FR2974658A1 - Materiau de cablage pour aimant supraconducteur - Google Patents

Abstract

Un matériau de câblage qui est facile à manipuler et qui présente également une excellente conductivité même dans un champ magnétique intense, par exemple, d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus est fourni. Un matériau de câblage à utiliser dans le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus comprend de l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus.

Description

DESCRIPTION

Contexte de l'invention Domaine de l'invention La présente invention concerne un matériau de câblage pour aimant supraconducteur, qui présente une excellente conductivité à de faibles températures, par exemple, d'environ -196 °C (77 K) ou moins, en particulier à des températures cryogéniques d'environ -253 °C (20 K) ou moins ; et plus particulièrement un matériau de câblage qui présente une excellente conductivité même lorsqu'il est utilisé dans un champ magnétique intense, par exemple, de 1T ou plus.

Description de l'art connexe Un aimant supraconducteur a été utilisé dans divers domaines, par exemple, en IRM (imagerie par résonance magnétique) à des fins de diagnostic, en RMN (résonance magnétique nucléaire) pour une utilisation analytique ou dans des trains à lévitation magnétique. Des bobines supraconductrices à faible température refroidies à leur point d'ébullition d'environ -269 °C (4,2 (Kelvin)) en utilisant de l'hélium liquide et des bobines supraconductrices à haute température refroidies à environ 20 K par un réfrigérateur ont été utilisées en tant qu'aimant supraconducteur. Etant donné qu'il est nécessaire qu'un courant soit appliqué à ces bobines supraconductrices dans un état où elles sont refroidies, efficacement et uniformément, un matériau de câblage (matériau de câblage pour aimant supraconducteur) refroidi à des températures extrêmement basses d'un point d'ébullition de 77 K de l'azote liquide ou moins est agencé sur la périphérie des bobines supraconductrices. A travers le matériau de câblage pour aimant supraconducteur, une puissance est appliquée aux bobines supraconductrices.

Bien entendu, un tel matériau de câblage pour aimant supraconducteur a de préférence une faible résistivité électrique à des températures extrêmement basses.

Par exemple, le document JP 2009-212522A présente un appareil supraconducteur dans lequel de l'argent (Ag), de l'or (Au), du rhénium (Re), du platine (Pt), du cuivre (Cu), du zinc (Zn), de l'aluminium (AI), du fer (Fe) et similaire sont utilisés en tant que matériaux de câblage pour connecter électriquement des éléments les uns aux autres. Parmi ces métaux, le cuivre est le plus largement utilisé étant donné qu'il est relativement peu coûteux et est facile à manipuler et, ensuite, l'aluminium est souvent utilisé. Afin de garantir une conductivité électrique suffisante, du cuivre exempt d'oxygène ayant une pureté de 99,99 % en masse ou plus (parfois appelée ci-après « 4N » (quatre neuf) et, en notation en pourcentage en masse qui indique une pureté, une notation est parfois effectuée en plaçant « N » après le nombre "9" qui est continu à partir de la tête, par exemple, une pureté de 99,9999 % en masse ou plus est parfois appelée « 6N » (six neuf), de manière similaire, est utilisé comme cuivre. Il a été utilisé jusqu'ici, en tant qu'aluminium, de l'aluminium ayant une pureté dans une plage de 99 % en masse ou plus (2N) à environ 99,99 % en masse ou plus (4N).

Le document JP H7-15208A et le document JP H7-166283A présentent des conducteurs en aluminium à pureté élevée pour des températures cryogéniques, ayant une pureté de 99,98 % en masse ou plus, qui provoque peu d'augmentation de la résistivité électrique même lorsqu'ils subissent une contrainte répétée à des températures cryogéniques.

Cependant, un matériau de câblage pour aimant supraconducteur utilisé dans le voisinage de la bobine supraconductrice, parmi ces matériaux de câblage pour aimant supraconducteur, est utilisé dans un état dans lequel un champ magnétique intense, par exemple, d'une densité de flux magnétique de 1 T (Tesla) ou plus est appliqué. Par conséquent, un problème apparaît en ce qu'une détérioration des caractéristiques de conduction du matériau mentionné ci-dessus ayant une conductivité suffisante dans l'état dans lequel le champ magnétique n'est pas appliqué est provoquée par l'effet de magnétorésistance dans un tel champ magnétique intense. Lorsque la conductivité diminue, une génération de chaleur se produit dans un trajet conducteur à l'intérieur d'un matériau de câblage, entraînant un problème en ce que la quantité d'hélium liquide vaporisée dans un récipient à température cryogénique augmente.

On sait que le cuivre a un effet de magnétorésistance remarquable (à savoir, la résistivité électrique augmente fortement dans le champ magnétique), et on sait également que l'aluminium présente également un grand effet de magnétorésistance, bien que non comparable à celui du cuivre.

RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, il y a eu de fortes demandes pour le développement d'un matériau de câblage électrique qui présente une excellente conductivité même dans un champ magnétique intense, par exemple, d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus en utilisant des métaux tels que le cuivre et l'aluminium, qui sont faciles à manipuler. Ainsi, un objet de la présente invention consiste à proposer un matériau de câblage qui soit facile à manipuler et qui présente également une excellente conductivité même dans un champ magnétique intense, par exemple, d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus.45 La présente invention propose, selon un aspect 1, un matériau de câblage à utiliser dans le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus, comprenant de l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus.

Les présents inventeurs ont trouvé que l'effet de magnétorésistance peut être remarquablement supprimé en commandant une pureté à 99,999 % en masse ou plus même en aluminium (Al). Un matériau de câblage électrique composé de cet aluminium peut conserver une excellente conductivité électrique même lorsqu'il est utilisé dans un champ magnétique intense d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus.

L'utilisation d'un tel matériau de câblage électrique selon la présente invention permet une diminution de la génération de chaleur provoquée par la résistivité électrique dans un matériau de câblage électrique même dans un état dans lequel le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus est appliqué à partir d'une bobine supraconductrice. Moyennant quoi, la vaporisation d'un fluide de refroidissement tel que de l'hélium liquide peut être supprimée et une section transversale d'un matériau de câblage électrique peut également être réduite, ce qui permet une miniaturisation des divers appareils utilisant un appareil supraconducteur. Etant donné qu'il est possible de le manipuler comme un matériau de câblage électrique en aluminium classique ayant une faible pureté, le matériau de câblage électrique selon la présente invention est facile à manipuler.

La présente invention propose, selon un aspect 2, le matériau de câblage selon l'aspect 1, dans lequel l'aluminium a la teneur en fer de 1 ppm en 30 masse ou moins.

Il est possible de garantir plus sûrement la conductivité dans un champ magnétique intense en commandant la teneur en fer à 1 ppm en masse ou moins. La présente invention propose, selon un aspect 3, le matériau de câblage selon l'aspect 1 ou 2, dans lequel l'aluminium a une pureté de 99,9999 % en masse ou plus.

