ES2273285T3 - Procedimiento de fabricacion de un funda electricamente y mecanicamente estructurante sobre un coductor electrico. - Google Patents

Procedimiento de fabricacion de un funda electricamente y mecanicamente estructurante sobre un coductor electrico. Download PDF

Info

Publication number
ES2273285T3
ES2273285T3 ES04767829T ES04767829T ES2273285T3 ES 2273285 T3 ES2273285 T3 ES 2273285T3 ES 04767829 T ES04767829 T ES 04767829T ES 04767829 T ES04767829 T ES 04767829T ES 2273285 T3 ES2273285 T3 ES 2273285T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
conductor
ceramic
precursor
heat treatment
procedure according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES04767829T
Other languages
English (en)
Inventor
Alexandre Puigsegur
Francoise Rondeaux
Eric Prouzet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Application granted granted Critical
Publication of ES2273285T3 publication Critical patent/ES2273285T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06Insulating conductors or cables
    • H01B13/16Insulating conductors or cables by passing through or dipping in a liquid bath; by spraying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0016Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for heat treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Manufacturing Of Electric Cables (AREA)

Abstract

Procedimiento de fabricación de una funda eléctricamente aislante y mecánicamente estructurante sobre un conductor (2) eléctrico, particularmente un conductor de metal no superconductor, un conductor de metal superconductor o un conductor de precursor de superconductor, comprendiendo este procedimiento las etapas de: - formar un precursor (10) de cerámica en forma de una disolución fluida, siendo este precursor (10) de cerámica un líquido constituido por una disolución que comprende agua, frita de vidrio y una arcilla en suspensión en el agua, - formar un revestimiento del conductor con este precursor de cerámica, y - tratar térmicamente este revestimiento, siendo este tratamiento térmico apto para formar la cerámica a partir del precursor de cerámica, caracterizándose este procedimiento porque en la etapa de formar un precursor de cerámica dicho líquido no comprende ningún elemento orgánico.

Description

Procedimiento de fabricación de una funda eléctricamente aislante y mecánicamente estructurante sobre un conductor eléctrico.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una funda eléctricamente aislante y mecánicamente estructurante sobre un conductor eléctrico.
La invención permite obtener un conductor eléctricamente aislado, utilizable en una amplia gama de temperaturas y más particularmente a temperaturas muy bajas, inferiores o iguales a 4,2 K, que corresponden al dominio de explotación de los imanes superconductores que se utilizan para generar fuertes campos magnéticos.
La invención se aplica por tanto especialmente a la fabricación de tales imanes superconductores.
También se aplica a la fabricación de piezas polares de motores eléctricos.
Estado de la técnica anterior
Ya se conocen electroimanes superconductores, fabricados a partir de aleaciones de tipo Nb_{3}Sn. Las aleaciones de este tipo pueden producir intensos campos magnéticos, que van hasta 24 teslas, lo que les da una ventaja cierta sobre las aleaciones de tipo NbTi, empleadas habitualmente en los electroimanes de este tipo.
Sin embargo, las características de Nb_{3}Sn hacen que su puesta en práctica sea delicada ya que, al contrario que NbTi que es una aleación muy dúctil y fácil de extrudir, es delicado fabricar compuestos de múltiples filamentos de Nb_{3}Sn.
En efecto, Nb_{3}Sn es un material intermetálico policristalino que, para formarse, debe someterse a un largo tratamiento térmico que puede llegar a hasta 3 semanas a temperaturas de 600ºC a 720ºC bajo atmósfera inerte. Una vez tratado, se vuelve frágil y sus propiedades superconductoras son muy sensibles a cualquier deformación mecáni-
ca.
Así, cuando se desea fabricar un electroimán a partir de la aleación de Nb_{3}Sn, resulta necesario conformar el bobinado del electroimán con un cable conformado con ayuda de un "precursor" de esta aleación y someterlo posteriormente a un tratamiento, es decir un ciclo térmico, que permite la formación de Nb_{3}Sn.
Este tratamiento también se denomina "reacción" a continuación en esta descripción y el cable formado con ayuda de un precursor de Nb_{3}Sn se denomina "cable sin reaccionar" (en ingles: "non-reacted cable").
