JP2014130793A - Connection structure of oxide superconductive wire material and its manufacturing method - Google Patents

Connection structure of oxide superconductive wire material and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connection structure of an oxide superconductive wire material and its manufacturing method.SOLUTION: There is provided a connection structure of an oxide superconductive wire material 30 which a pair of oxide superconductive wire materials 2 and 3 obtained by laminating an intermediate layer 11, an oxide superconductive wire layer 12 and a stabilization layer 14 on a tape-like base material 10 is joined each other, the stabilization layers 14 and 14 near each ends 2a and 3a of a pair of the oxide superconductive wire material 2 and 3 are arranged to form an overlapping part 50 by facing each other, a connection area 51 connected by a conductive joint material 22 at least a part of the overlapping part 50 is formed, and non-connection area 52 not connected by a conductive connection material having a length in the longer direction of 1 mm to 100 mm at least at a part of end in the longer direction in the overlapping part 50.

Description

本発明は、酸化物超電導線材の接続構造体とその製造方法に関する。   The present invention relates to an oxide superconducting wire connection structure and a method for manufacturing the same.

近年Bi系超電導線材BiSrCaCu8+δ(Bi2212)、BiSrCaCu10+δ(Bi2223)やRE−123系超電導線材REBaCu7−x(RE123:REはYやGdなどを含む希土類元素)といった酸化物超電導線材の開発が進んでいる。これら酸化物超電導線材は、臨界温度が90〜100K程度であり、液体窒素温度以上で超電導性を示すため、実用上極めて有望な素材とされており、これを線材に加工して電力供給用の導体あるいは超電導コイル等として使用することが要望されている。 In recent years, Bi-based superconducting wire Bi 2 Sr 2 CaCu 2 O 8 + δ (Bi2212), Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10 + δ (Bi2223) and RE-123-based superconducting wire REBa 2 Cu 3 O 7-x (RE123: RE is Development of oxide superconducting wires such as rare earth elements including Y and Gd is underway. These oxide superconducting wires have a critical temperature of about 90-100K and exhibit superconductivity above the liquid nitrogen temperature. Therefore, these oxide superconducting wires are considered to be extremely promising materials for practical use. There is a demand for use as a conductor or a superconducting coil.

Bi系の超電導線材は、Bi系の超電導層をAgのシース材で被覆した状態となるようにPowder In Tube法(PIT法)などにより製造された構造となっている。一方、RE−123系超電導線材は、テープ状の金属基材上に中間層を介し成膜法により酸化物超電導層を積層し、さらに前記酸化物超電導層上に薄い銀の第1の安定化層を形成し、その上に銅などの良導電性金属材料からなる第2の安定化層を設けた構造が採用されている。   The Bi-based superconducting wire has a structure manufactured by the Powder In Tube method (PIT method) or the like so that the Bi-based superconducting layer is covered with an Ag sheath material. On the other hand, in the RE-123 series superconducting wire, an oxide superconducting layer is laminated on a tape-shaped metal substrate by a film forming method through an intermediate layer, and the first stabilization of thin silver is further performed on the oxide superconducting layer. A structure in which a layer is formed and a second stabilization layer made of a highly conductive metal material such as copper is provided thereon is employed.

RE−123系の酸化物超電導線材を実用機器に応用するために、酸化物超電導線材を接続する技術が要望されている。例えば、特許文献1には、図25に示すように、基材202上に中間層203、酸化物超電導層204、安定化層205が積層された一対の酸化物超電導線材211、212の端部近傍を重ねあわせて、重ね合わせ部220を形成し、当該重ね合わせ部220を、半田(図示略)により接合し、さらに接続板206によって補強した接続構造体200が開示されている。   In order to apply the RE-123 series oxide superconducting wire to a practical device, a technique for connecting the oxide superconducting wire is desired. For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 25, end portions of a pair of oxide superconducting wires 211 and 212 in which an intermediate layer 203, an oxide superconducting layer 204, and a stabilizing layer 205 are laminated on a base material 202. A connection structure 200 is disclosed in which the overlapping portions 220 are formed by overlapping the vicinity, the overlapping portions 220 are joined by solder (not shown), and further reinforced by a connection plate 206.

特開2007−266149号公報JP 2007-266149 A

しかしながら、特許文献1に記載の接続構造体200においては、接続板206によって、接続部を補強することによって、接続部の機械的な強度の向上を望むことができるものの、接続構造体200に曲げが加わった際に、酸化物超電導層204が劣化する虞があった。
特許文献1に記載の接続構造体200において、半田による接合は、一対の酸化物超電導線材211、212の重ね合わせ部220全面を接合している。重ね合わせ部220全面を接合する際に、一対の酸化物超電導線材211、212の重ね合わせ部220を加圧する必要があり、加圧により余分な半田が、酸化物超電導線材211、212の重ね合わせ部220からはみ出し、それぞれの端面に付着する等して凝固する。これによって、重ね合わせ部220の両外側において半田の厚みが局所的に厚くなり、接続構造体200に曲げを加えると、重ね合わせ部220の長手方向両側近傍において負荷が集中し酸化物超電導層204の結晶構造が損傷を受ける虞があり、曲げに対して弱い構造となっていた。
However, in the connection structure 200 described in Patent Document 1, it is possible to improve the mechanical strength of the connection portion by reinforcing the connection portion with the connection plate 206, but the connection structure 200 is bent to the connection structure 200. When this is added, the oxide superconducting layer 204 may be deteriorated.
In the connection structure 200 described in Patent Document 1, the entire surface of the overlapping portion 220 of the pair of oxide superconducting wires 211 and 212 is joined by soldering. When joining the entire surface of the overlapping portion 220, it is necessary to pressurize the overlapping portion 220 of the pair of oxide superconducting wires 211 and 212, and excess solder causes the superposition of the oxide superconducting wires 211 and 212 due to the pressing. It protrudes from the part 220 and solidifies by adhering to each end face. As a result, the thickness of the solder locally increases on both outer sides of the overlapping portion 220, and when the connection structure 200 is bent, a load is concentrated in the vicinity of both sides in the longitudinal direction of the overlapping portion 220 and the oxide superconducting layer 204. There was a possibility that the crystal structure of this was damaged, and the structure was weak against bending.

本発明は、以上のような実情に鑑みなされたものであり、曲げに対して強い酸化物超電導線材の接続構造体と酸化物超電導線材の接続方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above situations, and it aims at providing the connection method of the connection structure of an oxide superconducting wire strong to a bending, and an oxide superconducting wire.

前記課題を解決するため本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層が積層されてなる一対の酸化物超電導線材同士が接続された接続構造体であって、前記一対の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士が対向して重ね合わせ部を形成して配置され、前記重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ1mm以上100mm以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されていることを特徴とする。
重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
なお、非接合領域の長さが1mm未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域が確実に確保されない虞がある。また、100mmを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体の取り回しが悪くなり好ましくない。
本発明において、重ね合わせ部の両側に位置する対になる非接合領域の長さにおいて一方の非接合領域の長さが他方の非接合領域の長さより長いことを特徴とする構造を採用しても良い。
接続構造体に積層方向に沿った曲げを印加した場合、外側に位置する酸化物超電導線材の端部側に負荷が大きくかかる場合がある。この場合、外側の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長手方向長さを、長くすることで、外側の接続構造体に係る負荷をより効果的に低減することができる。
In order to solve the above problems, the oxide superconducting wire connecting structure of the present invention is a tape-like base material in which a pair of oxide superconducting wires are formed by laminating an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a stabilizing layer. The stabilization structure is arranged such that the stabilizing layers in the vicinity of the ends of the pair of oxide superconducting wires are opposed to each other to form an overlapping portion, and at least a part of the overlapping portion And a joining region joined by a conductive joining material is formed, and at least one of the longitudinal end portions in the overlapping portion is not joined by a conductive joining material having a longitudinal length of 1 mm or more and 100 mm or less. A non-joining region is formed.
The non-bonding region at the inner end of the overlapping portion suppresses the conductive bonding material from protruding from the overlapping portion. Therefore, it does not solidify on both outer sides of the overlapped portion, and since the joint portion made of the conductive joint material is not locally thickened in the connection structure, a portion that is not easily bent is not generated.
Note that if the length of the non-bonded region is less than 1 mm, it is difficult to insert the masking material, and the non-bonded region may not be reliably ensured. Moreover, when it exceeds 100 mm, a connection part becomes long and the handling of a connection structure worsens and is unpreferable.
In the present invention, a structure is adopted in which the length of one non-bonded region is longer than the length of the other non-bonded region in the length of the paired non-bonded region located on both sides of the overlapping portion. Also good.
When a bending along the stacking direction is applied to the connection structure, a load may be greatly applied to the end portion side of the oxide superconducting wire located outside. In this case, by increasing the longitudinal length of the non-bonded region on the end side of the outer oxide superconducting wire, the load on the outer connection structure can be more effectively reduced.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、3つの前記酸化物超電導線材である第1の酸化物超電導線材、第2の酸化物超電導線材並びに第3の酸化物超電導線材を備え、前記第1及び第2の酸化物超電導線材が、基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接して配置され、前記隣接された端部を跨るように、前記第1及び第2の酸化物超電導線材の安定化層に前記第3の酸化物超電導線材の安定化層が橋渡しされ第1及び第2の重ね合わせ部を形成し、前記第1の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第1の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ1mm以上100mm以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成され、前記第2の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第2の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ1mm以上100mm以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されることを特徴とする。
本発明によれば、接続する一対の酸化物超電導線材が積層方向を揃えて配置されているため、接続部分で酸化物超電導線材の表裏の逆転がない。また、重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。さらに、第1及び第2の酸化物超電導線材の端部同士を離間して配置することで、曲げ印加の際に端部同士が干渉することがなくなり、干渉した部分の上方に位置する第3の酸化物超電導線材に突き上げるような応力が発生しない。
The connection structure of the oxide superconducting wire of the present invention includes the first oxide superconducting wire, the second oxide superconducting wire, and the third oxide superconducting wire which are the three oxide superconducting wires, The first and second oxide superconducting wires are arranged adjacent to each other with a predetermined gap between the ends to be connected, with the side on which the oxide superconducting layer is formed aligned with the base material, The stabilization layer of the third oxide superconducting wire is bridged to the stabilization layer of the first and second oxide superconducting wires so as to straddle the adjacent ends, and the first and second overlapping layers are bridged. A bonding region bonded to at least a part of the first overlapping portion by a conductive bonding material, and at least one of longitudinal end portions in the first overlapping portion. The length in the longitudinal direction is 1 mm or more and 100 mm or less A non-bonded region that is not bonded by the conductive bonding material is formed, a bonding region bonded by the conductive bonding material is formed in at least a part of the second overlapping portion, and the second overlapping region is formed. A non-joining region that is not joined by a conductive joining material having a length in the longitudinal direction of 1 mm or more and 100 mm or less is formed on at least one of the end portions in the longitudinal direction in the mating portion.
According to the present invention, since the pair of oxide superconducting wires to be connected is arranged with the stacking direction aligned, there is no reverse inversion of the oxide superconducting wire at the connecting portion. Moreover, the non-joining region at the inner end of the overlapping portion suppresses the conductive bonding material from protruding from the overlapping portion. Therefore, it does not solidify on both outer sides of the overlapped portion, and since the joint portion made of the conductive joint material is not locally thickened in the connection structure, a portion that is not easily bent is not generated. Furthermore, by arranging the end portions of the first and second oxide superconducting wires apart from each other, the end portions do not interfere with each other at the time of bending application, and the third is located above the interfered portion. No stress that pushes up the oxide superconducting wire.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記第1及び第2の重ね合わせ部部内の長手方向端部に形成される非接合領域のうち、前記第3の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向長さが、前記第1又は第2の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向の長さと比較して長くなっていることを特徴とする。
接続構造体に積層方向に沿った曲げを印加した場合、第3の酸化物超電導線材の端部側に最も負荷が大きくかかる。したがって、第3の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長手方向長さを、第1又は第2の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長さより長くすることで、接続構造体に係る負荷をより効果的に低減することができる。
Further, the oxide superconducting wire connecting structure according to the present invention includes the third oxide superconducting wire of the third oxide superconducting wire in the non-bonded region formed at the longitudinal ends in the first and second overlapping portions. The longitudinal length of the non-joining region formed on the end side is compared with the longitudinal length of the non-joining region formed on the end side of the first or second oxide superconducting wire. It is characterized by being long.
When bending along the stacking direction is applied to the connection structure, the load is greatest on the end side of the third oxide superconducting wire. Therefore, by making the longitudinal length of the non-joining region on the end side of the third oxide superconducting wire longer than the length of the non-joining region on the end side of the first or second oxide superconducting wire, The load concerning the connection structure can be reduced more effectively.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記重ね合わせ部内に2箇所以上の前記接合領域が形成され、当該接合領域同士が非接合領域によって隔てられていることを特徴とする。
2箇所以上の接合領域が形成され、接合領域同士が非接合領域によって隔てられた構造により、一部の導電性接合材が接合領域同士の間に形成された非接合領域に流れ、重ね合わせ部の外側にはみ出さないため、重ね合わせ部の外側に導電性接合材が局所的に厚く形成されない。即ち、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
Further, the oxide superconducting wire connecting structure according to the present invention is characterized in that two or more joining regions are formed in the overlapped portion, and the joining regions are separated from each other by a non-joining region.
Due to the structure in which two or more joining regions are formed and the joining regions are separated from each other by a non-joining region, a part of the conductive joining material flows into the non-joining region formed between the joining regions, and the overlapping portion Therefore, the conductive bonding material is not locally thickly formed outside the overlapping portion. That is, no locally weak portion is generated.

本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記第1及び第2の酸化物超電導線材の前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交され、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部が形成されたことを特徴とする。
接合領域に斜辺部が形成されていることで、接合領域の非接合領域側の端部が酸化物超電導線材の幅方向に部分的に接合された領域と接合されていない領域が混在された構成となる。この領域を設けることにより接合領域端部側において接合されていない領域が生成されるので、酸化物超電導線材の接合部分に曲げが作用した場合、応力付加から開放される領域が生じる結果、この領域に近い酸化物超電導層に対する応力付加が軽減される。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用しても超電導特性が劣化し難い接続構造体を提供できる。
In the connection structure of the oxide superconducting wire of the present invention, the end surfaces of the end portions of the first and second oxide superconducting wires close to the joining region are orthogonal to the longitudinal direction of the oxide superconducting wires, In the joining region, an oblique side portion inclined in plan view with respect to the longitudinal direction of the oxide superconducting wire is formed at the boundary with the non-joining region.
A configuration in which the end portion on the non-joining region side of the joining region is partially joined in the width direction of the oxide superconducting wire and the unjoined region by forming the oblique side portion in the joining region It becomes. By providing this region, an unbonded region is generated on the end side of the bonded region. Therefore, when bending is applied to the bonded portion of the oxide superconducting wire, a region that is freed from stress is generated. The stress applied to the oxide superconducting layer close to is reduced. For this reason, it is possible to provide a connection structure in which the superconducting characteristics are not easily deteriorated even if bending acts on the joint portion between the oxide superconducting wires.

本発明の酸化物超電導線材の接続構造体は、前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域が形成されたことを特徴とする。
酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合、接合領域に加えて補助接合領域が酸化物超電導線材どうしを繋いで曲げに対し変形追従させるので、補助接合領域の外側の酸化物超電導線材の端部側と対向する酸化物超電導線材との隙間が必要以上に開いてしまう現象を抑制できる。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合であっても、酸化物超電導線材の端部側に開いた隙間が生成し難い接続構造体を提供できる。
The connection structure of the oxide superconducting wire according to the present invention is characterized in that an auxiliary joining region narrower than the non-joining region is formed in the non-joining region on the side opposite to the joining region side.
When bending acts on the joints between the oxide superconducting wires, the auxiliary joining region connects the oxide superconducting wires in addition to the joining region to cause deformation following the bending, so the oxide superconducting wire outside the auxiliary joining region. It is possible to suppress the phenomenon that the gap between the end portion side of the oxide and the oxide superconducting wire opposite to the gap is opened more than necessary. For this reason, even if it is a case where a bending acts on the junction part of oxide superconducting wire, the connection structure which cannot generate | occur | produce the open space | gap on the edge part side of an oxide superconducting wire can be provided.

また、本発明の超電導機器は、前記酸化物超電導線材の接続構造体を有することを特徴とする。
本発明により、機械的負荷に対する超電導機器の保護性能を向上させることが可能となるため、従来よりも高い信頼性を有する超電導機器を実現できる。
Moreover, the superconducting device of the present invention is characterized by having a connection structure of the oxide superconducting wire.
According to the present invention, it becomes possible to improve the protection performance of a superconducting device against a mechanical load, so that a superconducting device having higher reliability than the conventional one can be realized.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第1及び第2の酸化物超電導線材を形成する工程と、前記第1の酸化物超電導線材または前記第2の酸化物超電導線材の安定化層表面であって、前記第1の酸化物超電導線材及び前記第2の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第1の酸化物超電導線材端部及び前記第2の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、1mm以上100mm以下の幅でマスキング材を配置する工程と、前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、前記第1の酸化物超電導線材及び前記第2の酸化物超電導線材を接合する工程と、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする。
重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
The method for connecting oxide superconducting wires according to the present invention includes the steps of forming first and second oxide superconducting wires formed by laminating an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a stabilizing layer on a tape-like substrate. And a stabilizing layer surface of the first oxide superconducting wire or the second oxide superconducting wire, and the end portions of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire. 1 mm at a position corresponding to the end portion of the first oxide superconducting wire and the end portion of the second oxide superconducting wire in the portion where the wires cover each other when the adjacent stabilizing layers are opposed to each other. The step of disposing a masking material with a width of 100 mm or less, the step of disposing a conductive bonding material in a space formed between the masking materials, the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting Joining the wire, Characterized by a step of removing the serial masking material.
The non-bonding region at the inner end of the overlapping portion suppresses the conductive bonding material from protruding from the overlapping portion. Therefore, it does not solidify on both outer sides of the overlapped portion, and since the joint portion made of the conductive joint material is not locally thickened in the connection structure, a portion that is not easily bent is not generated.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第1,第2及び第3の酸化物超電導線材を形成する工程と、前記第1及び第2の酸化物超電導線材の基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接し配置し、前記隣接された端部に跨るように、前記第1及び第2の酸化物超電導線材の安定化層に前記第3の酸化物超電導体の安定化層を橋渡しすることによって、第1及び第3の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第1の酸化物超電導線材端部及び前記第3の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、1mm以上100mm以下の幅でマスキング材を配置する工程と、第2及び第3の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第2の酸化物超電導線材端部及び前記第3の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、1mm以上100mm以下の幅でマスキング材を配置する工程と、前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、前記第1の酸化物超電導線材及び前記第3の酸化物超電導線材を接合し、前記第2の酸化物超電導線材及び前記第3の酸化物超電導線材を接合する工程と、前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、接続する一対の酸化物超電導線材が積層方向を揃えて配置されているため、接続部分で酸化物超電導線材の表裏の逆転がない接続構造体を構成することができる。また、重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。さらに、第1及び第2の酸化物超電導線材の端部同士を離間して配置することで、曲げ印加の際に端部同士が干渉することがなくなり、干渉した部分の上方に位置する第3の酸化物超電導線材に突き上げるような応力が発生しない。
なお、非接合領域の長さが1mm未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域が確実に確保されない虞がある。また、100mmを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体の取り回しが悪くなり好ましくない。
Also, the method for connecting oxide superconducting wires of the present invention comprises first, second and third oxide superconducting wires comprising a tape-like base material laminated with an intermediate layer, an oxide superconducting layer and a stabilizing layer. Aligning the side on which the oxide superconducting layer is formed with respect to the base material of the first and second oxide superconducting wires, and adjoining the ends to be connected with a predetermined gap therebetween. The first oxide superconductor stabilization layer is bridged between the first oxide superconductor wire stabilization layer and the first oxide superconductor stabilization layer so as to straddle the adjacent ends. And when the stabilizing layers in the vicinity of the end portions of the third oxide superconducting wire are opposed to each other, the end portions of the first oxide superconducting wire and the third oxide are covered with each other. The width corresponding to the end of the superconducting wire is 1 mm or more and 100 mm or less. The step of arranging the masking material and the second oxide superconductivity at the portion where the wires cover each other when the stabilizing layers in the vicinity of the ends of the second and third oxide superconducting wires are opposed to each other. A step of disposing a masking material with a width of 1 mm or more and 100 mm or less at a position corresponding to an end of the wire and the end of the third oxide superconducting wire, and a conductive bonding material in a space formed between the masking materials Disposing, joining the first oxide superconducting wire and the third oxide superconducting wire, joining the second oxide superconducting wire and the third oxide superconducting wire, and And a step of removing the masking material.
According to the present invention, since the pair of oxide superconducting wires to be connected are arranged in the same stacking direction, it is possible to configure a connection structure in which the oxide superconducting wire is not reversed in the connection portion. Moreover, the non-joining region at the inner end of the overlapping portion suppresses the conductive bonding material from protruding from the overlapping portion. Therefore, it does not solidify on both outer sides of the overlapped portion, and since the joint portion made of the conductive joint material is not locally thickened in the connection structure, a portion that is not easily bent is not generated. Furthermore, by arranging the end portions of the first and second oxide superconducting wires apart from each other, the end portions do not interfere with each other at the time of bending application, and the third is located above the interfered portion. No stress that pushes up the oxide superconducting wire.
Note that if the length of the non-bonded region is less than 1 mm, it is difficult to insert the masking material, and the non-bonded region may not be reliably ensured. Moreover, when it exceeds 100 mm, a connection part becomes long and the handling of a connection structure worsens and is unpreferable.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記第1及び第3の酸化物超電導線材並びに前記第2及び第3の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、第3の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキング材の幅が、第1又は第2の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキングの幅と比較して、長くなっていることを特徴とする。
接続構造体に積層方向に沿った曲げを印加した場合、第3の酸化物超電導線材の端部側に最も負荷が大きくかかる。したがって、第3の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長手方向長さを、第1又は第2の酸化物超電導線材の端部側の非接合領域の長さより長くすることで、接続構造体に係る負荷をより効果的に低減することができる。上記のようなマスキング材の配置方法によって、このような非接合領域を形成することができる。
In the method of connecting oxide superconducting wires according to the present invention, the first and third oxide superconducting wires and the stabilization layers in the vicinity of the end portions of the second and third oxide superconducting wires are opposed to each other. In some cases, the width of the masking material arranged on the end side of the third oxide superconducting wire is arranged on the end side of the first or second oxide superconducting wire in the portion where the wires are covering each other. It is characterized by being longer than the width of.
When bending along the stacking direction is applied to the connection structure, the load is greatest on the end side of the third oxide superconducting wire. Therefore, by making the longitudinal length of the non-joining region on the end side of the third oxide superconducting wire longer than the length of the non-joining region on the end side of the first or second oxide superconducting wire, The load concerning the connection structure can be reduced more effectively. Such a non-bonding region can be formed by the masking material arrangement method as described above.

