority Applications (5)
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| US05/571,694 US3974043A (en) | 1974-03-27 | 1975-04-25 | Making a stabilized superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
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