La puesta en práctica del aislamiento eléctrico del cable es particularmente delicada ya que, para este aislamiento, es difícil utilizar un material clásico, de tipo orgánico. En efecto, un material de este tipo no resiste un tratamiento térmico en cuyo transcurso la temperatura supera los 600ºC.
Se hace referencia al documento siguiente:
WO 03/010781A invención de Jean-Michel Rey, Sandrine Marchant, Arnaud Devred y Eric Prouzet.
Este documento describe un procedimiento de fabricación de una funda eléctricamente aislante y mecánicamente estructurante sobre un conductor eléctrico y propone el empleo de una disolución gelificada, que contiene un aglutinante orgánico, para la deposición de un precursor de cerámica ya sea directamente sobre el conductor que va a aislarse o sobre una cinta que sirve para rodear a este conductor.
Sin embargo, el empleo de un gel precisa el uso de un ácido para generar este gel. Además, la presencia de un aglutinante orgánico no es deseable ya que puede conducir a la creación de residuos carbonados que son fatales para las propiedades aislantes de la cerámica. Por tanto este efecto indeseable necesita una fase de eliminación del aglutinante orgánico.
Se hace referencia igualmente al documento siguiente:
US 6 387 852 B, E. Celik, Y. Hascicek e I. Mutlu.
Este documento describe un procedimiento para recubrir superconductores de un aislante eléctrico. Sin embargo, este procedimiento utiliza igualmente una disolución sol-gel que necesita óxidos y disolventes orgánicos, es decir, isopropanol y acetil-acetona, para formar el precursor de cerámica.
Descripción de la invención
La presente invención tiene como objetivo solucionar los inconvenientes anteriores.
En la invención, no se utiliza ningún aglutinante orgánico y la suspensión que sirve para la formación del precursor cerámico no es un gel sino una disolución fluida sin ningún elemento orgánico.
El procedimiento objeto de la invención conduce a una simplificación de las composiciones empleadas para su puesta en práctica y a una separación neta de las fases de elaboración del conductor aislado, tal como se verá a continuación.
De manera precisa, la presente invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de una funda eléctricamente aislante y mecánicamente estructurante sobre un conductor eléctrico, en particular un conductor de metal no superconductor, un conductor de metal superconductor o un conductor de precursor de superconductor, caracterizándose este procedimiento porque comprende las etapas de:
- formación de un precursor de cerámica en forma de una disolución fluida, siendo este precursor de cerámica un líquido constituido por una disolución que comprende agua, frita de vidrio y una arcilla en suspensión en el agua, sin ningún elemento orgánico,
- formación de un revestimiento del conductor con este precursor de cerámica, y
- tratamiento térmico de este revestimiento, siendo este tratamiento térmico apto para formar la cerámica a partir del precursor de cerámica.
Preferiblemente, la arcilla se selecciona del grupo de las esmectitas y, en este grupo, se selecciona preferiblemente la montmorillonita.
Según un modo de realización preferido de la invención, la disolución comprende, en porcentaje en masa, del 35% al 50% de agua, del 8% al 15% de arcilla y del 35% al 55% de frita de vidrio.
Según un primer modo de realización particular del procedimiento objeto de la invención, el conductor es de precursor de un superconductor, particularmente Nb_{3}Sn, y se realiza un tratamiento térmico global de este conductor dotado del revestimiento, siendo este tratamiento térmico global apto para formar el superconductor y la cerámica.
Según un segundo modo de realización particular, el conductor es o bien de metal no superconductor o bien de metal superconductor y se realiza un tratamiento térmico de este conductor dotado del revestimiento, siendo este tratamiento térmico apto para formar la cerámica.
Según un modo de realización particular de la invención, la etapa de formación del revestimiento comprende una etapa de deposición del precursor de cerámica sobre una cinta de fibras y después una etapa de disposición de la cinta dotada del precursor de cerámica alrededor del conductor.