40 La présente invention propose, selon un aspect 4, le matériau de câblage selon l'aspect 1 ou 2, dans lequel l'aluminium a une pureté de 99,99998 °la en masse ou plus. 35 La présente invention propose, selon un aspect 5, le matériau de câblage selon l'un quelconque des aspects 1 à 4, dans lequel l'aluminium contient un composé intermétallique AI3Fe. La présente invention concerne également l'utilisation d'un aluminium selon l'un quelconque des aspects 1 à 5 en tant que matériau de câblage à utiliser dans le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus.

Selon la présente invention, il est possible de fournir un matériau de câblage qui soit facile à manipuler et qui présente également une excellente conductivité même dans un champ magnétique intense, par exemple, d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un graphe montrant une relation entre l'indice de conductivité électrique et le champ magnétique appliqué (densité de flux magnétique).

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le matériau de câblage selon la présente invention comprend de l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus de manière à être utilisé dans le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus. Les présents inventeurs ont trouvé, d'abord, que l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus n'exerce pas remarquablement l'effet de magnétorésistance même lorsque le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus est appliqué, et ainsi la conductivité électrique ne diminue pas. En conséquence, la présente invention a été réalisée.

Comme présenté, par exemple, dans le document JP 2009-242865A et le document JP 2009-242866A, on sait que la résistivité électrique à des températures cryogéniques, par exemple, des températures de l'hélium liquide, diminue alors que la pureté de l'aluminium augmente, comme 5N (pureté de 99,999 % en masse ou plus) et 6N (pureté de 99,9999 % en masse ou plus).

Comme présenté, par exemple, dans le document JP 2010-106329A, l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus et ayant également la teneur en fer de 1 ppm en masse ou moins est également connu.

On sait que, bien que l'aluminium permette une amélioration de la conductivité électrique à des températures cryogéniques dans un état dans lequel le champ magnétique n'est pas appliqué en augmentant la pureté à environ 4N, un effet de magnétorésistance remarquable est présenté lorsqu'un champ magnétique intense d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus est appliqué, entraînant ainsi une diminution de la conductivité. Il a été considéré qu'une conductivité élevée ne peut pas être obtenue sous un champ magnétique intense également dans des matériaux à pureté élevée à des niveaux 5N et 6N, de manière similaire à l'aluminium de pureté 4N. Par conséquent, il est considéré que l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus n'a pas été utilisé dans le champ magnétique 10 d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus.

Comme mentionné ci-dessus, les présents inventeurs ont trouvé, d'abord, qu'une augmentation de la résistivité sous un champ magnétique intense, qui a été envisagée de manière classique, ne se produit pas dans 15 l'aluminium à pureté élevée de niveau 5N ou plus élevé. Bien que des détails soient décrits dans les exemples mentionnés ci-dessous, une diminution drastique de la conductivité électrique est reconnue dans un champ magnétique intense même dans le cas d'un matériau à pureté élevée d'une pureté de 5N ou 6N ou plus, par rapport 20 au cuivre qui présente une conductivité plus élevée comparé à l'aluminium dans un état dans lequel le champ magnétique n'est pas appliqué. Par conséquent, un phénomène dans lequel une conductivité électrique élevée est maintenue même dans un champ magnétique intense en atteignant une pureté élevée de 5N ou plus, trouvé par les présents inventeurs, est 25 particulier à l'aluminium.

Dans le matériau de câblage selon la présente invention, la quantité de fer contenue dans l'aluminium est de préférence commandée à 1 ppm en masse ou moins. 30 Comme cela sera décrit ci-dessous en détail, la raison est considérée comme étant la suivante : l'effet de magnétorésistance est plus sûrement supprimé en commandant la quantité de fer en tant qu'élément ferromagnétique, ce qui permet de supprimer sûrement une diminution de la conductivité électrique dans un champ magnétique intense (provoquée 35 par le champ magnétique intense appliqué).

Le matériau de câblage selon la présente invention présente remarquablement l'effet par une utilisation dans un état dans lequel la température est de 77 K (-196 °C) ou moins, et plus préférablement de 40 20 K (-253 °C) ou moins, et où également le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus est appliqué.

Des détails du matériau de câblage selon la présente invention vont être décrits ci-dessous. 45 (1) Niveau d'impuretés Comme mentionné ci-dessus, le matériau de câblage selon la présente invention est caractérisé en ce qu'il est composé d'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus. La pureté est de préférence de 99,9999 % en masse ou plus, et plus préférablement de 99,99998 % en masse ou plus (parfois appelée ci-après "6N8") pour les raisons suivantes. C'est-à-dire que, plus la pureté est élevée, moins une diminution de la conductivité électrique sous un champ magnétique intense devient importante. En outre, dans le cas de la pureté de 99,9999 % en masse ou plus, la résistivité électrique peut parfois diminuer dans un champ magnétique intense de 1 T ou plus comparée au cas dans lequel le champ magnétique n'est pas appliqué.

La teneur en fer dans l'aluminium est de préférence 1 ppm en masse, et 15 plus préférablement de 0,1 ppm en masse ou moins. La raison est qu'une diminution de la conductivité dans un champ magnétique intense peut être supprimée plus sûrement, comme mentionné ci-dessus. Il existe encore de nombreux points obscurs dans le mécanisme dans 20 lequel une diminution de la conductivité électrique dans un champ magnétique intense peut être supprimée en commandant la teneur en fer à 1 ppm en masse ou moins. Cependant, un mécanisme prévisible à ce jour est considéré comme suit. C'est-à-dire que le fer est susceptible d'être influencé par un champ magnétique intense étant donné qu'il est un 25 élément ferromagnétique et, en conséquence, lorsque du fer existe en la teneur de plus de 1 ppm en masse, une influence exercée sur la conductivité électrique augmente, et ainsi la conductivité électrique sous un champ magnétique intense peut diminuer. Lorsque la teneur en fer est de 0,1 ppm, une influence due au matériau ferromagnétique peut être 30 exclue presque complètement. Cependant, ce mécanisme prévisible ne limite pas l'étendue technique de la présente invention.

Le Ni et le Co sont connus en tant qu'éléments ferromagnétiques autres que le fer. Cependant, étant donné que ces éléments sont facilement 35 retirés dans un processus connu pour une purification élevée de l'aluminium, la valeur numérique de la teneur est hors de question. Cependant, les teneurs de ces Ni et Co sont également de préférence de 1 ppm ou moins, et plus préférablement de 0,1 ppm ou moins.

40 La pureté de l'aluminium peut être définie dans certains procédés. Par exemple, elle peut être déterminée par la mesure de la teneur en aluminium. Cependant, il est préférable que la pureté de l'aluminium soit déterminée en mesurant la teneur (% en masse) des 33 éléments suivants en tant qu'impuretés dans l'aluminium et en soustrayant le total de ces teneurs de 100 %, de manière à déterminer la pureté de l'aluminium avec une grande précision d'une manière relativement simple.

