DE60037384T2 - Supraleitender draht auf oxidbasis mit isolierungsbeschichtung und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Supraleitender draht auf oxidbasis mit isolierungsbeschichtung und verfahren zu dessen herstellung Download PDF

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Nobuhiro Osaka-shi SAGA
Kazuhiko Osaka-shi HAYASHI
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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Oxidsupraleitdraht und ein Herstellungsverfahren für diesen, und betrifft insbesondere einen Oxidsupraleitdraht mit einer Isolationsschicht und ein Herstellungsverfahren für diesen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Herkömmlicherweise ist ein Oxidsupraleitdraht auf der Basis von Bismut als eine Art eines Oxidsupraleitdrahtes bekannt. Der auf Bismut basierende Oxidsupraleitdraht kann bei einer Flüssigstickstoff-Temperatur verwendet werden und eine verhältnismäßig hohe kritische Stromdichte erbringen. Da der auf Bismut basierte Oxidsupraleitdraht weiterhin verhältnismäßig einfach längsgedehnt werden kann, sind Anwendungen desselben bei Supraleitkabeln und Magneten zu erwarten.
  • Wenn ein solcher Oxidsupraleitdraht bei einem Magneten angewandt wird, muß vom Gesichtspunkt der Wickeleffizienz und dergleichen her eine Isolationsschicht vorhanden sein.
  • Der oben beschriebene, auf Bismut basierende Oxidsupraleitdraht wird in vielen Fällen aus den folgenden Gründen als bandförmiger Draht verwendet. Das heißt, die kritische Stromdichte eines Oxidsupraleiters weist eine außerordentlich hohe Anisotropie auf, und deshalb müssen die Polykristalle des Oxidsupraleiters ausgerichtet werden, um eine hohe kritische Stromdichte zu erzielen.
  • Der auf Bismut basierende Oxidsupraleitdraht wird durch plastische Verformung wie Walzen zu einem Band verformt. Durch die plastische Dehnung werden die Vorgänger-Polykristalle des Oxidsupraleiters ausgerichtet.
  • Die Breite des bandförmigen Oxidsupraleitdrahtes schwankt bei dem oben beschriebenen plastischen Verformungsvorgang im Bereich von ±0,2 mm. Deshalb muß ein Verfahren zur sicheren Ausbildung einer Isolationsschicht über die gesamte Oberfläche des bandförmigen Drahtes selbst dann angewandt werden, wenn die Breite des Drahtes schwankt. Infolgedessen wurde ins Auge gefaßt, ein Verfahren zur Ausbildung einer Isolationsschicht in dem obigen bandförmigen Draht anzuwenden, bei dem eine Isolationsfilmbasis auf einen bandförmigen Draht aufgebracht wird, indem der bandförmige Draht zwischen Filze eingelegt wird, die mit der Isolationsfilmbasis getränkt sind, und der bandförmige Draht dann gebrannt wird. Der bandförmige Draht wird bei einem solchen Isolationsschicht-Ausbildungsverfahren unter Verwendung von Filzen in einem Aufbringvorgang für die Isolationsfilmbasis allein mit einer Schicht der Isolationsfilmbasis von annähernd 1,5 µm Dicke überzogen. Aus diesem Grund werden bei einem solchen Isolationsschicht-Ausbildungsverfahren unter Verwendung der Filze ein Aufbringvorgang für die Isolationsfilmbasis und ein Brennvorgang gewöhnlich etwa zehn Mal wiederholt.
  • Wenn jedoch das obige Isolationsschicht-Ausbildungsverfahren bei einem bandförmigen, auf Bismut basierenden Oxidsupraleitdraht angewandt wird, nimmt die kritische Stromdichte des bandförmigen Oxidsupraleitdrahtes nach der Ausbildung einer Isolationsschicht sehr stark ab. Das ist auf die folgenden Gründe zurückzuführen.
  • Wenn man das obige Isolationsschicht-Ausbildungsverfahren bei einem bandförmigen Oxidsupraleitdraht anwendet, wird der bandförmige Draht in dem Brennvorgang auf eine hohe Temperatur aufgeheizt. Durch das Aufheizen auf die hohe Temperatur steigt die Temperatur des bandförmigen Drahtes an. Der bandförmige Draht besteht aus supraleitenden Oxidfilamenten und einer metallischen Abdeckschicht, die um die supraleitenden Oxidfilamente herum ausgebildet ist. Wenn die Temperatur des bandförmigen Drahtes in der oben beschriebenen Weise ansteigt, erfahren die metallische Abdeckschicht und die supraleitenden Oxidfilamente in dem bandförmigen Draht eine Wärmeausdehnung. Dadurch kommt es auf Grund einer Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen der metallischen Abdeckschicht und den supraleitenden Oxidfilamenten zu einer Verspannung in dem bandförmigen Draht. Aus diesem Grund wird auf die supraleitenden Oxidfilamente eine mechanische Verspannung ausgeübt. In deren Folge verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften, und beispielsweise nimmt die kritische Stromdichte des bandförmigen Oxidsupraleitdrahtes ab.
  • Wenn das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und der Brennvorgang etwa zehn Mal wiederholt werden, muß der bandförmige Draht in vorgegebener Weise oft in einen Brennofen eingebracht werden. Da der bandförmige Draht mehrere Male in den Brennofen eingeführt wird, ändert sich in diesem Fall gelegentlich die Laufrichtung des bandförmigen Drahtes infolge der Verwendung einer Walze, auch wenn das von der Konfiguration einer Vorrichtung zum Aufbringen und Brennen der Isolationsfilmbasis abhängt. Da der bandförmige Draht entlang der Walze gebogen wird, erfährt dieser eine Biegung.
  • Um den bandförmigen Draht in die Filze und in den Brennofen zu bewegen, muß eine feste Spannung konstant auf den bandförmigen Draht ausgeübt werden. Durch dieses Biegen des bandförmigen Drahtes und das Ausüben einer Spannung auf denselben wird auf die supraleitenden Oxidfilamente auch eine zu große mechanische Verspannung aufgebracht. Infolgedessen verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des bandförmigen Oxidsupraleitdrahtes, und die kritische Stromdichte nimmt ab.
  • Wie oben beschrieben, kann in dem herkömmlichen bandförmigen Oxidsupraleitdraht nur schwer eine Isolationsschicht ausgebildet werden, ohne daß sich die Supraleiteigenschaften verschlechtern.
  • In der EP 0 769 819 A1 ist ein Oxidsupraleitdraht offenbart, der ein Oxidfilament, eine das Oxidfilament umschließende Matrix aus Silber und eine Abdeckschicht umfaßt, die beispielsweise aus einer Silber-Mangan-Legierung besteht. Der Draht in dieser Offenbarung weist keine Isolationsschicht auf.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, und der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Oxidsupraleitdraht zu schaffen, bei dem eine Isolationsschicht ausgebildet werden kann, ohne die Supraleiteigenschaften zu verschlechtern, und ein Herstellungsverfahren für denselben zu schaffen.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Oxidsupraleitdraht ein supraleitendes Oxidfilament, eine Matrix, eine Abdeckschicht und eine Isolationsschicht. Die Matrix besteht aus Silber und ist so plaziert, daß sie das supraleitende Oxidfilament einschließt. Die Abdeckschicht, die so plaziert ist, daß sie die Matrix einschließt, enthält Silber und Mangan und besitzt eine Dicke von 10 µm bis 50 µm. Die Isolationsschicht ist so plaziert, daß sie die Abdeckschicht einschließt.
  • Da die Abdeckschicht aus einem Material besteht, das Silber und Mangan enthält, läßt sich die mechanische Festigkeit derselben erhöhen. Dadurch wird eine ausreichende Festigkeit sichergestellt, um die Spannung und die Biegung auszuhalten, die bei der Ausbildung der Isolationsschicht auf den Oxidsupraleitdraht ausgeübt werden. Da die Abdeckschicht des Oxidsupraleitdrahtes mithin eine ausreichende Festigkeit aufweist, heißt das, daß verhindert werden kann, daß eine zu starke mechanische Verspannung auf das supraleitende Oxidfilament während der Ausbildung der Isolationsschicht, beim Herstellen eines Magneten, eines Kabels oder dergleichen mit Hilfe des Oxidsupraleitdrahtes und in dem Fall ausgeübt wird, in dem auf Grund einer Temperaturänderung infolge des Abkühlens und einer elektromagnetischen Kraft beim Betätigen einer Einrichtung unter Verwendung des Oxidsupraleitdrahtes, beispielsweise als Magnet, auf den Oxidsupraleitdraht eine Spannung ausgeübt wird. Infolgedessen läßt sich eine Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des supraleitenden Oxidfilaments verhindern. Aus diesem Grund wird verhindert, daß die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes abnimmt.
  • Zwar wird Mangan als ein in die Abdeckschicht aufzunehmendes Element verwendet, um deren Festigkeit zu erhöhen, jedoch weist es eine verhältnismäßig geringe Reaktionsfähigkeit mit einem Oxidsupraleiter auf. Aus diesem Grund kann das Problem vermieden werden, daß das Element in der Abdeckschicht in einem Sintervorgang zur Erzeugung des Oxidsupraleiters die generative Reaktion eines Oxidsupraleiters behindert. Da die Matrix aus Silber zwischen das supraleitende Oxidfilament und die Abdeckschicht eingefügt ist, kann das Mangan in der Abdeckschicht durch die Matrix vermindert werden, um nicht in das supraleitende Oxidfilament zu diffundieren. Dadurch wird sicherer das obige Problem verringert, daß die generative Reaktion des Oxidsupraleiters durch das Mangan in der Abdeckschicht behindert wird.
  • Da die Dicke der Abdeckschicht im Bereich von 10 µm bis 50 µm liegt, kann die Abdeckschicht in dem Herstellungsvorgang für den Oxidsupraleitdraht ausgebildet werden, ohne verhängnisvolle Defekte wie Risse zu verursachen. Weiterhin kann der Oxidsupraleiter sicher erzeugt werden, weil Gas, das bei der generativen Reaktion für den Oxidsupraleiter erzeugt wird, zuverlässig aus dem Draht abgegeben wird. In dem Fall, in welchem die Dicke der Abdeckschicht kleiner als 10 µm ist, entstehen in einem Schritt zum Formen des Oxidsupraleitdrahtes in dem Herstellungsvorgang für denselben Defekte wie Risse in der Abdeckschicht. In dem Fall, in welchem die Dicke der Abdeckschicht mehr als 10 µm beträgt, wird das bei der generativen Reaktion für den Oxidsupraleiter erzeugte Gas nicht ordnungsgemäß aus dem Draht abgegeben, was zu einer unvollständigen generativen Reaktion für den Oxidsupraleiter führt. Als Alternative tritt manchmal eine Erscheinung auf, bei der auf Grund des Gases ein Hohlraum in dem Draht entsteht. In diesem Fall verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes deutlich. Weiterhin nimmt in dem Fall, in welchem die Dicke der Abdeckschicht mehr als 50 µm beträgt, das Verhältnis der eingenommenen Fläche des supraleitenden Oxidfilaments zu der Gesamtquerschnittsfläche des Oxidsupraleitdrahtes ab, und deshalb vermindert sich die Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes.
  • Falls der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Einrichtung wie einem Magneten angewandt wird, läßt sich auf Grund der Isolationsschicht des Oxidsupraleitdrahtes eine hervorragende Wickeleffizienz erhalten. Dadurch wird es möglich, die Packdichte und die Maßgenauigkeit des Oxidsupraleitdrahtes zu verbessern und in einfacher Weise eine hohe Isolationseigenschaft zu erhalten, was sich von dem herkömmlichen Wickelvorgang unterscheidet, bei dem Isolationsmaterialien zwischen die Abschnitte des Oxidsupraleitdrahtes eingelegt werden.