また、本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記重ね合わせ部にマスキングを行い、その両側を前記導電性接合材によって接合し接合領域を形成することを特徴とする。
本発明によれば、接合領域同士が非接合領域によって隔てられた構造を形成することができこれにより、一部の導電性接合材が接合領域同士の間に形成された非接合領域に流れ、重ね合わせ部の外側にはみ出さないため、重ね合わせ部の外側に導電性接合材が局所的に厚く形成されない。即ち、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。
Also, the oxide superconducting wire connecting method of the present invention is characterized in that the overlapping portion is masked, and both sides thereof are bonded by the conductive bonding material to form a bonding region.
According to the present invention, it is possible to form a structure in which the bonding regions are separated by the non-bonding region, whereby a part of the conductive bonding material flows to the non-bonding region formed between the bonding regions, Since it does not protrude outside the overlapping portion, the conductive bonding material is not locally thickly formed outside the overlapping portion. That is, no locally weak portion is generated.

本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記酸化物超電導線材として、前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交された酸化物超電導線材を用い、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部を有した接合領域を形成することを特徴とする。
接合領域に斜辺部を形成することで、接合領域の非接合領域側の端部が酸化物超電導線材の幅方向に部分的に接合された領域と接合されていない領域が混在された構成を形成できる。この領域を設けることにより接合領域端部側において接合されていない領域が生成されるので、酸化物超電導線材の接合部分に曲げ応力が作用した場合、応力付加から開放される領域が生じる結果、その領域に近い酸化物超電導層に対する応力集中を軽減できる。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用しても超電導特性が劣化し難い接続構造体を提供できる。
The connection method of the oxide superconducting wire of the present invention uses, as the oxide superconducting wire, an oxide superconducting wire in which the end surface on the side close to the joining region is orthogonal to the longitudinal direction of these oxide superconducting wires. In the joining region, a joining region having an oblique side inclined in plan view with respect to the longitudinal direction of the oxide superconducting wire is formed at the boundary with the non-joining region.
By forming the hypotenuse in the bonding region, a configuration is formed in which the end of the bonding region on the non-bonding region side is mixed with a region that is partially bonded in the width direction of the oxide superconducting wire and a region that is not bonded it can. By providing this region, a non-bonded region is generated on the bonding region end side, so that when bending stress is applied to the bonded portion of the oxide superconducting wire, a region that is freed from stress application is generated. Stress concentration on the oxide superconducting layer close to the region can be reduced. For this reason, it is possible to provide a connection structure in which the superconducting characteristics are not easily deteriorated even if bending acts on the joint portion between the oxide superconducting wires.

本発明の酸化物超電導線材の接続方法は、前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域を形成することを特徴とする。
補助接合領域を設けた構造を製造できるので、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合、接合領域に加えて補助接合領域が酸化物超電導線材どうしを繋いで曲げに対し変形追従させる構造を得ることができる。この構造により、補助接合領域の外側の酸化物超電導線材の端部側と対向する酸化物超電導線材との隙間が必要以上に開いてしまう現象を抑制できる。このため、酸化物超電導線材どうしの接合部分に曲げが作用した場合であっても、酸化物超電導線材の端部側に開いた隙間が生成し難い接続構造体を提供できる。
The method for connecting oxide superconducting wires according to the present invention is characterized in that in the non-joining region, an auxiliary joining region narrower than the non-joining region is formed on the side opposite to the joining region side.
Since a structure with an auxiliary junction region can be manufactured, when bending acts on the junction between oxide superconducting wires, the auxiliary junction region joins the oxide superconducting wires in addition to the junction region to cause deformation following the bending. A structure can be obtained. With this structure, it is possible to suppress a phenomenon in which a gap between the end of the oxide superconducting wire outside the auxiliary junction region and the opposing oxide superconducting wire is opened more than necessary. For this reason, even if it is a case where a bending acts on the junction part of oxide superconducting wire, the connection structure which cannot generate | occur | produce the open space | gap on the edge part side of an oxide superconducting wire can be provided.

本発明によれば、接続部分において、重ね合わせ部内の端部の少なくとも一方に非接合領域が形成される。重ね合わせ部内端部の非接合領域は、重ね合わせ部から導電性接合材がはみ出すことを抑制する。したがって重ね合わせ部の両外側で凝固することがなく、接続構造体において導電性接合材による接合部が局所的に厚く形成されることがないため、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。   According to the present invention, the non-bonding region is formed at least one of the end portions in the overlapping portion in the connection portion. The non-bonding region at the inner end of the overlapping portion suppresses the conductive bonding material from protruding from the overlapping portion. Therefore, it does not solidify on both outer sides of the overlapped portion, and since the joint portion made of the conductive joint material is not locally thickened in the connection structure, a portion that is not easily bent is not generated.

本発明に係る酸化物超電導線材及びその端部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the oxide superconducting wire which concerns on this invention, and its edge part. 本発明に係る接続構造体の第1実施形態を示す模式図であり、図2(a)は正面模式図、図2(b)は断面模式図である。It is a schematic diagram which shows 1st Embodiment of the connection structure which concerns on this invention, Fig.2 (a) is a front schematic diagram, FIG.2 (b) is a cross-sectional schematic diagram. 本発明に係る接続構造体の第1実施形態の変形例を表し、図3(a)、(b)は、それぞれの変形例の正面模式図である。The modification of 1st Embodiment of the connection structure which concerns on this invention is represented, FIG. 3 (a), (b) is a front schematic diagram of each modification. 本発明に係る接続構造体の第2実施形態を示す模式図であり、図4(a)は正面模式図、図4(b)は断面模式図である。It is a schematic diagram which shows 2nd Embodiment of the connection structure which concerns on this invention, Fig.4 (a) is a front schematic diagram, FIG.4 (b) is a cross-sectional schematic diagram. 本発明に係る接続構造体の第2実施形態の第1の変形例を表し、図5(a)、(b)、(c)は、それぞれ第2、第3の変形例の正面模式図である。The 1st modification of 2nd Embodiment of the connection structure which concerns on this invention is represented, Fig.5 (a), (b), (c) is a front schematic diagram of the 2nd and 3rd modification, respectively. is there. 本発明に係る接続構造体の製造方法を表し、図6(a)は、製造方法の正面模式図であり、図6(b)は製造方法の変形例の正面模式図である。The manufacturing method of the connection structure which concerns on this invention is represented, Fig.6 (a) is a front schematic diagram of a manufacturing method, FIG.6 (b) is a front schematic diagram of the modification of a manufacturing method. 本発明に係る接続構造体の第1実施形態の他の変形例を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the other modification of 1st Embodiment of the connection structure which concerns on this invention. 図7に示す変形例の部分拡大平面図である。It is the elements on larger scale of the modification shown in FIG. 本発明に係る接続構造体の第2実施形態の第4の変形例を表す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram showing the 4th modification of 2nd Embodiment of the connection structure which concerns on this invention. 図9に示す第4の変形例の部分拡大平断面図である。FIG. 10 is a partially enlarged plan sectional view of a fourth modification shown in FIG. 9. 同接続構造体の第2実施形態の第5変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 5th modification of a 2nd embodiment of the connection structure. 同接続構造体の第2実施形態の第6変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 6th modification of a 2nd embodiment of the connection structure. 同接続構造体の第2実施形態の第7変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 7th modification of a 2nd embodiment of the connection structure. 同接続構造体の第2実施形態の第8変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 8th modification of a 2nd embodiment of the connection structure. 同接続構造体の第2実施形態の第9変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 9th modification of a 2nd embodiment of the connection structure. 同接続構造体の第2実施形態の第10変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 10th modification of a 2nd embodiment of the connection structure. 同接続構造体の第2実施形態の第11変形例を表す部分拡大平断面図である。It is a partial expanded plane sectional view showing the 11th modification of 2nd Embodiment of the connection structure. 超電導ケーブルの一例を示す部分断面略図である。It is a partial section schematic diagram showing an example of a superconducting cable. 超電導限流器の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a superconducting fault current limiter. 超電導モータの一例を示し、図20(a)は、全体構成を示す部分断面図、図20(b)は、各構成部品の位置関係を示す模式図である。An example of a superconducting motor is shown, FIG. 20A is a partial cross-sectional view showing the overall configuration, and FIG. 20B is a schematic diagram showing the positional relationship of each component. 超電導コイルの一例を示し、図21(a)は超電導コイルの積層体を示す斜視図、図21(b)は超電導コイル単体を示す斜視図である。An example of a superconducting coil is shown, FIG. 21A is a perspective view showing a laminated body of superconducting coils, and FIG. 21B is a perspective view showing a single superconducting coil. 実施例及び比較例の曲げ試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the bending test of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の曲げ試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the bending test of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例の曲げ試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the bending test of an Example and a comparative example. 従来例としての酸化物超電導線材の接続構造体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the connection structure of the oxide superconducting wire as a prior art example.

以下、本発明に係る酸化物超電導線材の一実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。   Hereinafter, an embodiment of an oxide superconducting wire according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent.

(酸化物超電導線材)
図1は、本発明に係る酸化物超電導線材1の端部1aを示す模式図である。図1を基に、テープ状の酸化物超電導線材1の各構成要素に関して詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
酸化物超電導線材1は、テープ状の基材10に中間層11、酸化物超電導層12、第1の安定化層13、第2の安定化層14が積層された構造を有する。なお、本実施形態において、第2の安定化層14を構成する金属は、前記酸化物超電導線材1の外周を覆う金属層としての役割も果たす。
(Oxide superconducting wire)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an end 1a of an oxide superconducting wire 1 according to the present invention. Based on FIG. 1, each component of the tape-shaped oxide superconducting wire 1 is demonstrated in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
The oxide superconducting wire 1 has a structure in which an intermediate layer 11, an oxide superconducting layer 12, a first stabilizing layer 13, and a second stabilizing layer 14 are laminated on a tape-shaped substrate 10. In the present embodiment, the metal constituting the second stabilization layer 14 also serves as a metal layer that covers the outer periphery of the oxide superconducting wire 1.

基材10は、通常の酸化物超電導線材の基材として使用し得るものであれば良く、可撓性を有する長尺のテープ状であることが好ましい。また、基材10に用いられる材料は、機械的強度が高く、耐熱性があり、線材に加工することが容易な金属を有しているものが好ましく、例えば、ステンレス鋼、ハステロイ等のニッケル合金等の各種耐熱性金属材料、もしくはこれら各種金属材料上にセラミックスを配した材料などが挙げられる。中でも、市販品であれば、ハステロイ(商品名、米国ヘインズ社製)が好適である。このハステロイの種類には、モリブデン、クロム、鉄、コバルト等の成分量が異なる、ハステロイB、C、G、N、W等が挙げられ、ここではいずれの種類も使用できる。また、基材10の厚さは、目的に応じて適宜調整すれば良く、通常は10〜500μm、好ましくは20〜200μmである。   The base material 10 may be any material that can be used as a base material for a normal oxide superconducting wire, and is preferably a long tape having flexibility. In addition, the material used for the base material 10 preferably has a metal having high mechanical strength, heat resistance, and easy to be processed into a wire, for example, a nickel alloy such as stainless steel or hastelloy. And various heat-resistant metal materials, or materials in which ceramics are arranged on these metal materials. Among them, Hastelloy (trade name, manufactured by Haynes, USA) is preferable as a commercial product. This kind of Hastelloy includes Hastelloy B, C, G, N, W, etc., which have different amounts of components such as molybdenum, chromium, iron, cobalt, etc., and any kind can be used here. Moreover, what is necessary is just to adjust the thickness of the base material 10 suitably according to the objective, and is 10-500 micrometers normally, Preferably it is 20-200 micrometers.

中間層11は、拡散防止層、ベッド層、配向層、及びキャップ層がこの順に積層された構造を適用することができる。
拡散防止層は、この層よりも上面に他の層を形成する際に加熱処理した結果、基材10や他の層が熱履歴を受ける場合に、基材10の構成元素の一部が拡散し、不純物として酸化物超電導層12側に混入することを抑制する機能を有する。拡散防止層の具体的な構造としては、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、不純物の混入を防止する効果が比較的高いAl、Si、又はGZO(GdZr)等から構成される単層構造あるいは複層構造が望ましい。
As the intermediate layer 11, a structure in which a diffusion prevention layer, a bed layer, an alignment layer, and a cap layer are laminated in this order can be applied.
As a result of heat treatment when forming another layer on the upper surface of this layer, the diffusion preventing layer diffuses part of the constituent elements of the base material 10 when the base material 10 or other layers receive a thermal history. And it has a function which suppresses mixing into the oxide superconducting layer 12 side as an impurity. The specific structure of the diffusion preventing layer is not particularly limited as long as it can exhibit the above-described function, but Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , or GZO (which has a relatively high effect of preventing contamination of impurities) A single layer structure or a multilayer structure composed of Gd 2 Zr 2 O 7 ) or the like is desirable.

ベッド層は、基材10と酸化物超電導層12との界面における構成元素の反応を抑え、この層よりも上面に設ける層の配向性を向上させるために用いられる。ベッド層の具体的な構造としては、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、耐熱性が高いY、CeO、La、Dy、Er、Eu、Ho、などの希土類酸化物から構成される単層構造あるいは複層構造が望ましい。 The bed layer is used to suppress the reaction of the constituent elements at the interface between the base material 10 and the oxide superconducting layer 12 and to improve the orientation of the layer provided on the upper surface than this layer. The specific structure of the bed layer is not particularly limited as long as it can exhibit the above functions, but Y 2 O 3 , CeO 2 , La 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Er 2 O, which have high heat resistance. 3 , a single layer structure or a multilayer structure composed of rare earth oxides such as Eu 2 O 3 and Ho 2 O 3 is desirable.

配向層は、その上に形成されるキャップ層や酸化物超電導層12の結晶配向性を制御したり、基材10の構成元素が酸化物超電導層12へ拡散することを抑制したり、基材10と酸化物超電導層12との熱膨張率や格子定数といった物理的特性の差を緩和したりする機能等を有するものである。配向層の材料には、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、GdZr、MgO、ZrO−Y(YSZ)等の金属酸化物を用いると、後述するイオンビームアシスト蒸着法(以下、IBAD法と呼ぶことがある。)において、結晶配向性の高い層が得られ、キャップ層や酸化物超電導層12の結晶配向性をより良好なものとすることができるため、特に好適である。 The alignment layer controls the crystal orientation of the cap layer and the oxide superconducting layer 12 formed thereon, suppresses the constituent elements of the substrate 10 from diffusing into the oxide superconducting layer 12, 10 and the oxide superconducting layer 12 have a function of reducing a difference in physical characteristics such as a coefficient of thermal expansion and a lattice constant. The material of the alignment layer is not particularly limited as long as it can express the above function, but when a metal oxide such as Gd 2 Zr 2 O 7 , MgO, ZrO 2 —Y 2 O 3 (YSZ) is used, In an ion beam assisted vapor deposition method (hereinafter also referred to as IBAD method), which will be described later, a layer having high crystal orientation is obtained, and the crystal orientation of the cap layer and the oxide superconducting layer 12 is improved. This is particularly suitable.

キャップ層は、酸化物超電導層12の結晶配向性を配向層よりも強く制御したり、酸化物超電導層12を構成する元素の中間層11への拡散や、酸化物超電導層12の積層時に使用するガスと中間層11との反応を抑制したりする機能等を有するものである。キャップ層の材料には、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、CeO、LaMnO、Y、Al、Gd、ZrO、Ho、Nd、YSZ等の金属酸化物が酸化物超電導層12との格子整合性の観点から好適である。そのなかでも、中間層11の配向度よりもさらに配向度の優れた層を得られることから、CeO、LaMnOが特に好適である。
ここで、キャップ層にCeOを用いる場合、キャップ層は、Ceの一部が他の金属原子又は金属イオンで置換されたCe−M−O系酸化物を含んでいても良い。
The cap layer is used when controlling the crystal orientation of the oxide superconducting layer 12 more strongly than the orientation layer, diffusing elements constituting the oxide superconducting layer 12 into the intermediate layer 11, or laminating the oxide superconducting layer 12. And a function of suppressing the reaction between the gas to be generated and the intermediate layer 11. The material of the cap layer is not particularly limited as long as it can exhibit the above functions, but is CeO 2 , LaMnO 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd 2 O 3 , ZrO 2 , Ho 2 O 3. From the viewpoint of lattice matching with the oxide superconducting layer 12, metal oxides such as Nd 2 O 3 and YSZ are preferable. Among them, CeO 2 and LaMnO 3 are particularly preferable because a layer having a higher degree of orientation than that of the intermediate layer 11 can be obtained.
Here, when CeO 2 is used for the cap layer, the cap layer may include a Ce—M—O-based oxide in which part of Ce is substituted with another metal atom or metal ion.

酸化物超電導層12は、超電導状態の時に電流を流す機能を有するものである。酸化物超電導層12に用いられる材料には、通常知られている組成の酸化物超電導体からなるものを広く適用することができ、例えば、RE−123系超電導体、Bi系超電導体などの銅酸化物超電導体などが挙げられる。RE−123系超電導体の組成は、例えば、REBaCu(7−x)(REはY、La、Nd、Sm、Er、Gd等の希土類元素、xは酸素欠損を表す。)が挙げられ、具体的には、Y123(YBaCu(7−x))、Gd123(GdBaCu(7−x))が挙げられる。Bi系超電導体の組成は、例えば、BiSrCan−1Cu4+2n+δ(nはCuOの層数、δは過剰酸素を表す。)が挙げられる。この銅酸化物超電導体は、母物質が絶縁体であるが、酸素を取り込むことで超電導体となり、超電導特性を示す性質を持っている。ここで、本発明に用いられる酸化物超電導層12の材料は、銅酸化物超電導体であり、以下、特に指定がなければ、酸化物超電導層12に用いる材料を銅酸化物超電導体とする。 The oxide superconducting layer 12 has a function of flowing current when in the superconducting state. As the material used for the oxide superconducting layer 12, a material composed of an oxide superconductor having a generally known composition can be widely applied. For example, copper such as RE-123 series superconductor, Bi series superconductor, etc. Examples include oxide superconductors. The composition of the RE-123 series superconductor is, for example, REBa 2 Cu 3 O (7-x) (RE represents a rare earth element such as Y, La, Nd, Sm, Er, Gd, and x represents oxygen deficiency). mentioned, specifically, Y123 (YBa 2 Cu 3 O (7-x)), Gd123 (GdBa 2 Cu 3 O (7-x)) and the like. The composition of the Bi-based superconductor, for example, Bi 2 Sr 2 Ca n- 1 Cu n O 4 + 2n + δ (n is the number of layers of CuO 2, [delta] represents an excess oxygen.) Include. In this copper oxide superconductor, although the base material is an insulator, it becomes a superconductor by taking in oxygen, and has the property of exhibiting superconducting properties. Here, the material of the oxide superconducting layer 12 used in the present invention is a copper oxide superconductor. Unless otherwise specified, the material used for the oxide superconducting layer 12 is a copper oxide superconductor.

第1の安定化層13は、事故時に発生する過電流をバイパスしたり、酸化物超電導層12とこの層よりも上面に設ける層との間で起こる化学反応を抑制し、一方の層の元素の一部が他方の層側に侵入して組成がくずれることにより起こる超電導特性が低下するのを防ぐなどの機能を有するものである。また、酸化物超電導層12に酸素を取り込ませやすくするために、加熱時には酸素を透過しやすい機能も有する。このため、第1の安定化層13には、AgあるいはAg合金のようなAgを主体とする材料が用いられる。なお、本発明に用いられる第1の安定化層13の材料はAgであり、以下、特に指定がなければ、第1の安定化層13に用いる材料をAgとする。   The first stabilization layer 13 bypasses an overcurrent generated at the time of an accident, suppresses a chemical reaction occurring between the oxide superconducting layer 12 and a layer provided on the upper surface of this layer, and an element of one layer It has a function of preventing the superconducting properties from being deteriorated due to a part of the material entering the other layer side and breaking the composition. Moreover, in order to make it easy to take in oxygen to the oxide superconducting layer 12, it has a function which permeate | transmits oxygen easily at the time of a heating. For this reason, a material mainly composed of Ag, such as Ag or an Ag alloy, is used for the first stabilization layer 13. The material of the first stabilization layer 13 used in the present invention is Ag. Hereinafter, unless otherwise specified, the material used for the first stabilization layer 13 is Ag.

