JP2020116514A - Wire processing method - Google Patents

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優治郎 藤乘
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Abstract

To provide a wire processing method that can exert high-cleaning effect without affecting property of a wire.SOLUTION: A wire processing method includes: rotating a first roller while bringing the first roller into contact with a wire; and rotating a second roller having surface adhesiveness while bringing the second roller into contact with a surface of the first roller.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、線材の処理方法に関する。 The present invention relates to a method for treating a wire rod.

超電導線材は、例えば、金属テープからなる基材上に、結晶配向性の良好な中間層を介して超電導層が形成されている。超電導層の上には、超電導層を保護するために保護層が形成される。保護層の上に金属安定化層が形成される。 In the superconducting wire, for example, a superconducting layer is formed on a base material made of a metal tape via an intermediate layer having a good crystal orientation. A protective layer is formed on the superconducting layer to protect the superconducting layer. A metal stabilizing layer is formed on the protective layer.

超電導線材の特性を高めるには、線材を洗浄して表面を清浄化することが有効であるが、線材に付着した異物はエアー洗浄などの非接触の洗浄方法では除去しにくい。一方、線材表面をブラッシングなどにより洗浄する方法では、洗浄効果は高いものの、線材表面が傷つき、超電導線材としての特性に影響が及ぶ可能性がある。
特許文献1には、超電導線材を水に浸漬させた状態で超音波洗浄を行うことが記載されている。超音波洗浄は、線材を傷つけず、洗浄効果も良好である。しかしながら、下地層、中間層、および超電導層は水中で水酸化し、化学組成の変化が生じることがある。そのため、特許文献1に記載の方法では、配向度の均一性が低くなって超電導線材の特性に影響が出る場合があった。
In order to improve the characteristics of the superconducting wire, it is effective to clean the surface by cleaning the wire, but foreign substances attached to the wire are difficult to remove by a non-contact cleaning method such as air cleaning. On the other hand, the method of cleaning the surface of the wire by brushing or the like has a high cleaning effect, but the surface of the wire may be damaged and the characteristics of the superconducting wire may be affected.
Patent Document 1 describes performing ultrasonic cleaning while the superconducting wire is immersed in water. The ultrasonic cleaning does not damage the wire and has a good cleaning effect. However, the underlayer, the intermediate layer, and the superconducting layer may be hydroxylated in water to cause a change in chemical composition. Therefore, in the method described in Patent Document 1, the uniformity of the degree of orientation becomes low, which may affect the characteristics of the superconducting wire.

特開2011−181192号公報JP, 2011-181192, A

本発明の一態様は、線材の特性に影響を及ぼすことなく、高い清浄化効果が得られる線材の処理方法を提供することを課題とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a method for treating a wire rod that can obtain a high cleaning effect without affecting the characteristics of the wire rod.

本発明の一態様は、第1ローラを線材に接触した状態で回転させるとともに、表面粘着性を有する第2ローラを前記第1ローラの表面に接触した状態で回転させる、線材の処理方法を提供する。 One aspect of the present invention provides a method for treating a wire rod, in which a first roller is rotated in contact with the wire rod and a second roller having surface adhesiveness is rotated in contact with the surface of the first roller. To do.

前記第1ローラの表面は、前記線材の表面の付着物を捕捉可能な凹凸を有することが好ましい。 It is preferable that the surface of the first roller has irregularities capable of capturing the adhered matter on the surface of the wire.

前記線材の処理方法では、前記第1ローラを経た前記線材の表面を電気的に中和することが好ましい。 In the method of treating the wire rod, it is preferable that the surface of the wire rod that has passed through the first roller is electrically neutralized.

前記第1ローラは、前記線材の幅方向の寸法が前記線材の幅の1.5倍以上であることが好ましい。 It is preferable that the first roller has a dimension in the width direction of the wire material that is 1.5 times or more the width of the wire material.

本発明の一態様によれば、線材の特性に影響を及ぼすことなく、高い清浄化効果が得られる。 According to one aspect of the present invention, a high cleaning effect can be obtained without affecting the characteristics of the wire.