  • Da die Isolationsschicht im voraus ausgebildet wird, wenn ein Kältemittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Helium, auf den Oxidsupraleitdraht einwirkt, kann die Isolationsschicht als Schutzfilm verwendet werden, damit das Kältemittel nicht ins Innere der Abdeckschicht oder der Matrix eindringen kann. Falls ein Oxidsupraleitdraht, der keine Isolationsschicht besitzt, an einem Magneten, einem Kabel und dergleichen angewandt wird, müssen mit einigen Mitteln Abschnitte des Oxidsupraleitdrahtes isoliert werden. Beispielsweise wird ein Mittel ins Auge gefaßt, bei dem ein Wickelvorgang vorgenommen wird, wobei ein Isolationsmaterial zwischen die Abschnitte des Oxidsupraleitdrahtes eingelegt wird. Falls ein Kältemittel zum Kühlen einer mithin hergestellten Einrichtung wie beispielsweise eines Magneten verwendet wird, kommt dieses manchmal in Kontakt mit einem Oberflächenabschnitt eines die Vorrichtung bildenden Oxidsupraleitdrahtes, wobei keine Isolationsschicht gebildet wird. Wenn die Oberfläche des Oxidsupraleitdrahtes einen Defekt wie ein Nadelloch aufweist, tritt das Kältemittel ins Innere des Oxidsupraleitdrahtes ein. Wenn die Temperatur des Oxidsupraleitdrahtes über den Siedepunkt des Kältemittels in diesem Zustand hinaus ansteigt, verdampft das Kältemittel im Innern des Drahtes. Das verdampfte Kältemittel bildet im Innern des Drahtes einen Hohlraum. Wenn ein solcher Hohlraum entsteht, verschlechtern sich merklich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes, der keine Isolationsschicht aufweist. Da der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch die Isolationsschicht aufweist, wird das obige Problem vermieden.
  • Vorzugsweise enthält die Abdeckschicht in dem Oxidsupraleitdraht gemäß der obigen ersten Ausgestaltung 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% Mangan.
  • Dadurch wird es möglich, die Festigkeit der Abdeckschicht zuverlässig zu erhöhen und zu verhindern, daß das Mangan eine generative Reaktion des Oxidsupraleiters blockiert. Wenn der Mangangehalt kleiner als 0,1 Gew.-% ist, läßt sich die Festigkeit der Abdeckschicht nicht ausreichend erhöhen. Wenn der Mangangehalt in dem Oxidsupraleiter, bei welchem die Matrix aus Silber gemäß der ersten Ausgestaltung verwendet wird, höher als 0,5 Gew.-% ist, diffundiert das Mangan in der Abdeckschicht und gelangt ins Innere der Matrix. Infolgedessen verhindert das Mangan eine generative Reaktion des Oxidsupraleiters.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Oxidsupraleitdraht ein supraleitendes Oxidfilament, eine Matrix, eine Abdeckschicht und eine Isolationsschicht. Die Matrix enthält Silber und Antimon und ist so plaziert, daß sie das supraleitende Oxidfilament einschließt. Die Abdeckschicht ist so plaziert, daß sie die Matrix einschließt, enthält Silber und Mangan und besitzt eine Dicke von 10 µm bis 50 µm. Die Isolationsschicht ist so plaziert, daß sie die Abdeckschicht einschließt.
  • Da ein Material, das Silber und Mangan enthält, in ähnlicher Weise wie bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der obigen ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung als Abdeckschicht verwendet wird, läßt sich die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht vergrößern. Dadurch wird es möglich, die Festigkeit der Abdeckschicht sicherzustellen, die einer Spannung und dem Biegen ausreichend widersteht, die bei der Ausbildung der Isolationsschicht auf den Oxidsupraleitdraht auszuüben ist. Das heißt, es kann verhindert werden, daß während der Ausbildung der Isolationsschicht eine zu große mechanische Verspannung auf das Oxidsupraleitfilament ausgeübt wird. Infolgedessen kann verhindert werden, daß sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitfilaments verschlechtern. Folglich wird dadurch die Abnahme der kritischen Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes verhindert.
  • Zwar wird Mangan als Element verwendet, das zum Erhöhen der Festigkeit in der Abdeckschicht enthalten sein soll, weist jedoch eine verhältnismäßig geringe Reaktionsfähigkeit mit einem Oxidsupraleiter auf. Aus diesem Grund kann das Problem vermieden werden, daß das Element in der Abdeckschicht in einem Sintervorgang zur Erzeugung des Oxidsupraleiters die generative Reaktion eines Oxidsupraleiters verhindert. Da die Matrix mit dem Silber und dem Antimon darin zwischen das Oxidsupraleitfilament und die Abdeckschicht eingebracht wird, kann vermieden werden, daß in der Abdeckschicht befindliches Mangan über die Matrix in das Oxidsupraleitfilament diffundiert. Infolgedessen läßt sich in sicherer Weise das obige Problem vermeiden, d. h. daß die generative Reaktion des Oxidsupraleiters durch das Mangan in der Abdeckschicht verhindert wird.
  • Die Matrix enthält Antimon. Antimon dient dazu, die Diffusion des Mangans in der Abdeckschicht in einen Bereich zu beschränken, in welchem das Supraleitfilament plaziert ist. Aus diesem Grund kann der Mangangehalt der Abdeckschicht höher als in dem Fall gestaltet werden, in welchem als Matrix nur Silber verwendet wird, ohne die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes zu verschlechtern. Dadurch erhöht sich die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht weiter.
  • Da die Dicke der Abdeckschicht 10 µm bis 50 µm beträgt, kann die Abdeckschicht in einem später zu beschreibenden Herstellungsverfahren ausgebildet werden, ohne daß in ähnlicher Weise wie bei derjenigen für den Oxidsupraleitdraht gemäß der obigen ersten Ausgestaltung verhängnisvolle Defekte wie Risse bewirkt werden. Weiterhin kann Gas, das bei der generativen Reaktion des Oxidsupraleitdrahtes erzeugt wird, sicher aus dem Draht abgegeben werden. Aus diesem Grund läßt sich der Oxidsupraleitdraht sicher ausbilden. Wenn die Dicke der Abdeckschicht kleiner als 10 µm ist, treten in dem Drahtformungsvorgang des Herstellungsverfahrens für den Oxidsupraleitdraht Defekte wie beispielsweise Risse in der Abdeckschicht auf. Wenn die Dicke der Abdeckschicht größer als 50 µm ist, wird Gas, das bei der generativen Reaktion des Oxidsupraleitdrahtes erzeugt wird, nicht ausreichend aus dem Draht abgegeben, und das führt zu einer unvollständigen generativen Reaktion des Oxidsupraleitdrahtes. Im Innern des Drahtes entsteht manchmal auf Grund des oben beschriebenen Gases ein Hohlraum. Dadurch verschlechtern sich merklich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes. Wenn die Dicke der Abdeckschicht mehr als 50 µm beträgt, vermindert sich das Verhältnis der eingenommenen Fläche des supraleitenden Oxidfilaments zu der Gesamtquerschnittsfläche des Oxidsupraleitdrahtes, und deshalb vermindert sich merklich die Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes.
  • Da der Oxidsupraleitdraht die Isolationsschicht enthält, läßt sich dann, wenn der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Einrichtung wie einem Magneten angewandt wird, eine hervorragende Wickeleffizienz erhalten. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Fall, bei dem während eines Wickelvorgangs Isolationsmaterialien zwischen die Abschnitte des Oxidsupraleitdrahtes eingelegt werden, können auch die Packdichte und die Maßgenauigkeit des Oxidsupraleitdrahtes verbessert werden, und auf einfache Weise kann eine hohe Isolationseigenschaft erhalten werden.
  • Da die Isolationsschicht im voraus ausgebildet wird, wenn ein Kältemittel, beispielsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Helium, auf den Oxidsupraleitdraht einwirkt, kann die Isolationsschicht als Schutzfilm verwendet werden, damit das Kältemittel nicht ins Innere der Abdeckschicht oder der Matrix eindringen kann.
  • Bei dem oben beschriebenen Oxidsupraleitdraht gemäß einer anderen Ausgestaltung enthält die Matrix vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% Antimon, und die Abdeckschicht enthält vorzugsweise 0,5 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% Mangan.
  • In diesem Fall läßt sich die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht durch das Mangan ausreichend erhöhen, und durch das Antimon kann sicherer verhindert werden, daß das Mangan in der Abdeckschicht in die Matrix diffundiert. Da die Diffusion des Mangans durch das Antimon verhindert werden kann, heißt das, daß der Mangangehalt der Abdeckschicht höher als derjenige in dem oben beschriebenen Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung gestaltet werden kann. Dadurch kann die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht erhöht werden.
  • Wenn der Antimongehalt der Matrix höher als 0,5 Gew.-% ist, verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des supraleitenden Oxidfilaments. Aus diesem Grund vermindert sich die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes. Wenn der Antimongehalt der Matrix kleiner als 0,1 Gew.-% ist, läßt sich die Wirkung des Antimons, die Diffusion des Mangans zu verhindern, nur ungenügend erzielen.
  • Wenn der Mangangehalt der Abdeckschicht höher als 0,5 Gew.-% ist, läßt sich eine ausreichende Festigkeit der Abdeckschicht erzielen, die größer als die in dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist. Wenn der Mangangehalt dagegen höher als 1,0 Gew.-% ist, diffundiert das Mangan manchmal und gelangt in einen Bereich, in welchem das supraleitende Oxidfilament angeordnet ist. In diesem Fall verhindert das Mangan in dem Herstellungsverfahren für den Oxidsupraleitdraht eine generative Reaktion eines Oxidsupraleiters.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung ist das Mangan vorzugsweise in Form von Oxidpartikeln in der Abdeckschicht dispergiert (Anspruch 5).
  • In diesem Fall können die Oxidpartikel des Mangans, da sie in der Abdeckschicht dispergiert sind, die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht in sicherer Weise erhöhen.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung ist das Mangan vorzugsweise in fester Lösung in der Abdeckschicht vorhanden.
  • In diesem Fall entsteht eine Gitterverzerrung in einem anderen Material als dem Mangan (beispielsweise im Silber), welches die Abdeckschicht bildet, auf Grund dessen, daß sich das Mangan in fester Lösung in dem Material befindet. Dadurch kann sich die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht erhöhen.
  • In dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung liegt die Dicke der Abdeckschicht vorzugsweise im Bereich von 20 µm bis 40 µm.
  • In diesem Fall läßt sich in sicherer Weise eine hohe kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes erzielen und in sicherer Weise Gas, das durch eine generative Reaktion des Oxidsupraleitdrahtes entsteht, aus dem Draht abgeben. Aus diesem Grund kann man einen Oxidsupraleitdraht mit hervorragenden Supraleiteigenschaften erhalten.
  • Gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung des Oxidsupraleitdrahtes ist der Oxidsupraleitdraht vorzugsweise wie ein Band mit einem flachen Abschnitt geformt.
  • Dadurch läßt sich ein Wickelvorgang leicht ausführen, wenn der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Magneten oder dergleichen angewandt wird.
  • Wenn in dem bandförmigen Oxidsupraleitdraht eine Isolationsschicht ausgebildet wird, wendet man ein Verfahren zur Ausbildung einer Isolationsschicht unter Verwendung eines Filzes an. Falls der Vorgang zum Aufbringen einer Basis zur Bildung einer Isolationsschicht und ein Brennvorgang wie bei diesem Isolationsschicht-Herstellungsverfahren mit Hilfe eines Filzes mehrmals wiederholt werden, kann in sicherer Weise verhindert werden, daß sich die Supraleiteigenschaften in dem Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung verschlechtern. Aus diesem Grund sind die oben beschriebenen Vorteile der vorliegenden Erfindung insbesondere in dem bandförmigen Oxidsupraleitdraht markant.
  • Gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung des Oxidsupraleitdrahtes liegt die Dicke der Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt im Bereich von 10 µm bis 50 µm.
  • In diesem Fall können die oben beschriebenen Vorteile des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der vorliegenden Erfindung zuverlässiger bereitgestellt werden, da der flache Abschnitt einen großen Anteil der Oberfläche des bandförmigen Oxidsupraleitdrahtes ausmacht, wenn die Dicke der Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt in der oben beschriebenen Weise im Bereich von 10 µm bis 50 µm liegt.
  • Vorzugsweise liegt in dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung die Dicke der Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt im Bereich von 20 µm bis 40 µm.
  • In diesem Fall kann man in der oben beschriebenen Weise eine hohe kritische Stromdichte in dem Oxidsupraleitdraht sicher erzielen und in sicherer Weise Gas, das durch eine generative Reaktion des Oxidsupraleitdrahtes entsteht, aus dem Draht abgeben. Dadurch wird es möglich, in sicherer Weise einen Oxidsupraleitdraht mit hervorragenden Supraleiteigenschaften erhalten.
  • Vorzugsweise liegt in dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung die Dicke der Isolationsschicht im Bereich von 5 µm bis 100 µm.
  • Wenn die Dicke der Isolationsschicht weniger als 5 µm beträgt, könnte es zu einem lokalen dielektrischen Durchschlag kommen, und in der Isolationsschicht könnten Defekte wie beispielsweise Nadellöcher auftreten. Wenn Einrichtungen laufen, bei denen der Oxidsupraleitdraht verwendet wird, wird der Oxidsupraleitdraht mit einem Kältemittel wie flüssigen Stickstoff gekühlt. Dabei dringt das Kältemittel manchmal auf Grund der Defekte ins Innere der Isolationsschicht ein. Wenn die Temperatur des Oxidsupraleitdrahtes über den Siedepunkt des Kältemittels in diesem Zustand ansteigt, verdampft das Kältemittel. Aus diesem Grund wird die Isolationsschicht durch das verdampfte Kältemittel gebrochen, oder im Innern des Oxidsupraleitdrahtes entsteht ein Hohlraum, und der Oxidsupraleitdraht erhält eine zum Teil ausgewölbte Gestalt. Dabei verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes erheblich. Wenn die Dicke der Isolationsschicht größer als 100 µm ist, wird das Verhältnis der eingenommenen Fläche des Supraleitfilaments zu der Querschnittsfläche des Oxidsupraleitdrahtes kleiner, und deshalb nimmt die kritische Dichte ab. Wenn die Dicke der Isolationsschicht in dem obigen Bereich liegt, lassen sich die obigen Probleme vermeiden.
  • Vorzugsweise enthält die Isolationsschicht bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung ein Harz.
  • Da das Harz in einem Temperaturbereich gebrannt werden kann, welcher die Eigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes nicht verschlechtert, kann in diesem Fall eine Isolationsschicht ausgebildet werden, ohne daß sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes verschlechtern. Durch Verwendung des Harzes wird auch eine Isolationsschicht mit verhältnismäßig kleiner Dicke ohne Defekte wie Nadellöcher möglich. Infolgedessen kann eine hohe Stromdichte erzielt und das Eindringen des Kältemittels ins Innere des Oxidsupraleitdrahtes effektiv verhindert werden. Durch die Wahl eines geeigneten Harzes läßt sich eine Isolationsschicht mit ausreichenden Isolationseigenschaften, Wasserbeständigkeit, Stabilität gegenüber Temperaturänderungen und Wärmebeständigkeit zustande bringen.
  • Vorzugsweise ist das Harz bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung ein Formalharz.
  • Ein Formalharz kann bei einer Brenntemperatur von 400°C oder weniger gebrannt werden, in denen andere Harze verwendet werden. Dadurch sinkt die Temperatur zum Aufheizen des Oxidsupraleitdrahtes bei dem Vorgang zum Ausbilden der Isolationsschicht. Aus diesem Grund kann die auf die Wärme in dem supraleitenden Oxidfilament zurückzuführende mechanische Verspannung vermindert werden. Infolgedessen kann die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes in sicherer Weise verhindert werden.
  • Vorzugsweise ist das supraleitende Oxidfilament in dem Oxidsupraleitdraht gemäß der ersten Ausgestaltung oder einer anderen Ausgestaltung ein auf Bismut basierendes supraleitendes Oxidfilament.
  • Ein auf Bismut basierender Oxidsupraleiter kann bei Flüssigstickstoff-Temperatur verwendet werden. Da der auf Bismut basierende Oxidsupraleiter eine verhältnismäßig hohe kritische Stromdichte erbringen und auch längsgedehnt werden kann, ist die Anwendung desselben an einem Magneten oder dergleichen zu erwarten. Bei Anwendung an einem Magneten oder dergleichen ist vom Gesichtspunkt der Wickeleffizienz und dergleichen aus ein Oxidsupraleitdraht mit einer Isolationsschicht erforderlich. Aus diesem Grund bietet die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf den auf Bismut basierenden Oxidsupraleitdraht besonders bemerkenswerte Vorteile.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Schritt des Vorbereitens eines Drahtes mit einem Pulver eines in einen Oxidsupraleiter zu sinternden Vorläufers, einer Matrix, die aus Silber besteht und so plaziert ist, daß sie das Pulver des Vorläufers einschließt, und einer Abdeckschicht, die Silber und 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mangan enthält und so plaziert ist, daß sie die Matrix einschließt; einen Sinterschritt des Bildens eines Oxidsupraleiters aus dem Pulver des Vorläufers durch Erhitzen des Drahtes; und einen Beschichtungsschritt des Bildens einer Isolationsschicht auf der äußeren Oberfläche der Abdeckschicht derart, daß sie die Abdeckschicht in einem Zustand einschließt, in welchem eine Zugspannung in der Längsrichtung auf den Draht mit dem Oxidsupraleiters ausgeübt wird.
  • Da die Abdeckschicht mithin Silber und 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mangan enthält, kann man einen Draht mit hinreichender Festigkeit erhalten, um Zugspannung und Biegung auszuhalten, die in dem Abdeckschritt zur Ausbildung der Isolationsschicht auf den Draht ausgeübt werden. Da die Abdeckschicht des Oxidsupraleitdrahtes mithin ausreichende Festigkeit aufweist, heißt das, daß die Ausübung einer zu starken mechanischen Verspannung auf den Oxidsupraleiter in dem Beschichtungsschritt des Bildens der Isolationsschicht vermieden werden kann. Infolgedessen kann die Abnahme der kritischen Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes, die auf Grund der zu starken mechanischen Verspannung eintritt, vermieden werden.
  • Wenn der Mangangehalt kleiner als 0,1 Gew.-% ist, läßt sich die Festigkeit der Abdeckschicht nicht ausreichend erhöhen. Wenn der Mangangehalt in dem Draht mit der aus Silber bestehenden Matrix höher als 0,5 Gew.-% liegt, diffundiert das Mangan in der Abdeckschicht und gelangt in dem Sinterschritt ins Innere der Matrix. Infolgedessen wird die generative Reaktion des Oxidsupraleiters in dem Sinterschritt durch das Mangan verhindert.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Schritt des Vorbereitens eines Drahtes mit einem Pulver eines in einen Oxidsupraleiter zu sinternden Vorläufers, einer Matrix, die Silber und 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% Antimon enthält und so plaziert ist, daß sie das Vorläuferpulver einschließt, und einer Abdeckschicht, die Silber und 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mangan enthält und so plaziert ist, daß sie die Matrix einschließt; einen Sinterschritt des Bildens eines Oxidsupraleiters aus dem Pulver des Vorläufers durch Erhitzen des Drahtes; und einen Beschichtungsschritt des Bildens einer Isolationsschicht auf der äußeren Oberfläche der Abdeckschicht derart, daß sie die Abdeckschicht in einem Zustand einschließt, in welchem eine Zugspannung in der Längsrichtung auf den Draht mit dem Oxidsupraleiter ausgeübt wird.
  • Da als Abdeckschicht ein Material verwendet wird, das Silber und 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% Mangan enthält, läßt sich die mechanische Festigkeit der Abdeckschicht im Vergleich zu derjenigen bei dem Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes gemäß der obigen weiteren Ausgestaltung weiter erhöhen. Dadurch wird es möglich, die Festigkeit der Abdeckschicht sicherzustellen, welche die Zugspannung und die Biegung, die in dem Beschichtungsschritt auf den Draht ausgeübt werden, ausreichend aushält. Das heißt, daß die Ausübung einer zu starken mechanischen Verspannung auf den Oxidsupraleiter in dem Beschichtungsschritt des Bildens der Isolationsschicht vermieden werden kann. Infolgedessen kann die Abnahme der kritischen Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes verhindert werden.
  • Antimon in der Matrix kann wirksam verhindern, daß in der Abdeckschicht vorhandenes Mangan in die Matrix diffundiert.
  • Wenn der Antimongehalt der Matrix größer als 0,5 Gew.-% ist, verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des supraleitenden Oxidfilaments. Wenn der Antimongehalt der Matrix kleiner als 0,1 Gew.-% ist, läßt sich die oben beschriebene Wirkung des Antimons, welche die Diffusion des Mangans verhindert, nicht ausreichend erzielen.
  • Wenn der Mangangehalt der Abdeckschicht 0,5 Gew.-% oder mehr beträgt, kann man eine ausreichende mechanische Festigkeit der Abdeckschicht erhalten, die höher als diejenige der Abdeckschicht gemäß der obigen weiteren Ausgestaltung ist. Wenn der Mangangehalt dagegen mehr als 1,0 Gew.-% beträgt, diffundiert das Mangan manchmal und gelangt in den Bereich des Oxidsupraleiters. In diesem Fall wird eine generative Reaktion des Oxidsupraleiters durch das Mangan im Sinterschritt verhindert.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung umfaßt der Vorbereitungsschritt vorzugsweise einen Schritt des Einfüllens des Vorläuferpulvers in ein erstes rohrartiges Element, das die Matrix werden soll, einen Schritt des Ziehens des mit dem Pulver des Vorläufers gefüllten ersten rohrartigen Elementes, einen Schritt des Plazierens des verengten ersten rohrartigen Elementes in einem zweiten rohrartigen Element, das die Abdeckschicht werden soll, und einen Schritt des Ziehens des zweiten rohrartigen Elementes mit dem darin plazierten verengten, rohrartigen Element.
  • In diesem Fall kann der Vorbereitungsschritt leichter als in einem Fall ausgeführt werden, in dem ein folienartiges Glied als Glied verwendet wird, das eine Abdeckschicht werden soll.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung liegt die Dicke der Abdeckschicht in dem Vorbereitungsschritt im Bereich von 10 µm bis 50 µm.
  • Da Gas, das mit einer generativen Reaktion des Oxidsupraleiters in dem Sintervorgang erzeugt wird, in diesem Fall leicht durch die Abdeckschicht hindurch laufen kann, wird es sicher aus dem Draht abgegeben. Aus diesem Grund läßt sich ein Oxidsupraleiter in sicherer Weise erzeugen. Wenn die Dicke der Abdeckschicht weniger als 10 µm beträgt, treten im Vorbereitungsschritt manchmal Defekte wie beispielsweise Risse in der Abdeckschicht auf. Wenn die Dicke der Abdeckschicht mehr als 50 µm beträgt, wird Gas, das durch die generative Reaktion des Oxidsupraleiters erzeugt wird, nicht ordnungsgemäß aus dem Draht abgegeben, was zu einer unvollständigen generativen Reaktion des Oxidsupraleiters führt. Manchmal entsteht auf Grund des Gases ein Hohlraum in dem Draht. Dabei verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des hergestellten Oxidsupraleitdrahtes merklich.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung liegt die Dicke der Abdeckschicht in dem Vorbereitungsschritt vorzugsweise in der Größenordnung von 20 µm bis 40 µm.