第1の安定化層13上に積層された第2の安定化層14は、良導電性の金属材料からなり、酸化物超電導層12が何らかの原因で超電導状態から常電導状態に遷移しようとした時に、第1の安定化層13とともに、酸化物超電導層12の電流が転流するバイパスとして機能する。第1の安定化層13はその機能により第2の安定化層14の一部とみなすことができる。   The second stabilization layer 14 laminated on the first stabilization layer 13 is made of a highly conductive metal material, and the oxide superconducting layer 12 attempts to transition from the superconducting state to the normal conducting state for some reason. Sometimes, it functions as a bypass along with the first stabilizing layer 13 where the current of the oxide superconducting layer 12 commutates. The first stabilization layer 13 can be regarded as a part of the second stabilization layer 14 due to its function.

第2の安定化層14を構成する金属材料としては、良導電性を有するものであればよく、特に限定されないが銅、黄銅(Cu−Zn合金)、Cu−Ni合金等の銅合金、ステンレス等の比較的安価な材質からなるものを用いることが好ましく、中でも高い導電性を有し、安価であることから銅製が好ましい。また、酸化物超電導線材1を超電導限流器に使用する場合、第2の安定化層14は、クエンチが起こり常電導状態に転移した時に発生する過電流を瞬時に抑制するために用いられる。この用途の場合、第2の安定化層14に用いられる材料は、例えば、Ni−Cr等のNi系合金等の高抵抗金属が挙げられる。
第2の安定化層14の厚さは特に限定されず、適宜調整可能であるが、10〜300μmとすることができる。
The metal material constituting the second stabilization layer 14 is not particularly limited as long as it has good conductivity, but is not limited to copper alloys such as copper, brass (Cu—Zn alloy), Cu—Ni alloy, stainless steel, and the like. It is preferable to use a material made of a relatively inexpensive material such as copper, and copper is preferable because it has high conductivity and is inexpensive. Further, when the oxide superconducting wire 1 is used for a superconducting fault current limiter, the second stabilization layer 14 is used to instantaneously suppress an overcurrent generated when a quench occurs and the state transitions to a normal conducting state. In the case of this application, examples of the material used for the second stabilization layer 14 include a high resistance metal such as a Ni-based alloy such as Ni—Cr.
The thickness of the 2nd stabilization layer 14 is not specifically limited, Although it can adjust suitably, it can be 10-300 micrometers.

第2の安定化層14の形成方法は特に限定されないが、本実施形態においては、銅などの良導電性材料よりなる金属テープを半田などの導電性接合材(図示略)を介し第1の安定化層13上に貼り付けることで積層して形成される。また、第2の安定化層14は、基材10、中間層11、酸化物超電導層12、第1の安定化層13を積層した積層物15の全周を被覆する。   The method for forming the second stabilization layer 14 is not particularly limited, but in the present embodiment, a metal tape made of a highly conductive material such as copper is attached to the first stabilization layer via a conductive bonding material (not shown) such as solder. It is formed by being laminated on the stabilization layer 13. The second stabilization layer 14 covers the entire circumference of the laminate 15 in which the base material 10, the intermediate layer 11, the oxide superconducting layer 12, and the first stabilization layer 13 are laminated.

第1の安定化層13上に金属テープを貼り付ける際に用いる導電性接合材(図示略)として半田を使用する場合、半田は特に限定されるものではなく従来公知の半田を使用可能である。例えば、Sn、Sn−Ag系合金、Sn−Bi系合金、Sn−Cu系合金、Sn−Zn系合金などのSnを主成分とする合金よりなる鉛フリー半田、Pb−Sn系合金半田、共晶半田、低温半田などが挙げられ、これらの半田を一種又は二種以上組み合わせて使用することができる。これらの中でも、融点が300℃以下の半田を用いることが好ましい。これにより、300℃以下の温度で金属テープと第1の安定化層13を半田付けすることが可能となるので、半田付けの熱によって酸化物超電導層12の特性が劣化することを抑止できる。   When solder is used as a conductive bonding material (not shown) used when a metal tape is stuck on the first stabilization layer 13, the solder is not particularly limited, and a conventionally known solder can be used. . For example, lead-free solder, Pb-Sn alloy alloy, Sn, Sn—Ag alloy, Sn—Bi alloy, Sn—Cu alloy, Sn—Zn alloy, etc. Crystal solder, low-temperature solder, and the like can be mentioned, and these solders can be used singly or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use solder having a melting point of 300 ° C. or less. Thereby, since it becomes possible to solder a metal tape and the 1st stabilization layer 13 at the temperature of 300 degrees C or less, it can suppress that the characteristic of the oxide superconducting layer 12 deteriorates with the heat of soldering.

第2の安定化層14は、第1の安定化層13上に半田を介して貼り付けられるとともに、基材10、中間層11、酸化物超電導層12、第1の安定化層13を積層した積層物15の全周を覆い形成される。即ち、第2の安定化層14は、基材10において中間層11を形成していない側の裏面中央部を除いた積層物15の周面を横断面C字型をなすように覆っている。第2の安定化層14は、金属テープをロール等でフォーミングし積層物15の周囲に被着して金属層として構成することができる。第2の安定化層14により覆われていない基材10の裏面側の中央部は半田層16により覆われ、半田層16は第2の安定化層14の端縁同士が形成する凹部を埋めるように形成されている。   The second stabilization layer 14 is attached to the first stabilization layer 13 via solder, and the base material 10, the intermediate layer 11, the oxide superconducting layer 12, and the first stabilization layer 13 are laminated. The entire periphery of the laminate 15 thus formed is covered. That is, the second stabilization layer 14 covers the peripheral surface of the laminate 15 excluding the central portion of the back surface on the side where the intermediate layer 11 is not formed in the base material 10 so as to form a C-shaped cross section. . The second stabilization layer 14 can be formed as a metal layer by forming a metal tape with a roll or the like and depositing it around the laminate 15. The central portion on the back surface side of the substrate 10 that is not covered with the second stabilization layer 14 is covered with the solder layer 16, and the solder layer 16 fills the recess formed by the edges of the second stabilization layer 14. It is formed as follows.

酸化物超電導線材1の外周が金属テープ等からなる金属層(第2の安定化層14)及び半田層16で覆われていることで、酸化物超電導線材1の側面からの水分の浸入を防ぎ、酸化物超電導層12の劣化を防ぐことができる。
また、上述したように金属テープをフォーミングし積層物15の周面を覆うように金属層を形成する他に、積層物15の外周全体にめっきを施すことにより被覆し、積層部15外周の金属層及び第2の安定化層14を一体的に形成しても良い。この場合、めっき層の厚さは、10μm以上とすることで、ピンホールのないめっき層を形成することが可能となり、水分の浸入を確実に防ぐことができる。
The outer periphery of the oxide superconducting wire 1 is covered with a metal layer (second stabilizing layer 14) made of a metal tape or the like and the solder layer 16, thereby preventing moisture from entering from the side surface of the oxide superconducting wire 1. Further, deterioration of the oxide superconducting layer 12 can be prevented.
In addition to forming the metal tape so as to cover the peripheral surface of the laminate 15 as described above, the entire outer periphery of the laminate 15 is covered by plating, and the metal on the outer periphery of the laminate 15 is covered. The layer and the second stabilization layer 14 may be integrally formed. In this case, by setting the thickness of the plating layer to 10 μm or more, a plating layer without a pinhole can be formed, and moisture can be reliably prevented from entering.

ここでは上述したように、第2の安定化層14として金属テープ又はめっき層を形成する酸化物超電導線材1を例示した。しかしながら本発明の酸化物超電導線材はこれに限定されるものではなく、例えば第2の安定化層14を有さない、即ち第1の安定化層13のみによって、安定化層としての役割を果たす構成であっても良い。   Here, as described above, the oxide superconducting wire 1 in which a metal tape or a plating layer is formed as the second stabilization layer 14 is exemplified. However, the oxide superconducting wire of the present invention is not limited to this. For example, the oxide superconducting wire does not have the second stabilizing layer 14, that is, only the first stabilizing layer 13 serves as a stabilizing layer. It may be a configuration.

(第1実施形態)
以下、本発明に係る接続構造体の一実施形態について図面に基づいて説明する。
図2に本発明の第1実施形態である第1及び第2の酸化物超電導線材2、3を接続した接続構造体30について説明する。
なお、本実施形態の接続構造体30において接続される、第1及び第2の酸化物超電導線材2、3は、図1を基に説明した酸化物超電導線材1と同形態である。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a connection structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
A connection structure 30 in which the first and second oxide superconducting wires 2 and 3 according to the first embodiment of the present invention are connected to each other will be described with reference to FIG.
In addition, the 1st and 2nd oxide superconducting wire 2 and 3 connected in the connection structure 30 of this embodiment are the same forms as the oxide superconducting wire 1 demonstrated based on FIG.

図2(a)、(b)に示すように、接続構造体30は、第1の酸化物超電導線材2及び第2の酸化物超電導線材3を接続する構造体であって、第1及び第2の酸化物超電導線材2、3の互いの端部2a、3a近傍の第2の安定化層14同士を対向させて、長さH50の重ね合わせ部50を形成して配置され、前記重ね合わせ部50の長手方向中央に位置する接合領域51が導電性接合材22によって接合されている。また、前記重ね合わせ部50であって、前記導電性接合材22によって接合される接合領域51の両側には、接合されていない非接合領域52、52が形成されている。なお、図2(a)、(b)において、前記接合領域51は、長手方向長さH51として表される領域であり、前記非接合領域52の長手方向長さH52として表される領域である。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the connection structure 30 is a structure that connects the first oxide superconducting wire 2 and the second oxide superconducting wire 3. second oxide superconducting wire 2,3 another end 2a, the second stabilizing layer 14 between the 3a near to face, are arranged to form a superposition portion 50 of length H 50, the superimposed A joining region 51 located at the center in the longitudinal direction of the mating portion 50 is joined by the conductive joining material 22. In addition, non-joined regions 52 and 52 that are not joined are formed on both sides of the joining region 51 that is joined by the conductive joining material 22 in the overlapping portion 50. 2A and 2B, the bonding region 51 is a region represented as a longitudinal length H 51 , and a region represented as a longitudinal length H 52 of the non-joining region 52. It is.

第1及び第2の酸化物超電導線材2、3を接続し、接続構造体30を構成するための接続方法を以下に説明する。
最初に、第1及び第2の酸化物超電導線材2、3の互いの端部2a、3a近傍の第2の安定化層14、14同士を対向して重ね合わせ、重ね合わせ部50を形成する。このとき、当該重ね合わせ部50において、長手方向の両端の、非接合領域52、52を所定の長さH52だけマスキング材によってマスキングする。次に、前記重ね合わせ部50の非接合領域(マスキング部)52、52を除いた部分を導電性接合材22によって接合することにより接続する。導電性接合材22として半田を用いる場合は、重ね合わせ部50を形成する際にマスキングを行うと共に、重ね合わせ部50の長手方向中央に位置する接合領域51に半田用の箔を挟み、重ね合わせ部50を加圧しながら加熱することで、半田を溶融させて接合する。この場合半田固着後に必要に応じてマスキング材を除去し、非接合領域52、52を形成する。
なお、導電性接合材22として半田を用いる場合において、接続部分を加圧及び加熱する装置及び方法に関しては、第2実施形態の接続方法と合わせて後に詳しく説明する。
マスキング材としては、半田が固着しなければ特に限定されるものではなく、例えばカプトン(登録商標)、テフロン(登録商標)等からなるテープや、シートを使用することができる。
A connection method for connecting the first and second oxide superconducting wires 2 and 3 to form the connection structure 30 will be described below.
First, the second stabilization layers 14 and 14 in the vicinity of the end portions 2a and 3a of the first and second oxide superconducting wires 2 and 3 are opposed to each other to form an overlapping portion 50. . At this time, in the overlapping portions 50, the longitudinal ends, masking non-bonding regions 52, 52 by a predetermined length H 52 only masking material. Next, the portions other than the non-bonding regions (masking portions) 52, 52 of the overlapping portion 50 are connected by bonding with the conductive bonding material 22. When solder is used as the conductive bonding material 22, masking is performed when the overlapping portion 50 is formed, and a solder foil is sandwiched between the bonding regions 51 located at the center in the longitudinal direction of the overlapping portion 50 to overlap the overlapping portions 50. By heating the part 50 while applying pressure, the solder is melted and joined. In this case, the masking material is removed as necessary after the solder is fixed, and the non-joining regions 52 and 52 are formed.
In the case where solder is used as the conductive bonding material 22, the apparatus and method for pressurizing and heating the connection portion will be described in detail later together with the connection method of the second embodiment.
The masking material is not particularly limited as long as the solder is not fixed, and for example, a tape or sheet made of Kapton (registered trademark), Teflon (registered trademark), or the like can be used.

図2(b)に示すように、接続構造体30において、第1の酸化物超電導線材2と第2の酸化物超電導線材3は、基材10に対して酸化物超電導層12が積層される側を対向させて重ね合わせることが望ましい。このように重ね合わせることで、接続部での電気抵抗が低い接続構造体30を構成することができる。   As shown in FIG. 2B, in the connection structure 30, the oxide superconducting layer 12 is laminated on the base material 10 in the first oxide superconducting wire 2 and the second oxide superconducting wire 3. It is desirable to overlap with the sides facing each other. By overlapping in this way, the connection structure 30 having a low electrical resistance at the connection portion can be configured.

上述したように、第1及び第2の酸化物超電導線材2、3を接合する導電性接合材22として半田を使用することができる。導電性接合材22としての半田は、第1の安定化層13上に金属テープを貼り付ける際に用いる導電性接合材と同じものを使用することができる。   As described above, solder can be used as the conductive bonding material 22 for bonding the first and second oxide superconducting wires 2 and 3. As the conductive bonding material 22, the same solder as the conductive bonding material used when a metal tape is attached onto the first stabilization layer 13 can be used.

接続される第1及び第2の酸化物超電導線材2、3の端部2a、3a近傍の重ね合わせ部50は、接合領域51の長手方向長さH51と、非接合領域52、52の長手方向の長さH52、H52の和となる。
接合領域51の長手方向の長さH51を大きくすることで、第1の酸化物超電導線材2から第2の酸化物超電導線材3、あるいは第2の酸化物超電導線材3から第1の酸化物超電導線材2への電流経路において、電流方向に対する導電性接合材22の断面積を大きくすることができ、全体として接続構造体30の接続部分における抵抗値を抑制できる。したがって、接合領域51の長手方向の長さH51は、長いほうが接続部分の電気抵抗の観点において好ましく、具体的には、10mm以上であることが望ましい。しかしながら、接合領域51の長手方向の長さH51が120mmを超える場合は、接続部分が長くなりすぎて、接続構造体30の屈曲性が悪くなる。したがって接合領域51の長手方向の長さH51は、120mm以下が望ましい。
The overlapping portion 50 in the vicinity of the end portions 2a and 3a of the first and second oxide superconducting wires 2 and 3 to be connected has a longitudinal length H51 of the joining region 51 and a longitudinal length of the non-joining regions 52 and 52. This is the sum of the direction lengths H 52 and H 52 .
By increasing the length H 51 in the longitudinal direction of the joining region 51, the first oxide superconducting wire 2 to the second oxide superconducting wire 3 or the second oxide superconducting wire 3 to the first oxide In the current path to the superconducting wire 2, the cross-sectional area of the conductive bonding material 22 in the current direction can be increased, and the resistance value at the connection portion of the connection structure 30 can be suppressed as a whole. Therefore, the length H 51 in the longitudinal direction of the joining region 51 is preferably longer from the viewpoint of the electrical resistance of the connection portion, and specifically, it is desirably 10 mm or more. However, when the length H 51 in the longitudinal direction of the joining region 51 exceeds 120 mm, the connecting portion becomes too long, and the flexibility of the connecting structure 30 is deteriorated. Therefore, the length H 51 in the longitudinal direction of the joining region 51 is desirably 120 mm or less.

非接合領域52、52の長手方向の長さH52は、1mm以上100mm以下であることが好ましい。非接合領域52の長さH52が1mm未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域52が確実に確保されない虞がある。非接合領域52が確実に確保されていないと、重ね合わせ部50の端部に余分な半田が溜り凝固し、導電性接合材22の厚みが重ね合わせ部50の端部で局所的に厚くなるため、接続構造体30に曲げを加えると、重ね合わせ部50の端部において応力が集中し酸化物超電導層12の結晶構造が損傷を受ける虞がある。即ち、曲げに対して弱い構造となる。
また、非接合領域52の長手方向の長さH52が100mmを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体30の取り回しが悪くなり好ましくない。
The length H 52 in the longitudinal direction of the non-bonded regions 52, 52 is preferably 1 mm or more and 100 mm or less. When the length H 52 of the non-bonding region 52 is less than 1 mm, the insertion of the masking material is difficult, there is a possibility that the non-bonding region 52 is not reliably ensured. If the non-bonding region 52 is not secured reliably, excess solder accumulates at the end of the overlapping portion 50 and solidifies, and the thickness of the conductive bonding material 22 locally increases at the end of the overlapping portion 50. Therefore, when the connection structure 30 is bent, stress concentrates at the end of the overlapping portion 50, and the crystal structure of the oxide superconducting layer 12 may be damaged. That is, the structure is weak against bending.
On the other hand, when the length H 52 in the longitudinal direction of the non-bonded region 52 exceeds 100 mm, the connecting portion becomes long, and the handling of the connection structure 30 is deteriorated.

(第1実施形態の変形例)
図3(a)、(b)は、本発明の第1実施形態の第1、第2の変形例である接続構造体31、32を表す模式図である。なお、上述の第1実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。第1実施形態の第1、第2の変形例である接続構造体31、32は、第1の酸化物超電導線材2及び第2の酸化物超電導線材3を接続する構造体であり、第1実施形態の接続構造体30と比較すると、それぞれ重ね合わせ部50における接合領域51と非接合領域52の位置構成が異なる。
以下、図3(a)、(b)を基に第1実施形態の第1、第2の変形例である接続構造体31、32に関して説明する。
(Modification of the first embodiment)
FIGS. 3A and 3B are schematic views showing connection structures 31 and 32 which are first and second modifications of the first embodiment of the present invention. In addition, about the component same as the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. The connection structures 31 and 32 that are the first and second modifications of the first embodiment are structures that connect the first oxide superconducting wire 2 and the second oxide superconducting wire 3, and Compared with the connection structure 30 of the embodiment, the positional configurations of the bonding region 51 and the non-bonding region 52 in the overlapping portion 50 are different.
Hereinafter, the connection structures 31 and 32 which are the first and second modifications of the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図3(a)に示す第1の変形例の接続構造体31において重ね合わせ部50には、第1の酸化物超電導線材2の端部2aから長さH51に渡って形成される接合領域51が導電性接合材22により接合されている。また、前記重ね合わせ部50であって、第2の酸化物超電導線材3の端部3aから長さH52に渡って、導電性接合材22によって接合されていない非接合領域52が形成されている。 The overlapping portions 50 in the connecting structure 31 of the first modification shown in FIG. 3 (a), junction region formed over the first oxide superconducting wire second end 2a length from H 51 51 is joined by the conductive joining material 22. Further, an the superposed section 50, over the second oxide superconducting wire 3 of the end portion 3a to the length H 52, non-bonding region 52 which is not joined by the conductive joining member 22 is formed Yes.

第2の酸化物超電導線材3の端部3a近傍に非接合領域52が形成されているため、導電性接合材22がはみ出し、重ね合わせ部50の外側で凝固することがない。一方、重ね合わせ部50の第1の酸化物超電導線材2の端部2a側には非接合領域52が形成されておらず、当該部分において導電性接合材22が溢れてはみ出しが起こり、導電性接合材22が厚くなった溢出部53が形成されている。   Since the non-bonding region 52 is formed in the vicinity of the end 3 a of the second oxide superconducting wire 3, the conductive bonding material 22 does not protrude and solidify outside the overlapping portion 50. On the other hand, the non-bonding region 52 is not formed on the end portion 2a side of the first oxide superconducting wire 2 in the overlapped portion 50, and the conductive bonding material 22 overflows and protrudes in that portion. An overflow portion 53 in which the bonding material 22 is thick is formed.

接続構造体31に、第1の酸化物超電導線材2が外側となり、第2の酸化物超電導線材3が内側となるような曲げを印加した場合、溢出部53には第1及び第2の酸化物超電導線材2、3の積層方向に引張り応力がかかる。溢出部53は、導電性接合材22が厚く形成されているため剛性が高く、溢出部53に引張り応力がかかるとその近傍の酸化物超電導層12に過大な負荷がかかり、超電導特性を劣化させる虞がある。
しかしながら、圧縮応力がかかる場合においては、酸化物超電導層12への負荷は、均一に導電性接合材22が形成された部分と比較してほとんど差がない。したがって、この接続構造体31は、溢出部53に圧縮応力がかかる方向への曲げに対して、超電導特性の劣化が起こりにくい。
即ち、接続構造体31は、本実施形態において、第1の酸化物超電導線材2が内側となり、第2の酸化物超電導線材3が外側となるような曲げを印加した場合(図3(a)において、重なり合わせ部50が最上点となるように逆U字状に曲げた場合)において、超電導特性の劣化が起こりにくい。
When bending is applied to the connection structure 31 so that the first oxide superconducting wire 2 is on the outside and the second oxide superconducting wire 3 is on the inside, the overflow portion 53 is subjected to the first and second oxidations. Tensile stress is applied in the stacking direction of the superconducting wire rods 2 and 3. The overflow portion 53 has high rigidity because the conductive bonding material 22 is formed thick, and if a tensile stress is applied to the overflow portion 53, an excessive load is applied to the oxide superconducting layer 12 in the vicinity thereof, and the superconducting characteristics are deteriorated. There is a fear.
However, when compressive stress is applied, the load on the oxide superconducting layer 12 is almost the same as the portion where the conductive bonding material 22 is uniformly formed. Therefore, the connection structure 31 is unlikely to deteriorate in superconducting characteristics against bending in a direction in which the overflow portion 53 is subjected to compressive stress.
In other words, in the present embodiment, the connection structure 31 is applied with bending so that the first oxide superconducting wire 2 is on the inside and the second oxide superconducting wire 3 is on the outside (FIG. 3A). In the case where the overlapping portion 50 is bent in an inverted U shape so that it becomes the uppermost point), the superconducting characteristics are hardly deteriorated.