実施形態の線材の処理方法を実施可能な処理装置の構成図である。It is a block diagram of the processing apparatus which can implement the processing method of the wire rod of embodiment. 図1の処理装置を用いた処理方法の工程図である。It is process drawing of the processing method using the processing apparatus of FIG. 図1の処理装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the processing apparatus of FIG. 1 typically. イオナイザにより線材を電気的に中和する工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of electrically neutralizing a wire with an ionizer. 前図に続く工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of following the previous figure. 前図に続く工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of following the previous figure. 線材の構造例を示す概略図である。It is the schematic which shows the constructional example of a wire. 線材の構造例を示す概略図である。It is the schematic which shows the constructional example of a wire. 線材の構造例を示す概略図である。It is the schematic which shows the constructional example of a wire. 線材の構造例を示す概略図である。It is the schematic which shows the constructional example of a wire. 線材の構造例を示す概略図である。It is the schematic which shows the constructional example of a wire.

以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments with reference to the drawings.

[線材]
図7は、線材の構造例である超電導線材10を示す概略図である。図7に示すように、超電導線材10は、超電導積層体5と、第2保護層6と、安定化層8とを備えている。超電導線材10は、テープ状に形成されたテープ線材である。
超電導積層体5は、基材1上に中間層2を介して酸化物超電導層3および第1保護層4が形成された構造を有する。詳しくは、超電導積層体5は、基材1の一方の面に、中間層2と酸化物超電導層3と第1保護層4がこの順に積層された構成を有する。
[wire]
FIG. 7 is a schematic view showing a superconducting wire 10 which is a structural example of the wire. As shown in FIG. 7, the superconducting wire 10 includes a superconducting laminated body 5, a second protective layer 6, and a stabilizing layer 8. The superconducting wire 10 is a tape wire formed in a tape shape.
The superconducting laminate 5 has a structure in which the oxide superconducting layer 3 and the first protective layer 4 are formed on the base material 1 with the intermediate layer 2 interposed therebetween. Specifically, the superconducting laminate 5 has a structure in which the intermediate layer 2, the oxide superconducting layer 3, and the first protective layer 4 are laminated in this order on one surface of the base material 1.

図7において、Y方向は、超電導線材10の厚さ方向であり、基材1、中間層2、酸化物超電導層3、第1保護層4等の各層が積層される方向である。X方向は、超電導線材10の幅方向であり、超電導線材10の長手方向および厚さ方向に直交する方向である。 In FIG. 7, the Y direction is the thickness direction of the superconducting wire 10, and is the direction in which the base material 1, the intermediate layer 2, the oxide superconducting layer 3, the first protective layer 4, and other layers are stacked. The X direction is the width direction of the superconducting wire 10 and is a direction orthogonal to the longitudinal direction and the thickness direction of the superconducting wire 10.

基材1は、テープ状であり、例えば金属で形成されている。基材1を構成する金属の具体例として、ハステロイ(登録商標)に代表されるニッケル合金;ステンレス鋼;ニッケル合金に集合組織を導入した配向Ni−W合金などが挙げられる。基材1の一方の面(中間層2が形成された面)を第1主面1aという。 The base material 1 has a tape shape and is made of, for example, metal. Specific examples of the metal constituting the base material 1 include nickel alloys represented by Hastelloy (registered trademark); stainless steel; oriented Ni—W alloys in which a texture is introduced into nickel alloys. One surface of the base material 1 (the surface on which the intermediate layer 2 is formed) is referred to as a first main surface 1a.

中間層2は、基材1と酸化物超電導層3との間に設けられる。中間層2は、基材1の第1主面1aに形成される。中間層2は、多層構成でもよく、例えば基材1側から酸化物超電導層3側に向かう順で、拡散防止層、ベッド層、配向層、キャップ層等を有してもよい。 The intermediate layer 2 is provided between the base material 1 and the oxide superconducting layer 3. The intermediate layer 2 is formed on the first major surface 1a of the base material 1. The intermediate layer 2 may have a multi-layered structure and may have, for example, a diffusion prevention layer, a bed layer, an alignment layer, a cap layer, and the like in the order from the base material 1 side to the oxide superconducting layer 3 side.