  • Dabei läßt sich verhindern, daß Defekte in der Abdeckschicht auftreten, und Gas, das auf Grund einer generativen Reaktion eines Oxidsupraleiters in dem Sinterschritt erzeugt wird, kann aus dem Draht abgegeben werden.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung wird der Draht vorzugsweise wie ein Band mit einem flachen Abschnitt in dem Vorbereitungsschritt geformt.
  • Da die Oberflächenbereich der Abdeckschicht größer als derjenige eines Drahtes mit rundem Querschnitt gestaltet ist, kann dabei Gas, das auf Grund einer generativen Reaktion eines Oxidsupraleiters in dem Sinterschritt erzeugt wird, sicherer über die Abdeckschicht aus dem Draht abgegeben werden.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung liegt die Dicke der Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt im Bereich von 10 µm bis 50 µm.
  • Da der flache Abschnitt einen großen Anteil der Oberfläche des Oxidsupraleitdrahtes ausmacht, wenn die Dicke der Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt in der oben beschriebenen Weise im Bereich von 10 µm bis 50 µm liegt, kann in diesem Fall Gas, das auf Grund einer generativen Reaktion eines Oxidsupraleiters in dem Sinterschritt erzeugt wird, sicherer über die Abdeckschicht aus dem Draht abgegeben werden. Dadurch entsteht in sicherer Weise ein Oxidsupraleitdraht mit hervorragenden Supraleiteigenschaften.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung liegt die Dicke der Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt vorzugsweise im Bereich von 20 µm bis 40 µm.
  • Dabei läßt sich sicher verhindern, daß Defekte in der Abdeckschicht auftreten, und Gas, das auf Grund einer generativen Reaktion eines Oxidsupraleiters in dem Sinterschritt erzeugt wird, kann aus dem Draht abgegeben werden.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung liegt die Dicke der Isolationsschicht in dem Beschichtungsschritt vorzugsweise im Bereich von 5 µm bis 100 µm.
  • Wenn die Dicke der Isolationsschicht weniger als 5 µm beträgt, treten im Beschichtungsschritt wahrscheinlich Defekte wie beispielsweise Nadellöcher in der Isolationsschicht auf. Wenn die Dicke der Isolationsschicht mehr als 100 µm beträgt, wird das Verhältnis der eingenommenen Fläche des Oxidsupraleiters zu der Querschnittsfläche des Oxidsupraleitdrahtes kleiner, und deshalb vermindert sich die Stromdichte.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung enthält die Isolationsschicht ein Harz.
  • Da das Harz in einem Temperaturbereich gebrannt werden kann, welcher die Eigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes nicht verschlechtert, kann in diesem Fall der Beschichtungsschritt ausgeführt werden, ohne daß sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes verschlechtern.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung ist das Harz mehr vorzugsweise ein Formalharz.
  • Ein Formalharz kann bei einer Brenntemperatur von 400°C oder weniger gebrannt werden, die relativ niedriger als diejenigen bei anderen Harzen ist. Dadurch kann die Brenntemperatur in dem Beschichtungsschritt im Vergleich zu denen in Fällen, in denen andere Harze verwendet werden, gesenkt werden.
  • Bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der weiteren oder noch weiteren Ausgestaltung ist der Oxidsupraleiter ein auf Bismut basierender Oxidsupraleiter.
  • Ein auf Bismut basierender Oxidsupraleiter kann bei Flüssigstickstoff-Temperatur verwendet werden, eine verhältnismäßig hohe kritische Stromdichte erbringen und auch längsgedehnt werden. Deshalb ist eine Anwendung desselben an einer Einrichtung wie einem Magneten zu erwarten. Vom Gesichtspunkt der Wickeleffizienz bei der Herstellung einer solchen Einrichtung ist ein Oxidsupraleitdraht mit einer Isolationsschicht erforderlich. Aus diesem Grund bietet die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines auf Bismut basierenden Oxidsupraleitdrahtes besonders bemerkenswerte Vorteile.
  • Ein Oxidsupraleitdraht gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein supraleitendes Oxidfilament, eine Abdeckschicht und eine Isolationsschicht. Die Abdeckschicht ist so plaziert, daß sie das supraleitende Oxidfilament einschließt, und umfaßt eine Silberlegierung, die 0,1 Gew.-% bis weniger als 1,0 Gew.-% Mangan enthält. Die Isolationsschicht ist so platziert, daß sie die Abdeckschicht einschließt.
  • Da der Oxidsupraleitdraht die Isolationsschicht aufweist, läßt sich eine hervorragende Wickeleffizienz erhalten, wenn der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Magneten oder dergleichen angewandt wird.
  • Da die Abdeckschicht eine Silberlegierung umfaßt, die 0,1 Gew.-% bis weniger als 1,0 Gew.-% Mangan enthält, kann man eine Festigkeit des Oxidsupraleitdrahtes sicherstellen, die Spannung und Biegung ausreichend aushält, die bei der Ausbildung der Isolationsschicht auf den Oxidsupraleitdraht ausgeübt werden. Da die Abdeckschicht des Oxidsupraleitdrahtes diese ausreichende Festigkeit aufweist, heißt das, daß die Ausübung einer zu starken mechanischen Verspannung auf den Oxidsupraleiter in dem Schritt des Bildens der Isolationsschicht vermieden werden kann. Infolgedessen kann die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes vermieden werden. Dadurch kann verhindert werden, daß die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes abnimmt.
  • Wenn der Mangangehalt 1,0 Gew.-% oder mehr beträgt, dringt das Mangan manchmal in den Kernbereich des Oxidsupraleitdrahtes ein und gelangt zu dem supraleitenden Oxidfilament. In einem solchen Fall sinkt die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes auf Grund des Eindringens des Mangans. Wenn der Mangangehalt 0,1 Gew.-% oder mehr beträgt, kann die Zugfestigkeit der zweiten Abdeckschicht zuverlässig erhöht werden. Infolgedessen läßt sich die Zugfestigkeit des Oxidsupraleitdrahtes zuverlässig erhöhen.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung liegt der Mangangehalt der Silberlegierung in der Abdeckschicht vorzugsweise im Bereich von 0,5 Gew.-% bis weniger als 1,0 Gew.-%.
  • Dabei kann die Zugfestigkeit des Oxidsupraleitdrahtes in einem Hochtemperaturmilieu zuverlässig erhöht werden. Infolgedessen kann die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes in dem Schritt zur Bildung der Isolationsschicht sicherer verhindert werden.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung umfaßt die Abdeckschicht vorzugsweise eine erste Abdeckschicht und eine zweite Abdeckschicht.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung enthält die erste Abdeckschicht vorzugsweise Silber.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung besteht die erste Abdeckschicht aus einer Silberlegierung, die Antimon enthält, und die zweite Abdeckschicht wird vorzugsweise so plaziert, daß sie die erste Abdeckschicht einschließt, und besteht aus einer Silberlegierung, die 0,1 Gew.-% bis weniger als 1,0 Gew.-% Mangan enthält.
  • Dabei kann das in der zweiten Abdeckschicht enthaltene Mangan auf Grund des Antimons, das in der ersten Abdeckschicht enthalten ist, nicht ins Innere des supraleitenden Oxidfilament diffundieren und eindringen. Infolgedessen kann die auf Grund der Diffusion des Mangans erfolgende Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes zuverlässiger verhindert werden.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung enthält die erste Abdeckschicht vorzugsweise eine Silberlegierung, die 0,1 Gew.-% bis weniger als 0,5 Gew.-% Antimon enthält.
  • Wenn der Antimongehalt in dem obigen Bereich liegt, kann das Antimon in diesem Fall nicht in das supraleitende Oxidfilament diffundieren. Weiterhin kann das Antimon in der ersten Abdeckschicht die Diffusion von Mangan in das supraleitende Oxidfilament verhindern. Infolgedessen läßt sich die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes sicherer verhindern.
  • Wenn der Antimongehalt 0,5 Gew.-% oder mehr beträgt, verschlechtern sich die Supraleiteigenschaften des supraleitenden Oxidfilaments. Aus diesem Grund nimmt die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes ab.
  • Da der Antimongehalt 0,1 Gew.-% oder mehr beträgt, wird der obige Effekt, die Diffusion von Mangan zu verhindern, sicher erzielt.
  • Da die Silberlegierung mit dem obigen Antimongehalt als erste Abdeckschicht verwendet wird, kann außerdem die Zugfestigkeit des Oxidsupraleitdrahtes erhöht werden. Aus diesem Grund läßt sich die Ausübung einer zu großen mechanischen Verspannung auf das supraleitende Oxidfilament in dem Schritt des Ausbildens der Isolationsschicht in dem Oxidsupraleitdraht verhindern. Dadurch kann in sicherer Weise die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes verhindert werden.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung liegt die Dicke der Isolationsschicht vorzugsweise im Bereich von 10 µm bis 100 µm.
  • Bei dem Herstellungsvorgang für den Oxidsupraleitdraht wird der Oxidsupraleitdraht bei einer hohen Temperatur von 800°C oder mehr und in einer Oxidationsatmosphäre gesintert. Aus diesem Grund kommt es in der zweiten Abdeckschicht manchmal zu einer Vergröberung der Kristallkörnchen, zur Oxidation und zur Abscheidung eines zusätzlichen Elementes und dergleichen. Beispielsweise entsteht auf der Oberfläche der zweiten Abdeckschicht, welche die Silberlegierung mit dem Mangan darin enthält, durch den obigen Sintervorgang manchmal eine erhabene Stelle von annähernd 2 µm bis 10 µm. Aus diesem Grund kann, wenn bei dem Sintervorgang die obige erhabene Stelle entsteht, das Auftreten von Defekten wie Nadellöchern in der Isolationsschicht durch die erhabene Stelle verhindert werden, indem die Dicke Isolationsschicht auf 10 µm oder mehr eingestellt wird. Dadurch kann der Oxidsupraleitdraht in sicherer Weise isoliert werden.
  • Wenn die Dicke der Isolationsschicht größer als 100 µm ist, wird das Verhältnis des supraleitenden Oxidfilaments zu dem gesamten Oxidsupraleitdraht kleiner. Dadurch wird es schwierig, vorgegebene elektrische Eigenschaften wie den Strombetrag pro Schnittflächeneinheit, in dem Oxidsupraleitdraht zu erhalten.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung enthält die Isolationsschicht vorzugsweise ein Formalharz.
  • Ein Formalharz kann bei einer Temperatur von 400°C oder weniger gebrannt werden, die verhältnismäßig niedriger als diejenige für andere Harze ist. Deshalb kann die Brenntemperatur in dem Schritt des Ausbildens der Isolationsschicht niedriger als diejenigen in Fällen gestaltet werden, in denen andere Harze verwendet werden.
  • Dadurch nimmt die Temperatur zum Aufheizen des Oxidsupraleitdrahtes in dem Schritt des Ausbildens der Isolationsschicht ab. Aus diesem Grund kann die auf die Wärme in dem supraleitenden Oxidfilament zurückzuführende mechanische Verspannung vermindert werden. Infolgedessen kann die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes in sicherer Weise verhindert werden.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung ist der Oxidsupraleitdraht im Umriß vorzugsweise wie ein Band geformt.
  • Dabei kann ein Wickelvorgang oder dergleichen leicht ausgeführt werden, wenn der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Magneten oder dergleichen angewandt wird.