図3(b)に示す第2の変形例の接続構造体32において、重ね合わせ部50には、非接合領域52と接合領域51が長手方向に向かって順に形成されており、重ね合わせ部50の長手方向両端部は、非接合領域52が形成されている。3箇所の非接合領域52は、それぞれ長手方向に長さH52の領域に渡って形成され、2箇所の接合領域51は、それぞれ長手方向に長さH51の領域に渡って形成されている。 In the connection structure 32 of the second modified example shown in FIG. 3B, a non-joining region 52 and a joining region 51 are sequentially formed in the overlapping portion 50 in the longitudinal direction. The non-joining area | region 52 is formed in the longitudinal direction both ends. The three non-joining regions 52 are each formed over a region having a length H 52 in the longitudinal direction, and the two joining regions 51 are each formed over a region having a length H 51 in the longitudinal direction. .

接続構造体32は、第1実施形態の接続構造体30による種々の効果と同様の効果を得ることができる。また、接合領域51、51同士が非接合領域52によって隔てられた構造を有することによって、一部の導電性接合材22が接合領域51、51同士の間に形成された非接合領域52に流れ、重ね合わせ部50の外側にはみ出すことを抑制することができ、重ね合わせ部50の外側に導電性接合材22が局所的に厚く形成されることがない。即ち、局所的に曲げに弱い部分が生成されない。   The connection structure 32 can obtain the same effects as various effects obtained by the connection structure 30 of the first embodiment. Further, since the bonding regions 51 and 51 are separated from each other by the non-bonding region 52, a part of the conductive bonding material 22 flows to the non-bonding region 52 formed between the bonding regions 51 and 51. Further, it is possible to suppress the protrusion of the overlapping portion 50 from the outside, and the conductive bonding material 22 is not locally thickly formed outside the overlapping portion 50. That is, no locally weak portion is generated.

(第2実施形態)
以下、本発明に係る接続構造体の一実施形態について図面に基づいて説明する。
図4に本発明の第2実施形態である第1及び第2の酸化物超電導線材4、5を接続した接続構造体33について説明する。上述の第1実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
なお、本実施形態の接続構造体33において接続される、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5は、図1を基に説明した酸化物超電導線材1と同構造である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a connection structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
A connection structure 33 in which the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 according to the second embodiment of the present invention are connected to each other will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In addition, the 1st and 2nd oxide superconducting wire 4 and 5 connected in the connection structure 33 of this embodiment are the same structures as the oxide superconducting wire 1 demonstrated based on FIG.

図4(a)、(b)に示すように、接続構造体33は、第1の酸化物超電導線材4及び第2の酸化物超電導線材5を第3の酸化物超電導線材6を介し接続する構成を有する。
第2実施形態の接続構造体33は、上述した第1実施形態の接続構造体30を第1の酸化物超電導線材4の一端(端部4a近傍)と第3の酸化物超電導線材6の一端(第1端部6a近傍)とに適用して接続し、さらに第3の酸化物超電導線材6の他端(第2端部6b近傍)と第2の酸化物超電導線材5の一端(端部5a近傍)とに適用して接続したものである。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the connection structure 33 connects the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5 via the third oxide superconducting wire 6. It has a configuration.
The connection structure 33 according to the second embodiment is different from the connection structure 30 according to the first embodiment described above in one end of the first oxide superconducting wire 4 (in the vicinity of the end 4a) and one end of the third oxide superconducting wire 6. (Applied to and near the first end portion 6a), and connected to the other end of the third oxide superconducting wire 6 (near the second end portion 6b) and one end (end portion) of the second oxide superconducting wire 5. 5a)) and connected.

第2実施形態の接続構造体33を形成する方法について図4(a)、(b)を基に説明する。
まず、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5を、接続しようとする端部4a、5a同士を距離eだけ離間して隣接させる。このとき、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5は、基材10、10に対し酸化物超電導層12、12を形成した側を揃えて配置する。
A method for forming the connection structure 33 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are adjacent to each other with the end portions 4a and 5a to be connected apart from each other by a distance e. At this time, the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are arranged with the bases 10 and 10 on the side where the oxide superconducting layers 12 and 12 are formed.

次に、隣接された第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の端部4a、5aに跨るように、第3の酸化物超電導線材6を橋渡しする。これによって、第1の酸化物超電導線材4と、第3の酸化物超電導線材6が重なり合う第1の重ね合わせ部60と、第2の酸化物超電導線材5と、第3の酸化物超電導線材6が重なり合う第2の重ね合わせ部70とが形成される。第1及び第2の酸化物超電導線材4、5に対して第3の酸化物超電導線材6は、基材10に対して酸化物超電導層12が積層される側を対向させて重ね合わせる。なお、図4(a)、(b)において、第1の重ね合わせ部60は、長手方向長さH60として表される領域であり、第2の重ね合わせ部70は、長手方向長さH70として表される領域である。また、第1の重ね合わせ部60を形成する際に、次に非接合領域62、72に相当する部分をマスキングする。さらに、導電性接合材22によって、接合領域61、72を接合する。 Next, the third oxide superconducting wire 6 is bridged across the end portions 4a and 5a of the adjacent first and second oxide superconducting wires 4 and 5. As a result, the first oxide superconducting wire 4, the first overlapping portion 60 where the third oxide superconducting wire 6 overlaps, the second oxide superconducting wire 5, and the third oxide superconducting wire 6. Are formed with the second overlapping portion 70. The third oxide superconducting wire 6 and the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are overlapped with the base 10 facing the side on which the oxide superconducting layer 12 is laminated. 4A and 4B, the first overlapping portion 60 is a region represented as a longitudinal length H 60 , and the second overlapping portion 70 has a longitudinal length H An area represented as 70 . Further, when the first overlapping portion 60 is formed, the portions corresponding to the non-bonding regions 62 and 72 are masked next. Further, the bonding regions 61 and 72 are bonded by the conductive bonding material 22.

導電性接合材22によって接合される接合領域61、71の長手方向の長さH61、H71は、第1実施形態の接続構造体30と同様に、接続構造体33の電気抵抗及び屈曲性の観点から10〜120mmが望ましい。
加えて、非接合領域62、72の長手方向の長さH62、H72は、マスキングの作業性及び接続構造体33の取り回しの観点から、1mm以上100mm以下であることが好ましい。
第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の接続しようとする端部4a、5a同士の距離eは、1mm以上であることが望ましい。第1及び第2の酸化物超電導線材4、5を1mm以上離間して配置することで、接続構造体33に、第3の酸化物超電導線材6が外側となるような曲げ(図4(a)において、中心部が最上点となるような逆U字状の曲げ)を印加した場合、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の端部4a、5a同士が干渉することがなくなり、干渉した部分の上方に位置する第3の酸化物超電導線材6に突き上げるような応力が発生しない。
The lengths H 61 and H 71 in the longitudinal direction of the joining regions 61 and 71 joined by the conductive joining material 22 are the same as the connection structure 30 of the first embodiment in the electrical resistance and flexibility of the connection structure 33. From the viewpoint of 10 to 120 mm, it is desirable.
In addition, the lengths H 62 and H 72 in the longitudinal direction of the non-bonded regions 62 and 72 are preferably 1 mm or more and 100 mm or less from the viewpoint of masking workability and handling of the connection structure 33.
The distance e between the end portions 4a and 5a to be connected to the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 is preferably 1 mm or more. By arranging the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 apart from each other by 1 mm or more, the connection structure 33 is bent such that the third oxide superconducting wire 6 is outside (FIG. 4A ), The ends 4a and 5a of the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 do not interfere with each other when an inverted U-shaped bend in which the center is the top point is applied. No stress is generated to push up the third oxide superconducting wire 6 located above the interfering portion.

加えて、図4(b)に示すように、接続構造体33において、第1の酸化物超電導線材4と第3の酸化物超電導線材6は、基材10、10に対して酸化物超電導層12、12が積層される側同士を対向させて重ね合わせることが望ましい。また、第3の酸化物超電導線材6と第2の酸化物超電導線材5は、基材10、10に対して酸化物超電導層12、12が積層される側同士を対向させて重ね合わせることが望ましい。このように重ね合わせることで、接続部での電気抵抗が低い接続構造体33を構成することができる。加えて接続する第1の酸化物超電導線材4と第2の酸化物超電導線材5とが同方向に積層されて配置されているため、接続部分で第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の表裏の逆転がなく、取扱いが容易となる。   In addition, as shown in FIG. 4B, in the connection structure 33, the first oxide superconducting wire 4 and the third oxide superconducting wire 6 are composed of the oxide superconducting layer with respect to the base materials 10 and 10. It is desirable that the sides on which the layers 12 and 12 are stacked are opposed to each other. Further, the third oxide superconducting wire 6 and the second oxide superconducting wire 5 may be overlapped with the bases 10 and 10 facing each other where the oxide superconducting layers 12 and 12 are laminated. desirable. By overlapping in this way, the connection structure 33 having a low electrical resistance at the connection portion can be configured. In addition, since the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5 to be connected are laminated in the same direction, the first and second oxide superconducting wires 4 are connected at the connecting portion. There is no inversion of the front and back of 5 and handling becomes easy.

第2実施形態の接続構造体33は、第1実施形態の接続構造体30による種々の効果と同様の効果を得ることができる。
加えて、接続する第1の酸化物超電導線材4と第2の酸化物超電導線材5とが同方向に積層されて配置されているため、接続部分で第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の表裏の逆転がなく、取扱いが容易となる。
The connection structure 33 of the second embodiment can obtain the same effects as various effects obtained by the connection structure 30 of the first embodiment.
In addition, since the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5 to be connected are laminated in the same direction, the first and second oxide superconducting wires 4 are connected at the connecting portion. 5 is easy to handle.

(第2実施形態の変形例)
図5(a)、(b)、(c)は、本発明の第2実施形態の第1〜第3の変形例である接続構造体34、35、36を表す模式図である。なお、上述の第2実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。第2実施形態の第1〜第3の変形例である接続構造体34、35、36は、第1の酸化物超電導線材4と第2の酸化物超電導線材5を第3の酸化物超電導線材6を介して接続する構造体であり、第2実施形態の接続構造体33と比較すると、それぞれ第1及び第2の重ね合わせ部60、70における接合領域61、71と非接合領域62、72の位置構成において異なる。
以下、図5(a)、(b)、(c)を基に第2実施形態の変形例である接続構造体34、35、36に関して説明する。
(Modification of the second embodiment)
FIGS. 5A, 5 </ b> B, and 5 </ b> C are schematic views illustrating connection structures 34, 35, and 36 that are first to third modifications of the second embodiment of the present invention. In addition, about the component same as the above-mentioned 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. The connection structures 34, 35, and 36, which are the first to third modifications of the second embodiment, include the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5 as the third oxide superconducting wire. 6, compared with the connection structure 33 of the second embodiment, the bonding regions 61 and 71 and the non-bonding regions 62 and 72 in the first and second overlapping portions 60 and 70, respectively. The position configuration differs.
Hereinafter, the connection structures 34, 35, and 36, which are modifications of the second embodiment, will be described with reference to FIGS. 5 (a), (b), and (c).

図5(a)に示す第1の変形例の接続構造体34において、第1及び第2の重ね合わせ部60、70には、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の端部4a、5a近傍に非接合領域62、72が形成されているため、導電性接合材22がはみ出し重ね合わせ部50の外側で凝固することがない、一方、第1及び第2の重ね合わせ部60、70の第3の酸化物超電導線材6の第1及び第2端部6a、6b側には非接合領域62、72が形成されておらず、当該部分において導電性接合材22のはみ出しが起こり、導電性接合材22が厚くなった溢出部63、73が形成されている。   In the connection structure 34 of the first modified example shown in FIG. 5A, the first and second superposed portions 60 and 70 have end portions of the first and second oxide superconducting wires 4 and 5, respectively. Since the non-bonding regions 62 and 72 are formed in the vicinity of 4a and 5a, the conductive bonding material 22 does not protrude and solidify outside the overlapping portion 50. On the other hand, the first and second overlapping portions 60 are provided. 70, the non-bonding regions 62, 72 are not formed on the first and second end portions 6a, 6b side of the third oxide superconducting wire 6, and the conductive bonding material 22 protrudes in the portion. The overflow parts 63 and 73 in which the conductive bonding material 22 is thick are formed.

接続構造体34に、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が内側となり、第3の酸化物超電導線材6が外側となるような曲げを印加した場合、溢出部63、73には第1、第2及び第3の酸化物超電導線材4、5、6の積層方向に引張り応力がかかる。溢出部63、73は、導電性接合材22が厚く形成されているため剛性が高く、溢出部63、73に引張り応力がかかるとその近傍の酸化物超電導層12に過大な負荷がかかり、超電導特性を劣化させる虞がある。
しかしながら、圧縮応力がかかる場合においては、酸化物超電導層12への負荷は、均一に導電性接合材22が形成された部分と比較してほとんど差がない。したがって、この接続構造体34は、溢出部63、73に圧縮応力がかかる方向への曲げに対して、超電導特性の劣化が起こりにくい。
即ち、接続構造体34は、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が外側となり、第3の酸化物超電導線材6が内側となるように曲げられた場合(図5(a)において、中央部が最下点となるようなU字状に曲げた場合)において、超電導特性の劣化が起こりにくい。
When bending is applied to the connecting structure 34 such that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are inside and the third oxide superconducting wire 6 is outside, the overflow parts 63 and 73 Tensile stress is applied in the stacking direction of the first, second, and third oxide superconducting wires 4, 5, 6. The overflow parts 63 and 73 have high rigidity because the conductive bonding material 22 is formed thick. If tensile stress is applied to the overflow parts 63 and 73, an excessive load is applied to the oxide superconducting layer 12 in the vicinity thereof. There is a risk of deteriorating characteristics.
However, when compressive stress is applied, the load on the oxide superconducting layer 12 is almost the same as the portion where the conductive bonding material 22 is uniformly formed. Therefore, the connection structure 34 is less susceptible to deterioration of the superconducting characteristics against bending in the direction in which the overflow portions 63 and 73 are subjected to compressive stress.
That is, the connection structure 34 is bent so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are on the outside and the third oxide superconducting wire 6 is on the inside (in FIG. 5A). In the case where the central portion is bent into a U-shape with the lowest point, the superconducting characteristics are unlikely to deteriorate.

図5(b)に示す第2の変形例の接続構造体35は、上記第1の変形例の接続構造体34と比較して、第1及び第2の重ね合わせ部60、70において、接合領域61、71と非接合領域62、72の位置関係を反転させたものであると説明できる。   The connection structure 35 of the second modified example shown in FIG. 5B is bonded at the first and second overlapping portions 60 and 70 as compared with the connection structure 34 of the first modified example. It can be explained that the positional relationship between the regions 61 and 71 and the non-bonded regions 62 and 72 is reversed.

接続構造体35は、上記接続構造体34と比較して溢出部63、73に圧縮方向の応力がかかる曲げ方向も逆となり、劣化が起こりにくい曲げ方向も逆となる。即ち、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が内側となり、第3の酸化物超電導線材6が外側となるように曲げられた場合(図5(b)において、中央部が最上点となるような逆U字状に曲げた場合)において、超電導特性の劣化が起こりにくい。   Compared with the connection structure 34, the connection structure 35 also has a reverse bending direction in which stress in the compression direction is applied to the overflow parts 63 and 73, and a bending direction in which deterioration is unlikely to occur. That is, when bent so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are on the inside and the third oxide superconducting wire 6 is on the outside (in FIG. 5B, the central portion is the highest point). In such a case, the superconducting characteristics are hardly deteriorated.

図5(c)に示す第3の変形例の接続構造体36は、第3の酸化物超電導線材6の第1及び第2端部6a、6bの近傍に図3(b)を基に説明した第1実施形態の変形例である接続構造体32を連続して接続したものである。したがって、第1実施形態の変形例である接続構造体32と同様の効果を得ることができる。   The connection structure 36 of the third modification shown in FIG. 5C is described based on FIG. 3B in the vicinity of the first and second end portions 6a and 6b of the third oxide superconducting wire 6. The connection structure 32 which is a modification of the first embodiment is continuously connected. Therefore, the same effect as that of the connection structure 32 which is a modification of the first embodiment can be obtained.

(導電性接合材の接合:接続構造体の製造方法)
導電性接合材22の接合は、以下に図6(a)、(b)を基に説明する接合装置152、153によって行うことが望ましい。なお、図6(a)、(b)を基に行う説明において、特に指定しない限り、導電性接合材22として半田を用いるものとする。また、この接続装置を用いた接合方法は、上述した接続構造体30、31、32、33、34、35、36において、適用可能である。
(Connection of conductive bonding material: manufacturing method of connection structure)
The bonding of the conductive bonding material 22 is desirably performed by bonding devices 152 and 153 described below with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b). In the description based on FIGS. 6A and 6B, solder is used as the conductive bonding material 22 unless otherwise specified. Moreover, the joining method using this connection apparatus is applicable in the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, and 36 described above.

図6(a)に示す接合装置152は、接続構造体33を上下から挟み込み加圧、加熱を行う、上部板150、下部板155、加圧装置(図示略)、ヒーター(図示略)から概略構成される。
接合装置152による接続構造体33の接合手順を以下に説明する。
まず、第1の酸化物超電導線材4、第2の酸化物超電導線材5を下部板155上に隣接して載置し、その上にマスキング材160の貼付し、さらに、半田箔、半田ペースト等の導電性接合材22を前記マスキング材160が貼付されていない接合領域61、71に設ける。次に、第3の酸化物超電導線材6を隣接された第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の端部4a、5aに跨るように橋渡しし、さらに、上部板150を第3の酸化物超電導線材6の上方から被せ、上部板150の突起部150aが第3の酸化物超電導線材6を覆うように配置する。上部板150には、加圧装置が設けられており、第3の酸化物超電導線材6を下方へ所定の圧力にて均一に加圧することが可能である。
The joining device 152 shown in FIG. 6A is schematically shown from an upper plate 150, a lower plate 155, a pressure device (not shown), and a heater (not shown) that sandwich and pressurize the connection structure 33 from above and below. Composed.
A procedure for joining the connection structure 33 by the joining device 152 will be described below.
First, the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5 are placed adjacent to each other on the lower plate 155, and a masking material 160 is pasted thereon, and further, solder foil, solder paste, etc. The conductive bonding material 22 is provided in the bonding regions 61 and 71 where the masking material 160 is not applied. Next, the third oxide superconducting wire 6 is bridged across the end portions 4a and 5a of the adjacent first and second oxide superconducting wires 4 and 5, and the upper plate 150 is connected to the third plate The oxide superconducting wire 6 is covered from above, and the protrusion 150 a of the upper plate 150 is disposed so as to cover the third oxide superconducting wire 6. The upper plate 150 is provided with a pressurizing device, and can uniformly pressurize the third oxide superconducting wire 6 downward at a predetermined pressure.

次に、上部板150及び下部板155をヒーターによって、導電性接合材22の融点以上に加熱する。上部板150及び下部板155の熱が接続構造体33に伝わり、導電性接合材22が溶融する。この時、温度が高すぎると酸化物超電導層12(図1参照)の劣化が起こるため、上部板150及び下部板155の温度を測定しながら加熱を行うことが好ましい。
最後に、ヒーターの電源をオフにして、冷却し導電性接合材22が凝固した後、上部板150を外して接続構造体33を取り出し、必要に応じてマスキング材を除去する。
以上の手順に沿って接合装置152を使用することによって、作業者の習熟度に依存せず、接続構造体33を形成することができる。
Next, the upper plate 150 and the lower plate 155 are heated above the melting point of the conductive bonding material 22 by a heater. The heat of the upper plate 150 and the lower plate 155 is transmitted to the connection structure 33, and the conductive bonding material 22 is melted. At this time, if the temperature is too high, the oxide superconducting layer 12 (see FIG. 1) is deteriorated. Therefore, it is preferable to perform heating while measuring the temperature of the upper plate 150 and the lower plate 155.
Finally, the heater is turned off and cooled, and after the conductive bonding material 22 is solidified, the upper plate 150 is removed, the connection structure 33 is taken out, and the masking material is removed as necessary.
By using the joining device 152 along the above procedure, the connection structure 33 can be formed without depending on the skill level of the operator.

図6(b)には、上述した接合装置152の変形例である接合装置153を示す。接合装置153は、接合装置152と比較すると上部板151の形状が異なる。
接合装置153の上部板151は、接続構造体33の接合領域61、71の長手方向長さ(図4(a)、(b)におけるH61、H71)と略同じ長手方向長さを有する突起部151aを有する。
上部板151の突起部151aは、接続構造体33の上方から加圧する際に、導電性接合材22が設けられた領域のみを加圧する。したがって、酸化物超電導線材表面の凹凸やうねりに影響されることなく、溶融状態の導電性接合材22を均一に加圧することが可能となり、均一な厚みの導電性接合材22を形成することができる。加えて、導電性接合材22を溶融したい部分を集中的に加熱するため、エネルギー効率が高い。
FIG. 6B shows a joining device 153 that is a modification of the joining device 152 described above. The joining device 153 differs from the joining device 152 in the shape of the upper plate 151.
The upper plate 151 of the joining device 153 has substantially the same longitudinal length as the longitudinal lengths of the joining regions 61 and 71 of the connection structure 33 (H 61 and H 71 in FIGS. 4A and 4B). It has a protrusion 151a.
When the pressing portion 151 a of the upper plate 151 is pressed from above the connection structure 33, only the region where the conductive bonding material 22 is provided is pressed. Therefore, the conductive bonding material 22 in a molten state can be uniformly pressed without being affected by the unevenness and waviness on the surface of the oxide superconducting wire, and the conductive bonding material 22 having a uniform thickness can be formed. it can. In addition, since the portion where the conductive bonding material 22 is to be melted is intensively heated, the energy efficiency is high.