拡散防止層は、基材1の成分の一部が拡散し、不純物として酸化物超電導層3側に混入することを抑制する機能を有する。拡散防止層は、例えば、Si、Al、GZO(GdZr)等から構成される。
拡散防止層の上には、基材1と酸化物超電導層3との界面における反応を低減し、その上に形成される層の配向性を向上するためにベッド層を形成してもよい。ベッド層の材質としては、例えばY、Er、CeO、Dy、Eu、Ho、La等が挙げられる。
配向層は、その上のキャップ層の結晶配向性を制御するために2軸配向する物質から形成される。配向層の材質としては、例えば、GdZr、MgO、ZrO−Y(YSZ)、SrTiO、CeO、Y、Al、Gd、Zr、Ho、Nd等の金属酸化物を例示することができる。配向層はIBAD(Ion-Beam-Assisted Deposition)法で形成することが好ましい。
キャップ層は、上述の配向層の表面に成膜されて、結晶粒が面内方向に自己配向し得る材料からなる。キャップ層の材質としては、例えば、CeO、Y、Al、Gd、ZrO、YSZ、Ho、Nd、LaMnO等が挙げられる。
The diffusion prevention layer has a function of suppressing a part of components of the base material 1 from diffusing and being mixed as an impurity into the oxide superconducting layer 3 side. The diffusion prevention layer is made of, for example, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , GZO (Gd 2 Zr 2 O 7 ), or the like.
A bed layer may be formed on the diffusion prevention layer to reduce the reaction at the interface between the base material 1 and the oxide superconducting layer 3 and to improve the orientation of the layer formed thereon. Examples of the material of the bed layer include Y 2 O 3 , Er 2 O 3 , CeO 2 , Dy 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Ho 2 O 3 and La 2 O 3 .
The orientation layer is formed of a biaxially oriented material to control the crystal orientation of the cap layer thereon. Examples of the material of the alignment layer include Gd 2 Zr 2 O 7 , MgO, ZrO 2 —Y 2 O 3 (YSZ), SrTiO 3 , CeO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Examples thereof include metal oxides such as Zr 2 O 3 , Ho 2 O 3 and Nd 2 O 3 . The alignment layer is preferably formed by an IBAD (Ion-Beam-Assisted Deposition) method.
The cap layer is formed on the surface of the above-mentioned orientation layer, and is made of a material in which crystal grains can be self-oriented in the in-plane direction. Examples of the material of the cap layer include CeO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd 2 O 3 , ZrO 2 , YSZ, Ho 2 O 3 , Nd 2 O 3 , and LaMnO 3 .

酸化物超電導層3は、酸化物超電導体から構成される。酸化物超電導体としては、特に限定されないが、例えば一般式REBaCu(RE123)で表されるRE−Ba−Cu−O系酸化物超電導体が挙げられる。希土類元素REとしては、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Luのうちの1種又は2種以上が挙げられる。中でも、Y、Gd、Eu、Smの1種か、又はこれら元素の2種以上の組み合わせが好ましい。一般に、Xは、7−x(酸素欠損量x:約0〜1程度)である。
酸化物超電導層3は、中間層2の主面2a(基材1側とは反対の面)に形成されている。
The oxide superconducting layer 3 is composed of an oxide superconductor. As an oxide superconductor, particularly, but not limited to, for example, the general formula REBa 2 Cu 3 O X (RE123 ) with REBa-Cu-O based oxide superconductor represented the like. Examples of the rare earth element RE include one or more of Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. Among them, one of Y, Gd, Eu, and Sm, or a combination of two or more of these elements is preferable. Generally, X is 7-x (oxygen deficiency amount x: about 0 to 1).
The oxide superconducting layer 3 is formed on the main surface 2a of the intermediate layer 2 (the surface opposite to the base material 1 side).

第1保護層4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3と第1保護層4の上に設けられる層との間で起こる化学反応を抑制する等の機能を有する。第1保護層4の材質としては、例えば銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)、金と銀との合金、その他の銀合金、銅合金、金合金などが挙げられる。第1保護層4は、少なくとも酸化物超電導層3の主面3a(中間層2側とは反対の面)を覆っている。 The first protective layer 4 has a function of bypassing an overcurrent generated at the time of an accident and suppressing a chemical reaction that occurs between the oxide superconducting layer 3 and a layer provided on the first protective layer 4. .. Examples of the material of the first protective layer 4 include silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), an alloy of gold and silver, other silver alloys, copper alloys, gold alloys, and the like. The first protective layer 4 covers at least the main surface 3a of the oxide superconducting layer 3 (the surface opposite to the intermediate layer 2 side).