  • Um in einem bandförmigen Oxidsupraleitdraht eine Isolationsschicht auszubilden, wendet man ein Verfahren zum Ausbilden einer Isolationsschicht unter Verwendung eines Filzes an. Falls ein Vorgang zum Aufbringen einer Basis zur Bildung einer Isolationsschicht und ein Brennvorgang wie beispielsweise bei dem Isolationsschicht-Herstellungsverfahren mit Hilfe eines Filzes mehrmals wiederholt werden, kann mit dem Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung in sicherer Weise verhindert werden, daß sich die Supraleiteigenschaften verschlechtern. Aus diesem Grund werden die obigen Vorteile der vorliegenden Erfindung in dem bandförmigen Oxidsupraleitdraht besonders deutlich.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der noch weiteren Ausgestaltung ist das supraleitende Oxidfilament vorzugsweise ein auf Bismut basierendes supraleitendes Oxidfilament.
  • Dabei kann ein auf Bismut basierender Oxidsupraleiter bei der Flüssigstickstoff-Temperatur verwendet werden. Da der auf Bismut basierende Oxidsupraleiter eine verhältnismäßig hohe kritische Stromdichte erbringen und auch längsgedehnt werden kann, ist die Anwendung desselben an einem Magneten oder dergleichen zu erwarten. Bei Anwendung bei einem Magneten oder dergleichen ist vom Gesichtspunkt der Wickeleffizienz und dergleichen aus ein Oxidsupraleitdraht mit einer Isolationsschicht erforderlich. Aus diesem Grund bietet die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf den auf Bismut basierenden Oxidsupraleitdraht besonders bemerkenswerte Vorteile.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Oxidsupraleitdraht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine schematische Ansicht einer Brennvorrichtung für eine Isolationsschicht.
  • 3 ist eine schematische Ansicht eines Brennvorgangs für eine Isolationsschicht.
  • 4 ist eine schematische Ansicht einer Modifizierung des in 3 gezeigten Brennvorgangs für eine Isolationsschicht.
  • 5 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Mn-Konzentration, der kritischen Zugspannung und der kritischen Biegebeanspruchung in dem zweiten Abdeckschichtfilm des Oxidsupraleitdrahtes zeigt.
  • 6 ist eine schematische Schnittansicht des Oxidsupraleitdrahtes gemäß einem Beispiel für die vorliegende Erfindung.
  • 7 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Dicke der zweiten Abdeckschicht, der kritischen Zugspannung, der kritischen Stromdichte und der Auftretensrate der Auswölbung in einem Sintervorgang zur Herstellung eines Oxidsupraleitdrahtes zeigt.
    • 1
    Supraleitendes Filament
    2
    erste Abdeckschicht
    3
    zweite Abdeckschicht
    4
    Isolationsschicht
    5
    Brennvorrichtung für die Isolationsschicht
    6
    Brennofen
    7a, 7b
    Filz
    8a, 8b
    Haspel
    10
    Oberfläche der zweiten Abdeckschicht
  • BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE FÜR DIE ERFINDUNG
  • Im folgenden ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
  • (AUSFÜHRUNGSFORM 1)
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Oxidsupraleitdrahtes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Oxidsupraleitdraht wird anhand von 1 beschrieben.
  • In 1 umfaßt der Oxidsupraleitdraht supraleitende Filamente 1 aus einem auf Bismut basierenden Oxidsupraleiter, so daß sie als supraleitende Oxidfilamente dienen, eine erste Abdeckschicht 2 aus einer Antimon enthaltenden Silberlegierung (Ag-Sb-Legierung), so daß sie als Matrix dient, eine zweite Abdeckschicht 3 aus einer Mangan enthaltenden Silberlegierung (Ag-Mn-Legierung), so daß sie als Abdeckschicht dient, und eine Isolationsschicht 4 aus einem Polyvinyl-Formalharz. Die erste Abdeckschicht 2 ist so ausgebildet, daß sie die supraleitenden Filamente 1 einschließt. Die zweite Abdeckschicht 3 ist so ausgebildet, daß sie die erste Abdeckschicht 2 einschließt. Die Isolationsschicht 4 ist so ausgebildet, daß sie die zweite Abdeckschicht 3 einschließt.
  • Die erste Abdeckschicht 2 kann aus Silber bestehen, das kein Antimon enthält. In der Ag-Mn-Legierung der zweiten Abdeckschicht 3 ist Mangan (Mn) vorhanden und dabei in fester Lösung. Dabei kommt es in der Legierung zu einer Gitterverzerrung, da Mangan in einer Silber-Matrix gelöst ist, welche die zweite Abdeckschicht 3 bildet. Dadurch kann sich die mechanische Festigkeit der zweiten Abdeckschicht 3 erhöhen. In der zweiten Abdeckschicht 3 kann Mangan vorhanden sein und ist dabei als Oxidpartikel in dem Basismaterial der Legierung verteilt. Dabei kann sich durch die Oxidpartikel die mechanische Festigkeit der zweiten Abdeckschicht 3 erhöhen.
  • Die Dicke der zweiten Abdeckschicht 3 liegt im Bereich von 10 µm bis 50 µm. Da die Dicke der zweiten Abdeckschicht 3 mithin 10 µm bis 50 µm beträgt, ist ein später zu beschreibendes Herstellungsverfahren zur Ausbildung der zweiten Abdeckschicht 3 möglich, ohne schwerwiegende Defekte wie beispielsweise Risse zu bilden, und um Gas, das durch eine Reaktion erzeugt wird, welche die supraleitenden Oxidfilamente 1 bildet, aus dem Draht abzugeben.
  • Indem der Oxidsupraleitdraht mit der Isolationsschicht 4 versehen wird, läßt sich die Wickeleffizienz verbessern, wenn der Oxidsupraleitdraht an einem Magneten oder dergleichen angewandt wird.
  • Da die Isolationsschicht 4 im voraus ausgebildet wird, kann die Isolationsschicht 4 dann, wenn ein Kältemittel wie beispielsweise flüssiger Stickstoff oder flüssiges Helium auf den Oxidsupraleitdraht einwirkt, als Schutzfilm verwendet werden, damit das Kältemittel nicht ins Innere der zweiten Abdeckschicht 3 oder der als Matrix dienenden ersten Abdeckschicht 2 eindringen kann.
  • Die zweite Abdeckschicht 3 weist einen Mangangehalt von 0,1 Gew.-% bis 1,0 Gew.-% auf. Wenn mithin der Mangangehalt festgelegt ist, kann verhindert werden, daß Mangan aus der zweiten Abdeckschicht 3 in die supraleitenden Filamente 1 diffundiert, und die Festigkeit des Oxidsupraleitdrahtes kann erhöht werden. Infolgedessen kann bei dem Vorgang zur Ausbildung einer Isolationsschicht bei dem Herstellungsverfahren für den Oxidsupraleitdraht, der später beschrieben wird, die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes dann verhindert werden, wenn der Oxidsupraleitdraht einer Spannung und einer Biegung unterworfen wird.
  • Zwar wird Mangan als ein in die zweite Abdeckschicht 3 aufzunehmendes Element verwendet, um deren Festigkeit zu erhöhen, jedoch weist es eine verhältnismäßig geringe Reaktionsfähigkeit mit einem Oxidsupraleiter auf. Aus diesem Grunde wird in einem Sintervorgang zur Erzeugung der supraleitenden Oxidfilamente 1 die Reaktion, durch welche der Oxidsupraleiter entsteht, durch eine Behinderung durch das Element verhindert, welches in der zweiten Abdeckschicht 3 enthalten ist.
  • Wenn der Mangangehalt 0,1 Gew.-% oder mehr beträgt, kann die Festigkeit des Oxidsupraleitdrahtes in sicherer Weise erhöht werden. Wenn der Mangangehalt 1,0 Gew.-% oder weniger beträgt, kann verhindert werden, daß Mangan aus der zweiten Abdeckschicht 3 in die supraleitenden Oxidfilamente 1 diffundiert. Infolgedessen kann eine Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes effektiv verhindert werden.
  • Falls die als Matrix dienende erste Abdeckschicht 2 aus Silber besteht, liegt der Mangangehalt der zweiten Abdeckschicht 3 vorzugsweise im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.%. Dadurch wird es möglich, die Festigkeit der zweiten Abdeckschicht 3 zu erhöhen und zuverlässig zu verhindern, daß das Mangan die Reaktion hemmt, durch welche die supraleitenden Oxidfilamente 1 erzeugt werden.
  • Falls die als Matrix dienende erste Abdeckschicht 2 Silber und Antimon enthält, liegt der Mangangehalt der zweiten Abdeckschicht 3 vorzugsweise im Bereich von 0,5 Gew.-% bis 1,0 Gew.%.
  • Dadurch kann in sicherer Weise die Zugfestigkeit des Oxidsupraleitdrahtes in einem Hochtemperaturmilieu erhöht werden. Infolgedessen wird selbst in einem Hochtemperaturmilieu, beispielsweise während eines Brennvorgangs in dem Vorgang zur Ausbildung der Isolationsschicht, zuverlässig verhindert, daß die supraleitenden Oxidfilamente 1 einer zu großen mechanischen Verspannung erfahren.
  • Da die erste Abdeckschicht 2 aus einer Silberlegierung mit Antimon darin bestehen, läßt sich noch sicherer verhindern, daß Mangan aus der zweiten Abdeckschicht 3 in die supraleitenden Oxidfilamente 1 diffundiert.
  • Vorzugsweise wird der Antimongehalt der ersten Abdeckschicht 2 auf einen Bereich von 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% eingestellt.
  • Durch Einstellen des Antimongehalts der ersten Abdeckschicht 2 innerhalb eines solchen Bereichs läßt sich verhindern, daß Antimon aus der ersten Abdeckschicht 2 in die supraleitenden Oxidfilamente 1 diffundiert, und verhindern, daß Mangan aus der zweiten Abdeckschicht 3 in die supraleitenden Oxidfilamente 1 diffundiert. Wenn der Antimongehalt höher als 0,5 Gew.-% ist, nimmt die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes ab.
  • Wenn der Antimongehalt 0,1 Gew.-% oder mehr beträgt, lassen sich die obigen Vorteile in sicherer Weise bereitstellen.
  • Eine bevorzugte Dicke der Isolationsschicht 4 liegt im Bereich von 5 µm bis 100 µm. Wenn die Dicke der Isolationsschicht weniger als 5 µm beträgt, kann es zu einem lokalen dielektrischen Durchschlag kommen, und in der Isolationsschicht könnten Defekte wie beispielsweise Nadellöcher auftreten.
  • Eine mehr bevorzugte Dicke der Isolationsschicht 4 liegt im Bereich von 10 µm bis 100 µm.
  • Der in 1 gezeigte, auf Bismut basierende Oxidsupraleitdraht wird während des Herstellungsverfahrens für diesen bei einer hohen Temperatur von mehr als 800°C oder mehr in einer Oxidationsatmosphäre gesintert. Während des Sinterns kommt es in der zweiten Abdeckschicht 3 zu Erscheinungen wie einer Vergröberung der Kristallkörnchen, zur Oxidation und zur Abscheidung des zusätzlichen Elementes und dergleichen. Beispielsweise entstehen manchmal auf der Oberfläche der Ag-Min-Legierung wie in der zweiten Abdeckschicht 3 erhabene Stellen von annähernd 2 µm bis 10 µm. Deshalb kann selbst dann, wenn die oben beschriebenen erhabenen Stellen entstehen, die Oberfläche des Oxidsupraleitdrahtes in sicherer Weise mit der Isolationsschicht 4 beschichtet und dadurch isoliert werden, indem die Dicke der Isolationsschicht 4 auf 10 µm oder mehr eingestellt wird.