Ici, les 33 éléments contenus en tant qu'impuretés sont le lithium (Li), le béryllium (Be), le bore (B), le sodium (Na), le magnésium (Mg), le silicium (Si), le potassium (K), le calcium (Ca), le titane (Ti), le vanadium (V), le chrome (Cr), le manganèse (Mn), le fer (Fe), le nickel (Ni), le cobalt (Co), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le gallium (Ga), l'arsenic (As), le zirconium (Zr), le molybdène (Mo), l'argent (Ag), le cadmium (Cd), l'indium (In), l'étain (Sn), l'antimoine (Sb), le baryum (Ba), le lanthane (La), le cérium (Ce), le platine(Pt), le mercure (Hg), le plomb (Pb) et le bismuth (Bi). Les teneurs de ces éléments peuvent être déterminées, par exemple, par spectrométrie de masse à décharge luminescente. (2) Procédé de purification Cet aluminium à pureté élevée peut être obtenu en utilisant n'importe quel procédé de purification (raffinage). Certains procédés de purification pour obtenir de l'aluminium à pureté élevée selon la présente invention sont illustrés ci-dessous. Cependant, le procédé de purification n'est, bien entendu, pas limité à ces procédés.

Processus d'électrolyse à trois couches Il est possible d'utiliser, en tant que l'un des procédés d'obtention d'aluminium à pureté élevée, un processus d'électrolyse à trois couches dans lequel de l'aluminium disponible dans le commerce ayant une pureté relativement faible (par exemple, de qualité spéciale 1 d'une pureté de 99,9 % telle que spécifiée dans JIS-H2102) est chargé dans une couche d'alliage d'AI-Cu et est utilisé en tant qu'anode dans un état fondu, et un bain électrolytique contenant du fluorure d'aluminium et du fluorure de baryum dans celui-ci est agencé sur celle-ci, et ainsi de l'aluminium à pureté élevée est produit sur une cathode. Dans le processus d'électrolyse à trois couches, de l'aluminium ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus peut être principalement obtenu. Il est possible de réduire la teneur en fer dans l'aluminium à 1 ppm en 35 masse ou moins, relativement facilement.

Processus de solidification unidirectionnelle Par exemple, un processus de solidification unidirectionnelle peut être utilisé de manière à augmenter davantage une pureté de l'aluminium à 40 pureté élevée obtenu par un processus d'électrolyse à trois couches. La teneur en Fe et les teneurs respectives en Ti, V, Cr et Zr peuvent être diminuées de manière sélective par le processus de solidification unidirectionnelle.

On sait que le processus de solidification unidirectionnelle est, par exemple, un procédé dans lequel de l'aluminium est fondu dans un tube de four en utilisant un four tubulaire de type à corps de four mobile et ensuite solidifié de manière unidirectionnelle à partir de l'extrémité en retirant un corps de four d'un tube de four, et que les teneurs des éléments respectifs Ti, V, Cr et Zr augmentent de manière sélective du côté de l'extrémité de lancement de la solidification, et également que la teneur en Fe augmente de manière sélective du côté de l'extrémité d'achèvement de la solidification (côté opposé à l'extrémité de lancement de la solidification). Par conséquent, il devient possible de diminuer sûrement les teneurs des éléments respectifs Fe, et Ti, V, Cr et Zr en coupant le côté d'extrémité de lancement de la solidification et le côté d'extrémité d'achèvement de la solidification du lingot obtenu. On peut déterminer la partie spécifique du lingot obtenu par le processus de solidification unidirectionnelle qui doit être coupée en analysant les teneurs des éléments à des intervalles appropriés le long d'une direction de solidification de sorte que seule la partie dans laquelle la teneur totale des teneurs en Fe, et Ti, V, Cr et Zr est suffisamment diminuée soit autorisée à rester.

Il n'y a aucune limitation particulière quant à l'ordre de mise en oeuvre de la purification par le processus d'électrolyse à trois couches et de la purification par le processus de solidification unidirectionnelle. Habituellement, la purification est réalisée par le processus d'électrolyse à trois couches, et ensuite la purification est réalisée par le processus de solidification unidirectionnelle. La purification par le processus d'électrolyse à trois couches et la purification par le processus de solidification unidirectionnelle peuvent être mises en oeuvre, par exemple, alternativement et de manière répétée, ou l'une quelconque des purifications ou les deux peuvent être mises en oeuvre de manière répétée, respectivement. Il est particulièrement préféré que la purification par le processus de solidification unidirectionnelle soit mise en oeuvre de manière répétée. De cette manière, de l'aluminium ayant une pureté de 99,9999 % en 35 masse ou plus peut être obtenu en utilisant le processus d'électrolyse à trois couches en combinaison avec le processus de solidification unidirectionnelle. Il est également possible de réduire la teneur en fer dans l'aluminium à 1 ppm en masse ou moins, et plus préférablement à 0,1 ppm en masse ou moins d'une manière relativement facile. 40 Processus de fusion de zone En outre, un processus de fusion de zone peut être utilisé de manière à obtenir de l'aluminium ayant une pureté élevée, par exemple, une pureté de 99,99998 % en masse ou plus. Lorsque le processus de fusion de zone 45 est utilisé de manière appropriée, la teneur en fer dans l'aluminium peut être réduite à 1 ppm en masse ou moins, et plus préférablement à 0,1 ppm en masse ou moins, plus sûrement. En particulier, il est efficace d'utiliser un procédé de purification de l'aluminium par le processus de fusion de zone inventé par les présents inventeurs (procédé décrit dans la demande de brevet japonais n° 2010-064544).

Afin d'éviter que des impuretés diffusent dans l'aluminium chauffé lors du retrait des impuretés dans l'aluminium par le processus de purification par fusion de zone, il est préféré qu'une couche d'alumine soit formée à l'avance sur une surface d'un bateau dans lequel l'aluminium est placé, et également que la purification par fusion de zone soit effectuée dans un vide sous une pression de 3 x 10-5 Pa ou moins, et plus préférablement de 3 x 10-6 Pa à 2 x 10-5 Pa, de manière à séparer sûrement les impuretés de l'aluminium fondu.

Il est préféré d'effectuer un prétraitement, dans lequel une couche superficielle d'une matière première à base d'aluminium à soumettre à une purification par fusion de zone est dissoute et retirée à l'avance, avant qu'une purification par fusion de zone soit effectuée. Il n'y a aucune limitation particulière quant au procédé de prétraitement, et divers traitements utilisés dans le domaine technique pertinent peuvent être utilisés de manière à retirer la couche superficielle de la matière première à base d'aluminium.