(第1実施形態の他の変形例)
図7は、本発明の第1実施形態の第3の変形例である接続構造体30Aを表す模式図である。なお、上述の第1実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。第1実施形態の第4の変形例である接続構造体30Aは、第1の酸化物超電導線材2及び第2の酸化物超電導線材3を接続する構造体であり、第1実施形態の接続構造体30と比較すると、重ね合わせ部50Aにおける接合領域51Aと非接合領域52A、Aの形状が若干異なる。
以下、図7、図8を基に第1実施形態の第3の変形例である接続構造体30Aに関して説明する。
(Other variations of the first embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram showing a connection structure 30A that is a third modification of the first embodiment of the present invention. In addition, about the component same as the above-mentioned 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. A connection structure 30A, which is a fourth modification of the first embodiment, is a structure that connects the first oxide superconducting wire 2 and the second oxide superconducting wire 3, and the connection structure of the first embodiment. Compared with the body 30, the shape of the joining region 51A and the non-joining regions 52A 1 and A 2 in the overlapping portion 50A is slightly different.
Hereinafter, a connection structure 30A, which is a third modification of the first embodiment, will be described with reference to FIGS.

図7に示す接続構造体30Aにおいて重ね合わせ部50Aには、第1の酸化物超電導線材2の端部2aから端部3aまで長さH51Aに渡って形成される接合領域51Aが導電性接合材22Aにより形成されている。また、前記重ね合わせ部50Aであって、第1の酸化物超電導線材1の端部2aから長さH52Aに渡って導電性接合材22Aにより接合されていない非接合領域52Aが形成され、第2の酸化物超電導線材3の端部3aから長さH52Aに渡って導電性接合材22Aにより接合されていない非接合領域52Aが形成されている。
前記第1の酸化物超電導線材2の端部2aに形成されている端面2bは、酸化物超電導線材2の長手方向に直交するように形成されている。なお、この端面2bが直交しているということは、酸化物超電導線材2の製造時に用いたテープ状の基材10の端面が基材10の長手方向に直交するように形成されていたことを受け継いでいる。また、酸化物超電導線材3においても同様にその端面3bは酸化物超電導線材3の長手方向に直交するように形成されている。
この第3の変形例の接続構造体30Aにおいては、酸化物超電導線材2、3の幅方向の位置毎に接合領域51Aの幅と非接合領域52A、52Aの幅とが異なるように形成されている。
In the connection structure 30A shown in FIG. 7, the overlapping portion 50A has a conductive region 51A formed over the length H 51A from the end 2a to the end 3a of the first oxide superconducting wire 2. It is formed of the material 22A. Further, an the overlapping portions 50A, a non-bonding region 52A 1 which are not joined by the conductive joining material 22A over the length H 52A from the first oxide end 2a of the superconducting wire 1 is formed, unbonded area 52A 2 are formed which are not joined by the second oxide superconducting wire 3 of the end portion 3a from over the length H 52A conductive bonding material 22A.
An end face 2 b formed at the end 2 a of the first oxide superconducting wire 2 is formed so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the oxide superconducting wire 2. In addition, that this end surface 2b is orthogonal means that the end surface of the tape-shaped base material 10 used at the time of manufacturing the oxide superconducting wire 2 was formed so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the base material 10. It is inherited. Similarly, the end face 3 b of the oxide superconducting wire 3 is formed so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the oxide superconducting wire 3.
In the connection structure 30A of the third modified example, the width of the joining region 51A and the width of the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 are different for each position in the width direction of the oxide superconducting wires 2 and 3. Has been.

接続構造体30Aに設けられている接合領域51Aは、図8に示すように酸化物超電導線材2、3の接合部分を平面視した場合、酸化物超電導線材3の端部3a側に斜辺部22aが形成され、酸化物超電導線材2の端部2a側に斜辺部22bが形成されている。
接合領域51A(導電性接合材22A)は、これら斜辺部22a、22bの間に位置する領域において酸化物超電導線材2、3と等幅の平面視平行四辺形状に形成されている。この例の構造において、斜辺部22aと斜辺部22bが平面視平行に形成されているので、非接合領域52A、52Aはそれぞれ平面視三角形状に形成されている。従って、非接合領域52A、52Aの幅は酸化物超電導線材2、3の長さ方向の位置毎に異なるように形成されている。図8において矩形状の領域Kは導電性接合材22Aによる接合領域51Aと非接合領域52A、52Aに加えて酸化物超電導線材2、3の端部2a、3aの外形を含む矩形状の領域として表現されている。
As shown in FIG. 8, the joining region 51A provided in the connection structure 30A has a hypotenuse 22a on the end 3a side of the oxide superconducting wire 3 when the joining portion of the oxide superconducting wires 2 and 3 is viewed in plan view. And the hypotenuse 22b is formed on the end 2a side of the oxide superconducting wire 2.
The joining region 51A (conductive joining material 22A) is formed in a parallelogram shape in plan view having the same width as that of the oxide superconducting wires 2 and 3 in a region located between the oblique sides 22a and 22b. In the structure of this example, since the oblique side portion 22a and the oblique side portion 22b are formed in parallel in plan view, the non-joined regions 52A 1 and 52A 2 are each formed in a triangular shape in plan view. Therefore, the widths of the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 are formed so as to be different for each position in the length direction of the oxide superconducting wires 2 and 3. In FIG. 8, a rectangular region K is a rectangular shape including the outer shape of the end portions 2a and 3a of the oxide superconducting wires 2 and 3 in addition to the bonding region 51A and the non-bonding regions 52A 1 and 52A 2 formed by the conductive bonding material 22A. It is expressed as an area.

図7、図8に示すように酸化物超電導線材3の端部3a側において、非接合領域52Aの幅は端部3aに近づくにつれて徐々に広くなるように形成され、端部3aから離れるにつれて徐々に狭くなるように形成されるとともに、酸化物超電導線材2の端部2a側において、非接合領域52Aの幅は端部2aに近づくにつれて徐々に広くなるように形成され、端部2aから離れるにつれて徐々に狭くなるように形成されている。換言すると、接合領域51Aの幅は端部2aあるいは端部3aに近づくほど狭くなるように斜辺部22bあるいは斜辺部22aが形成されている。
従って、この例において接合領域51Aの幅と非接合領域52A、52Aの幅は、端部2a側と端部3a側において酸化物超電導線材2、3の長手方向の位置毎に異なっているが、非接合領域52A、52Aは最大長さが酸化物超電導線材2、3の長手方向に1mm以上100mm以下の大きさになるように形成されている。なお、斜辺部22a、22bの傾斜角度は非接合領域52A、52Aの大きさに合わせて任意の角度に調整することができ、斜辺部22a、22bは直線状に限らず、曲線状、階段状等、それらの形状は問わない。
7, at the end 3a of the oxide superconducting wire 3, as shown in FIG. 8, the width of the non-bonding region 52A 2 is formed so as to gradually wider toward the end 3a, with distance from the end portion 3a while being formed so as to gradually decrease at the end 2a of the oxide superconducting wire 2, the width of the non-bonding region 52A 1 is formed so as to gradually wider toward the end 2a, from the end 2a It is formed so that it gradually becomes narrower as it leaves. In other words, the hypotenuse part 22b or the hypotenuse part 22a is formed so that the width of the joining region 51A becomes narrower as it approaches the end part 2a or the end part 3a.
Accordingly, in this example, the width of the bonding region 51A and the width of the non-bonding regions 52A 1 and 52A 2 are different for each position in the longitudinal direction of the oxide superconducting wires 2 and 3 on the end 2a side and the end 3a side. However, the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 are formed so that the maximum length is 1 mm or more and 100 mm or less in the longitudinal direction of the oxide superconducting wires 2 and 3. The inclination angle of the oblique sides 22a and 22b can be adjusted to an arbitrary angle according to the size of the non-bonded regions 52A 1 and 52A 2 , and the oblique sides 22a and 22b are not limited to a straight line, but are curved, Any shape such as a staircase may be used.

一例として、図8に示すように酸化物超電導線材2、3において、図8の矢印H51Aで示す領域が接合領域51Aとされ、符号H52Aで示す領域のうち、白抜きの領域が非接合領域52A、51Aであり、灰色に塗り潰した領域が接合領域接合領域51Aの一部とされている。
これらの非接合領域52A、51Aは、先の実施形態の場合と同様に、非接合領域52A、52Aに相当する部分にマスキング材を設置し、導電性接合材22Aとして半田を用いる場合には半田の箔を挟み込み、半田を溶融させて酸化物超電導線材2、3を接合する際、マスキング材を配置した領域を非接合領域52A、52Aとして形成することができる。先の実施形態においても説明した通りカプトン(登録商標)やテフロン(登録商標)からなるテープやシートなどのマスキング材は、半田などの導電性接合材22Aには密着しないので、マスキング材を配置した場所は導電性接合材が存在していても非接合領域52A、52Aとなる。マスキング材はそのまま残しておいても良いし、接合後に除去しても良い。また、非接合領域52A、52Aにマスキング材を配置し、半田などの導電性接合材22Aを非接合領域51の外形に見合った形状にしておけば、非接合領域52A、52Aには導電性接合材が存在しない構造にできる。
As an example, in the oxide superconducting wires 2 and 3 as shown in FIG. 8, the region indicated by the arrow H 51A in FIG. 8 is the bonding region 51A, and the white region among the regions indicated by the symbol H 52A is not bonded. The regions 52A 1 and 51A 2 and the region filled in gray are part of the joining region joining region 51A.
In the non-bonding regions 52A 1 and 51A 2 , as in the case of the previous embodiment, a masking material is provided in a portion corresponding to the non-bonding regions 52A 1 and 52A 2 and solder is used as the conductive bonding material 22A. In this case, when the oxide superconducting wires 2 and 3 are joined by sandwiching the solder foil and melting the solder, the regions where the masking material is disposed can be formed as the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 . As described in the previous embodiment, the masking material such as tape or sheet made of Kapton (registered trademark) or Teflon (registered trademark) does not adhere to the conductive bonding material 22A such as solder. The places become non-joining regions 52A 1 and 52A 2 even when the conductive joining material is present. The masking material may be left as it is or may be removed after bonding. Further, if a masking material is disposed in the non-bonding regions 52A 1 and 52A 2 and the conductive bonding material 22A such as solder is shaped to match the outer shape of the non-bonding region 51, the non-bonding regions 52A 1 and 52A 2 Can have a structure without a conductive bonding material.

この例の接続構造体30Aにおいても、酸化物超電導線材2、3の長手方向に最大長さ1mm以上100mm以下の大きさの非接合領域52A、52Aが形成されている。非接合領域52A、52Aのどちらか一方の最大長さが1mm未満であると、マスキング材の挿入が困難となり、非接合領域52A、52Aが確実に確保されない虞がある。非接合領域52A、52Aが確実に確保されていないと、重ね合わせ部50の端部に余分な半田が溜り凝固し、導電性接合材22Aの厚みが重ね合わせ部50の端部で局所的に厚くなるため、接続構造体30Aに曲げを加えると、重ね合わせ部50の端部において応力が集中し酸化物超電導層12の結晶構造が損傷を受ける虞がある。即ち、曲げに対して弱い構造となる。 Also in the connection structure 30A of this example, the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 having a maximum length of 1 mm or more and 100 mm or less are formed in the longitudinal direction of the oxide superconducting wires 2 and 3. If the maximum length of one of the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 is less than 1 mm, it is difficult to insert the masking material, and the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 may not be ensured reliably. If the non-bonding regions 52A 1 and 52A 2 are not ensured, excess solder accumulates and solidifies at the end of the overlapping portion 50, and the thickness of the conductive bonding material 22A is locally at the end of the overlapping portion 50. Therefore, when the connection structure 30A is bent, stress is concentrated at the end of the overlapping portion 50, and the crystal structure of the oxide superconducting layer 12 may be damaged. That is, the structure is weak against bending.

また、非接合領域52A、52Aの一方の長手方向の最大長さが100mmを超えると、接続部分が長くなり、接続構造体30Aの取り回しが悪くなり好ましくない。酸化物超電導線材2、3の長手方向に1mm以上100mm以下の最大長さの非接合領域52A、52Aを形成しているので、図7に示す状態から酸化物超電導線材2、3を逆U字状になる方向に折り曲げたとしても酸化物超電導層12への応力集中負荷が少なくなり、Ic値の低下を引き起こすことのない超電導特性の優れた接続構造体30Aを提供できる。
更に、この例のように接合領域51A、52Aにおいて斜辺部22a、22bを形成しているので、酸化物超電導線材2、3の端部2a側と端部3a側において導電性接合材22Aが酸化物超電導線材2、3に接着して酸化物超電導線材2、3を拘束しようとする領域を端部2a、3aに近づくほど小さくできる。このため、酸化物超電導線材2、3に作用させるひずみ量を低減できる結果、接合領域51A、52Aの周囲における酸化物超電導層12に対する応力集中を抑制して超電導特性の劣化を抑制できる。
また、酸化物超電導線材2、3の端面2b、3bの形状は線材の長手方向に直角のままで前記導電性接合材22Aの斜辺部22a、22bを形成するのみで、酸化物超電導層12への応力抑制ができるので、容易に実現できる効果がある。
これに対し例えば、酸化物超電導線材2、3の端部自体を斜めに斜辺部22a、22bに沿って切断して斜辺部22a、22bを有する導電性接合材22Aを形成しようとすると、酸化物超電導線材2、3の端部を鋏等の切断装置で斜めに切断する余分な切断作業を要するので、切断時に酸化物超電導層12を損傷したり、安定化層13、14を損傷するなどの問題を生じ、超電導特性が劣化するおそれが生じる。
この例の接続構造体30Aにおいてその他の作用効果について先の第1実施形態の接続構造体30と同等の作用効果を得ることができる。
Further, if the maximum length in one longitudinal direction of the non-joining regions 52A 1 and 52A 2 exceeds 100 mm, the connecting portion becomes long, and the handling of the connecting structure 30A becomes unfavorable. Since the non-bonded regions 52A 1 and 52A 2 having a maximum length of 1 mm or more and 100 mm or less are formed in the longitudinal direction of the oxide superconducting wires 2 and 3, the oxide superconducting wires 2 and 3 are reversed from the state shown in FIG. Even if it is bent in the U-shaped direction, the stress concentration load on the oxide superconducting layer 12 is reduced, and a connection structure 30A having excellent superconducting characteristics that does not cause a decrease in Ic value can be provided.
Furthermore, since the oblique sides 22a and 22b are formed in the joining regions 51A 1 and 52A 2 as in this example, the conductive joining material 22A is formed on the end 2a side and the end 3a side of the oxide superconducting wires 2 and 3. However, the region to be bonded to the oxide superconducting wires 2 and 3 and to restrain the oxide superconducting wires 2 and 3 can be made smaller as it approaches the end portions 2a and 3a. As a result, the amount of strain applied to the oxide superconducting wires 2 and 3 can be reduced. As a result, stress concentration on the oxide superconducting layer 12 around the junction regions 51A 1 and 52A 2 can be suppressed, and deterioration of superconducting characteristics can be suppressed.
Further, the shape of the end surfaces 2b and 3b of the oxide superconducting wires 2 and 3 remains at right angles to the longitudinal direction of the wire, and only the oblique sides 22a and 22b of the conductive bonding material 22A are formed. Therefore, there is an effect that can be easily realized.
On the other hand, for example, when the end portions of the oxide superconducting wires 2 and 3 are obliquely cut along the oblique sides 22a and 22b to form the conductive bonding material 22A having the oblique sides 22a and 22b, the oxide Since an extra cutting operation is required to cut the ends of the superconducting wires 2 and 3 obliquely with a cutting device such as a scissors, the oxide superconducting layer 12 is damaged at the time of cutting, or the stabilization layers 13 and 14 are damaged. This may cause problems and may deteriorate the superconducting properties.
In the connection structure 30 </ b> A of this example, it is possible to obtain the same effects as the connection structure 30 of the first embodiment with respect to other functions and effects.

(第2実施形態の他の変形例)
図9は、本発明の第2実施形態の第4の変形例に係る接続構造体33Aを表す模式図である。なお、上述の第2実施形態と同一の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第2実施形態の第4の変形例に係る接続構造体33Aは、第1の酸化物超電導線材4と第2の酸化物超電導線材5を第3の酸化物超電導線材6を介し接続する構造体の一例である。先に説明した第2実施形態の接続構造体33と比較すると、それぞれ第1及び第2の重ね合わせ部60、70における接合領域61A、71Aと非接合領域62A、72Aの形状において異なる。
(Other modifications of the second embodiment)
FIG. 9 is a schematic diagram showing a connection structure 33A according to a fourth modification of the second embodiment of the present invention. In addition, about the component same as the above-mentioned 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
The connection structure 33A according to the fourth modification of the second embodiment is a structure that connects the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5 via the third oxide superconducting wire 6. It is an example. Compared with the connection structure 33 of the second embodiment described above, the shapes of the joining regions 61A and 71A and the non-joining regions 62A and 72A in the first and second overlapping portions 60 and 70 are different.

この例の接続構造体33Aは、先の実施形態の接続構造体30Aに類似する構造を第1の酸化物超電導線材4の一端(端部4a近傍)と第3の酸化物超電導線材6の一端(第1端部6a近傍)とに適用して接続し、さらに第3の酸化物超電導線材6の他端(第2端部6b近傍)と第2の酸化物超電導線材5の一端(端部5a近傍)とに適用して接続したものである。この例の構造においても、酸化物超電導線材4、5、6の端面4c、5c、6cはいずれも酸化物超電導線材4、5、6の長手方向に直交するように形成されている。   The connection structure 33A of this example is similar to the connection structure 30A of the previous embodiment in one end of the first oxide superconducting wire 4 (in the vicinity of the end 4a) and one end of the third oxide superconducting wire 6. (Applied to and near the first end portion 6a), and connected to the other end of the third oxide superconducting wire 6 (near the second end portion 6b) and one end (end portion) of the second oxide superconducting wire 5. 5a)) and connected. Also in the structure of this example, the end faces 4c, 5c, 6c of the oxide superconducting wires 4, 5, 6 are all formed so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the oxide superconducting wires 4, 5, 6.

第1の酸化物超電導線材4と第2の酸化物超電導線材5の端部4a、5aに跨るように、短尺の接続用の第3の酸化物超電導線材6が配置されている。これによって、第1の酸化物超電導線材4と、第3の酸化物超電導線材6が重なり合う第1の重ね合わせ部60Aと、第2の酸化物超電導線材5と、第3の酸化物超電導線材6が重なり合う第2の重ね合わせ部70Aが形成されている。第1及び第2の酸化物超電導線材4、5に対して第3の酸化物超電導線材6は、基材10に対して酸化物超電導層12が積層される側を対向させて重ね合わされている。なお、図9において、第1の重ね合わせ部60Aは、長手方向長さH60Aとして表される領域であり、第2の重ね合わせ部70Aは、長手方向長さH70Aとして表される領域である。また、第1の重ね合わせ部60Aを形成する際に、非接合領域62A、62A、72A、72Aに相当する部分にマスキング材を配置して必要な領域をマスキングすることにより各非接合領域を形成する点について、先の例と同様である。さらに、導電性接合材22Bによって接合領域61Aが接合され、導電性接合材22Cによって接合領域71Aが接合されている。 A short third oxide superconducting wire 6 for connection is disposed so as to straddle the end portions 4a, 5a of the first oxide superconducting wire 4 and the second oxide superconducting wire 5. As a result, the first oxide superconducting wire 4, the first overlapping portion 60 </ b> A where the third oxide superconducting wire 6 overlaps, the second oxide superconducting wire 5, and the third oxide superconducting wire 6. A second overlapping portion 70A is formed. The third oxide superconducting wire 6 is overlapped with the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 so that the side on which the oxide superconducting layer 12 is laminated is opposed to the base 10. . In FIG. 9, the first overlapping portion 60A is a region expressed as a longitudinal length H 60A , and the second overlapping portion 70A is a region expressed as a longitudinal length H 70A. is there. Further, when the first overlapping portion 60A is formed, a masking material is disposed in a portion corresponding to the non-bonding regions 62A 1 , 62A 2 , 72A 1 , 72A 2 to mask the necessary regions, thereby making each non-bonding region 62A 1 , 62A 2 , 72A 1 , 72A 2 The point of forming the junction region is the same as in the previous example. Further, the bonding region 61A is bonded by the conductive bonding material 22B, and the bonding region 71A is bonded by the conductive bonding material 22C.