En este caso, se produce un tratamiento superficial de la cinta por el precursor de cerámica y las fibras pueden estar fabricadas de un material seleccionado entre vidrio de tipo E, vidrio de tipo C, vidrio de tipo R, vidrio de tipo S2, sílice pura, una alúmina y un aluminosilicato.
Preferiblemente, la cinta de fibras se desencola previamente, por ejemplo de manera térmica o química.
Según un modo de realización particular del procedimiento objeto de la invención, se conforma el conductor dotado del revestimiento, antes de la etapa de tratamiento térmico apto para formar la cerámica.
Para conformar el conductor, puede bobinarse por ejemplo este conductor (dotado del revestimiento), antes de la etapa de tratamiento térmico apto para formar la cerámica.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se comprenderá mejor con la lectura de la descripción de los ejemplos de realización facilitados a continuación en el presente documento, a título puramente indicativo y de ningún modo limitativo, haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los que:
- la figura 1 ilustra esquemáticamente etapas de un modo de realización particular del procedimiento objeto de la invención,
- la figura 2 ilustra esquemáticamente una aplicación particular de la invención, y
- las figuras 3 y 4 muestran curvas de fluencia de las suspensiones cerámicas que tienen composiciones diferentes.
Descripción detallada de modos de realización particulares
La técnica de aislamiento eléctrico propuesta en la presente invención permite depositar un enfundado cerámico sobre un cable conductor sin reaccionar (fabricado de un precursor de Nb_{3}Sn), antes de conformar una bobina de imán superconductor.
El enfundado cerámico reacciona simultáneamente durante el ciclo térmico necesario para la formación del superconductor Nb_{3}Sn y contribuye así al aislamiento eléctrico y a la cohesión mecánica de la bobina (función estructurante).
Con el fin de facilitar la explotación industrial del procedimiento de aislamiento, las fases de preparación del precursor de cerámica, de preparación de la funda cerámica (por ejemplo mediante tratamiento superficial de una cinta de fibras de vidrio) y de enfundado del cable conductor (envoltura) son distintas.
El enfundado cerámico del conductor debe presentar ciertas propiedades para garantizar el buen funcionamiento del cable superconductor que se formará finalmente. Este enfundado debe:
\bullet garantizar el aislamiento eléctrico del cable conductor,
\bullet garantizar una cohesión mecánica a la bobina resultante de la conformación del conductor aislado,
\bullet mantener una buena resistencia mecánica en un intervalo de temperaturas que va de la temperatura ambiente (aproximadamente 300 K) hasta 1,6 K, y
\bullet presentar si es posible una cierta porosidad con el fin de permitir la difusión de helio hasta la superficie del conductor para las aplicaciones relativas a los imanes superconductores.
En un ejemplo de la invención, la elaboración de un cable superconductor de Nb_{3}Sn eléctricamente aislado se realiza en varias fases bien diferenciadas, es decir:
- preparación de una suspensión que forma un precursor de cerámica,
- fabricación de un enfundado cerámico mediante tratamiento superficial de una cinta de fibras de vidrio por medio de esta suspensión,
- enfundado, por medio de esta cinta, de un cable conductor constituido por de un precursor de Nb_{3}Sn sin reaccionar,
- formación de una bobina a partir del cable conductor así enfundado, y
- realización de un ciclo térmico necesario para la reacción del precursor de Nb_{3}Sn. Este ciclo térmico realiza simultáneamente la transformación del precursor de Nb_{3}Sn en superconductor y del revestimiento de precursor cerámico en cerámica.
Se obtiene así una bobina superconductora de Nb_{3}Sn eléctricamente aislada y que tiene una cohesión mecánica.
A continuación se explica la preparación de un precursor de cerámica.
La disolución utilizada en la invención para la formación de este precursor no tiene ningún componente orgánico, especialmente de tipo aglutinante, para evitar la formación de residuos carbonados que se sabe que son fatales para un buen aislamiento eléctrico.
Esta disolución es preferiblemente una mezcla ternaria de una arcilla de tipo montmorillonita, de frita de vidrio y de agua, que forman una suspensión cerámica.
En un ejemplo, la montmorillonita utilizada está producida por la empresa Arvel SA con denominación comercial Expans.
