JP2007273452A - 酸化物超電導線材、超電導構造体、酸化物超電導線材の製造方法、超電導ケーブルおよび超電導マグネットならびに超電導マグネットを含む製品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Bi−2223系酸化物超電導体を含むフィラメントの複数がマトリクス中に埋め込まれてなるテープ状の酸化物超電導線材であって、酸化物超電導線材の長手方向に直交する断面の断面積が0.5mm2以下であり、酸化物超電導線材の断面において、フィラメントの1本当たりの平均断面積が酸化物超電導線材の断面積の0.2%以上6%以下である酸化物超電導線材である。
【選択図】図2
Description
また、本発明は、上記の超電導マグネットを含む冷凍機冷却型マグネットシステムである。
Bi2O3、PbO、SrCO3、CaCO3およびCuOを用いて、Bi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.79:0.4:1.96:2.18:3の組成比になるように、これらの粉末を混合した。この混合した粉末に対して、加熱および粉砕を行ない、Bi−2223系酸化物超電導体粉末を含む原料粉末を得た。そして、この原料粉末を外径12mm、内径10mmの第1金属シースとしての銀パイプ中に充填した。
直径3.8mmの単芯超電導線を37本収容することによって、フィラメント1本当たりの平均断面積を酸化物超電導線材全体の断面積の1%となるように調整したこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件で実施例2の酸化物超電導線材を作製した。
直径5.3mmの単芯超電導線を19本収容することによって、フィラメント1本当たりの平均断面積を酸化物超電導線材全体の断面積の2%となるように調整したこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件で実施例3の酸化物超電導線材を作製した。
直径8.5mmの単芯超電導線を7本収容することによって、フィラメント1本当たりの平均断面積を酸化物超電導線材全体の断面積の6%となるように調整したこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件で実施例4の酸化物超電導線材を作製した。
直径1.7mmの単芯超電導線を127本収容することによって、フィラメント1本当たりの平均断面積を酸化物超電導線材全体の断面積の0.15%となるように調整したこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件で比較例1の酸化物超電導線材を作製した。
外径36mm、内径27mmの第2金属シースを用いてフィラメント1本当たりの平均断面積を酸化物超電導線材全体の断面積の6.5%となるように調整したこと以外は実施例4と同一の方法および同一の条件で比較例2の酸化物超電導線材を作製した。
実施例1と同一の方法および同一の条件で、Bi−2223系酸化物超電導体粉末を含む原料粉末を得た。そして、この原料粉末を構成するBi−2223系酸化物超電導体粉末以外の非超電導体粉末の粒径について調査したところ、粒径2μm以下の非超電導体粉末が原料粉末を構成する非超電導体粉末全体の個数の95%以上を占めていることが確認された。
Bi2O3、PbO、SrCO3、CaCO3およびCuOを用いて、Bi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.79:0.4:1.96:2.18:3の組成比になるように、これらの粉末を混合した。この混合した粉末に対して、加熱および粉砕を行ない、Bi−2223系酸化物超電導体粉末を含む原料粉末を得た。そして、この原料粉末を外径12mm、内径10mmの第1金属シースとしての銀パイプ中に充填した。
Bi2O3、PbO、SrCO3、CaCO3およびCuOを用いて、Bi:Pb:Sr:Ca:Cu=1.79:0.4:1.96:2.18:3の組成比になるように、これらの粉末を混合した。この混合した粉末に対して、加熱および粉砕を行ない、Bi−2223系酸化物超電導体粉末を含む原料粉末を得た。そして、この原料粉末を外径12mm、内径10mmの第1金属シースとしての銀パイプ中に充填した。
単芯超電導線の表面に炭酸ストロンチウムからなるバリア層を塗布しなかったこと以外は実施例1と同一の方法および同一の条件でツイストピッチが互いに異なる実施例13〜18の酸化物超電導線材を作製した。なお、実施例18の酸化物超電導線材については多芯超電導線の軟化工程および捩じる工程はされていないので表4のツイストピッチの欄には記載がされていない。
実施例1の酸化物超電導線材の表面にポリイミド系のテープをハーフラップで巻きつけたものを実施例19の酸化物超電導線材とした。そして、実施例19の酸化物超電導線材の全長にわたって上記のテープで絶縁されていることを確認した後、パンケーキコイルを作製した。
実施例1の酸化物超電導線材の主面(最も面積の大きい表面)の両面にその長手方向に沿って銅テープを貼り付けたものを実施例20の酸化物超電導線材とした。