  • Wenn die Dicke der Isolationsschicht 4 größer als 100 m ist, wird das Verhältnis des Volumens der supraleitenden Oxidfilamente 1 zu dem Gesamtquerschnitt des Oxidsupraleitdrahtes kleiner. Dadurch wird es schwierig, die erforderlichen elektrischen Eigenschaften zu erhalten, wenn ein Magnet oder dergleichen hergestellt wird.
  • Ein als Material der Isolationsschicht 4 verwendetes Polyvinyl-Formalharz kann bei einer niedrigeren Temperatur als denjenigen für andere Materialien für die Isolationsschicht gebrannt werden. Aus diesem Grund läßt sich die Aufheiztemperatur zum Brennen in dem Verfahren zur Ausbildung der Isolationsschicht 4 senken, was später beschrieben wird. Dadurch nimmt die mechanische Verspannung ab, die auf Grund der bei dem Brennvorgang herrschenden Hitze in dem Oxidsupraleitdraht bewirkt wird. Infolgedessen kann die Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes, welche durch die mechanische Verspannung verursacht wird, verhindert werden.
  • Da der Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung in der in 1 gezeigten Weise wie ein Band geformt ist, kann er leicht bei einem Magneten oder dergleichen angewandt werden.
  • Mithin wird durch Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem auf Bismut basierenden Oxidsupraleitdraht, der bei der Flüssigstickstoff-Temperatur verwendet werden kann, eine verhältnismäßig hohe kritische Stromdichte aufweist und sich leicht längsdehnen läßt, die Anwendung des Oxidsupraleitdrahtes bei einem Magneten oder dergleichen weiter erleichtert.
  • Der in 1 gezeigte Oxidsupraleitdraht wird mit einem Silberbeschichtungsverfahren hergestellt. Insbesondere werden zuerst Pulver aus Oxiden oder Carbonaten von Bi-Pb, Sr, Ca und Cu gemischt, gesintert und pulverisiert, wodurch Vorläuferpulver zubereitet wird. Das Pulver kann aus einer Mischung von Bi2O3, PbO, SrCO3, CaCO3 und CuO bestehen, um damit die Bedingungen zu erfüllen, daß das Atomverhältnis von Bi-Pb:Sr:Ca:Cu gleich 2,2:2:2:3 ist, daß das Zusammensetzungsverhältnis derselben im Bereich von ±5% liegt, und das Verhältnis von Pb im Bereich von 0,3 zu 0,4 liegt. Anschließend wird das Vorläuferpulver in ein aus einer Ag-Sb-Legierung bestehendes Rohr gefüllt, das als erstes rohrartiges Element dient, so daß es zur ersten Abdeckschicht wird. Das mit dem Vorläuferpulver befüllte Rohr wird durch Drahtziehen verengt, wodurch ein einadriger Draht entsteht. Eine Mehrzahl solcher einadriger Drähte wird gebündelt und in ein aus einer Ag-Mn-Legierung bestehendes Rohr eingeführt, das als zweites rohrartiges Element dient, so daß es zur zweiten Abdeckschicht wird. Nachdem das die einadrigen Drähte darin aufweisende Rohr aus Ag-Mn-Legierung durch Drahtziehen verengt ist, wird es zu einem Band gewalzt, wodurch ein Draht hergestellt wird. Auf diese Weise wird der Herstellungsvorgang gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt. Ein bandförmiger Draht läßt eine größere Oberfläche der zweiten Abdeckschicht 3 als die eines Drahtes mit rundem Querschnitt zu, wenn die Drähte die gleiche Querschnittsfläche aufweisen. Deshalb kann Gas, das durch eine Reaktion erzeugt wird, mit welcher der Oxidsuperleiter in dem Sintervorgang erzeugt wird, durch die zweite Abdeckschicht 3 hindurch sicherer aus dem Draht abgegeben werden.
  • Danach wird der Draht einer Wärmebehandlung als Sintervorgang unterzogen, wodurch man einen Oxidsupraleitdraht erhält. Dann erfolgt ein Beschichtungsvorgang zur Ausbildung der Isolationsschicht 4 in dem Oxidsupraleitdraht. Bei dem Beschichtungsvorgang zur Ausbildung der Isolationsschicht 4 wird eine Isolationsschicht-Brennvorrichtung verwendet, die in 2 gezeigt ist. 2 ist eine schematische Ansicht der Brennvorrichtung für eine Isolationsschicht.
  • In 2 umfaßt eine Isolationsschicht-Brennvorrichtung 5 Haspeln 8a und 8b, Filze 7a und 7b zum Aufbringen einer Isolationsfilmbasis und einen Brennofen 6. Durch Verwendung der in 2 gezeigten Isolationsschicht-Brennvorrichtung 5 entsteht in der in 3 gezeigten Weise auf dem Oxidsupraleitdraht eine Isolationsschicht 4 (siehe 1). 3 ist eine schematische Ansicht, in welcher der Brennvorgang für eine Isolationsschicht erläutert ist.
  • In 3 läuft ein bandförmiger Oxidsupraleitdraht 9 von der linken Seite von 3 über die Haspel 8a und läuft zwischen die mit einer Isolationsfilmbasis getränkten Filze 7a und 7b. Dabei werden die Filze 7a und 7b gegen die vorderen und hinteren Flächen des Oxidsupraleitdrahtes 9 gedrückt, und dadurch wird die Isolationsfilmbasis über die gesamten vorderen und hinteren Oberflächen des Oxidsupraleitdrahtes 9 aufgebracht.
  • Danach tritt der Oxidsupraleitdraht 9 ins Innere des Brennofens 6 ein und wird einer Wärmebehandlung in dem Brennofen 6 unterworfen. Durch die Wärmebehandlung wird eine Isolationsschicht gebrannt.
  • Der durch den Brennofen 6 hindurchgeführte Oxidsupraleitdraht 9 wird auf die Haspel 8b gewickelt, so daß sich die Laufrichtung derselben um fast 180° ändert. Der Oxidsupraleitdraht 9 läuft unter dem Brennofen 6 und den Filze 7a und 7b hindurch, wird erneut auf die Haspel 8a gewickelt, um damit wieder seine Laufrichtung zu ändern, und durchläuft erneut die Filze 7a und 7b sowie den Brennofen 6. Auf diese Weise werden der Aufbringvorgang für die Isolationsfilmbasis und der Brennvorgang für die Isolationsschicht wiederholt.
  • Während des in 3 gezeigten Isolationsschicht-Brennvorgangs werden das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und das Brennen viermal wiederholt. Der Oxidsupraleitdraht 9, welcher das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und das Brennen der Isolationsschicht in viermaliger Wiederholung erfahren hat, wird in der von einem leeren Pfeil gezeigten Weise in Richtung zur rechten Seite der Fig. herausgezogen.
  • Auf den Oxidsupraleitdraht 9 wird eine Spannung T in Längsrichtung aufgebracht. Vorzugsweise beträgt diese auf den Oxidsupraleitdraht 9 aufzubringende Spannung T weniger als 100 MPa bei Zimmertemperatur. Vorzugsweise beträgt die auf den Oxidsupraleitdraht 9 in einer Hochtemperatur-Atmosphäre wie dem Brennofen 6 aufzubringende Spannung T weniger als 20 MPa. Vorzugsweise beträgt die Biegebeanspruchung, die als Verhältnis der Dicke des Oxidsupraleitdrahtes 9 zu einem Durchmesser D der Haspeln 8a und 8b (dem doppelten Krümmungsradius beim Biegen des Oxidsupraleitdrahtes 9) (siehe 2) definiert ist, weniger als 0,2%.
  • Während eines solchen Isolationsschicht-Brennvorgangs in dem Herstellungsverfahren für den Oxidsupraleitdraht wird verhindert, daß in dem Oxidsupraleitdraht 9 eine zu große mechanische Verspannung eintritt, indem die auf den Oxidsupraleitdraht 9 aufzubringende Spannung T und die Biegebeanspruchung festgelegt werden. Infolgedessen wird verhindert, daß sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes 9 selbst nach dem Isolationsschicht-Brennvorgang verschlechtern. Kurz gesagt, es kann die Abnahme der kritischen Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes 9, die auf den Brennvorgang für die Isolationsschicht zurückzuführen ist, verhindert werden.
  • In der Beschreibung des in 3 gezeigten Brennvorgangs für die Isolationsschicht werden das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und das Brennen vier Mal wiederholt. Jedoch erhält man dann, wenn die auf den Oxidsupraleitdraht 9 aufzubringende Spannung T und die Biegebeanspruchung innerhalb der oben beschriebenen Wertbereiche eingestellt werden, und selbst wenn das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und das Brennen in der in 4 gezeigten Weise fünf Mal in dem Aufbringvorgang für die Isolationsschicht wiederholt werden, Vorteile ähnlich denjenigen in dem in 3 gezeigten Isolationsschicht-Aufbringvorgang. 4 ist eine schematische Ansicht, in der eine Modifizierung des in 3 gezeigten Isolationsschicht-Aufbringvorgangs für eine Isolationsschicht erläutert ist.
  • (BEISPIEL 1)
  • In einem Beispiel der vorliegenden Erfindung stellten die hier auftretenden Erfinder mit dem in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Herstellungsverfahren einen Oxidsupraleitdraht her, der auf Bismut basierende supraleitende Filamente 1 (siehe 1), eine erste Abdeckschicht 2 aus Silber, so daß sie als Matrix dient (siehe 1), und eine zweite Abdeckschicht 3 aus einer Silberlegierung mit einem Mangangehalt von 0,5 Gew.-% umfaßt, so daß sie als Abdeckschicht dient (siehe 1). Der kritische Strom des Oxidsupraleitdraht betrug 30 A. Die Dicke des Oxidsupraleitdrahtes betrug 0,24 mm.
  • Mit dem in 3 gezeigten Isolationsschicht-Brennvorgang wurde eine Isolationsschicht 4 ausgebildet. Insbesondere wurde der in 3 gezeigte Isolationsschicht-Brennvorgang, bei dem das Aufbringen einer Isolationsfilmbasis und ein Brennvorgang viermal wiederholt wurden, zweimal wiederholt. Infolgedessen betrug die Dicke der Isolationsschicht 4 10 µm. Bei diesem Isolationsschicht-Brennvorgang betrug die auf den Oxidsupraleitdraht 9 aufgebrachte Spannung T (siehe 3) 20 MPa, und der Durchmesser D der Haspeln 8a und 8b betrug 90 mm. Die Biegebeanspruchung, die als Verhältnis der Dicke des Oxidsupraleitdrahtes zu dem Durchmesser der Haspeln 8a und 8b definiert ist, betrug 0,27%. Diese Biegebeanspruchung ist kleiner als die kritische Biegebeanspruchung, die man in der später beschriebenen Weise mit der Zusammensetzung der Abdeckschichten bei der Ausführung erhält. Die Brenntemperatur in dem Brennofen 6 war im Bereich von 300°C bis 350°C eingestellt, und als Isolationsschicht 4 wurde ein Polyvinyl-Formalharz verwendet.
  • Nach einem solchen Isolationsschicht-Brennvorgang wurde die kritische Stromdichte des Oxidsupraleitdrahtes mit 30 A gemessen, die nicht niedriger als die vor dem Isolationsschicht-Brennvorgang gemessene war. Die Stehspannung der Isolationsschicht 4 auf der flachen Oberfläche des Drahtes betrug 3 kV. Bei einer Durchgangsprüfung an dem Oxidsupraleitdraht wurde keine Verschlechterung der Eigenschaften desselben festgestellt. In einem solchen Fall, in welchem die erste Abdeckschicht 2 kein Antimon enthält, weist die zweite Abdeckschicht vorzugsweise einen Mangangehalt im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% auf.
  • Auch wenn die erste Abdeckschicht 2 kein Antimon enthält, kann auf Grund des obigen Mangangehalts in sicherer Weise verhindert werden, daß Mangan in die supraleitenden Filamente 1 diffundiert und eindringt. Dadurch kann in sicherer Weise verhindert werden, daß sich die Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes verschlechtern.