Esta arcilla permite conferir la plasticidad necesaria a la cinta impregnada que se utilizará durante el enfundado del cable conductor (fabricado a partir de un precursor de la aleación Nb_{3}Sn). Además, permite radios de curvatura del orden de 2 mm para la cinta de enfundado.
Por comparación con otras arcillas, su alto poder plastificante permite reducir la cantidad utilizada y aumentar proporcionalmente la frita de vidrio.
La frita de vidrio utilizada está fabricada por la empresa Johnson & Mattey, con la referencia 2495F. Su punto de fusión es de 538ºC.
\global\parskip0.950000\baselineskip
La frita de vidrio es un elemento fusible que contribuye a la cohesión del aislamiento cerámico tras el tratamiento térmico.
El agua permite ajustar la viscosidad de la suspensión.
Al final de la presente descripción, se ha considerado el comportamiento reológico de dos composiciones particulares de la suspensión cerámica. Tal como se indica, las condiciones experimentales son tales que se sitúan en el régimen descrito por el inicio de las curvas de comportamiento.
Se calientan la arcilla y la frita de vidrio a 100ºC durante 12 horas en una estufa para eliminar los eventuales restos de humedad. Luego se trituran los dos polvos de arcilla y de frita de vidrio hasta alcanzar una granulometría inferior a 20 \mum. A continuación se mezcla la frita de vidrio con el agua con un agitador magnético.
Entonces se somete la disolución resultante de esta mezcla a los efectos de un tubo de ultrasonidos de marca Bioblock Scientific, modelo Vibracell 72412, utilizado a una potencia de 300 vatios. Este tratamiento tiene como objetivo romper los eventuales agregados de partículas.
Después se deja la disolución con agitación durante 4 horas para permitir la estabilización del valor de su pH. Esta espera de la estabilización permite garantizar la reproductibilidad de las condiciones experimentales en la preparación del precursor de cerámica.
A continuación se incorpora la arcilla mediante adiciones sucesivas, lo que facilita el mezclado del conjunto, después vuelve a tratarse la suspensión obtenida con ayuda de un tubo de ultrasonidos con el fin de obtener una mezcla homogénea.
Se constata experimentalmente que se obtiene una gelificación de la suspensión.
Después se agita esta suspensión. Para ello, en el ejemplo descrito, se coloca sobre un agitador de rodillos durante 12 horas, en un frasco de polietileno que contiene una veintena de bolas de porcelana de 20 mm de diámetro. Gracias a esta técnica de agitación se obtiene una buena homogeneización de la disolución y se confiere a la suspensión un aspecto fluido.
En la práctica, la agitación rompe el proceso de gelificación constatado anteriormente.
La viscosidad reducida de la mezcla es necesaria para una buena impregnación de la cinta de fibras de vidrio que se utilizará para el enfundado del conductor.
Se constituye un volumen de aproximadamente 600 mililitros de mezcla para cada preparación.
Ahora se indica el dominio de composición de la suspensión.
En el precursor de cerámica, los porcentajes en masa pueden variar en los intervalos facilitados a continuación en el presente documento (por supuesto, debiendo ser la suma de los porcentajes igual al 100% para un precursor de cerámica dado):
\bullet del 35% al 50% para el agua,
\bullet del 35% al 55% para la frita de vidrio, y
\bullet del 8% al 15% para la arcilla de tipo montmorillonita.
A continuación se explica la fabricación del enfundado cerámico.
En el ejemplo descrito, la funda cerámica está constituida por una cinta de fibras de vidrio que está impregnada de la suspensión cerámica descrita anteriormente. Las fibras de esta cinta pueden ser de vidrio de tipo E, C, R o S2. Estas fibras también pueden ser de sílice pura, alúmina o aluminosilicato.
Antes de impregnarse, la cinta se somete a un tratamiento térmico (se mantiene a 350ºC durante 12 horas) para eliminar el encolado orgánico de las fibras por las que está constituida.
En efecto, este encolado es fatal para un buen tratamiento superficial de las fibras por la suspensión cerámica y constituye una fuente de elementos carbonados, susceptibles de disminuir las propiedades aislantes de la cerámica.