Des exemples du prétraitement comprennent un traitement à l'acide, un traitement de polissage électrolytique et similaire.

Le bateau mentionné ci-dessus à utiliser dans le processus de purification par fusion de zone est de préférence un bateau en graphite, et est de préférence cuit dans un gaz inerte ou un vide à l'avance après la formation de la couche d'alumine mentionnée ci-dessus.

La largeur de la section de fusion dans laquelle l'aluminium est fondu pendant la purification par fusion de zone est de préférence ajustée à w x 1,5 ou plus, w x 6 ou moins, sur la base d'une taille en coupe w de la matière première à base d'aluminium.

Une matière première à base d'aluminium à utiliser dans la purification est obtenue en utilisant le processus d'électrolyse à trois couches en combinaison avec le processus de solidification unidirectionnelle et, par exemple, de l'aluminium à pureté élevée ayant une pureté de 99,9999 en masse ou plus est de préférence utilisé.

Dans le cas d'une fusion de zone, par exemple, la section de fusion est 45 déplacée d'une extrémité d'un aluminium brut vers l'autre extrémité en déplaçant une bobine haute fréquence pour un chauffage haute fréquence, et ainsi l'aluminium brut entier peut être soumis à une purification par fusion de zone. Parmi les composants d'élément métallique d'impureté, les composants péritectiques (Ti, V, Cr, As, Se, Zr et Mo) ont tendance à être concentrés vers la section de lancement de la fusion et les composants eutectiques (26 éléments en conséquence du retrait de 7 éléments péritectiques des 33 éléments d'impureté mentionnés ci-dessus) ont tendance à être concentrés vers la section d'achèvement de la fusion, et ainsi un aluminium à pureté élevée peut être obtenu dans la région dans laquelle les deux extrémités de la matière première à base d'aluminium sont retirées.

Après le déplacement de la section de fusion sur une distance prédéterminée, telle qu'une distance d'une extrémité à l'autre extrémité dans une direction longitudinale d'une matière première à base d'aluminium, le chauffage haute fréquence est achevé et la section de fusion est solidifiée. Après la solidification, le matériau à base d'aluminium est découpé (par exemple, les deux extrémités sont coupées) pour obtenir un matériau à base d'aluminium à pureté élevée purifié.

Lorsqu'une pluralité de matières premières à base d'aluminium sont agencées dans une direction longitudinale (dans une direction de déplacement de la section de fusion), il est préféré que les matières premières à base d'aluminium dans une direction longitudinale soient mises en contact les unes avec les autres pour les traiter en tant qu'une seule matière première à base d'aluminium dans une direction longitudinale, et ensuite la section de fusion est déplacée provenant d'une extrémité (c'est-à-dire, l'une des deux extrémités où des matières premières à base d'aluminium adjacentes ne sont pas présentes dans une direction longitudinale parmi les extrémités de la pluralité de matières premières à base d'aluminium) à l'autre extrémité (c'est-à-dire, l'autre des deux extrémités où des matières premières à base d'aluminium adjacentes ne sont pas présentes dans une direction longitudinale parmi les extrémités de la pluralité de matières premières à base d'aluminium).

La raison est que les extrémités de la matière première à base d'aluminium en contact les unes avec les autres sont unies pendant la fusion de zone, et ainsi un long matériau à base d'aluminium peut être obtenu.

Comme mentionné ci-dessus, après la fusion de zone (purification par fusion de zone) d'une extrémité à l'autre extrémité de la matière première à base d'aluminium, la fusion de zone peut être répétée de nouveau d'une extrémité à l'autre extrémité. Le nombre de répétitions (nombre de passages) est habituellement de 1 ou plus et 20 ou moins. Même si le nombre de passages est supérieur à la plage ci-dessus, une amélioration de l'effet de purification est limitée.

Afin de retirer réellement les 7 éléments péritectiques, le nombre de passages est de préférence égal à 3 ou plus, et plus préférablement égal à 5 ou plus. Lorsque le nombre de passages est inférieur à la plage ci-dessus, les 7 éléments péritectiques sont moins susceptibles de se déplacer, et ainsi un effet de purification suffisant n'est pas obtenu. La raison est la suivante. Lorsqu'une pluralité de matières premières à base d'aluminium sont agencées en contact les unes avec les autres dans une direction longitudinale, lorsque le nombre de passages est inférieur à 3, une forme (en particulier, une taille en hauteur) de l'aluminium purifié après unification devient non uniforme, et ainsi la largeur de fusion peut parfois varier pendant la purification et une purification uniforme est moins susceptible d'être obtenue.

(3) Procédé de formation Le lingot de l'aluminium à pureté élevée obtenu par le procédé de purification mentionné ci-dessus est formé en une forme souhaitée en 20 utilisant divers procédés. Le procédé de formation va être présenté ci-dessous. Cependant, le procédé de formation n'est pas limité à celui-ci.

Laminage 25 Lorsqu'un matériau de câblage à obtenir est une plaque ou un fil, le. laminage est un procédé de formation efficace. Le laminage peut être effectué en utilisant un procédé classique, par exemple, un procédé dans lequel un lingot passe à travers une paire de cylindres en l'interposant dans l'espace entre ces cylindres tout en 30 appliquant une pression. Il n'y a aucune limitation particulière quant aux techniques et conditions concrètes (traitement des matériaux et des cylindres, temps de traitement, rapport de réduction, etc.) dans le cas de laminage, et ces techniques et conditions concrètes peuvent être définies de manière appropriée à moins que les effets de la présente invention 35 soient détériorés.

Il n'y a aucune limitation particulière quant à la taille de la plaque et du fil machine qui doivent être finalement obtenus par laminage. Quant à une taille préférable, l'épaisseur est de 0,1 mm à 3 mm dans le cas de la 40 plaque, ou le diamètre est de 0,1 mm à 3 mm dans le cas du fil machine. Lorsque l'épaisseur est inférieure à 0,1 mm, des caractéristiques de conduction suffisantes nécessaires pour le matériau de câblage peuvent être parfois moins susceptibles d'être obtenues étant donné qu'une section transversale diminue. Par contre, lorsque l'épaisseur est supérieure 45 à 3 mm, il peut parfois devenir difficile de le déformer en utilisant la flexibilité. Lorsque l'épaisseur est de 0,1 mm à 3 mm, il y a un avantage tel qu'une manipulation facile, par exemple, le matériau peut être agencé sur une surface latérale d'un récipient incurvé en utilisant la flexibilité.

Bien entendu, la forme pouvant être obtenue par laminage n'est pas limitée à la plaque ou au fil et, par exemple, une forme de tuyau et une forme en H peut être obtenue par laminage.

Le laminage peut être un laminage à très haute température ou un laminage à chaud dans lequel un lingot est chauffé à l'avance et ensuite le laminage est effectué dans un état où il est réglé à une température supérieure à la température ambiante, ou il peut s'agir d'un laminage à froid dans lequel le lingot n'est pas chauffé à l'avance. En variante, un laminage à très haute température ou un laminage à chaud peut être utilisé en combinaison avec un laminage à froid.