実施例1の酸化物超電導線材の主面の両面にその長手方向に沿って銅テープを貼り付けるとともに、銅テープの貼り付け後の酸化物超電導線材の主面の両面からポリテトラフルオロエチレンからなる2枚の絶縁テープを酸化物超電導線材の長手方向に沿って貼り合わせたものを実施例21の酸化物超電導線材とした。
実施例19の酸化物超電導線材を3本、エッジワイズ方向に曲げ径1000mmで連続的に曲げながら撚り合せて実施例22の超電導構造体を作製した。実施例22の超電導構造体でソレノイドコイルを作製したところ、3本の超電導構造体間の偏流が抑制されていることをロゴスキーコイルで確認した。
Claims (20)
- Bi−2223系酸化物超電導体を含むフィラメントの複数がマトリクス中に埋め込まれてなるテープ状の酸化物超電導線材であって、
前記酸化物超電導線材の長手方向に直交する断面の断面積が0.5mm2以下であり、
前記酸化物超電導線材の断面において、前記フィラメントの1本当たりの平均断面積が前記酸化物超電導線材の断面積の0.2%以上6%以下であることを特徴とする、酸化物超電導線材。 - 前記フィラメントの平均アスペクト比が10よりも大きいことを特徴とする、請求項1に記載の酸化物超電導線材。
- 前記フィラメントは前記酸化物超電導線材の長手方向の中心軸を回転軸として旋回しており、前記フィラメントの旋回するピッチであるツイストピッチが8mm以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の酸化物超電導線材。
- 前記ツイストピッチが5mm以下であることを特徴とする、請求項3に記載の酸化物超電導線材。
- 前記フィラメントの間にバリア層が形成されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の酸化物超電導線材。
- 前記マトリクスの表面上に金属テープを備えていることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の酸化物超電導線材。
- 前記マトリクスの表面上に絶縁被膜を備えていることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の酸化物超電導線材。
- 前記マトリクスの表面上に金属テープを備えるとともに、前記金属テープの表面上に絶縁被膜を備えていることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の酸化物超電導線材。
- 請求項7または8に記載の酸化物超電導線材の複数が撚り合わされてなる超電導構造体であって、エッジワイズ方向に曲げられた少なくとも1本の酸化物超電導線材が撚り合わされてなることを特徴とする、超電導構造体。
- 請求項1から5のいずれかに記載の酸化物超電導線材をテープ状の保護膜中に複数含み、前記保護膜の対向する主面の両面にそれぞれ金属テープを備えている、超電導構造体。
- 隣り合う前記酸化物超電導線材の間に前記保護膜よりも高抵抗の高抵抗体が設置されていることを特徴とする、請求項10に記載の超電導構造体。
- 請求項1から5のいずれかに記載の酸化物超電導線材をテープ状の絶縁性保護膜中に複数含む、超電導構造体。
- 第1金属シース中に酸化物超電導体粉末および非超電導体粉末を含む原料粉末を充填する工程と、
前記原料粉末が充填された前記第1金属シースを伸線加工して単芯超電導線を形成する工程と、
前記単芯超電導線の複数を第2金属シース中に収容する工程と、
前記単芯超電導線が収容された前記第2金属シースを伸線加工して多芯超電導線を形成する工程と、
前記多芯超電導線を圧延加工する工程と、
前記圧延加工後の前記多芯超電導線を熱処理する工程と、を含み、
前記原料粉末において粒径が2μm以下の前記非超電導体粉末が前記非超電導体粉末全体の個数の95%以上を占めており、
前記圧延加工前の前記多芯超電導線における前記単芯超電導線の断面積の変動係数(COV)が15%以下であり、
前記圧延加工における圧延圧下率が82%以下であって、
前記熱処理は200気圧以上の圧力下で行なわれることを特徴とする、酸化物超電導線材の製造方法。 - 前記圧延加工前に前記多芯超電導線を捩じる工程を複数回行なうことを特徴とする、請求項13に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
- 酸化物超電導線材中にバリア層を形成することを特徴とする、請求項13または14に記載の酸化物超電導線材の製造方法。
- 請求項1から8のいずれかに記載の酸化物超電導線材、請求項9から12のいずれかに記載の超電導構造体または請求項13から15のいずれかに記載の酸化物超電導線材の製造方法により製造された酸化物超電導線材を含む、超電導ケーブル。
- 請求項1から8のいずれかに記載の酸化物超電導線材、請求項9から12のいずれかに記載の超電導構造体または請求項13から15のいずれかに記載の酸化物超電導線材の製造方法により製造された酸化物超電導線材を含む、超電導マグネット。
- 請求項17に記載の超電導マグネットを含む、モータ電機子。
- 請求項17に記載の超電導マグネットを含む、冷凍機冷却型マグネットシステム。
- 請求項17に記載の超電導マグネットを含む、MRI。
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