El tratamiento superficial de la cinta de fibras de vidrio por la disolución cerámica se realiza gracias a una cuba de impregnación que está representado esquemáticamente en la figura 1.
La cinta desencolada, en forma de un rodillo 2, está fijada a un sistema 4 de freno que permite desenrollar la cinta mientras se conserva una tensión constante. Unas poleas 6 permiten guiar la cinta a través de diferentes componentes de la cuba de impregnación. El sentido de desplazamiento está indicado por la flecha F.
\global\parskip0.990000\baselineskip
En un primer momento, se hace pasar la cinta por una cuba 8 de impregnación que contiene la suspensión 10 cerámica. Esta se mantiene con agitación, gracias a un agitador 12 magnético, durante la fase de impregnación de la cinta, para conservar la homogeneidad de ésta última y evitar los problemas de sedimentación.
A la salida del cuba 8, se hace pasar la cinta 2 a través de un sistema 14 de rascadores que permite limitar el espesor del depósito 16 cerámico formado sobre la cinta (debido a su paso por la suspensión cerámica).
Una columna 18 de secado, calentada a 150ºC, permite la evaporación completa del agua de la disolución cerámica depositada sobre la cinta.
A la salida de la columna, la funda, de precursor de cerámica, está completamente seca. Se acondiciona en forma de un rodillo 20, gracias a un motor 22 que mantiene una velocidad de desplazamiento constante de 20 cm por minuto.
A continuación se describe la fabricación de un electroimán cuadrupolar utilizando la presente invención.
La construcción de un electroimán de este tipo necesita la fabricación de cuatro bobinados idénticos, estando constituido cada bobinado por 75 m de cable superconductor de tipo Rutherford.
Los cables de Rutherford tienen una sección aproximadamente trapezoidal y están constituidos por 36 hebras conductoras que están retorcidas entre sí y fabricadas, finalmente, de Nb_{3}Sn en el ejemplo.
Estas hebras están repartidas de manera que forman un conductor plano de dos capas, cuya sección transversal tiene las siguientes dimensiones aproximadas: 1,3 mm para el lado corto, 1,6 mm para el lado largo y 15,1 mm para la anchura.
El enfundado de cerámica, constituido por la cinta de fibras de vidrio impregnada del precursor de cerámica, se envuelve alrededor del cable conductor de Rutherford (formado por el precursor de Nb_{3}Sn), en dos capas desplazadas por la mitad de una anchura, tal como se ve en la figura 2.
En esta figura, los números de referencia 24, 26, 28 y 30 representan respectivamente el cable (antes del tratamiento destinado a formar Nb_{3}Sn), las hebras del cable, la primera capa de la cinta y la segunda capa de la cinta.
Para cada una de estas capas, el borde de una vuelta de la cinta se encuentra contra el borde de la vuelta adyacente. Además, la primera capa 28 se coloca la primera sobre el cable y la segunda capa 30 permite garantizar la continuidad del aislamiento eléctrico, tal como se observa en la figura 2.
Tras haber envuelto el cable conductor por medio de las dos capas 28 y 30 de enfundado cerámico, este cable se conforma en bobinados según medios conocidos en el estado de la técnica. Después, se someten los bobinados así obtenidos a partir del cable conductor, constituido por el precursor envuelto por la funda cerámica, a un tratamiento térmico con un gas neutro tal como el argón.
Este tratamiento comprende un aumento lento de la temperatura, a una velocidad próxima a 6ºC por hora, hasta una temperatura de 660ºC, después una meseta a 660ºC durante 240 horas, después un enfriamiento lento hasta la temperatura ambiente (de 20ºC a 23ºC) en el recinto del horno de tratamiento.
Este tratamiento permite la reacción del cable precursor y la obtención de un material superconductor Nb_{3}Sn que tiene las propiedades buscadas.
Durante este tratamiento térmico, tiene lugar una circulación continua de gas neutro en el interior del horno. La utilización de una atmósfera inerte de este tipo durante el tratamiento térmico permite evitar las reacciones fatales entre el precursor de Nb_{3}Sn y el oxígeno del aire que pueden formar diversos óxidos metálicos, susceptibles de disminuir las propiedades del superconductor formado.