図9に示す接続構造体33Aにおいて第1の酸化物超電導線材4と第3の酸化物超電導線材6を接合している導電性接合材22Bの平面形状と、第2の酸化物超電導線材5と第3の酸化物超電導線材6を接合している導電性接合材22Cの平面形状を図10に示す。
導電性接合材22Bは、酸化物超電導線材4、6と同等幅かつ重ね合わせ部60Aの長手方向長さH60Aと同等長さの矩形領域K4に形成されている。この矩形領域K4から矩形状の非接合領域62Aと三角形状の非接合領域62Aを差し引いた平面視台形状に導電性接合材22Bが形成されている。導電性接合材22Bの非接合領域62A側の境界部分には図10に示す斜辺部22aが形成され、非接合領域62A側には直線部22dが形成されている。図10に示す矩形領域K4は、第1の重ね合わせ部60Aにおいて接合領域61Aと非接合領域62A、62Aを合わせて第1の酸化物超電導線材4の端部4aと第3の酸化物超電導線材6の端部6aが区画する平面視領域として表記されている。
The planar shape of the conductive joining material 22B joining the first oxide superconducting wire 4 and the third oxide superconducting wire 6 in the connection structure 33A shown in FIG. 9, the second oxide superconducting wire 5 and The planar shape of the conductive bonding material 22C bonding the third oxide superconducting wire 6 is shown in FIG.
Conductive bonding material 22B is formed in the longitudinal length H 60A and the rectangular region K4 equivalent length of the oxide superconducting wire 4,6 equivalent width and overlapping portions 60A. Conductive bonding material 22B is formed in plan view trapezoidal shape obtained by subtracting the rectangular unbonded regions 62A 1 and triangular unbonded region 62A 2 from the rectangular region K4. The boundary portion of the non-bonding region 62A 2 side of the conductive bonding material 22B is formed oblique side 22a shown in FIG. 10, the straight line portion 22d is formed in the non-bonding region 62A 1 side. The rectangular region K4 shown in FIG. 10 includes the end portion 4a of the first oxide superconducting wire 4 and the third oxide by combining the joining region 61A and the non-joining regions 62A 1 and 62A 2 in the first overlapping portion 60A. It is indicated as a planar view region defined by the end 6a of the superconducting wire 6.

接合領域71A(導電性接合材22C)は、酸化物超電導線材5、6と同等幅かつ重ね合わせ部70Aの長手方向長さH70Aと同等長さの矩形領域K5に形成されている。この矩形領域K5から矩形状の非接合領域72Aと三角形状の非接合領域72Aを差し引いた平面視台形状に導電性接合材22Cが形成されている。導電性接合材22Cの非接合領域72A側には図10に示す斜辺部22bが形成され、非接合領域72A側には直線部22dが形成されている。前記斜辺部22aと斜辺部22bは図10に示すように導電性接合材22B、22Cを平面視した場合、線材の長手方向に対し傾斜するように、かつ、互いに平行になるように配置されている。図10に示す矩形領域K5は、第2の重ね合わせ部70Aにおいて接合領域71Aと非接合領域72A、72Aを合わせて第2の酸化物超電導線材5の端部5aと第3の酸化物超電導線材6の端部6bが区画する平面視領域として表記されている。
以上説明したように、図9に示す接続構造体33Aにおいて、接合領域61Aの両側には図10に示すように非接合領域62Aと非接合領域62Aが形成され、接合領域71Aの両側には図10に示すように非接合領域72Aと非接合領域72Aが形成されている。
Junction region 71A (conductive bonding material 22C) is formed in the longitudinal length H 70A and the rectangular region K5 equivalent length of the oxide superconducting wire 5, 6 equal width and overlapping portions 70A. Conductive bonding material 22C is formed in plan view trapezoidal shape obtained by subtracting the rectangular unbonded regions 72A 1 and triangular unbonded region 72A 2 from the rectangular region K5. The non-bonding region 72A 2 side of the conductive bonding material 22C is oblique side 22b shown in FIG. 10 is formed, the linear portion 22d is formed in the non-bonding region 72A 1 side. The oblique side portion 22a and the oblique side portion 22b are arranged so as to be inclined with respect to the longitudinal direction of the wire and parallel to each other when the conductive bonding materials 22B and 22C are viewed in plan as shown in FIG. Yes. The rectangular region K5 shown in FIG. 10 includes the end portion 5a of the second oxide superconducting wire 5 and the third oxide by combining the joining region 71A and the non-joining regions 72A 1 and 72A 2 in the second overlapping portion 70A. It is indicated as a planar view region defined by the end 6b of the superconducting wire 6.
As described above, in the connection structure 33A shown in FIG. 9, on both sides of the junction region 61A is non-bonding region 62A 1 and the non-bonding region 62A 2 as shown in FIG. 10 are formed on both sides of the junction region 71A the unbonded regions 72A 1 and the non-bonding region 72A 2 is formed as shown in FIG. 10.

図9と図10に示す接続構造体33Aにおいて、導電性接合材22Bに斜辺部22aを形成し、導電性接合材22Cに斜辺部22bを形成しているので、図7に示す先の例の接続構造体30Aの場合と同様、酸化物超電導線材4、5、6の湾曲時にこれらに作用させるひずみ量を低減できる。その結果、導電性接合材22B、22Cの両側における酸化物超電導層12への応力集中を抑制して超電導特性の劣化を抑制できる。また、接続構造体33Aにおいて、導電性接合材22Bの両側に非接合領域62A、62Aを設け、導電性接合材22Cの両側に非接合領域72A、72Aを設けているので、図4を基に先に説明した第2実施形態の構造と同様に酸化物超電導層12への応力集中を抑制して超電導特性の劣化を抑制できる。 In the connection structure 33A shown in FIG. 9 and FIG. 10, the oblique side portion 22a is formed in the conductive bonding material 22B, and the oblique side portion 22b is formed in the conductive bonding material 22C. As in the case of the connection structure 30A, the amount of strain applied to the oxide superconducting wires 4, 5, and 6 when they are bent can be reduced. As a result, it is possible to suppress the stress concentration on the oxide superconducting layer 12 on both sides of the conductive bonding materials 22B and 22C, thereby suppressing the deterioration of the superconducting characteristics. Further, in the connection structure 33A, the non-bonding regions 62A 1 and 62A 2 are provided on both sides of the conductive bonding material 22B, and the non-bonding regions 72A 1 and 72A 2 are provided on both sides of the conductive bonding material 22C. As in the structure of the second embodiment described above based on FIG. 4, stress concentration on the oxide superconducting layer 12 can be suppressed, and deterioration of superconducting characteristics can be suppressed.

図11は本発明の第2実施形態の第5の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の構造と同等の導電性接合材22B、22Cに加え、平面視三角形状の非接合領域62A、72Aのコーナ部分に点状の導電性接合材による補助接合領域22eが設けられている。
図11に示す如く補助接合領域22eを設けておくならば、酸化物超電導線材4、5、6を酸化物超電導線材6が上になるように逆U字状に湾曲させた場合、酸化物超電導線材6の両端部6a、6bがそれらの下に位置する酸化物超電導線材4、5の湾曲に忠実に沿って変形する。このため、酸化物超電導線材4、5、6を上述のように湾曲させても両端部6a、6bとそれらに対向する酸化物超電導線材4、5の表面(第2の安定化層14の表面)との隙間が広がらない。
FIG. 11 shows a conductive bonding material, a bonding region, and a non-bonding region provided in a connection structure according to a fifth modification of the second embodiment of the present invention. In this example, the structure is the same as that of the previous example. In addition to the conductive bonding materials 22B and 22C, auxiliary bonding regions 22e made of dotted conductive bonding materials are provided at the corners of the non-bonding regions 62A 2 and 72A 2 that are triangular in plan view.
If the auxiliary junction region 22e is provided as shown in FIG. 11, when the oxide superconducting wires 4, 5, 6 are bent in an inverted U shape so that the oxide superconducting wire 6 is on top, the oxide superconducting Both end portions 6a and 6b of the wire 6 are deformed along the curvature of the oxide superconducting wires 4 and 5 located below them. Therefore, even if the oxide superconducting wires 4, 5, 6 are curved as described above, both ends 6 a, 6 b and the surfaces of the oxide superconducting wires 4, 5 facing each other (the surface of the second stabilization layer 14). ) Does not widen.

これは、矩形領域K4の外側の端部一側に斜辺部22aの先端側を位置させるとともに、矩形領域K4の外側の端部他側に補助接合領域22eを設けているので、酸化物超電導線材6の端部6aを酸化物超電導線材4に沿って追従変形できることによる。また、矩形領域K5の外側の端部一側に斜辺部22bの先端側を位置させるとともに、矩形領域K5の外側の端部他側に導電性接合材からなる補助接合領域22eを設けているので、酸化物超電導線材6の端部6bを酸化物超電導線材5に沿って引張応力による影響は少ない。   This is because the distal end side of the oblique side portion 22a is positioned on one side of the outer end portion of the rectangular region K4, and the auxiliary junction region 22e is provided on the other end side of the outer side of the rectangular region K4. This is because the end 6 a of 6 can be deformed following the oxide superconducting wire 4. In addition, the distal end side of the oblique side portion 22b is positioned on one side of the outer end of the rectangular region K5, and the auxiliary bonding region 22e made of a conductive bonding material is provided on the other end of the outer side of the rectangular region K5. The influence of tensile stress on the end 6b of the oxide superconducting wire 6 along the oxide superconducting wire 5 is small.

なお、矩形領域K4の外側の端部一側に斜辺部22aの先端側が位置することと、矩形領域K5の外側の端部他側に斜辺部22bの先端側が位置することにより、酸化物超電導線材6の両端側はある程度酸化物超電導線材4、5の湾曲に追従するように変形でき、両端部6a、6bと第2の安定化層14との隙間が広がらない作用効果をある程度得ることはできる。しかし、それらに加えて、点状の補助接合領域22eを設けることにより酸化物超電導線材6の両端側は酸化物超電導線材4、5に対し忠実に追従変形できるようになる結果、酸化物超電導線材4、5、6を湾曲させても酸化物超電導線材6の両端側に形成されている隙間が広がる現象をより効果的に防止できる。
接続用の酸化物超電導線材6の両端側に形成されている隙間が広がるようであると、酸化物超電導線材4、5、6を湾曲させた場合に酸化物超電導線材6の両端側に剥離部分が生じているような外観の印象を受ける。上述の構造を採用することで、酸化物超電導線材4、5、6を湾曲させても酸化物超電導線材6の両端側の隙間が広がらない構造を提供できる。
It should be noted that the oxide superconducting wire is obtained by positioning the distal end side of the oblique side 22a on one side of the outer end of the rectangular region K4 and positioning the distal end side of the oblique side 22b on the other end of the outer side of the rectangular region K5. 6 can be deformed so as to follow the curvature of the oxide superconducting wires 4 and 5 to some extent, and a certain effect can be obtained that the gap between the ends 6a and 6b and the second stabilization layer 14 does not widen. . However, in addition to them, by providing the point-like auxiliary junction region 22e, both ends of the oxide superconducting wire 6 can be faithfully followed and deformed with respect to the oxide superconducting wires 4 and 5. As a result, the oxide superconducting wire Even if 4, 5, and 6 are curved, it is possible to more effectively prevent the phenomenon that the gaps formed at both ends of the oxide superconducting wire 6 are widened.
If the gap formed at both ends of the connecting oxide superconducting wire 6 seems to widen, when the oxide superconducting wires 4, 5, 6 are bent, peeled portions are formed at both ends of the oxide superconducting wire 6. Appearance of appearance that seems to have occurred. By adopting the above-described structure, it is possible to provide a structure in which the gaps at both ends of the oxide superconducting wire 6 are not widened even if the oxide superconducting wires 4, 5, 6 are curved.

図12は本発明の第2実施形態の第6の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の導電性接合材22B、22Cと同等材料からなる矩形状の導電性接合材22D、22Eを第1、第2の重ね合わせ部60A、70Aに設けた構造である。導電性接合材22Dを挟むように非接合領域62Aと非接合領域62Aが設けられている。矩形領域K4において非接合領域62Aの外側に矩形状の補助接合領域22fが形成され、矩形領域K5において非接合領域72Aの外側に矩形状の補助接合領域22fが形成されている。
図12に示す構造において、導電性接合材22Dを挟むように非接合領域62Aと非接合領域62Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。また、導電性接合材22Eを挟むように非接合領域72Aと非接合領域72Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。
また、酸化物超電導線材6の両端部分に対応する位置に補助接合領域22fが形成されているので、酸化物超電導線材4、5、6の接合部分を湾曲させた場合、酸化物超電導線材6の両端側の隙間が広がらない効果を先の第5の変形例の場合と同様に得ることができる。
FIG. 12 shows a conductive bonding material, a bonding region, and a non-bonding region provided in a connection structure according to a sixth modification of the second embodiment of the present invention. In this example, the conductive bonding of the previous example is shown. In this structure, rectangular conductive bonding materials 22D and 22E made of the same material as the materials 22B and 22C are provided in the first and second overlapping portions 60A and 70A. Unbonded area 62A 1 and the non-bonding region 62A 3 so as to sandwich the conductive bonding material 22D is provided. Rectangular auxiliary junction area 22f is formed in the rectangular region K4 outside the non-bonding region 62A 3, rectangular auxiliary junction region 22f is formed on the outside of the non-bonding region 72A 3 in the rectangular region K5.
In the structure shown in FIG. 12, since the non-bonding region 62A 3 so as to sandwich the conductive bonding material 22D unbonded region 62A 1 is provided, the bonding of the second embodiment described above on the basis of FIG. 2 structure The same effects as the body 30 are exhibited. Moreover, since the non-bonding region 72A 1 and the non-bonding region 72A 3 so as to sandwich the conductive bonding material 22E is provided, the equivalent joint structure 30 of the second embodiment described above on the basis of FIG. 2 Has an effect.
In addition, since the auxiliary junction region 22f is formed at positions corresponding to both end portions of the oxide superconducting wire 6, when the joining portion of the oxide superconducting wires 4, 5, 6 is curved, the oxide superconducting wire 6 The effect that the gaps at both ends do not widen can be obtained as in the case of the fifth modification.

図13は本発明の第2実施形態の第7の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の導電性接合材22B、22Cと同等材料からなる矩形状の導電性接合材22F、22Gを第1、第2の重ね合わせ部60A、70Aに設けた構造である。導電性接合材22Fを挟むように非接合領域62Aと非接合領域62Aが設けられている。矩形領域K4において、非接合領域62Aの外側よりの部分に点状の補助接合領域22gが複数(図13の例では矩形領域K4の幅方向に2つ)形成されている。矩形領域K5において、非接合領域72Aの外側よりの部分に点状の補助接合領域22gが複数(図13の例では矩形領域K5の幅方向に2つ)形成されている。 FIG. 13 shows a conductive bonding material, a bonding region, and a non-bonding region provided in a connection structure according to a seventh modification of the second embodiment of the present invention. In this example, the conductive bonding of the previous example is shown. In this structure, rectangular conductive bonding materials 22F and 22G made of the same material as the materials 22B and 22C are provided in the first and second overlapping portions 60A and 70A. Unbonded area 62A 1 and the non-bonding region 62A 3 so as to sandwich the conductive bonding material 22F is provided. In the rectangular region K4, (2 one in the width direction of the rectangular region K4 in the example of FIG. 13) punctate auxiliary junction region 22g at a portion of from the outside of the non-bonding region 62A 3 multiple is formed. In the rectangular region K5, (2 one in the width direction of the rectangular region K5 in the example of FIG. 13) punctate auxiliary junction region 22g at a portion of from the outside of the non-bonding region 72A 3 multiple is formed.

図13に示す構造において、導電性接合材22Fを挟むように非接合領域62Aと非接合領域62Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。また、導電性接合材22Gを挟むように非接合領域72Aと非接合領域72Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。
また、先の変形例の如く酸化物超電導線材6の両端側を酸化物超電導線材4、5の湾曲に追従するように変形でき、酸化物超電導線材6の両端側に隙間を生じ難い構造にすることができる。
In the structure shown in FIG. 13, since the non-bonding region 62A 3 so as to sandwich the conductive bonding material 22F unbonded region 62A 1 is provided, the bonding of the second embodiment described above on the basis of FIG. 2 structure The same effects as the body 30 are exhibited. Moreover, since the non-bonding region 72A 1 and the non-bonding region 72A 3 so as to sandwich the conductive bonding material 22G is provided, comparable to the joined structure 30 of the second embodiment described above on the basis of FIG. 2 Has an effect.
Further, as in the previous modification, both ends of the oxide superconducting wire 6 can be deformed so as to follow the curvature of the oxide superconducting wires 4 and 5, and a structure in which a gap is hardly generated at both ends of the oxide superconducting wire 6 is obtained. be able to.

図14は本発明の第2実施形態の第8の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材を示すもので、この例では先の例の導電性接合材22B、22Cと同等材料からなる矩形状の導電性接合材22H、22Iを第1、第2の重ね合わせ部60A、70Aに設けた構造である。導電性接合材22Hを挟むように非接合領域62Aと非接合領域62Aが設けられている。矩形領域K4において、非接合領域62Aの外側よりの部分に点状の補助接合領域22gが複数形成され、非接合領域62Aの角部よりの部分に点状の補助接合領域22eが形成されている。矩形領域K5において、非接合領域72Aの外側よりの部分に点状の補助接合領域22gが複数形成され、非接合領域72Aの角部よりの部分に点状の補助接合領域22eが形成されている。 FIG. 14 shows a conductive bonding material provided in a connection structure according to an eighth modification of the second embodiment of the present invention. In this example, the same material as the conductive bonding materials 22B and 22C of the previous example is shown. This is a structure in which rectangular conductive bonding materials 22H and 22I made of are provided in the first and second overlapping portions 60A and 70A. Unbonded area 62A 1 and the non-bonding region 62A 2 so as to sandwich the conductive bonding material 22H are provided. In the rectangular region K4, partially in dots auxiliary joining region 22g than the outer unbonded region 62A 1 is formed with a plurality punctate auxiliary bonding region 22e is formed at a portion of from the corner portion of the non-bonding region 62A 2 ing. In the rectangular region K5, partially in dots auxiliary joining region 22g than the outer unbonded region 72A 1 is formed with a plurality punctate auxiliary bonding region 22e is formed at a portion of from the corner portion of the non-bonding region 72A 2 ing.

図14に示す構造において、導電性接合材22Hを挟むように非接合領域62Aと非接合領域62Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。また、導電性接合材22Iを挟むように非接合領域72Aと非接合領域72Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。
また、先の変形例の如く酸化物超電導線材6の両端側を酸化物超電導線材4、5の湾曲に追従するように変形できるので、酸化物超電導線材6の両端側の隙間を拡げないという先の変形例と同等の作用効果を奏する。
In the structure shown in FIG. 14, since to sandwich the conductive bonding material 22H and the non-bonding region 62A 2 unbonded region 62A 1 is provided, the bonding of the second embodiment described above on the basis of FIG. 2 structure The same effects as the body 30 are exhibited. Moreover, since the non-bonding region 72A 1 and the non-bonding region 72A 2 so as to sandwich the conductive bonding material 22I is provided, comparable to the joined structure 30 of the second embodiment described above on the basis of FIG. 2 Has an effect.
Moreover, since both ends of the oxide superconducting wire 6 can be deformed so as to follow the curvature of the oxide superconducting wires 4 and 5 as in the previous modification, the gap on both ends of the oxide superconducting wire 6 cannot be widened. The same effects as those of the modified example are achieved.

図15は本発明の第2実施形態の第9の変形例に係る接続構造体に設けられる導電性接合材と接合領域、非接合領域を示すもので、この例では先の例の導電性接合材22B、22Cと同等材料からなる導電性接合材22J、22Kを第1、第2の重ね合わせ部60A、70Aに設けた構造である。
図15に示す構造において、矩形領域K4の外側よりの一方の角部に三角形状の非接合領域62Aが形成され、矩形領域K5の外側よりの一方の角部に三角形状の非接合領域72Aが形成されている。即ち、接合領域61Cの導電性接合材22Jの外側角部に斜辺部22aが形成され、接合領域71Cの導電性接合材22Kの外側角部に斜辺部22fが形成されている。この変形例では斜辺部22aと斜辺部22fが平行に配置されている構成ではないが、導電性接合材22J、22Kの両側に非接合領域62A、72Aが形成されている。
FIG. 15 shows a conductive bonding material, a bonding region, and a non-bonding region provided in a connection structure according to a ninth modification of the second embodiment of the present invention. In this example, the conductive bonding of the previous example is shown. In this structure, conductive bonding materials 22J and 22K made of the same material as the materials 22B and 22C are provided in the first and second overlapping portions 60A and 70A.
In the structure shown in FIG. 15, the non-bonding region 62A 4 triangular is formed on one of the corners than the outer rectangular region K4, triangular non-bonding region 72A at one corner than the outer rectangle K5 4 is formed. That is, the oblique side portion 22a is formed at the outer corner portion of the conductive bonding material 22J in the bonding region 61C, and the oblique side portion 22f is formed at the outer corner portion of the conductive bonding material 22K in the bonding region 71C. In this modified example, the oblique side portion 22a and the oblique side portion 22f are not arranged in parallel, but non-joining regions 62A 4 and 72A 4 are formed on both sides of the conductive joining materials 22J and 22K.

図15に示す構造において、導電性接合材22Jの外側に非接合領域62Aが設けられ、導電性接合材22Kの外側に非接合領域72Aが設けられているので、図2を基に先に説明した第2実施形態の接合構造体30と同等の作用効果を奏する。また、三角形状の非接合領域62A、72Aを有するため、先の図9、図10に示す変形例と同等の作用効果を得ることができる。 In the structure shown in FIG. 15, the non-bonding region 62A 4 is provided outside of the conductive bonding material 22J, because the non-bonding region 72A 4 is provided outside of the conductive bonding material 22K, previously based on Figure 2 There exists an effect equivalent to the joining structure 30 of 2nd Embodiment demonstrated in (2). Moreover, since it has a non-bonding region 62A 4, 72A 4 triangular, it can be obtained preceding figures 9, the same effects as the modification shown in FIG. 10.