Dans le cas d'un laminage, il est également possible de couler ou de découper le matériau en une forme souhaitée à l'avance. Dans le cas d'une coulée, par exemple, un procédé classique peut être utilisé, mais sans y être limité, par exemple, un procédé dans lequel de l'aluminium à pureté élevée est chauffé et fondu pour former un métal fondu et le métal fondu à base d'aluminium à pureté élevée obtenu est solidifié par refroidissement dans un moule. Par ailleurs, il n'y a aucune limitation particulière quant aux conditions ou similaire dans le cas d'une coulée. La température de chauffage est habituellement de 700 à 800 °C, et le chauffage et la fusion sont habituellement effectués dans un vide ou dans une atmosphère de gaz inerte (azote gazeux, argon gazeux, etc.) dans un creuset réalisé en graphite.

Procédé de formation autre que le laminage Un tréfilage ou une extrusion peut être effectué en tant que procédé de formation autre que le laminage. Il n'y a aucune limitation quant à la forme obtenue par tréfilage ou extrusion. Par exemple, un tréfilage ou une extrusion est approprié pour obtenir un fil ayant une section transversale circulaire.

Une forme de fil souhaitée peut être obtenue par laminage avant un tréfilage pour obtenir un fil laminé (un fil machine laminé) et ensuite par tréfilage du fil laminé.

La section transversale du fil obtenu n'est pas limitée à un cercle et le fil peut avoir une section transversale non circulaire, par exemple, une section transversale ovale ou carrée.

La forme souhaitée peut également être obtenue en usinant le lingot, 45 excepté pour le tréfilage ou l'extrusion. (4) Recuit En outre, l'article moulé de la présente invention obtenu par le procédé de formation ci-dessus tel qu'un laminage peut être, en option, soumis à un traitement de recuit. Il est possible de retirer une contrainte, qui peut être habituellement parfois générée dans le cas d'un usinage d'un matériau à former à partir du lingot, ou d'un formage, par l'application d'un traitement de recuit. Il n'y a aucune limitation particulière quant aux conditions du traitement 10 de recuit, et un procédé de maintien à 400 à 600 °C pendant une ou plusieurs heures est préférable. Lorsque la température est inférieure à 400 °C, la contrainte (dislocation) incluse dans le lingot n'est pas suffisamment diminuée pour la raison suivante. Etant donné que la contrainte (dislocation) sert en tant que 15 facteur pour améliorer la résistivité électrique, d'excellentes caractéristiques de conduction peuvent parfois ne pas être obtenues. Lorsque la température du traitement thermique est supérieure à 600 °C, une solution d'impuretés dans un solide, en particulier une solution de fer dans une matrice est obtenue. Etant donné que le fer en solution solide a 20 un grand effet d'amélioration de la résistivité électrique, les caractéristiques de conduction peuvent parfois se détériorer.

Plus préférablement, la température est maintenue à 430 à 550 °C pendant une ou plusieurs heures pour la raison suivante. 25 Lorsque la température est dans la plage ci-dessus, la contrainte peut être suffisamment retirée et le fer existe également en tant que composé intermétallique avec l'aluminium sans être en solution solide dans la matrice.

30 Les raisons suivantes sont également illustrées. En tant que composé intermétallique de fer et d'aluminium, par exemple, plusieurs types tels que AI6Fe, AI3Fe et AlmFe (m - 4,5) sont connus. On considère que la majeure partie (par exemple, 50 % ou plus, et de préférence 70 % ou plus en termes de rapport de volume) d'un composé 35 intermétallique de fer et d'aluminium, qui existe dans un matériau à base d'aluminium à pureté élevée obtenu après un recuit dans une plage de température (430 à 550 °C), consiste en de l'AI3Fe. L'existence d'AI3Fe et le rapport de volume de celui-ci peuvent être confirmés et mesurés par la dissolution d'une matrice (matériau de base) en utilisant un solvant 40 chimique, et une collecte par filtration, suivies d'une observation du résidu collecté par filtration en utilisant un microscope électronique analytique (TEM analytique) et une autre analyse. Cet AI3Fe présente un avantage tel qu'il exerce à peine une influence défavorable sur la conductivité même dans le cas d'existence en tant que 45 précipité.

Le matériau de câblage selon la présente invention peut être composé uniquement de l'aluminium à pureté élevée mentionné ci-dessus ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus et peut contenir la partie autre que l'aluminium à pureté élevée, par exemple, un revêtement de protection de manière à communiquer diverses fonctions.

Exemples L'exemple 1 (pureté de 99,999 % en masse ou plus, 5N-AI), l'exemple 2 (pureté de 99,9999 % en masse ou plus, 6N-Al) et l'exemple 3 (pureté de 99,99998 % en masse ou plus, 6N8-AI), dont les détails sont présentés ci-dessous, ont été produits en tant qu'exemples d'échantillons, et ensuite la résistivité (résistivité électrique spécifique a été mesurée. L'exemple comparatif 1 (4N-Al) en tant qu'aluminium ayant une pureté de niveau 4N, et l'exemple comparatif 2 (3N-Al) en tant qu'aluminium ayant une pureté de niveau 3N sont présentés ci-dessous en tant qu'exemples comparatifs. La résistivité des exemples comparatifs 1 et 2 a été déterminée par calcul.

Quant au cuivre, la résistivité de l'exemple comparatif 3 (5N-Cu) en tant que cuivre ayant une pureté de niveau 5N a été mesurée.

Quant au cuivre, des données de la littérature ont été utilisées en tant qu'exemple comparatif. L'exemple comparatif 4 consiste en un échantillon de cuivre ayant une pureté de niveau 4N, l'exemple comparatif 5 est un échantillon de cuivre ayant une pureté de niveau 5N, et l'exemple comparatif 6 est un échantillon de cuivre ayant une pureté de niveau 6N.

(1) Production d'aluminium à pureté élevée D'abord, le procédé pour produire un aluminium à pureté élevée utilisé dans les exemples 1 à 3 est montré ci-dessous. Exemple 1 Un aluminium disponible dans le commerce ayant une pureté de 99,92 en masse a été purifié par le processus d'électrolyse à trois couches pour obtenir un aluminium à pureté élevée ayant une pureté de 99,999 % en masse ou plus. Spécifiquement, un aluminium disponible dans le commerce (99,92 % en masse) a été chargé dans une couche d'alliage d'Al et de Cu et la composition d'un bain électrolytique a été ajustée à 41 % d'AIF3 - 35 °fo de BaF2 - 14 % de CaF2 - 10 % de NaF. De l'électricité a été fournie à 760 °C et un aluminium à pureté élevée déposé d'un côté de cathode a été collecté. Les teneurs des éléments respectifs dans cet aluminium à pureté élevée ont été analysées par spectrométrie de masse à décharge luminescente (en utilisant un « VG9000 », fabriqué par THERMO ELECTRON Co., Ltd) pour obtenir les résultats présentés dans le tableau 1.