La utilización de una temperatura de 660ºC con gas neutro es una restricción importante para la puesta a punto de un aislamiento de cerámica adaptado.
En efecto, la frita de vidrio utilizada en el ejemplo de la invención tiene un punto de fusión de 540ºC. Por tanto, se funde durante el tratamiento térmico necesario para la formación del superconductor Nb_{3}Sn (en el transcurso del cual se mantiene la temperatura a 660ºC) y aporta por tanto, tras el enfriamiento a la temperatura ambiente, el aislamiento eléctrico y la cohesión mecánica necesarios para las aplicaciones de la invención, tales como la formación de bobinados superconductores.
Durante la explotación de los electroimanes superconductores, se enfría cada bobinado a la temperatura del helio líquido (4,2 K a presión atmosférica) o a la del helio superfluido (temperatura inferior a 2,1 K a presión reducida) para hacer superconductora a la aleación Nb_{3}Sn que compone el conductor del que está formado el cable del bobinado.
Cuando una corriente de excitación recorre el electroimán, aparecen fuerzas de Lorentz considerables en cada bobinado. La cohesión mecánica aportada por el aislamiento de cerámica facilita la manipulación de las bobinas tras el tratamiento térmico y permite resistir a los esfuerzos generados por el funcionamiento del electroimán en campos magnéticos intensos.
En la invención, en lugar de la montmorillonita, puede utilizarse cualquier otra arcilla del grupo de las esmectitas.
Además, la invención puede ponerse en práctica con otros conductores además de un precursor de Nb_{3}Sn, por ejemplo:
- un precursor de Nb_{3}Al o
- un precursor de un superconductor basado en óxido de cobre, tal como YBa_{2}Cu_{3}O_{7}, Bi_{2}Sr_{2}CaCu_{2}O_{2} o Bi_{2}Sr_{2}Ca_{2}
CU_{3}O_{10}, o
- un metal que no es superconductor, por ejemplo el cobre, o
- cualquier conductor incluido un superconductor que soporta el tratamiento térmico al que se somete el precursor de cerámica.
La invención se aplica especialmente:
\bullet a la fabricación de pequeños solenoides superconductores compactos, desprovistos de elementos metálicos estructurantes, utilizados principalmente a baja temperatura,
\bullet a la fabricación de bobinados de máquinas eléctricas giratorias superconductoras,
\bullet a la fabricación de bobinados de máquinas eléctricas giratorias no superconductoras, destinadas a funcionar a temperaturas superiores a 300ºC, mediante utilización de conductores clásicos, y
\bullet al aislamiento eléctrico de cables conductores que deben resistir durante un cierto tiempo a temperaturas elevadas, sin desprendimiento de vapores nocivos en caso de incendio.
Se considera ahora el comportamiento reológico de dos suspensiones cerámicas particulares, utilizables en la invención.
Se hará referencia a las figuras 3 y 4 que representan las curvas de fluencia para dos suspensiones cerámicas que tienen composiciones diferentes: la figura 3 corresponde a una primera composición y la figura 4 a una segunda composición, diferente de la primera.
Cada una de estas curvas de fluencia representa las variaciones de la tensión \tau (expresada en Pa) en función de la velocidad de cizallamiento \gamma (expresada en s^{-1}).
El comportamiento no es de tipo newtoniano, las viscosidades medias de las dos composiciones son próximas, cercanas a 45 mPa.s, pero sólo la primera composición (figura 3) proporciona un depósito suficiente sobre la cinta de vidrio.
Esta diferencia se explica por la variación del comportamiento tixotrópico de las dos suspensiones. En efecto, las dos curvas de disminución D1 y D2 son equivalentes, pero, para las curvas de aumento M1 y M2, la primera composición tiene un comportamiento más reofluidificante que conlleva una tixotropía más importante.
Ahora bien, la circulación a baja velocidad de la cinta de vidrio en la suspensión cerámica crea velocidades bajas de cizallamiento. Así, durante la fase de impregnación, las condiciones experimentales son tales que el comportamiento reológico corresponde al comienzo de las curvas de fluencia.