  • Zwar wurde der Durchmesser D der Haspeln 8a und 8b auf 90 mm eingestellt, er kann jedoch auf einen größeren Wert eingestellt werden. Da sich die Biegebeanspruchung des Oxidsupraleitdrahtes 9 durch eine Vergrößerung des Durchmessers D der Haspeln 8a und 8b vermindern läßt, kann eine Verschlechterung der Supraleiteigenschaften zuverlässiger verhindert werden.
  • Durch Einstellen der auf den Oxidsupraleitdraht 9 aufzubringenden Spannung auf 20 MPa oder weniger wird das Auftreten einer zu großen mechanischen Verspannung in den supraleitenden Filamenten 1 des Oxidsupraleitdrahtes 9 selbst in einem Hochtemperaturmilieu, beispielsweise während des Brennens in dem Brennofen 6, verhindert. Infolgedessen kann eine Verschlechterung der Supraleiteigenschaften des Oxidsupraleitdrahtes verhindert werden.
  • Wenn das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und der Brennvorgang vier Mal in einem Verfahren wie bei dem Beispiel wiederholt werden, läßt sich die auf den Oxidsupraleitdraht 9 aufzubringende Spannung T in einfacher Weise vermindern.
  • Als Vergleichsbeispiel wurde ein bandförmiger Oxidsupraleitdraht hergestellt, der auf Bismut basierende, supraleitende Oxidfilamente und eine Deckschicht aus Silber umfaßte. Der kritische Strom des Oxidsupraleitdrahtes betrug 30 A. Die Dicke des Oxidsupraleitdrahtes betrug 0,24 mm, das ist die gleiche wie diejenige des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der obigen Ausführungsform.
  • Der Oxidsupraleitdraht wurde einem Isolationsschicht-Brennvorgang ähnlich demjenigen bei dem Verfahren zum Herstellen des Oxidsupraleitdrahtes gemäß dem Beispiel der vorliegenden Erfindung unterworfen. Insbesondere wurde der in 3 gezeigte Isolationsschicht-Brennvorgang ausgeführt, bei dem das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und der Brennvorgang vier Mal wiederholt wurden. Dabei betrug die auf den Oxidsupraleitdraht aufgebrachte Spannung 20 MPa, und der Durchmesser D der Haspeln 8a und 8b betrug 90 mm. Die Biegebeanspruchung betrug 0,27%. Die Brenntemperatur in dem Brennofen 6 war im Bereich von 300°C bis 350°C eingestellt, und als Isolationsschicht 4 wurde ein Polyvinyl-Formalharz verwendet.
  • Infolgedessen konnte eine 10 µm dicke Isolationsschicht gebildet werden. Nach dem Bilden der Isolationsschicht wurde jedoch der kritische Strom des Oxidsupraleitdrahtes mit 3 A gemessen, der niedriger als die vor der Bildung der Isolationsschicht gemessenen 30 A ist.
  • Bei einem anderen Vergleichsbeispiel wurde ein Oxidsupraleitdraht hergestellt, der supraleitende Oxidfilamente 1 aus einem auf Bismut basierenden Oxidsuperleiter (siehe 1), eine erste Deckschicht 2 aus einer Silberlegierung mit einem Antimongehalt von 0,5 Gew.-% (siehe 1) und eine zweite Deckschicht 3 umfaßte, die aus einem Silber mit einem Mangangehalt von 1,0 Gew.-% bestand. Der kritische Strom des Oxidsupraleitdrahtes betrug 20 A. Die Dicke des Oxidsupraleitdrahtes betrug 0,24 mm.
  • Der Oxidsupraleitdraht wurde einem Isolationsschicht-Brennvorgang unterworfen, bei dem das Aufbringen der Isolationsfilmbasis und ein Brennvorgang acht Mal wiederholt wurden. Dabei betrug der Durchmesser der Haspeln 8a und 8b der Isolationsschicht-Brennvorrichtung 90 mm. Die Biegebeanspruchung betrug 0,27%. Die auf den Oxidsupraleitdraht aufgebrachte Spannung betrug 90 MPa, und die Brenntemperatur in dem Brennofen lag im Bereich von 300°C bis 350°C. Als Material für die Isolationsschicht wurde ein Polyvinyl-Formalharz verwendet.
  • Dabei wird sogar bei dem Brennvorgang in dem Brennofen eine hohe Spannung von 90 MPa auf den Oxidsupraleitdraht aufgebracht. Aus diesem Grund liegt die Spannung von 90 MPa, die in einem Hochtemperaturmilieu auf den Oxidsupraleitdraht aufzubringen ist, außerhalb des bei dem Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes gemäß der vorliegenden Erfindung festgelegten Spannungsbereichs. Infolgedessen wurde der kritische Strom des Oxidsupraleitdrahtes nach dem Isolationsschicht-Brennvorgang mit 4 A gemessen, das ist merklich weniger als der kritische Strom von 20 A, der vor der Bildung der Isolationsschicht gemessen wurde.
  • Im Gegensatz zu den Vergleichsbeispielen, bei denen der kritische Strom abnahm, wurde bei dem Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung keine Verschlechterung der Supraleiteigenschaften wie beispielsweise die Abnahme des kritischen Stroms bewirkt. Das heißt, daß gemäß der vorliegenden Erfindung Probleme wie die Abnahme des kritischen Stroms des Oxidsupraleitdrahtes nicht einmal nach dem oben beschriebenen Isolationsschicht-Brennvorgang entstehen.
  • Bei dem Oxidsupraleitdraht gemäß der vorliegenden Erfindung wurden die kritische Zugspannung (Spannung) und die kritische Biegebeanspruchung gemessen, welche den kritischen Strom bei dem Isolationsschicht-Brennvorgang nicht absenken, wobei der Mangangehalt (die Mn-Konzentration) der zweiten Abdeckschicht 3 (siehe 1) verändert wurde. Als Daten zu der Zugspannung wurden die Zugspannungen bei Zimmertemperatur und bei hoher Temperatur (300C) gemessen. Die Meßergebnisse sind in 5 gezeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Mn-Konzentration der zweiten Abdeckschicht des Oxidsupraleitdrahtes, der kritischen Zugspannung und der kritischen Biegebeanspruchung zeigt. 5 zeigt, daß die kritische Zugspannung und die kritische Biegebeanspruchung zunehmen, wenn die Mangankonzentration zunimmt.
  • Bei dem obigen Beispiel beträgt die Mn-Konzentration der zweiten Abdeckschicht 0,5%, und die kritische Biegebeanspruchung beträgt dabei in der in 5 gezeigten Weise 0,33%. Dagegen beträgt die Biegebeanspruchung bei dem Beispiel in der oben beschriebenen Weise 0,27% und ist kleiner als die oben beschriebene kritische Biegebeanspruchung. Das zeigt ebenfalls, daß sich mit dem Beispiel gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verschlechterung der Supraleiteigenschaften verhindern läßt.
  • (BEISPIEL 2)
  • Die hier auftretenden Erfinder stellten Proben her, die sich im Material und der Dicke der zweiten Abdeckschicht 3, die als Abdeckschicht dient, in der in Tabelle 1 gezeigten Weise unterschieden. Tabelle 1
    Beispiel 1 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3
    Supraleiter-Material Bi-2223-Phase Bi-2223-Phase Bi-2223-Phase Bi-2223-Phase
    Anzahl der Filamente 61 61 61 61
    Material der Matrix (erste Abdeckschicht) Ag Ag Ag Ag
    Material der Abdeckschicht (zweite Abdeckschicht) Ag-0,3 Gew.-% Mn Ag-0,3 Gew.-% Mn Ag Ag
    Drahtlänge 3,8 mm 3,8 mm 3,8 mm 3,8 mm
    Drahtbreite 0,24 mm 0,24 mm 0,24 mm 0,24 mm
    Dicke der Abdeckschicht (zweite Abdeckschicht) 40 µm 55 µm 40 µm 55 µm
    Kritischer Strom (77K, eigenmagnetisches Feld) 60 A 50 A 60 A 50 A
    Anzahl der Auswölbungen nach dem Sintern 0 100 oder mehr 0 20
    Anzahl der Auswölbungen nach dem Eintauchen in flüssigen Stickstoff über etwa 2 Min. und dem Hindurchlauf eines Stroms von etwa 70 A 0 100 oder mehr 50 20
  • In Tabelle 1 wurde ein Pulver-im-Rohr-Verfahren, das bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, generell als Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung und gemäß Vergleichsbeispielen 1 bis 3 verwendet. Insbesondere wurde durch Mischen von Bi2O3, PbO, SrCO3, CaCO3 und CuO ein gemischtes Pulver hergestellt, so daß das Zusammensetzungsverhältnis (Atomverhältnis) von Bi-Pb:Sr:Ca:Cu gleich 1,8:0,4:2:2.3 betrug. Das gemischte Pulver wurde bei 700°C bis 850°C mehrmals einer Wärmebehandlung und einer Pulverisierung unterworfen, wodurch ein Vorläuferpulver entstand. Das Vorläuferpulver wurde in ein erstes Rohr aus Silber gefüllt, das als erstes rohrartiges Element diente, so daß es zur ersten Abdeckschicht 2 wurde. Anschließend wurde das mit dem Vorläuferpulver befüllte erste Rohr aus Silber durch Drahtziehen verengt. Danach wurde das verengte erste Rohr aus Silber auf eine geeignete Länge geschnitten. Eine vorgegebene Anzahl (einundsechzig) von ersten mithin zugeschnittenen Rohren aus Silber wurde gebündelt und in ein aus Silber oder einer Silber-Mangan-Legierung bestehendes zweites Rohr eingeführt, das als zweites rohrartiges Element diente, so daß es zu einer zweiten Abdeckschicht 3 wurde, welche die in Tabelle 1 gezeigte Zusammensetzung aufwies. Dann wurde das zweite Rohr aus Silber oder Rohr aus der Silber-Mangan-Legierung durch Drahtziehen auf Feinmaß gebracht, wodurch ein mehradriger Draht mit einem Durchmesser von 1,29 mm entstand. Der mehradrige Draht wurde zu einem bandförmigen Draht mit rechteckigem Querschnitt gewalzt. Die Länge des bandförmigen Drahtes betrug 3,8 mm, und die Breite (die Dicke eines flachen Abschnitts des bandförmigen Drahtes) betrug 0,24 mm. Danach wurde der bandförmige Draht fünf Stunden lang bei 845°Cgesintert. Durch den Sintervorgang wurde aus dem Vorläuferpulver ein Oxidsuperleitdraht geformt. Auf diese Weise wurden die Proben im Beispiel und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 gewonnen. Die Länge der Proben betrug annähernd 1 km. Die Proben wurden jeweils einer Prüfung auf nach dem Sintern auftretende Auswölbungen, einer Messung des kritischen Stroms und einer Untersuchung des Auswölbungszustands nach dem Eintauchen der Proben in flüssigen Stickstoff und dem Hindurchleiten von Strom unterzogen. Die Ergebnisse derselben sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Wie aus Tabelle 1 hervorgeht, traten nach dem Sintern Auswölbungen in den Vergleichsbeispielen 1 und 3 auf. Das ist so, weil Gas, das mit einer Reaktion erzeugt wird, mit der während des Sintervorgangs ein Oxidsupraleiter hergestellt wird, nicht ausreichend die dicke zweite Abdeckschicht 3 von 55 µm Dicke in den Vergleichsbeispielen 1 und 3 durchlaufen kann.