導電性接合材の両側に設ける非接合領域の形状は以上説明した構造に限るものではなく、図16に示す第10の変形例のように矩形領域K4にその全幅に相当する底辺を有する三角形状の非接合領域62Aが形成され、矩形領域K5にも同様の三角形状の非接合領域72Aが形成された構造を採用しても良い。
図16に示す例では、接合領域61Dの導電性接合材22Lの端部側にV字状の斜辺部22hが形成され、接合領域71Dの導電性接合材22Mの端部側にV字状の斜辺部22hが形成された例である。
この構造によっても先の図9、図10に示す変形例と同様の作用効果を得ることができる。
The shape of the non-bonded region provided on both sides of the conductive bonding material is not limited to the above-described structure, and a triangular shape having a bottom corresponding to the entire width of the rectangular region K4 as in the tenth modification shown in FIG. unbonded area 62A 5 are formed, it may be employed a structure in which non-bonding region 72A 5 similar triangular in rectangular region K5 are formed.
In the example shown in FIG. 16, a V-shaped oblique side portion 22h is formed on the end portion side of the conductive bonding material 22L in the bonding region 61D, and a V-shaped shape is formed on the end portion side of the conductive bonding material 22M in the bonding region 71D. In this example, the oblique side portion 22h is formed.
Also with this structure, the same effects as those of the modified examples shown in FIGS. 9 and 10 can be obtained.

また、図17に示す第11の変形例のように、矩形領域K4の幅の半分に相当する底辺を有する三角形状の非接合領域62Aが2つ形成された構造、矩形領域K5に同等の三角形状の非接合領域72Aが2つ形成された構造を採用しても良い。
図17に示す第11の変形例では、接合領域61Eの導電性接合材22Nの外側端部に平面視三角突起状の斜辺部22iが、接合領域71Eの導電性接合材22Pの外側端部に平面視三角突起状の斜辺部22iが形成された例である。
図17に示す変形例においても先の図9、図10に示す変形例と同等の作用効果を得ることができる。
以上説明したように接合領域と非接合領域の境界部分に形成する斜辺部の形状は種々変更が可能であり、斜辺部を設けない場合の構造においても非接合領域の形状は種々の変更ができるのは勿論である。
Also, as in the modification of the 11 shown in FIG. 17, the structure unbonded regions 62A 6 of triangular which are two forms with a base corresponding to half the width of the rectangular region K4, the rectangular region K5 equivalent unbonded area 72A 6 triangular may be employed two formed structure.
In the eleventh modification shown in FIG. 17, the oblique side portion 22i having a triangular protrusion shape in plan view is formed on the outer end portion of the conductive bonding material 22N in the bonding region 61E, and the outer edge portion of the conductive bonding material 22P in the bonding region 71E. This is an example in which a hypotenuse 22i having a triangular projection shape in plan view is formed.
Also in the modified example shown in FIG. 17, the same effects as the modified examples shown in FIGS. 9 and 10 can be obtained.
As described above, the shape of the hypotenuse formed at the boundary between the joining region and the non-joining region can be variously changed, and the shape of the non-joining region can be variously changed even in the structure in which the hypotenuse is not provided. Of course.

(超電導ケーブル)
上述したように作製された接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1(即ち、酸化物超電導線材2、3、4、5)は、図18に部分断面略図の一例を示す超電導ケーブル80として使用することができる。超電導ケーブル80の中心にあるケーブルコア85は、金属製(例えば銅製)フォーマ81の周りに、複数列のテープ状の酸化物超電導線材1を、絶縁層82を挟んで2層にわたって螺旋状に巻きつけ、更に導電性のケーブル用安定化層83によって覆われて形成されている。このケーブルコア85は可撓性を有する金属製の二重断熱管84の中に収納されている。二重断熱管84は、内管84aと外管84cを有し、内管84aと外管84cの間には、真空断熱層84bが形成されており、外部からの熱の影響を排除する構造となっている。
このような超電導ケーブル80に、上述した方法で接続した酸化物超電導線材1を用いる事によって、製造ラインの大きさに係らず、様々な長さの超電導ケーブル80を作製することができる。
また、複数本の超電導ケーブル80を接続する際に、その接続部において前記接続構造体30、31、32、33、34、35、36を採用し、酸化物超電導線材1を接続することができる。
(Superconducting cable)
The oxide superconducting wire 1 (that is, the oxide superconducting wire 2, 3, 4, 5) connected by the connection structure 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 manufactured as described above is shown in FIG. 18 can be used as a superconducting cable 80 shown in FIG. A cable core 85 at the center of the superconducting cable 80 is formed by winding a plurality of tape-shaped oxide superconducting wires 1 around a metal (for example, copper) former 81 in a spiral manner over two layers with an insulating layer 82 interposed therebetween. And is covered with a conductive cable stabilization layer 83. The cable core 85 is accommodated in a metal double insulation tube 84 having flexibility. The double heat insulating tube 84 has an inner tube 84a and an outer tube 84c, and a vacuum heat insulating layer 84b is formed between the inner tube 84a and the outer tube 84c to eliminate the influence of heat from the outside. It has become.
By using the oxide superconducting wire 1 connected to the superconducting cable 80 as described above, the superconducting cable 80 having various lengths can be produced regardless of the size of the production line.
Further, when connecting a plurality of superconducting cables 80, the connection structure 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 can be adopted at the connecting portion to connect the oxide superconducting wire 1. .

(超電導限流器)
また、上述した第1又は第2実施形態の接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1を用いて図19に一例を示す超電導限流器99を作製することができる。
超電導限流器99において、接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1は、巻胴に複数層に渡って巻回され超電導限流器用モジュール90を構成し、当該超電導限流器用モジュール90として液体窒素98が充填された液体窒素容器95に格納されている。さらに液体窒素容器95は、外部との熱を遮断する真空容器96の内部に格納されている。
液体窒素容器95は、上部に、液体窒素充填部91と冷凍機93を有し、冷凍機93の下方には、熱アンカー92と熱板97が設けられている。
また、超電導限流器99は、超電導限流器用モジュール90に外部電源(図示略)を接続するための電流リード部94を有する。
以上のような、超電導限流器99の超電導限流器用モジュール90として使用する場合において、酸化物超電導線材1は、図1を基に説明したように第2の安定化層14にNi−Cr等の高抵抗金属を用いたものを使用する。
(Superconducting fault current limiter)
In addition, the superconducting fault current limiter shown in FIG. 19 as an example using the oxide superconducting wire 1 connected by the connection structure 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 of the first or second embodiment described above. 99 can be made.
In the superconducting fault current limiter 99, the oxide superconducting wire 1 connected by the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 is wound around the winding drum in a plurality of layers, and the superconducting current limiting module. 90 and is stored in a liquid nitrogen container 95 filled with liquid nitrogen 98 as the superconducting current limiting module 90. Further, the liquid nitrogen container 95 is stored inside a vacuum container 96 that blocks heat from the outside.
The liquid nitrogen container 95 has a liquid nitrogen filling part 91 and a refrigerator 93 in the upper part, and a heat anchor 92 and a hot plate 97 are provided below the refrigerator 93.
The superconducting current limiter 99 has a current lead portion 94 for connecting an external power source (not shown) to the superconducting current limiter module 90.
When used as the superconducting fault current limiter module 90 of the superconducting fault current limiter 99 as described above, the oxide superconducting wire 1 has Ni—Cr as the second stabilizing layer 14 as described with reference to FIG. Use a high-resistance metal such as

(超電導モータ)
図20(a)、(b)に、上述した接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1を用いて構成された超電導モータ130の一例を示す。超電導モータ130は、円筒状の密閉型の容器131の内部に、回転自在に軸支された軸型の回転子132を備え構成されている。
(Superconducting motor)
20A and 20B, an example of a superconducting motor 130 configured using the oxide superconducting wire 1 connected by the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, and 36 described above. Show. The superconducting motor 130 includes a cylindrical rotor 132 that is rotatably supported in a cylindrical sealed container 131.

回転軸133の中央部周囲側に、軸周りに複数の超電導モータ用コイル135が取り付けられ、これら複数の超電導モータ用コイル135の周囲側に容器131の内壁側に支持された銅コイルからなる複数の常電導コイル136が配置されている。
超電導モータ用コイル135は、前記接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1を適当なスミRを有する矩形状のボビンに巻回して形成されている。
回転軸133の内部には冷却ガスを流入させるか流出させるための複数の配管が設けられ、外部に別途設けられている図示略の冷媒供給装置から容器131の内部に冷却ガスを導入し、冷却ガスにより超電導モータ用コイル135を臨界温度以下に冷却できるように構成されている。なお、超電導モータ用コイル135は臨界温度以下に冷却されるが、常電導コイル136は常温部として構成される。
A plurality of superconducting motor coils 135 are attached around the central portion of the rotary shaft 133 around the shaft, and a plurality of copper coils made of copper coils supported on the inner wall side of the container 131 around the plurality of superconducting motor coils 135. The normal conducting coil 136 is arranged.
The superconducting motor coil 135 is formed by winding the oxide superconducting wire 1 connected by the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 around a rectangular bobbin having an appropriate sumi R. ing.
The rotating shaft 133 is provided with a plurality of pipes for allowing the cooling gas to flow in or out, and the cooling gas is introduced into the container 131 from a refrigerant supply device (not shown) separately provided outside to cool the cooling gas. The superconducting motor coil 135 can be cooled to a critical temperature or lower by gas. The superconducting motor coil 135 is cooled below the critical temperature, while the normal conducting coil 136 is configured as a normal temperature part.

図20(a)、(b)に示す超電導モータ130は、容器131の内部に冷却ガスを導入し、この冷却ガスにより超電導モータ用コイル135を臨界温度以下に冷却して使用する。常電導コイル136には別途図示略の電源から必要な電流を供給し、超電導モータ用コイル135にも別途図示略の電源から必要な電流を供給することで、両者のコイルが生成する磁場に起因した回転力により回転軸133を回転させて超電導モータ130として使用することができる。   The superconducting motor 130 shown in FIGS. 20A and 20B introduces a cooling gas into the container 131 and uses the cooling gas to cool the superconducting motor coil 135 to a critical temperature or lower. A necessary current is supplied to the normal conducting coil 136 from a power supply (not shown) separately, and a necessary current is supplied to the superconducting motor coil 135 from a power supply (not shown) separately, resulting in a magnetic field generated by both coils. The rotating shaft 133 can be rotated by the rotational force thus used, and can be used as the superconducting motor 130.

(超電導コイル)
上述したように作製された接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1を巻回して、図21(b)に示す超電導コイル101を構成することができる。また超電導コイル101を複数個積層し、それぞれの超電導コイル101同士を前記接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続することにより、図21(a)に示す強力な磁力を発する超電導コイル積層体100を形成することができる。
(Superconducting coil)
The superconducting coil 101 shown in FIG. 21B is configured by winding the oxide superconducting wire 1 connected by the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, and 36 manufactured as described above. be able to. In addition, a plurality of superconducting coils 101 are stacked, and the superconducting coils 101 are connected to each other by the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, and 36, so that the strong magnetic force shown in FIG. Can be formed.

以上に説明したように、上述した接続構造体30、31、32、33、34、35、36によって接続された酸化物超電導線材1は、様々な超電導機器に使用可能である。
ここで、超電導機器は、前記酸化物超電導線材1を有するものであれば特に限定されず、例えば、超電導ケーブル、超電導モータ、超電導変圧器、超電導限流器、超電導電力貯蔵装置などを例示できる。
As described above, the oxide superconducting wire 1 connected by the connection structures 30, 31, 32, 33, 34, 35, and 36 described above can be used for various superconducting devices.
Here, the superconducting device is not particularly limited as long as it has the oxide superconducting wire 1, and examples thereof include a superconducting cable, a superconducting motor, a superconducting transformer, a superconducting current limiter, and a superconducting power storage device.

以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(試料の作製)
幅5mm、厚さ0.1mmのテープ状のハステロイ(米国ヘインズ社製商品名)製の基材上に、スパッタ法によりAl(拡散防止層;膜厚150nm)を成膜し、その上に、イオンビームスパッタ法によりY(ベッド層;膜厚20nm)を成膜した。次いで、このベッド層上に、イオンビームアシスト蒸着法(IBAD法)によりMgO(金属酸化物層;膜厚10nm)を形成し、その上にパルスレーザー蒸着法(PLD法)により0.5μm厚のCeO(キャップ層)を成膜した。次いでCeO層上にPLD法により2.0μm厚のGdBaCu7−δ(酸化物超電導層)を形成し、さらに酸化物超電導層上にスパッタ法により10μm厚のAg層(第1の安定化層)を形成し、さらに、Ag層の上に0.1mm厚のCuテープを横断面C字型をなすようにフォーミングし、積層物(基材と中間層と酸化物超電導層と第1の安定化層の積層物)の周面を覆い、半田によって被着した。これによって、図1に示す酸化物超電導線材1を複数作製した。この酸化物超電導線材1を以下の実施例及び比較例で共通して使用する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to these Examples.
(Sample preparation)
An Al 2 O 3 (diffusion prevention layer; film thickness 150 nm) film was formed by sputtering on a tape-shaped Hastelloy (trade name, manufactured by Haynes, USA) having a width of 5 mm and a thickness of 0.1 mm. On top, Y 2 O 3 (bed layer; film thickness 20 nm) was formed by ion beam sputtering. Next, MgO (metal oxide layer; film thickness: 10 nm) is formed on the bed layer by ion beam assisted vapor deposition (IBAD method), and 0.5 μm thick is formed thereon by pulse laser vapor deposition (PLD method). CeO 2 (cap layer) was formed. Next, a 2.0 μm-thick GdBa 2 Cu 3 O 7-δ (oxide superconducting layer) is formed on the CeO 2 layer by the PLD method, and further a 10 μm-thick Ag layer (first film) is formed on the oxide superconducting layer by the sputtering method. In addition, a 0.1 mm thick Cu tape is formed on the Ag layer so as to form a C-shaped cross section, and a laminate (base material, intermediate layer, oxide superconducting layer) is formed. The peripheral surface of the first stabilization layer laminate) was covered and deposited with solder. Thus, a plurality of oxide superconducting wires 1 shown in FIG. 1 were produced. This oxide superconducting wire 1 is commonly used in the following examples and comparative examples.

(実施例1)
上述した酸化物超電導線材を用いて、第2実施形態の接続構造体33(図4(a)、(b)参照)を有する実施例1を作製した。なお、上述した酸化物超電導線材である長さ500mを有する第1及び第2の酸化物超電導線材4、5及び、長さ65mmを有する第3の酸化物超電導線材6を使用した。また、図4(a)、(b)において、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の端部4a、5b同士の距離e=5mmとした。また、接合領域61、71の長さH61、H71を20mm、非接合領域62、72の長さH62、H72を1mmとした。
さらに、上述した実施例1の作製手順において、重ね合わせ部60、70(長さ20mm)全体を導電性接合材22によって接合する構造を有する比較例1を作製した。
なお、実施例1及び比較例1において、導電性接合材22としてIn半田を用いた。
Example 1
Using the above-described oxide superconducting wire, Example 1 having the connection structure 33 (see FIGS. 4A and 4B) of the second embodiment was produced. The first and second oxide superconducting wires 4 and 5 having a length of 500 m and the third oxide superconducting wire 6 having a length of 65 mm, which are the oxide superconducting wires described above, were used. In FIGS. 4A and 4B, the distance e between the end portions 4a and 5b of the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 is set to 5 mm. Further, the lengths H 61 and H 71 of the joining regions 61 and 71 were 20 mm, and the lengths H 62 and H 72 of the non-joining regions 62 and 72 were 1 mm.
Furthermore, in the manufacturing procedure of Example 1 described above, Comparative Example 1 having a structure in which the entire overlapping portions 60 and 70 (20 mm in length) are bonded by the conductive bonding material 22 was manufactured.
In Example 1 and Comparative Example 1, In solder was used as the conductive bonding material 22.

実施例1及び比較例1の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が内側となり、第3の酸化物超電導線材6が外側となるように曲げ半径30mmで1回だけ曲げ、その前後での臨界電流の比(劣化率)を測定した。結果を図22に示す。
図22を参照すると、実施例1は、ほとんど臨界電流に劣化は見られないのに対して、比較例1では、劣化率が0.92程度と、大きく劣化している。
これにより、重ね合わせ部内に端部から1mmの非接合領域を設けることによって、曲げによる劣化が抑制されることが確認された。
The connection structure of Example 1 and Comparative Example 1 was subjected to a bending test. In the bending test, the connecting structure of each sample is bent along the stacking direction so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are inside and the third oxide superconducting wire 6 is outside. Bending was performed only once at 30 mm, and the ratio (deterioration rate) of critical current before and after that was measured. The results are shown in FIG.
Referring to FIG. 22, in Example 1, the critical current hardly deteriorates, whereas in Comparative Example 1, the deterioration rate is greatly deteriorated to about 0.92.
Thereby, it was confirmed that the deterioration due to bending is suppressed by providing a non-joining region of 1 mm from the end in the overlapping portion.

(実施例2)
上述した実施例1の作製手順において、非接合領域62、72の長さH62、H72を5mmとし、接合領域61、71の長さH61、H71を20mmとした実施例2を作製した。
また、上述した実施例1の作製手順において、重ね合わせ部60、70(長さ20mm)全体を導電性接合材22によって接合する構造を有する比較例2を作製した。
なお、実施例2及び比較例2において、導電性接合材22としてIn半田を用いた。
(Example 2)
In the manufacturing procedure of the first embodiment described above, the second embodiment in which the lengths H 62 and H 72 of the non-joining regions 62 and 72 are 5 mm and the lengths H 61 and H 71 of the joining regions 61 and 71 are 20 mm is manufactured. did.
In addition, in the manufacturing procedure of Example 1 described above, Comparative Example 2 having a structure in which the entire overlapping portions 60 and 70 (20 mm in length) are bonded by the conductive bonding material 22 was manufactured.
In Example 2 and Comparative Example 2, In solder was used as the conductive bonding material 22.

実施例2及び比較例2の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が内側となり、第3の酸化物超電導線材6が外側となるように所定の曲げ半径で1回曲げた後、積層方向に沿って第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が外側となり、第3の酸化物超電導線材6が内側となるように同じ曲げ半径で1回曲げ、その前後での臨界電流の比(劣化率)を測定した。実施例2及び比較例2の曲げ半径と劣化率の関係を図23に示す。
図23を参照すると、実施例1は、曲げ半径20〜30mmにおいて、臨界電流の劣化が顕著にみられるのに対して、比較例1では、曲げ半径50mmで既に劣化が顕著にみられる。
これにより、重ね合わせ部内に端部から5mmの非接合領域を設けることによって、曲げによる劣化が抑制されることが確認された。また、実施例1の接続構造によって、30mm以上の曲げであればほとんど劣化が生じないことが確認された。
The connection structure of Example 2 and Comparative Example 2 was subjected to a bending test. The bending test is performed in a predetermined manner so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are inside and the third oxide superconducting wire 6 is outside along the stacking direction. After bending once at the bending radius, the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are on the outside and the third oxide superconducting wire 6 is on the inside along the stacking direction, and 1 with the same bending radius. The ratio (deterioration rate) of critical current before and after the turn bending was measured. FIG. 23 shows the relationship between the bending radius and the deterioration rate in Example 2 and Comparative Example 2.
Referring to FIG. 23, in Example 1, the critical current is significantly deteriorated at a bending radius of 20 to 30 mm, whereas in Comparative Example 1, the deterioration is already remarkable at a bending radius of 50 mm.
Thereby, it was confirmed that deterioration due to bending is suppressed by providing a non-bonded region 5 mm from the end in the overlapped portion. Further, it was confirmed that the connection structure of Example 1 hardly caused any deterioration if the bending was 30 mm or more.

(実施例3)
上述した実施例1の作製手順において、第3の酸化物超電導線材6の両端部近傍にのみ非接合領域62、72を設けた接続構造体35(図5(b)参照)を有する実施例3を作製した。なお、非接合領域62、72の長さH62、H72を5mmとし、接合領域61、71の長さH61、H71を20mmとした。
また、上述した実施例3の作製手順において、重ね合わせ部60、70全体(長さ20m)を導電性接合材22によって接合する構造を有する比較例3を作製した。
なお、実施例3及び比較例3において、導電性接合材22としてSn半田を用いた。
(Example 3)
Example 3 having the connection structure 35 (see FIG. 5B) in which the non-joining regions 62 and 72 are provided only in the vicinity of both ends of the third oxide superconducting wire 6 in the manufacturing procedure of Example 1 described above. Was made. Note that the lengths H 62 and H 72 of the non-joining regions 62 and 72 were 5 mm, and the lengths H 61 and H 71 of the joining regions 61 and 71 were 20 mm.
In addition, in the manufacturing procedure of Example 3 described above, Comparative Example 3 having a structure in which the entire overlapping portions 60 and 70 (length 20 m) are bonded by the conductive bonding material 22 was manufactured.
In Example 3 and Comparative Example 3, Sn solder was used as the conductive bonding material 22.