La composición de las dos suspensiones se facilita en la tabla I a continuación. La arcilla utilizada para las dos suspensiones es la montmorillonita comercializada por la empresa Arvel SA con la denominación Expans.
TABLA 1
Arcilla Frita de vidrio Agua
(% en masa) (% en masa) (% en masa)
Suspensión 1 11,5 46 42,5
Suspensión 2 10 50 40

Claims (12)

1. Procedimiento de fabricación de una funda eléctricamente aislante y mecánicamente estructurante sobre un conductor (2) eléctrico, particularmente un conductor de metal no superconductor, un conductor de metal superconductor o un conductor de precursor de superconductor, comprendiendo este procedimiento las etapas de:
- formar un precursor (10) de cerámica en forma de una disolución fluida, siendo este precursor (10) de cerámica un líquido constituido por una disolución que comprende agua, frita de vidrio y una arcilla en suspensión en el agua,
- formar un revestimiento del conductor con este precursor de cerámica, y
- tratar térmicamente este revestimiento, siendo este tratamiento térmico apto para formar la cerámica a partir del precursor de cerámica, caracterizándose este procedimiento porque en la etapa de formar un precursor de cerámica dicho líquido no comprende ningún elemento orgánico.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la arcilla se selecciona del grupo de las esmectitas.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la arcilla es la montmorillonita.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la disolución comprende, en porcentaje en masa, del 35% al 50% de agua, del 8% al 15% de arcilla y del 35% al 55% de frita de vidrio.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el conductor (2) es de precursor de un superconductor, particularmente de Nb_{3}Sn, y se realiza un tratamiento térmico global de este conductor dotado del revestimiento, siendo este tratamiento térmico global apto para formar el superconductor y la cerámica.
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el conductor (2) es de metal no superconductor o de metal superconductor y se realiza un tratamiento térmico de este conductor dotado del revestimiento, siendo este tratamiento térmico apto para formar la cerámica.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa de formación del revestimiento comprende una etapa de deposición del precursor de cerámica sobre una cinta de fibras y después una etapa de disposición de la cinta dotada del precursor de cerámica alrededor del conductor.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el que las fibras están fabricadas de un material seleccionado de entre vidrio de tipo E, vidrio de tipo C, vidrio de tipo R, vidrio de tipo S2, sílice pura, una alúmina y un aluminosilicato.
9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 7 y 8, en el que la cinta de fibras se desencola previamente.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que la cinta de fibras se desencola previamente de manera térmica o química.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que se conforma el conductor (2) dotado del revestimiento, antes de la etapa de tratamiento térmico apto para formar la cerámica.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que se bobina el conductor (2) dotado del revestimiento, antes de la etapa de tratamiento térmico apto para formar la cerámica.
ES04767829T 2003-05-19 2004-05-18 Procedimiento de fabricacion de un funda electricamente y mecanicamente estructurante sobre un coductor electrico. Expired - Lifetime ES2273285T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0350158 2003-05-19
FR0350158A FR2855313A1 (fr) 2003-05-19 2003-05-19 Procede de fabrication d'une gaine electriquement isolante et mecaniquement structurante sur un conducteur electrique.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2273285T3 true ES2273285T3 (es) 2007-05-01

Family