Exemple 2 L'aluminium à pureté élevée obtenu par le processus d'électrolyse à trois couches mentionné ci-dessus a été purifié par la solidification unidirectionnelle pour obtenir un aluminium à pureté élevée ayant une pureté de 99,9999 % en masse ou plus. Spécifiquement, 2 kg de l'aluminium à pureté élevée obtenu par le processus d'électrolyse à trois couches ont été placés dans un creuset (dimensions intérieures : largeur de 65 mm x longueur de 400 mm x hauteur de 35 mm) et le creuset a été logé à l'intérieur d'un tube de four (réalisé en quartz, d'un diamètre intérieur de 100 mm et d'une longueur de 1000 mm) d'un four tubulaire de type à transfert de corps de four.

L'aluminium à pureté élevée a été fondu en commandant un corps de four (creuset) à 700 °C dans une atmosphère de vide de 1 x 10-2 Pa, et solidifié ensuite de manière unidirectionnelle à partir de l'extrémité en sortant le corps de four du tube de four à une vitesse de 30 mm/h. Après une découpe de la position qui est à 50 mm de l'extrémité de lancement de la solidification, dans une direction de longueur, à la position qui est à 150 mm de l'extrémité de lancement de la solidification, un aluminium à pureté élevée massif mesurant 65 mm en largeur x 100 mm en longueur x 30 mm en épaisseur a été obtenu. Les teneurs des éléments respectifs dans cet aluminium à pureté élevée ont été analysées par spectrométrie de masse à décharge luminescente de la manière décrite ci-dessus pour obtenir les résultats tels que présentés dans le tableau 1.

Exemple 3 Après une découpe en un prisme quadrangulaire mesurant environ 18 mm x 18 mm x 100 mm ou en une forme similaire à partir du lingot d'aluminium 6N obtenu par le processus de solidification unidirectionnelle mentionné ci-dessus, et en outre un décapage acide avec une solution aqueuse d'acide chlorhydrique à 20 % préparée par dilution avec de l'eau pure pendant 3 heures, une matière première à base d'aluminium a été obtenue.

En utilisant cette matière première à base d'aluminium, un processus de fusion de zone a été effectué par le procédé suivant.

Un bateau en graphite a été placé à l'intérieur d'une chambre à vide (un tube de quartz ayant un diamètre extérieur de 50 mm, un diamètre intérieur de 46 mm, une longueur de 1.400 m) d'un appareil de purification par fusion de zone. Une poudre d'alumine à pureté élevée de la série AKP (pureté : 99,99 %) fabriquée par Sumitomo Chemical Company, Limited a été appliquée à la partie, où la matière première est placée, du bateau en graphite tout en la pressant pour former une couche d'alumine.

Le bateau en graphite a été cuit par un chauffage haute fréquence sous 5 vide. La cuisson a été effectuée par chauffage dans un vide de 10-5 à 10-' Pa en utilisant une bobine de chauffage haute fréquence (nombre d'enroulements de bobine de chauffage : 3, diamètre intérieur : 70 mm, fréquence d'environ 100 KHz) utilisée pour la fusion de zone, et un 10 déplacement d'une extrémité à l'autre extrémité du bateau à une vitesse de 100 mm/h, chauffant de ce fait séquentiellement le bateau en graphite entier.

Les 9 matières premières à base d'aluminium mentionnées ci-dessus d'un 15 poids total d'environ 780 g ont été agencées sur la partie (mesurant 20 x 20 x 1.000 mm), où les matières premières sont placées, prévue dans le bateau en graphite. Les matières premières à base d'aluminium ont été agencées sous la forme d'un prisme quadrangulaire consistant en 9 matières premières (dimension en coupe w des matières premières à base 20 d'aluminium : 18 mm, longueur L = 900 mm, L = w x 50).

Après enfermement étanche à l'intérieur d'une chambre, une évacuation a été effectuée par une pompe thermomoléculaire et une pompe rotative à joint d'huile jusqu'à ce que la pression ait atteint 1 x 10-5 Pa ou moins. 25 Ensuite, une extrémité de la matière première à base d'aluminium dans une direction longitudinale a été chauffée et fondue en utilisant une bobine de chauffage haute fréquence (bobine haute fréquence) pour former une section de fusion. La sortie de la source de puissance haute fréquence (fréquence : 100 KHz, 30 sortie maximum : 5 kW) a été ajustée de sorte que la largeur de fusion de la section de fusion devienne d'environ 70 mm. Ensuite, la bobine haute fréquence a été déplacée à une vitesse de 100 mm par heure, déplaçant de ce fait la section de fusion d'environ 900 mm. A cet instant, la pression dans la chambre était de 5 x 10-6 à 9 x 10-6 Pa. La température de la 35 section de fusion a été mesurée par un thermomètre par rayonnement. En conséquence, elle était de 660 °C à 800 °C.

Ensuite, la sortie haute fréquence a été diminuée graduellement, solidifiant de ce fait la section de fusion. 40 La bobine haute fréquence a été déplacée vers la position de lancement de fusion (position à laquelle la section de fusion a été formée en premier) et la matière première à base d'aluminium a été chauffée et fondue de nouveau à la position de lancement de fusion pour former une section de fusion tout en maintenant le vide à l'intérieur de la chambre. La 45 purification par fusion de zone a été répétée en déplaçant cette section de fusion. Au moment auquel la purification par fusion de zone a été effectuée trois fois (3 passages) au total à une largeur de fusion d'environ 70 mm et une vitesse de déplacement de 100 mm/h de la section de fusion, la forme de la section de lancement de fusion à la section d'achèvement est devenue presque uniforme, et la forme uniforme a été maintenue à partir de là (pendant les 7 passages mentionnés ci-dessous).

Ensuite, une purification par fusion de zone a été effectuée en 7 passages à une largeur de fusion d'environ 50 mm et une vitesse de déplacement de 60 mm/h de la section de fusion. La largeur de fusion était de w x 2,8 à w x 3,9 sur la base d'une taille en coupe transversale w de la matière première à base d'aluminium à purifier. A la fin des 10 passages au total, la chambre a été ouverte à l'air atmosphérique et ensuite l'aluminium a été retiré pour obtenir un 15 aluminium purifié d'une longueur d'environ 950 mm.