  • Im Vergleichsbeispiel 2 kam es nach dem Sintern nicht zu einer Auswölbung. Das scheint so zu sein, weil die Dicke der Abdeckschicht von 40 µm ausreichend dünn ist, um den Hindurchlauf des oben beschriebenen Gases in ähnlicher Weise wie derjenigen in dem Beispiel zuzulassen. Nachdem die Probe von Vergleichsbeispiel 2 jedoch etwa 2 Minuten in flüssigen Stickstoff getaucht und ein Strom von annähernd maximal 70 A hindurchgeleitet worden war, entstanden viele Auswölbungen. Man kann denken, daß die Auswölbungen aus den folgenden Gründen entstanden. Das heißt, der flüssige Stickstoff tritt ins Innere des Drahtes ein, wenn der Draht in diesen eingetaucht wird. Der eintretende flüssige Stickstoff wird durch die Joulesche Wärme verdampft, welche durch den Hindurchlauf des Stroms erzeugt wird. Die aus Silber bestehende Abdeckschicht, die eine verhältnismäßig niedrigere Festigkeit im Vergleich zu derjenigen im Beispiel aufweist, wird durch den im Innern des Drahtes verdampften Stickstoff nach außen gedrückt. Auf diese Weise werden im Vergleichsbeispiel 2 viele Auswölbungen erzeugt.
  • Der Draht in dem Beispiel wurde durch die Anwendung des in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahrens mit einer Isolationsschicht 4 aus einem Polyvinyl-Formalharz versehen. 6 ist eine schematische Schnittansicht eines Oxidsupraleitdrahtes mit der Isolationsschicht 4 gemäß Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung. In 6 beträgt die Dicke t1 einer zweiten Abdeckschicht 3 an einem flachen Abschnitt der Probe in der in Tabelle 1 gezeigten Weise 40 µm. Da der flache Abschnitt einen großen Anteil der Oberfläche des bandförmigen Oxidsupraleitdrahtes ausmacht, wenn die Dicke der zweiten Abdeckschicht an dem flachen Abschnitt im Bereich von 10 µm bis 50 m liegt, können die oben beschriebenen Vorteile des Oxidsupraleitdrahtes gemäß der vorliegenden Erfindung sicherer bereitgestellt werden.
  • Es wurden Proben mit Isolationsschichten 4 unterschiedlicher Dicke t2 hergestellt. Die dielektrischen Ws-Durchschlagsspannungen der Isolationsschichten 4 der Proben wurden mit einem Folienverfahren gemessen. Einige der Proben, deren Isolationsschichten 4 Dicken von weniger als 5 µm aufwiesen, waren zum Zeitpunkt der Messung leitend. Die Proben mit einer Isolationsschicht 4 von 14 µm Dicke zeigten eine dielektrische Ws-Durchschlagsspannung mit einem Durchschnitt von 1100 V bis 1350 V.
  • (BEISPIEL 3)
  • Bei einem ähnlichen Herstellungsverfahren wie dem von Beispiel 2 wurden Proben von Oxidsupraleitdrähten hergestellt, die zweite Abdeckschichten 3 mit unterschiedlichen Dicken enthielten. Die technischen Daten der Proben ähneln mit Ausnahme der Dicke der zweiten Abdeckschichten 3 generell denen der Proben in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung (siehe Tabelle 1). Es wurden Messungen der kritischen Zugspannung vorgenommen, durch welche sich der kritische Strom, die kritische Stromdichte (Jc) und die Auftretensrate von Auswölbungen, die während eines Sintervorgangs zum Herstellen eines Oxidsupraleiters aus jeder Probe auftreten, nicht vermindern. Die Meßergebnisse sind in 7 gezeigt. 7 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen der Dicke der zweiten Abdeckschicht 3, der kritischen Zugspannung, der kritischen Stromdichte und der Auftretensrate von Auswölbungen während eines Sintervorgangs zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes zeigt.
  • 7 zeigt, daß in dem Sintervorgang viele Auswölbungen entstehen, wenn die Dicke der zweiten Abdeckschicht 3 größer als 50 µm ist. Wenn die zweite Abdeckschicht 3 eine Dicke von weniger als 10 µm aufwies, rissen diese in einem Probenherstellungsverfahren. Es ist auch gezeigt, daß dann, wenn die Dicke t1 des flachen Abschnitts der zweiten Abdeckschicht 3 im Bereich von 20 µm bis 40 µm liegt, wenige Auswölbungen in dem Sintervorgang erzeugt werden, sich eine hohe kritische Stromdichte aufrechterhalten läßt und man eine ausreichende kritische Zugspannung erhält. In 6 wurde der kürzeste Abstand zwischen einer Oberfläche 10 der zweiten Abdeckschicht 3 zu einem supraleitenden Oxidfilament 1 bei den Messungen annähernd als die Dicke der zweiten Abdeckschicht 3 verwendet.
  • Es versteht sich, daß die Ausführungsform und die Beispiele, die oben offenbart sind, in jeder Hinsicht als Beispiele gegeben werden, und daß diese nicht einschränkend sind. Es ist vorgesehen, daß der Umfang der Erfindung nicht durch die oben beschriebene Ausführungsform und die Beispiele, sondern durch die Ansprüche beschrieben ist.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Gemäß der Erfindung läßt sich auf diese Weise ein Oxidsupraleitdraht schaffen, der eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweist und die Bildung einer Isolationsschicht darin zuläßt, ohne die Supraleiteigenschaften zu verschlechtern. ÜBERSETZUNG DES TEXTES IN DEN ZEICHNUNGEN
    FIG. 5
    CRITICAL TENSILE STRESS (MPa) KRITISCHE ZUGSPANNUNG (MPa)
    Mn CONCENTRATION (wt.%) Mn-KONZENTRATION (Gew.-%)
    CRITICAL BENDING STRAIN AT ROOM TEMPERATURE KRITISCHE BIEGEBEANSPRUCHUNG BEI ZIMMERTEMPERATUR
    CRITICAL TENSILE STRESS (300°C) KRITISCHE ZUGSPANNUNG (300C)
    CRITICAL BENDING STRAIN (ROOM TEMPERATURE) KRITISCHE BIEGEBEANSPRUCHUNG (ZIMMERTEMPERATUR)
    FIG. 7
    CRITICAL TENSILE STRESS (MPa) KRITISCHE ZUGSPANNUNG (MPa)
    THICKNESS OF SECOND COATING LAYER (µm) DICKE DER ZWEITEN ABDECKSCHICHT (µm)
    EXPANSION RATE (/km) DEHNUNGSRATE (/km)
    CRITICAL TENSILE STRESS (300°C) KRITISCHE ZUGSPANNUNG (300C)

Claims (25)

  1. Oxidsupraleitdraht umfassend: – ein supraleitendes Oxidfilament (1), – eine Matrix (2), die aus Silber besteht und so plaziert ist, daß sie das supraleitende Oxidfilament einschließt, – eine Abdeckschicht (3), die Silber und Mangan enthält und so plaziert ist, daß sie die Matrix einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß – die Abdeckschicht (3) eine Dicke von 10 µm bis 50 µm besitzt und – der Supraleitdraht ferner eine Isolationsschicht (4) umfaßt, die so plaziert ist, daß sie die Abdeckschicht einschließt.
  2. Oxidsupraleitdraht nach Anspruch 1, wobei die Abdeckschicht (3) 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mangan enthält.
  3. Oxidsupraleitdraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix (2) Silber und Antimon enthält.
  4. Oxidsupraleitdraht nach Anspruch 3, wobei die Matrix (2) 0,1 bis 0,5 Gew.-% Antimon enthält und die Abdeckschicht (3) 0,5 bis 1,0 Gew.-% Mangan enthält.
  5. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mangan in Form von Oxidpartikeln in der Abdeckschicht (3) dispergiert ist.
  6. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mangan in Form einer festen Lösung in der Abdeckschicht (3) vorliegt.
  7. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Dicke der Abdeckschicht (3) im Bereich von 20 µm bis 40 µm liegt.
  8. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Oxidsupraleitdraht wie ein Band mit einem flachen Abschnitt geformt ist.
  9. Oxidsupraleitdraht nach Anspruch 8, wobei die Dicke (t1) der Abdeckschicht (3) im Bereich des genannten flachen Abschnittes in der Größenordnung von 10 µm bis 50 µm liegt.
  10. Oxidsupraleitdraht nach Anspruch 9, wobei die Dicke (t1) der Abdeckschicht (3) im Bereich des flachen Abschnittes in der Größenordnung von 20 µm bis 40 µm liegt.
  11. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dicke (t2) der Isolationsschicht (4) im Bereich von 5 µm bis 100 µm liegt.
  12. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Isolationsschicht (4) Harz enthält.
  13. Oxidsupraleitdraht nach Anspruch 12, wobei das Harz ein Formalharz ist.
  14. Oxidsupraleitdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das supraleitende Oxidfilament (1) ein auf Bismut basierendes supraleitendes Oxidfilament ist.
  15. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdraht umfassend: – einen Schritt des Vorbereitens eines Drahtes mit einem Pulver eines in einen Oxidsupraleiter zu sinternden Vorläufers, einer Matrix (2), die aus Silber besteht und so plaziert ist, daß sie das Pulver des Vorläufers einschließt, und einer Abdeckschicht (3), die Silber und 0,1 bis 0,5 Gew.-% Mangan enthält und so plaziert ist, daß sie die Matrix einschließt, – einem Sinterschritt des Bildens eines Oxidsupraleiters aus dem Pulver des Vorläufers durch Erhitzen des Drahtes und – einem Beschichtungsschritt des Bildens einer Isolationsschicht (4) auf der äußeren Oberfläche der Abdeckschicht (3) derart, daß sie die Abdeckschicht (3) in einem Zustand einschließt, in welchem eine Zuspannung in der Längsrichtung auf den Draht mit dem Oxidsupraleiter ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – die Dicke der Abdeckschicht (3) in dem Vorbereitungsschritt im Bereich von 10 µm bis 50 µm liegt.
  16. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix (2) Silber und 0,1 bis 0,5 Gew.-% Antimon enthält.
  17. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Vorbereitungsschritt umfaßt: – einen Schritt des Einfüllens des Pulvers des Vorläufers in ein erstes rohrartiges Element, das die Matrix (2) werden soll, – einen Schritt des Ziehens des mit dem Pulver des Vorläufers gefüllten ersten rohrartigen Elementes, – einen Schritt des Plazierens des verengten ersten rohrartigen Elementes in einem zweiten rohrartigen Element, das die Abdeckschicht (3) werden soll, und – einen Schritt des Ziehens des zweiten rohrartigen Elementes mit dem darin plazierten verengten rohrartigen Element.
  18. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Anspruch 15, 16 oder 17, wobei die Dicke der Abdeckschicht (3) in dem Vorbereitungsschritt im Bereich von 20 µm bis 40 µm liegt.
  19. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei der Draht wie ein Band mit einem flachen Abschnitt in dem Vorbereitungsschritt geformt wird.
  20. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Anspruch 19, wobei die Dicke (t1) der Abdeckschicht (3) im Bereich des flachen Abschnittes in der Größenordnung von 10 µm bis 50 µm liegt.
  21. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Anspruch 20, wobei die Dicke (t1) der Abdeckschicht (3) im Bereich des flachen Abschnittes in der Größenordnung von 20 µm bis 40 µm liegt.
  22. Verfahren zum Herstellen eines supraleitenden Oxiddrahtes nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei die Dicke (t2) der Isolationsschicht (4) in dem Beschichtungsschritt in der Größenordnung von 5 µm bis 100 µm liegt.
  23. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die Isolationsschicht (4) Harz enthält.
  24. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Anspruch 23, wobei das Harz ein Formalharz ist.
  25. Verfahren zum Herstellen eines Oxidsupraleitdrahtes nach Ansprüche 15 bis 24, wobei der Oxidsupraleiter ein auf Bismut basierender Oxidsupraleiter ist.
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