第1保護層4は、酸化物超電導層3の側面、中間層2の側面、基材1の側面及び裏面から選択される領域の一部または全部を覆ってもよい。第1保護層4は2種以上又は2層以上の金属層から構成されてもよい。 The first protective layer 4 may cover a part or all of a region selected from the side surface of the oxide superconducting layer 3, the side surface of the intermediate layer 2, the side surface of the base material 1, and the back surface. The first protective layer 4 may be composed of two or more kinds or two or more metal layers.

第2保護層6は、銅、銀などからなり、超電導積層体5の外面を一体に覆っている。
超電導積層体5と第2保護層6を併せて超電導積層体7という。
The second protective layer 6 is made of copper, silver, or the like, and integrally covers the outer surface of the superconducting laminated body 5.
The superconducting laminated body 5 and the second protective layer 6 are collectively referred to as a superconducting laminated body 7.

安定化層8は、超電導積層体7の表面の少なくとも一部を覆って形成される。安定化層8は、酸化物超電導層3が常電導状態に転移した時に発生する過電流を転流させるバイパス部としての機能を有する。安定化層8の構成材料としては、銅、銅合金(例えばCu−Zn合金、Cu−Ni合金等)、アルミニウム、アルミニウム合金、銀等の金属が挙げられる。
超電導線材10の一方の面を第1面10aという。第1面10aと反対の面を第2面10bという。
The stabilizing layer 8 is formed so as to cover at least a part of the surface of the superconducting laminated body 7. The stabilizing layer 8 has a function as a bypass portion that commutates an overcurrent generated when the oxide superconducting layer 3 changes to the normal conducting state. Examples of the constituent material of the stabilizing layer 8 include metals such as copper, copper alloys (for example, Cu-Zn alloys, Cu-Ni alloys, etc.), aluminum, aluminum alloys, silver, and the like.
One surface of the superconducting wire 10 is referred to as a first surface 10a. The surface opposite to the first surface 10a is referred to as the second surface 10b.

図7に示す超電導線材10は、例えば次のようにして製造することができる。
基材1の第1主面1aに、中間層2、酸化物超電導層3、および第1保護層4を順次形成することによって超電導積層体5を得る。次いで、超電導積層体5の表面に、スパッタリング法等により第2保護層6を形成して超電導積層体7を得る。次いで、例えばめっき法(例えば電解めっき)により安定化層8を形成する。以上の工程を経て、超電導線材10を得る。
The superconducting wire 10 shown in FIG. 7 can be manufactured, for example, as follows.
The superconducting laminate 5 is obtained by sequentially forming the intermediate layer 2, the oxide superconducting layer 3, and the first protective layer 4 on the first main surface 1a of the base material 1. Then, the second protective layer 6 is formed on the surface of the superconducting laminated body 5 by a sputtering method or the like to obtain the superconducting laminated body 7. Then, the stabilizing layer 8 is formed by, for example, a plating method (for example, electrolytic plating). The superconducting wire 10 is obtained through the above steps.

[線材の処理装置]
次に、実施形態の線材の処理方法を実施可能な処理装置を説明する。
図1は、実施形態の線材の処理方法を実施可能な処理装置100の構成図である。図2は、処理装置100を用いた処理方法の工程図である。図3は、処理装置100を模式的に示す斜視図である。
[Wire processing equipment]
Next, a processing apparatus capable of carrying out the wire rod processing method of the embodiment will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a processing apparatus 100 capable of implementing the wire rod processing method of the embodiment. FIG. 2 is a process diagram of a processing method using the processing apparatus 100. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the processing apparatus 100.

図1に示すように、処理装置100は、一対の第1ローラ20,20と、一対の第2ローラ30,30と、一対のイオナイザ(除電機構)40,40とを備える。
第1ローラ20,20は、互いに平行に配置されている(図3参照)。第1ローラ20,20は、ニップに超電導線材10を挟み込む。第1ローラ20,20は、それぞれ超電導線材10の第1面10aおよび第2面10bに接する。
As shown in FIG. 1, the processing apparatus 100 includes a pair of first rollers 20, 20, a pair of second rollers 30, 30, and a pair of ionizers (static elimination mechanisms) 40, 40.
The first rollers 20 and 20 are arranged in parallel with each other (see FIG. 3 ). The first rollers 20 and 20 sandwich the superconducting wire 10 in the nip. The first rollers 20, 20 are in contact with the first surface 10a and the second surface 10b of the superconducting wire 10, respectively.