L'aluminium obtenu a été découpé et une analyse des composants par spectrométrie de masse à décharge luminescente a été effectuée de la manière décrite ci-dessus. Les résultats sont présentés dans le tableau 1. 20 Tableau 1 Unité : ppm en masse Exemple Exemple Exemple 1 Exemple 1 Exemple 3 comparatif comparatif 1 2 Li 0,016 <0,001 <0,001 <0,001 Be 0,042 <0,001 <0,001 <0,001 B 1,5 2,8 0,019 0,007 0,001 Na 1,4 0,012 0,001 0,001 Mg 5,2 0,1 0,48 0,10 0,001 Si 200 25 2,3 0,34 0,003 K <0,001 0,013 0,008 0,008 Ca 1,3 0,002 0,002 0,003 11 29 0,7 0,060 0,027 0,031 V 53 2,2 0,023 0,027 0,023 Cr 3,9 2,1 0,025 0,026 0,022 Mn 2,1 2,1 0,007 0,004 0,006 Fe 230 12 0,60 0,089 0,001 Ni 0,19 0,018 0,004 0,001 Co 13 0,3 <0,001 <0,001 <0,001 Cu 0,72 1 1,1 0,14 0,016 Zn 13 7 0,22 0,002 0,001 Ga 93 12 0,006 0,001 0,001 As 0,023 0,029 0,001 0,001 Zr 4,8 0,023 0,030 0,036 Mo 0,35 <0,001 <0,003 <0,004 Ag 1,1 <0,001 <0,001 <0,001 Cd <0,001 0,002 0,002 0,002 In 0,009 <0,001 <0,001 <0,001 Sn 1,1 0,001 0,001 0,002 Sb <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 Ba 0,004 <0,001 <0,001 <0,001 La 0,038 0,045 0,001 0,001 Ce 0,095 0,17 0,001 0,001 Pt <0,001 0,002 0,001 0,001 Hg <0,001 0,001 0,003 0,002 Pb 1,9 0,004 0,001 0,001 Bi <0,001 0,001 0,001 0,001 Total 669 67 <5,4 <0,83 <0,18 Ensuite, les aluminiums à pureté élevée ainsi obtenus des exemples 1 à 3 ont été découpés pour obtenir des matériaux pour un étirage mesurant chacun 6 mm de large x 6 mm d'épaisseur x 100 mm de long. Afin de retirer les éléments de contamination dus à l'usinage d'une surface du matériau pour un tréfilage, un décapage acide a été effectué en utilisant un acide préparé dans un rapport (acide chlorhydrique:eau pure = 1:1) pendant une heure, suivi d'un lavage à l'eau courante pendant plus de 30 minutes.

Le matériau obtenu pour tréfilage a été étiré jusqu'à un diamètre de 0,5 mm par laminage en utilisant des cylindres à gorges et par tréfilage. L'échantillon obtenu par tréfilage a été fixé à un montage en quartz, maintenu dans un vide à 500 °C pendant 3 heures et ensuite refroidi dans le four pour obtenir un échantillon pour la mesure de la résistivité. En outre, un cuivre à pureté élevée disponible dans le commerce ayant une pureté de niveau 5N (fabriqué par NewMet Koch, 99,999 % de CU, 0,5 mm de diamètre) en tant qu'échantillon de l'exemple comparatif 3 a été fixé à un montage en quartz, lavé avec un solvant organique, maintenu dans un vide à 500 °C pendant 3 heures et ensuite refroidi dans le four pour obtenir un échantillon pour la mesure de la résistivité.

(2) Déduction de la résistivité Mesure de la résistivité En ce qui concerne les échantillons des exemples 1 à 3 et l'exemple comparatif 3, la résistivité a été mesurée réellement.

Après l'immersion de l'échantillon obtenu dans de l'hélium liquide (4,2 K), la résistivité a été mesurée en faisant varier le champ magnétique à appliquer à l'échantillon d'une densité de flux magnétique de 0 T (le champ magnétique n'était pas appliqué) à 15 T, en utilisant un procédé à quatre fils. Le champ magnétique a été appliqué dans une direction parallèle à une direction longitudinale de l'échantillon.

Calcul de la résistivité En ce qui concerne l'exemple comparatif 1 et l'exemple comparatif 2 avec la composition montrée dans le tableau 1, un calcul a été effectué en utilisant l'équation (1) suivante présentée dans la littérature : R. J. Corruccini, NBS Technical Note, 218 (1964). Dans l'équation (1), OpH est une quantité d'une augmentation de la résistivité dans le champ magnétique. PRT est la résistivité à température ambiante lorsque le champ magnétique n'est pas appliqué, et a été fixée à 2,753 nl cm étant donné qu'elle peut être traitée en tant que valeur presque donnée dans l'aluminium à pureté élevée ayant une pureté de 3N ou plus. p est la résistivité à 4,2 K lorsque le champ magnétique n'est pas appliqué et qui varie largement en fonction de la pureté. Par conséquent, les valeurs expérimentales suivantes ont été utilisées : 9,42 nOcm (RRR = 285) dans 4N-Al et 117 nllcm (RRR = 23) dans 3N-AI. Ces équations sont obtenues lorsque le champ magnétique est perpendiculaire à une direction longitudinale de l'échantillon. Cependant, étant donné que des équations similaires lorsque le champ magnétique est parallèle à une direction longitudinale de l'échantillon ne sont pas obtenues, ces équations ont été utilisées à des fins de comparaison. RRR est également appelé rapport de résistivité résiduelle et est un rapport entre la résistivité à 297 K et la résistivité à une température d'hélium (4,2 K). 0pH _ H(1+0.00177H.) p (1.8+1.6H.+0.53H;) où H* = H/100 pRT/pR H = Intensité du champ magnétique appliqué (Tesla) PRT = résistivité à température ambiante lorsque le champ magnétique n'est pas appliqué p = résistivité lorsque le champ magnétique n'est pas appliqué

Citation des littératures concernant la résistivité En ce qui concerne les exemples comparatifs 4 à 6, la résistivité a été obtenue à partir de la littérature : Fujiwara S et d'autres, Int. Conf.

Process. Mater. Prop., ter (1993), 909-912. Dans ces données de (1) littérature, une relation entre la direction d'application du champ magnétique et la direction longitudinale du susdit n'est pas décrite. Les valeurs ainsi déduites de la résistivité des exemples 1 à 3 et des exemples comparatifs 1 à 6 sont présentées dans le tableau 2.

En ce qui concerne le RRR, les exemples 1 à 3 et les exemples comparatifs 1 à 3 sont des valeurs mesurées, les exemples comparatifs 4 à 6 sont des données de littérature.