実施例3及び比較例3の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が内側となり、第3の酸化物超電導線材6が外側となるように様々な曲げ半径で1回だけ曲げ、その前後での臨界電流の比(劣化率)を測定した。実施例3及び比較例3の曲げ半径と劣化率の関係を図24に示す。
図23を参照すると、実施例1は、曲げ半径を小さくするに従って徐々に劣化していくが、曲げ半径40mmにおいても劣化率は0.97程度である。これに対して、比較例1では、曲げ半径80mmで既に劣化率0.97程度になっている。
これにより、第2実施形態の変形例の接続構造体35(図5(b)参照)のような、重ね合わせ部60、70の端部のうち、一方にのみ非接合領域62、72を形成する場合においても、曲げによる劣化が抑制できることが確認された。
The connection structure of Example 3 and Comparative Example 3 was subjected to a bending test. In the bending test, the connection structure of each sample is variously arranged so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are inside and the third oxide superconducting wire 6 is outside along the stacking direction. Bending was performed only once at the bending radius, and the ratio (deterioration rate) of critical current before and after that was measured. FIG. 24 shows the relationship between the bending radius and the deterioration rate in Example 3 and Comparative Example 3.
Referring to FIG. 23, Example 1 gradually deteriorates as the bending radius is reduced, but the deterioration rate is about 0.97 even at a bending radius of 40 mm. In contrast, in Comparative Example 1, the deterioration rate is already about 0.97 at a bending radius of 80 mm.
Thereby, the non-joining regions 62 and 72 are formed only in one of the end portions of the overlapping portions 60 and 70 as in the connection structure 35 (see FIG. 5B) of the modification of the second embodiment. It was confirmed that the deterioration due to bending can be suppressed even in the case of doing so.

実施例1〜3の結果により、本発明に係る本接続構造体及び接続方法の優位性が確認された。   From the results of Examples 1 to 3, the superiority of the connection structure and the connection method according to the present invention was confirmed.

(実施例4)
上述した酸化物超電導線材を用いて、第2実施形態の第4の変形例の接続構造体33A(図9、図10参照)を有する実施例4を作製した。なお、上述した酸化物超電導線材である長さ500mを有する第1及び第2の酸化物超電導線材4、5及び、長さ65mmを有する第3の酸化物超電導線材6を使用した。また、図9、図10において、第1及び第2の酸化物超電導線材4、5の端部4a、5a同士の距離e=5mmとした。また、接合領域61A、71Aの最大長さを20mm、非接合領域62A、72Aの最小長さを1mmとした。導電性接合材に形成する斜辺部の傾斜は後の表1にも記載するように、図10に示すa値を取る傾斜とした。図10に示すa値とは、導電性接合材22Bに形成される斜辺部22aが酸化物超電導線材の長手方向に占める最大長さを示す。
さらに、上述した実施例1と同様の作製手順において、重ね合わせ部60A、70A(長さ10mm)全体を導電性接合材22によって接合する構造を有する比較例1を作製した。
なお、実施例4及び比較例4において、導電性接合材22としてIn半田を用いた。
Example 4
Using the above-described oxide superconducting wire, Example 4 having the connection structure 33A (see FIGS. 9 and 10) of the fourth modification of the second embodiment was produced. The first and second oxide superconducting wires 4 and 5 having a length of 500 m and the third oxide superconducting wire 6 having a length of 65 mm, which are the oxide superconducting wires described above, were used. 9 and 10, the distance e between the end portions 4a and 5a of the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 is set to 5 mm. Further, the maximum length of the joining regions 61A and 71A was 20 mm, and the minimum length of the non-joining regions 62A 1 and 72A 1 was 1 mm. The slope of the hypotenuse part formed on the conductive bonding material is the slope taking the value a shown in FIG. The a value shown in FIG. 10 indicates the maximum length that the hypotenuse 22a formed in the conductive bonding material 22B occupies in the longitudinal direction of the oxide superconducting wire.
Further, Comparative Example 1 having a structure in which the overlapping portions 60 </ b> A and 70 </ b> A (length: 10 mm) are joined by the conductive joining material 22 in the same production procedure as in Example 1 described above was produced.
In Example 4 and Comparative Example 4, In solder was used as the conductive bonding material 22.

実施例4及び比較例4の接続構造体について曲げ試験を行った。曲げ試験は、各試料の接続構造体を、積層方向に沿って第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が内側となり、第3の酸化物超電導線材6が外側となるように曲げ半径50mmで1回曲げ、その後反対側に第1及び第2の酸化物超電導線材4、5が外側となり、第3の酸化物超電導線材6が内側となるように曲げ半径50mmで1回曲げる曲げ操作を往復曲げ操作1回として、これを3回繰り返し行う、3往復繰り返し曲げ試験を行い、その前後での臨界電流の比(劣化率)を測定した。結果を以下の表1に示す。   The connection structure of Example 4 and Comparative Example 4 was subjected to a bending test. In the bending test, the connecting structure of each sample is bent along the stacking direction so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are inside and the third oxide superconducting wire 6 is outside. Bending operation that is bent once at 50 mm, and then bent once at a bending radius of 50 mm so that the first and second oxide superconducting wires 4 and 5 are on the outer side and the third oxide superconducting wire 6 is on the inner side on the opposite side. As a reciprocating bending operation, the reciprocating bending operation was repeated three times, a three reciprocating bending test was performed, and the ratio (deterioration rate) of critical current before and after that was measured. The results are shown in Table 1 below.

Figure 2014130793
Figure 2014130793

表1においてa値が0とは、斜辺部が無く、導電性接合材の端辺が酸化物超電導線材の長さ方向に直交している形状であることを示す。
表1に示す結果から、導電性接合材の端部に三角形状の非接合領域を形成する場合は、3往復繰り返し曲げが作用してもIc値の低下は見られない。これに対し、導電性接合材の端辺が酸化物超電導線材の長さ方向に直交し、導電性接合材の端部側に非接合領域が形成されていない場合、3往復繰り返し曲げによりIc値の低下が見られた。
また、先のa値を5mmに設定した試料について、10往復繰り返し曲げ試験を試みたが10往復繰り返し曲げ試験後もIc値の低下は見られなかった。
次に、図10に示す導電性接合材に替えて、図11に示す補助接合領域を伴う導電性接合材の形状を採用し、同等の試験を行った。即ち、先のa値を5mmに設定し、点状の補助接合領域(直径:2mm)を設けた試料について、10往復繰り返し曲げ試験を試みたが10往復繰り返し曲げ試験後のIc値低下は見られなかった。なお、補助接合領域については直径1mmの試料も作成して試験してみたが、直径2mmの補助接合領域と同等の効果が得られた。
以上の結果から、導電性接合材に斜辺部を設けることの効果、更には、補助接合領域を設けることの効果を確認できた。
In Table 1, an a value of 0 indicates that there is no oblique side and the end side of the conductive bonding material has a shape that is orthogonal to the length direction of the oxide superconducting wire.
From the results shown in Table 1, when a triangular non-bonded region is formed at the end of the conductive bonding material, no decrease in the Ic value is observed even when three reciprocating bendings act. On the other hand, when the end side of the conductive bonding material is orthogonal to the length direction of the oxide superconducting wire and no non-bonded region is formed on the end side of the conductive bonding material, the Ic value is obtained by three repetitive bendings. Decrease was observed.
Further, for the sample in which the a value was set to 5 mm, a 10 reciprocating bending test was tried, but no decrease in Ic value was observed after the 10 reciprocating bending test.
Next, instead of the conductive bonding material shown in FIG. 10, the shape of the conductive bonding material with the auxiliary bonding region shown in FIG. 11 was adopted, and an equivalent test was performed. That is, a 10-round repetitive bending test was tried on a sample with the a value set to 5 mm and a point-shaped auxiliary joining region (diameter: 2 mm) provided, but a decrease in the Ic value after the 10-way repetitive bending test was observed. I couldn't. In addition, about the auxiliary joining area | region, although the sample of diameter 1mm was also created and tested, the effect equivalent to the auxiliary joining area | region of diameter 2mm was acquired.
From the above results, the effect of providing the oblique side portion in the conductive bonding material and the effect of providing the auxiliary bonding region were confirmed.

1…酸化物超電導線材、1a、2a、3a、4a、5a…端部、2、4…第1の酸化物超電導線材、3、5…第2の酸化物超電導線材、6…第3の酸化物超電導線材、6a…第1端部、6b…第2端部、11…中間層、12…酸化物超電導層、13…第1の安定化層、14…第2の安定化層、15…積層物、16…半田層、22…導電性接合材、22A、22B、22C、22D、22E、22F、22G、22H、22I、22J、22K、22L、22M、22N、22P…導電性接合材、22a、22b、22f、22g、22i…斜辺部、22e、22f、22g…補助接合領域、30、31、32、33、34、35、36…接続構造体、30A、33A…接続構造体、50…重ね合わせ部、51、61、71…接合領域、51A、61A、61B、61C、61D、61E、71A、71C、71D、71E…接合領域、52、62、72…非接合領域、52A、52A、62A、62A、72A、72A…非接合領域、53、63、73…溢出部、60…第1の重ね合わせ部、70…第2の重ね合わせ部、80…超電導ケーブル、99…超電導限流器、100…超電導コイル積層体、101…超電導コイル、130…超電導モータ、135…超電導モータ用コイル、136…常電導コイル、L、H50、H51、H52、H60、H61、H62、H70、H71、H72…長さ、e…距離、H51A、H52A、H60A、H61A、H62A、H70A、H71A、H72A…長さ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oxide superconducting wire, 1a, 2a, 3a, 4a, 5a ... edge part, 2, 4 ... 1st oxide superconducting wire, 3, 5 ... 2nd oxide superconducting wire, 6 ... 3rd oxidation Superconducting wire, 6a ... first end, 6b ... second end, 11 ... intermediate layer, 12 ... oxide superconducting layer, 13 ... first stabilizing layer, 14 ... second stabilizing layer, 15 ... Laminate, 16 ... solder layer, 22 ... conductive bonding material, 22A, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G, 22H, 22I, 22J, 22K, 22L, 22M, 22N, 22P ... conductive bonding material, 22a, 22b, 22f, 22g, 22i ... hypotenuse, 22e, 22f, 22g ... auxiliary joint region, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 ... connection structure, 30A, 33A ... connection structure, 50 ... Overlapping part, 51, 61, 71 ... Joining region, 51A 61A, 61B, 61C, 61D, 61E, 71A, 71C, 71D, 71E ... junction region, 52, 62, 72 ... non-bonding region, 52A 1, 52A 2, 62A 1, 62A 2, 72A 1, 72A 2 ... non Joining region 53, 63, 73 ... overflow portion, 60 ... first overlapping portion, 70 ... second overlapping portion, 80 ... superconducting cable, 99 ... superconducting current limiter, 100 ... superconducting coil laminate, 101 ... superconducting coil, 130 ... superconducting motor, 135 ... superconducting motor coil, 136 ... normal conducting coil, L, H 50, H 51 , H 52, H 60, H 61, H 62, H 70, H 71, H 72 ... length, e ... distance, H51A , H52A , H60A , H61A , H62A , H70A , H71A , H72A ... length.

Claims (14)

テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層が積層されてなる一対の酸化物超電導線材同士が接続された接続構造体であって、
前記一対の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士が対向して重ね合わせ部を形成して配置され、
前記重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、
前記重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ1mm以上100mm以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成されていることを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造体。
A connection structure in which a pair of oxide superconducting wires are formed by laminating an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a stabilizing layer on a tape-shaped substrate,
The stabilizing layers in the vicinity of the ends of the pair of oxide superconducting wires are arranged to face each other to form an overlapping portion,
A joining region joined by a conductive joining material is formed on at least a part of the overlapping portion,
An oxide superconducting wire characterized in that a non-joined region that is not joined by a conductive joining material having a longitudinal length of 1 mm or more and 100 mm or less is formed on at least one of longitudinal ends in the overlapped portion. Connection structure.
重ね合わせ部の両側に位置する対になる非接合領域の長さにおいて一方の非接合領域の長さが他方の非接合領域の長さより長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の接続構造体。   2. The oxide superconductivity according to claim 1, wherein the length of one non-joining region is longer than the length of the other non-joining region in the length of a pair of non-joining regions located on both sides of the overlapping portion. Wire connection structure. 3つの前記酸化物超電導線材である第1の酸化物超電導線材、第2の酸化物超電導線材並びに第3の酸化物超電導線材を備え、
前記第1及び第2の酸化物超電導線材が、基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接して配置され、
前記隣接された端部を跨るように、前記第1及び第2の酸化物超電導線材の安定化層に前記第3の酸化物超電導線材の安定化層が橋渡しされ第1及び第2の重ね合わせ部を形成し、
前記第1の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第1の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ1mm以上100mm以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成され、
前記第2の重ね合わせ部の少なくとも一部に導電性接合材によって接合された接合領域が形成されていると共に、前記第2の重ね合わせ部内の長手方向端部の少なくとも一方に、長手方向長さ1mm以上100mm以下の導電性接合材によって接合されていない非接合領域が形成され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の接続構造体。
A first oxide superconducting wire that is the three oxide superconducting wires, a second oxide superconducting wire, and a third oxide superconducting wire;
The first and second oxide superconducting wires are arranged adjacent to each other with a predetermined gap between the ends to be connected, with the side on which the oxide superconducting layer is formed aligned with the base material,
The stabilization layer of the third oxide superconducting wire is bridged to the stabilization layer of the first and second oxide superconducting wires so as to straddle the adjacent ends, and the first and second overlapping layers are bridged. Forming part,
A bonding region bonded with a conductive bonding material is formed on at least a part of the first overlapping portion, and at least one of the longitudinal end portions in the first overlapping portion has a longitudinal length. A non-joining region that is not joined by a conductive joining material of 1 mm or more and 100 mm or less is formed,
A bonding region bonded with a conductive bonding material is formed on at least a part of the second overlapping portion, and at least one of the longitudinal ends in the second overlapping portion has a longitudinal length. 3. The oxide superconducting wire connecting structure according to claim 1, wherein a non-bonded region is formed by a conductive bonding material of 1 mm or more and 100 mm or less.
前記第1及び第2の重ね合わせ部部内の長手方向端部に形成される非接合領域のうち、前記第3の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向長さが、前記第1又は第2の酸化物超電導線材の端部側に形成されている非接合領域の長手方向の長さと比較して長くなってい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の接続構造体。   Of the non-joining regions formed at the longitudinal ends in the first and second overlapping portions, the longitudinal length of the non-joining region formed on the end side of the third oxide superconducting wire 4 is longer than a length in a longitudinal direction of a non-joining region formed on an end side of the first or second oxide superconducting wire. Connection structure of oxide superconducting wire. 前記重ね合わせ部内に2箇所以上の前記接合領域が形成され、当該接合領域同士が非接合領域によって隔てられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体。   5. The oxide superconductivity according to claim 1, wherein two or more joining regions are formed in the overlapping portion, and the joining regions are separated by a non-joining region. Wire connection structure. 前記第1及び第2の酸化物超電導線材の前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交され、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部が形成されたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の接続構造体。   The end surfaces of the end portions of the first and second oxide superconducting wires on the side close to the joining region are orthogonal to the longitudinal direction of the oxide superconducting wires, and the oxidation occurs at the boundary between the joining region and the non-joining region. The connecting structure according to any one of claims 1 to 5, wherein an oblique side portion that is inclined in plan view with respect to a longitudinal direction of the superconductor wire is formed. 前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域が形成されたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の接続構造体。   The connection structure according to claim 1, wherein an auxiliary joining region narrower than the non-joining region is formed in the non-joining region on the side opposite to the joining region side. 前記請求項1〜7の何れか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体を有することを特徴とする超電導機器。   A superconducting apparatus comprising the oxide superconducting wire connection structure according to any one of claims 1 to 7. テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第1及び第2の酸化物超電導線材を形成する工程と、
前記第1の酸化物超電導線材または前記第2の酸化物超電導線材の安定化層表面であって、前記第1の酸化物超電導線材及び前記第2の酸化物超電導線材の互いの端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第1の酸化物超電導線材端部及び前記第2の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、1mm以上100mm以下の幅でマスキング材を配置する工程と、
前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、
前記第1の酸化物超電導線材及び前記第2の酸化物超電導線材を接合する工程と、
前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
Forming a first and a second oxide superconducting wire formed by laminating an intermediate layer, an oxide superconducting layer and a stabilizing layer on a tape-shaped substrate;
A stabilization layer surface of the first oxide superconducting wire or the second oxide superconducting wire, in the vicinity of the end portions of the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire. 1 mm or more and 100 mm at positions corresponding to the end portions of the first oxide superconducting wire and the end portions of the second oxide superconducting wire in the portions where the wires are covering each other when the stabilizing layers are opposed to each other. A step of arranging a masking material with the following width;
Arranging a conductive bonding material in a space formed between the masking materials;
Bonding the first oxide superconducting wire and the second oxide superconducting wire;
And a step of removing the masking material. A method of manufacturing a connection structure of oxide superconducting wire.
テープ状の基材に中間層と酸化物超電導層と安定化層を積層してなる第1,第2及び第3の酸化物超電導線材を形成する工程と、
前記第1及び第2の酸化物超電導線材の基材に対して酸化物超電導層を形成した側を揃えて、接続しようとする端部同士を所定の間隙を設けて隣接し配置し、
前記隣接された端部に跨るように、前記第1及び第2の酸化物超電導線材の安定化層に前記第3の酸化物超電導体の安定化層を橋渡しすることによって、
第1及び第3の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第1の酸化物超電導線材端部及び前記第3の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、1mm以上100mm以下の幅でマスキング材を配置する工程と、
第2及び第3の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、前記第2の酸化物超電導線材端部及び前記第3の酸化物超電導線材端部に対応する位置に、1mm以上100mm以下の幅でマスキング材を配置する工程と、
前記マスキング材間に形成される空間に導電性接合材を配置する工程と、
前記第1の酸化物超電導線材及び前記第3の酸化物超電導線材を接合し、前記第2の酸化物超電導線材及び前記第3の酸化物超電導線材を接合する工程と、
前記マスキング材を除去する工程とを有することを特徴とする請求項9に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
Forming a first, second and third oxide superconducting wire by laminating an intermediate layer, an oxide superconducting layer and a stabilizing layer on a tape-shaped substrate;
Aligning the side on which the oxide superconducting layer is formed with respect to the base material of the first and second oxide superconducting wires, and arranging adjacent ends with a predetermined gap between them;
By bridging the stabilization layer of the third oxide superconductor to the stabilization layer of the first and second oxide superconducting wires so as to straddle the adjacent ends,
When the stabilization layers in the vicinity of the end portions of the first and third oxide superconducting wires are opposed to each other, the end portions of the first oxide superconducting wire and the third portion are covered with each other. A step of arranging a masking material with a width of 1 mm or more and 100 mm or less at a position corresponding to the end portion of the oxide superconducting wire;
When the stabilizing layers in the vicinity of the end portions of the second and third oxide superconducting wires are opposed to each other, the end portions of the second oxide superconducting wire and the third portion are covered with each other. A step of arranging a masking material with a width of 1 mm or more and 100 mm or less at a position corresponding to the end portion of the oxide superconducting wire;
Arranging a conductive bonding material in a space formed between the masking materials;
Joining the first oxide superconducting wire and the third oxide superconducting wire, joining the second oxide superconducting wire and the third oxide superconducting wire;
The method for manufacturing a connection structure for an oxide superconducting wire according to claim 9, further comprising a step of removing the masking material.
前記第1及び第3の酸化物超電導線材並びに前記第2及び第3の酸化物超電導線材の端部近傍の前記安定化層同士を対向させる時に、線材同士が互いに覆っている部分において、
第3の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキング材の幅が、第1又は第2の酸化物超電導線材の端部側に配置するマスキングの幅と比較して、長くなっていることを特徴とする請求項10に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。
When the first and third oxide superconducting wires and the stabilizing layers in the vicinity of the end portions of the second and third oxide superconducting wires are opposed to each other, in the portion where the wires cover each other,
The width of the masking material disposed on the end side of the third oxide superconducting wire is longer than the width of the masking disposed on the end side of the first or second oxide superconducting wire. The manufacturing method of the connection structure of the oxide superconducting wire of Claim 10 characterized by these.
前記重ね合わせ部にマスキングを行い、その両側を前記導電性接合材によって接合し接合領域を形成することを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。   The superposed wire connecting structure according to any one of claims 9 to 11, wherein the overlapping portion is masked, and both sides thereof are bonded by the conductive bonding material to form a bonding region. Body manufacturing method. 前記酸化物超電導線材として、前記接合領域に近い側の端部の端面がこれら酸化物超電導線材の長手方向に直交された酸化物超電導線材を用い、前記接合領域において前記非接合領域との境界に前記酸化物超電導線材の長手方向に対し平面視傾斜する斜辺部を有した接合領域を形成することを特徴とする請求項9〜12のいずれか一項に記載の酸化物超電導線材の接続構造体の製造方法。   As the oxide superconducting wire, an oxide superconducting wire whose end surface near the joining region is orthogonal to the longitudinal direction of the oxide superconducting wire is used, and the boundary between the joining region and the non-joining region is used. The connection structure of the oxide superconducting wire according to any one of claims 9 to 12, wherein a joining region having a hypotenuse inclined in plan view with respect to a longitudinal direction of the oxide superconducting wire is formed. Manufacturing method. 前記非接合領域において前記接合領域側と反対側に前記非接合領域よりも狭い補助接合領域を形成することを特徴とする請求項9〜13のいずれか一項に記載の接続構造体の製造方法。   The method for manufacturing a connection structure according to any one of claims 9 to 13, wherein an auxiliary joining region narrower than the non-joining region is formed on a side opposite to the joining region side in the non-joining region. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018211701A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 住友電気工業株式会社 Superconducting wire, superconducting wire joining method, superconducting coil, and superconducting device
WO2021054094A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 住友電気工業株式会社 Permanent current switch and superconducting device
JP7507771B2 (en) 2019-09-20 2024-06-28 住友電気工業株式会社 Persistent current switch and superconducting device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018211701A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 住友電気工業株式会社 Superconducting wire, superconducting wire joining method, superconducting coil, and superconducting device
WO2021054094A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 住友電気工業株式会社 Permanent current switch and superconducting device
US11980106B2 (en) 2019-09-20 2024-05-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Persistent current switch and superconducting device
JP7507771B2 (en) 2019-09-20 2024-06-28 住友電気工業株式会社 Persistent current switch and superconducting device

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