第1ローラ20の表面(外周面20a)は、超電導線材10の表面(第1面10aおよび第2面10b)の付着物50を捕捉可能な構造を有する。例えば、第1ローラ20は、外周面20aに微細な凹凸を有する。外周面20aの表面粗さRa(JIS B0601に規定する算術平均粗さRa)は、例えば、0.1〜10μmであってよい。 The surface (outer peripheral surface 20a) of the first roller 20 has a structure capable of capturing the deposit 50 on the surface (first surface 10a and second surface 10b) of the superconducting wire 10. For example, the first roller 20 has fine irregularities on the outer peripheral surface 20a. The surface roughness Ra (arithmetic mean roughness Ra defined in JIS B0601) of the outer peripheral surface 20a may be, for example, 0.1 to 10 μm.

第1ローラ20は、少なくとも外周面20aが弾性変形可能な材料(例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどのゴム)で構成されていてもよい。外周面20aの硬度(JIS Z2246に規定するショアA硬度)は、例えば10〜100である。第1ローラ20の外周面20aは、第2ローラ30の外周面30aに比べて硬度が低いことが好ましい。 At least the outer peripheral surface 20a of the first roller 20 may be made of a material that is elastically deformable (for example, rubber such as urethane rubber or silicone rubber). The hardness of the outer peripheral surface 20a (Shore A hardness defined in JIS Z2246) is, for example, 10 to 100. The outer peripheral surface 20a of the first roller 20 preferably has a lower hardness than the outer peripheral surface 30a of the second roller 30.

第1ローラ20の外周面20aは、凹部によって超電導線材10の表面の付着物50を捕捉できる。そのため、第1ローラ20は、超電導線材10の表面の付着物50を超電導線材10から除去することができる。第1ローラ20は、例えば、平均粒径0.1μm以上の付着物50(異物)を超電導線材10から除去することができる。 The outer peripheral surface 20a of the first roller 20 can capture the deposit 50 on the surface of the superconducting wire 10 by the recess. Therefore, the first roller 20 can remove the deposit 50 on the surface of the superconducting wire 10 from the superconducting wire 10. The first roller 20 can remove, for example, the deposit 50 (foreign matter) having an average particle size of 0.1 μm or more from the superconducting wire 10.

第2ローラ30,30は、それぞれ第1ローラ20,20と平行に配置されている(図3参照)。第2ローラ30,30は、それぞれ第1ローラ20,20の外周面20a,20aに接する。第2ローラ30,30は、超電導線材10には接していない。 The second rollers 30 and 30 are arranged parallel to the first rollers 20 and 20, respectively (see FIG. 3 ). The second rollers 30 and 30 are in contact with the outer peripheral surfaces 20a and 20a of the first rollers 20 and 20, respectively. The second rollers 30, 30 are not in contact with the superconducting wire 10.

第2ローラ30の表面(外周面30a)は、表面粘着性を有する。第2ローラ30の外周面30aは、例えば、樹脂(アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等)、ゴム(シリコーンゴム、ウレタンゴム等)などで構成されている。外周面30aは、表面粘着性により、第1ローラ20の外周面20aの付着物50を付着させることができる。そのため、第2ローラ30は、第1ローラ20の外周面20aの付着物50を捕捉し、第1ローラ20から除去することができる。 The surface (outer peripheral surface 30a) of the second roller 30 has surface tackiness. The outer peripheral surface 30a of the second roller 30 is made of, for example, resin (acrylic resin, silicone resin, etc.), rubber (silicone rubber, urethane rubber, etc.), or the like. Due to the surface adhesiveness, the outer peripheral surface 30a can adhere the deposit 50 on the outer peripheral surface 20a of the first roller 20. Therefore, the second roller 30 can capture the adhered matter 50 on the outer peripheral surface 20 a of the first roller 20 and remove it from the first roller 20.