Tableau 2 RRR Résistivité p (n(2cm) p297K/p4K OT 1T 2T 3T 4T 6T 8T 10T 12T 15T Exemple 3 8.060 0,333 0,260 0,261 0,246 0,253 0,260 0,249 0,254 0,268 0,286 Exemple 2 7.610 0,353 0,294 0,292 0,298 0,297 0,303 0,307 0,318 0,328 0,384 Exemple 1 3.740 0,72 1,04 1,02 1,05 1,02 1,02 1,06 1,06 1,05 1,06 Exemple 285 9,42 16,8 20,5 22,4 23,6 24,9 25,7 26,3 26,8 27,3 comparatif 2 Exemple 23 117 120 127 135 144 163 179 194 206 221 comparatif 1 Exemple 957 1,57 3,58 4,73 5,4 5,8 6,4 6,7 7,0 7,2 7,4 comparatif 3 Exemple 500 3 6,1 10 13 17 22 28 35 41 53 comparatif 6 Exemple 455 3,3 7,3 11 14 18 24 30,5 35 41 53 comparatif 5 Exemple 326 4,6 9 13 17 21 28 34 40 46 56,5 comparatif 4 Comme cela est évident à partir du tableau 2, dans l'échantillon de l'exemple comparatif 2 correspondant à un matériau de câblage réalisé en un aluminium classique (niveau 4N), la résistivité augmente alors que l'intensité du champ magnétique (densité de flux magnétique) augmente comparé au cas dans lequel le champ magnétique est absent (0 T), et la résistivité augmente d'environ 3 fois à 15 T.

Au contraire, dans les exemples 1 à 3, la résistivité est faible telle que d'un dixième ou moins comparé à l'exemple comparatif 2 dans un état dans lequel le champ magnétique est absent, et également la résistivité augmente légèrement même si le champ magnétique augmente. Dans l'exemple 1 (niveau 5N), la résistivité à 15 T augmente légèrement (environ 1,5 fois) comparé au cas dans lequel le champ magnétique est absent, et il est évident que l'augmentation de la résistivité provoquée par le champ magnétique est faible comparé à l'exemple comparatif 2. Dans l'exemple 2 (niveau 6N), la résistivité augmente légèrement (dans les limites de 10 %) même à 15 T comparé au cas dans lequel le champ magnétique est absent. Lorsque la densité de flux magnétique est dans une plage de 1 à 12 T, la valeur de la résistivité diminue comparé au cas dans lequel le champ magnétique n'est pas appliqué, et ainsi un effet de suppression de magnétorésistance remarquable est présenté. Quant à l'exemple 3 (niveau 6N8), la résistivité diminue comparé au cas dans lequel le champ magnétique est absent même à une densité de flux magnétique quelconque de 1 à 15 T, et ainsi un effet de suppression de magnétorésistance remarquable est présenté.

La figure 1 est un graphe montrant une relation entre l'indice de conductivité électrique et le champ magnétique appliqué (densité de flux magnétique). L'indice de conductivité électrique est un indice qui indique l'amplitude de la conductivité électrique des échantillons respectifs sur la base de l'exemple comparatif 2 qui présente la résistivité dans un champ magnétique intense de l'aluminium ayant une pureté de 4N. A savoir, avec chaque densité de flux magnétique, l'indice de conductivité électrique est déterminé en divisant la valeur de la résistivité de l'exemple comparatif 2 par la valeur de la résistivité de chaque échantillon. Plus la valeur de cet indice est grande, plus les propriétés conductrices sous la densité de flux magnétique (champ magnétique intense) sont élevées comparé à l'échantillon de l'exemple comparatif 2.

L'indice de conductivité électrique de l'ordonnée a été indiqué par un logarithme étant donné que les échantillons des exemples présentent un effet extrêmement remarquable.

Comme cela est évident à partir de la figure 1, les échantillons des exemples montrent le cas dans lequel le champ magnétique est absent, et la conductivité est à peu près 13 à 28 fois supérieure à celle de l'exemple comparatif 2. Alors que le champ magnétique est appliqué, la conductivité comparée à l'exemple comparatif 2 augmente. La conductivité est 16 fois (exemple 1) à 65 fois (exemple 3) supérieure à 1 T, et la conductivité augmente davantage étant donné qu'elle est 26 fois (exemple 1) à 96 fois (exemple 1) supérieure à 15 T.

Comme cela est évident à partir de la figure 1, l'un quelconque des échantillons de cuivre (exemples comparatifs 3 à 6) présente une courbe vers le bas à droite et, alors que l'intensité du champ magnétique augmente, l'effet de magnétorésistance augmente comparé à l'exemple comparatif 2. A savoir, il s'avère que, dans le cas du cuivre, une diminution de la conductivité électrique due à la magnétorésistance ne peut pas être supprimée même si la pureté est augmentée au niveau 6N (comme cela est évident à partir du tableau 1, dans les échantillons des exemples comparatifs 3 à 6, la résistivité à 15 T augmente de 5 à 18 fois comparée à la résistivité dans le cas où le champ magnétique est absent), et que l'effet capable de supprimer un diminution de la conductivité dans le champ magnétique par une augmentation de la pureté à 99,999 % en masse ou plus, trouvé par les présents inventeurs, est particulier à l'aluminium.

La raison pour laquelle l'effet de suppression de la magnétorésistance par une purification élevée n'est pas présenté dans le cuivre mais est présenté dans l'aluminium n'est pas claire. Cependant, on déduit qu'il est provoqué par une différence de facteur de résistivité électrique. A savoir, on considère qu'un facteur de résistivité électrique principal du cuivre à pureté élevée est la dispersion des électrons de conduction du fait des frontières des grains ou dislocations, et le facteur de résistivité électrique varie légèrement même par une purification élevée, et ainsi la magnétorésistance varie également légèrement. D'autre part, un facteur de résistivité électrique de l'aluminium à pureté élevée est la dispersion des électrons de conduction par des atomes d'impureté, et le facteur de résistivité électrique est diminué par une purification élevée. Par conséquent, on considère que d'excellentes caractéristiques telles qu'une faible augmentation de la résistivité électrique dans le champ magnétique peuvent être présentées dans l'aluminium ayant une pureté de 5N ou plus. Cependant, ce mécanisme prévisible ne limite pas l'étendue technique de la présente invention.

Selon la présente invention, il est possible de fournir un matériau de câblage qui est facile à manipuler et qui présente également une excellente conductivité même dans un champ magnétique intense, par exemple, d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Matériau de câblage à utiliser dans le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus, comprenant de l'aluminium ayant une 5 pureté de 99,999 % en masse ou plus.
2. 2. Matériau de câblage selon la revendication 1, dans lequel l'aluminium a la teneur en fer de 1 ppm en masse ou moins. 10
3. 3. Matériau de câblage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'aluminium a une pureté de 99,9999 % en masse ou plus.
4. 4. Matériau de câblage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'aluminium a une pureté de 99,99998 % en masse ou plus.
5. 5. Matériau de câblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'aluminium contient un composé intermétallique AI3Fe.
6. 6. Utilisation d'un aluminium selon l'une quelconque des revendications 1 20 à 5 en tant que matériau de câblage à utiliser dans le champ magnétique d'une densité de flux magnétique de 1 T ou plus. 15