ID=33396869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES04767829T Expired - Lifetime ES2273285T3 (es) 2003-05-19 2004-05-18 Procedimiento de fabricacion de un funda electricamente y mecanicamente estructurante sobre un coductor electrico.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20070042910A1 (es)
EP (1) EP1625598B1 (es)
JP (1) JP2007510257A (es)
CN (1) CN1791949A (es)
AT (1) ATE343212T1 (es)
DE (1) DE602004002867T2 (es)
ES (1) ES2273285T3 (es)
FR (1) FR2855313A1 (es)
WO (1) WO2004105058A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005047938B4 (de) 2005-10-06 2022-01-27 Bruker Biospin Gmbh Supraleitendes Magnetspulensystem mit Quenchschutz
KR100945195B1 (ko) * 2008-08-27 2010-03-03 한국전기연구원 러더퍼드 케이블을 이용한 전류리드
DE102014207373A1 (de) * 2014-04-17 2015-10-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Spulenwicklung mit einem zweifach zusammenhängenden Bandleiter
CN109509590A (zh) * 2018-12-24 2019-03-22 上海申远高温线有限公司 一种硅橡胶电缆湿法涂滑石粉的专用装置
CN114446536A (zh) * 2022-02-24 2022-05-06 福建师范大学 一种改进的制备Nb3Al超导长线材的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298936A (en) * 1961-04-17 1967-01-17 North American Aviation Inc Method of providing high temperature protective coatings
US3352009A (en) * 1962-12-05 1967-11-14 Secon Metals Corp Process of producing high temperature resistant insulated wire, such wire and coils made therefrom
US4342814A (en) * 1978-12-12 1982-08-03 The Fujikura Cable Works, Ltd. Heat-resistant electrically insulated wires and a method for preparing the same
DE3168609D1 (en) * 1980-07-15 1985-03-14 Imi Kynoch Ltd Flexible insulation for filamentary intermetallic superconductor wire
US5246729A (en) * 1986-06-30 1993-09-21 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Method of coating superconductors with inorganic insulation
US5587226A (en) * 1993-01-28 1996-12-24 Regents, University Of California Porcelain-coated antenna for radio-frequency driven plasma source
AU5057096A (en) * 1995-04-24 1996-11-07 Rohm And Haas Company Method for forming extruded parts from inorganic material
US6344287B1 (en) * 1997-04-14 2002-02-05 Florida State University High temperature compatible insulation for superconductors and method of applying insulation to superconductors
FR2827699B1 (fr) * 2001-07-20 2007-04-13 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication d'une gaine electriquement isolante et mecaniquement structurante sur un conducteur electrique

Also Published As

Publication number Publication date
DE602004002867D1 (de) 2006-11-30
US20070042910A1 (en) 2007-02-22
WO2004105058A1 (fr) 2004-12-02
JP2007510257A (ja) 2007-04-19
CN1791949A (zh) 2006-06-21
ATE343212T1 (de) 2006-11-15
EP1625598B1 (fr) 2006-10-18
EP1625598A1 (fr) 2006-02-15
DE602004002867T2 (de) 2007-05-10
FR2855313A1 (fr) 2004-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2303577T3 (es) Procedimiento para produccion de cables superconductores a base de filamentos huecos de mgb2.
ES2273285T3 (es) Procedimiento de fabricacion de un funda electricamente y mecanicamente estructurante sobre un coductor electrico.
JPH0268820A (ja) ワイヤ又はケーブル形態の電気導線
ES2272797T3 (es) Procedimiento de fabricacion de una funda electricamente aislante y mecanicamente estructurante sobre un conductor electrico.
JP2642128B2 (ja) 絶縁ワイヤの製造方法
US5017552A (en) Superconductor wire and method of making same
JPH01618A (ja) 絶縁ワイヤの製造方法
US5248656A (en) Method of making superconductor wires, or capillaries
US5474975A (en) Method for manufacturing an elongated member from a superconducting ceramic material
JP2592839B2 (ja) 超電導線
JP3218947B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JPH05211013A (ja) 酸化物超電導導体およびその製造方法
JP2584993B2 (ja) 超電導セラミツクス材料の作製方法
JPS62214680A (ja) 熱式永久電流スイツチ用超電導々体
JP2644433B2 (ja) 中空部冷却型複数芯線高温超電導体
JPS63259928A (ja) 超伝導ワイヤの製造方法
JP2519717B2 (ja) 超電導ケ−ブル
JPH10321065A (ja) 超電導線材の製造方法
JP4373683B2 (ja) Bi系酸化物超電導コイルの製造方法
Shibutani et al. Fabrication of Bi-2212-Ag composite solenoid type superconducting magnet
JPS63245819A (ja) 超電導線材
JP3614461B2 (ja) 高温超伝導体の熱処理方法
JPH01102811A (ja) 超電導電線
JP2004200098A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JPH0410507A (ja) 酸化物超電導コイル