図3に示すように、第1ローラ20および第2ローラ30の幅(超電導線材10の幅方向の寸法)W1は、超電導線材10の幅Wの1.5倍以上であることが好ましい。これにより、超電導線材10の幅方向位置にずれが生じた場合でも、超電導線材10が第1ローラ20の当接範囲から外れにくくなるため、超電導線材10の表面の付着物50を除去することができる。なお、第1ローラ20および第2ローラ30の幅W1は、第1ローラ20および第2ローラ30の中心軸方向の寸法である。 As shown in FIG. 3, the width W1 of the first roller 20 and the second roller 30 (dimension in the width direction of the superconducting wire 10) is preferably 1.5 times or more the width W of the superconducting wire 10. As a result, even if the position in the width direction of the superconducting wire 10 is displaced, it becomes difficult for the superconducting wire 10 to come out of the contact area of the first roller 20, so that the deposit 50 on the surface of the superconducting wire 10 can be removed. it can. The width W1 of the first roller 20 and the second roller 30 is the dimension of the first roller 20 and the second roller 30 in the central axis direction.

イオナイザ40,40は、第1ローラ20,20に対して、超電導線材10の走行方向の下流側に設置されている。
イオナイザ40は、例えば、放電電極(図示略)と、対向電極(図示略)とを備える。イオナイザ40は、例えば、高電圧を印加することで放電電極と対向電極との間で生じるコロナ放電により、空気中の分子をイオン化する。
The ionizers 40, 40 are installed downstream of the first rollers 20, 20 in the traveling direction of the superconducting wire 10.
The ionizer 40 includes, for example, a discharge electrode (not shown) and a counter electrode (not shown). The ionizer 40 ionizes the molecules in the air by, for example, corona discharge generated between the discharge electrode and the counter electrode by applying a high voltage.

一対のイオナイザ40は、それぞれ超電導線材10の第1面10aおよび第2面10bに近接した位置に設けられている。そのため、生成したイオンを超電導線材10の第1面10aおよび第2面10bに作用させることができる。
イオナイザ40の幅(超電導線材10の幅方向の寸法)W2は、超電導線材10の幅Wの1.5倍以上であることが好ましい。これにより、超電導線材10の幅方向位置にずれが生じた場合でも、超電導線材10がイオナイザ40の作用範囲から外れにくくなるため、超電導線材10の表面の付着物50を除去することができる。
The pair of ionizers 40 are provided at positions close to the first surface 10a and the second surface 10b of the superconducting wire 10. Therefore, the generated ions can be made to act on the first surface 10a and the second surface 10b of the superconducting wire 10.
The width W2 (dimension in the width direction of the superconducting wire 10) W2 of the ionizer 40 is preferably 1.5 times or more the width W of the superconducting wire 10. As a result, even if the position of the superconducting wire 10 in the width direction is displaced, the superconducting wire 10 is less likely to be out of the working range of the ionizer 40, so that the deposit 50 on the surface of the superconducting wire 10 can be removed.

イオナイザ40は、イオンにより超電導線材10の表面を電気的に中和し、付着物50の電気的な吸着力を弱め、付着物50を超電導線材10から脱離しやすくできる。イオナイザ40は、例えば、平均粒径0.1μm未満の付着物50(異物)を超電導線材10から除去することができる。
イオナイザ40は、非接触で超電導線材10の付着物50を除去できるため、超電導線材10に損傷が生じにくいという利点がある。
The ionizer 40 electrically neutralizes the surface of the superconducting wire 10 with ions, weakens the electric adsorption force of the deposit 50, and facilitates the detachment of the deposit 50 from the superconducting wire 10. The ionizer 40 can remove the deposit 50 (foreign matter) having an average particle size of less than 0.1 μm from the superconducting wire 10.
Since the ionizer 40 can remove the deposit 50 of the superconducting wire 10 without contact, there is an advantage that the superconducting wire 10 is less likely to be damaged.

[線材の処理方法]
次に、実施形態の線材の処理方法を説明する。
(第1工程)
まず、第1ローラおよび第2ローラを用いて超電導線材から付着物を除去する工程を説明する。この工程を「第1工程」という。
[Processing method of wire rod]
Next, a method of treating the wire rod according to the embodiment will be described.
(First step)
First, the step of removing the deposits from the superconducting wire using the first roller and the second roller will be described. This step is called "first step".

図1に示すように、超電導線材10の表面(第1面10aおよび第2面10b)には、超電導線材10の製造時などに付着物50が付着することがある。付着物50は、超電導線材10の製造時に生じたパーティクル(微粒子)などである。超電導線材10の長さは、例えば10m以上である。 As shown in FIG. 1, the deposit 50 may adhere to the surface (first surface 10a and second surface 10b) of the superconducting wire 10 when the superconducting wire 10 is manufactured. The adhered matter 50 is particles (fine particles) or the like generated when the superconducting wire 10 is manufactured. The superconducting wire 10 has a length of 10 m or more, for example.

超電導線材10を長さ方向(図1における右方)に走行させる。超電導線材10を走行させるには、例えば、送出しローラ(図示略)から送り出された超電導線材10を巻取りローラ(図示略)によって引取る手法を採用できる。 The superconducting wire 10 is run in the length direction (rightward in FIG. 1). In order to run the superconducting wire 10, for example, a method of taking up the superconducting wire 10 sent from a sending roller (not shown) by a winding roller (not shown) can be adopted.

第1ローラ20,20を、超電導線材10の表面(第1面10aおよび第2面10b)に接触した状態で中心軸周りに回転させる(矢印参照)。第1ローラ20の回転方向は、超電導線材10との接触位置において超電導線材10の走行方向に沿う方向(図1の左回り方向)である。第1ローラ20は、超電導線材10に従動して回転するのが好ましい。 The first rollers 20 and 20 are rotated around the central axis in a state of being in contact with the surfaces (first surface 10a and second surface 10b) of the superconducting wire 10 (see arrows). The rotation direction of the first roller 20 is the direction along the traveling direction of the superconducting wire 10 (counterclockwise direction in FIG. 1) at the contact position with the superconducting wire 10. The first roller 20 preferably rotates following the superconducting wire 10.

前述のように、第1ローラ20の外周面20aは、超電導線材10の表面の付着物50を捕捉できる。例えば、付着物50の少なくとも一部は、第1ローラ20の外周面20aの凹部に嵌り込んで脱離しにくい状態となる。そのため、第1ローラ20は、超電導線材10の表面の付着物50の少なくとも一部を除去し、超電導線材10の表面を清浄化することができる。 As described above, the outer peripheral surface 20a of the first roller 20 can capture the deposit 50 on the surface of the superconducting wire 10. For example, at least a part of the adhered matter 50 is fitted into the concave portion of the outer peripheral surface 20a of the first roller 20 and is in a state of being difficult to be detached. Therefore, the first roller 20 can remove at least a part of the deposit 50 on the surface of the superconducting wire 10 and clean the surface of the superconducting wire 10.

第1ローラ20の外周面20aがゴム等の弾性材料で形成されている場合、超電導線材10の表面が傷つくのを抑え、超電導線材10の特性の劣化を回避できる。 When the outer peripheral surface 20a of the first roller 20 is formed of an elastic material such as rubber, it is possible to prevent the surface of the superconducting wire 10 from being damaged and avoid deterioration of the characteristics of the superconducting wire 10.

図2に示すように、第1ローラ20,20の回転とともに、第2ローラ30,30を、第1ローラ20,20の外周面20a,20aに接触した状態で中心軸周りに回転させる(矢印参照)。第2ローラ30,30の回転方向は、第1ローラ20,20との接触位置において第1ローラ20,20の回転方向に沿う方向(図2の右回り方向)である。第2ローラ30は、第1ローラ20に従動して回転するのが好ましい。 As shown in FIG. 2, as the first rollers 20 and 20 rotate, the second rollers 30 and 30 are rotated around the central axis while being in contact with the outer peripheral surfaces 20a and 20a of the first rollers 20 and 20 (arrows). reference). The rotation direction of the second rollers 30, 30 is a direction (clockwise direction in FIG. 2) along the rotation direction of the first rollers 20, 20 at the contact position with the first rollers 20, 20. The second roller 30 preferably rotates following the first roller 20.

前述のように、第2ローラ30の外周面30aは表面粘着性を有するため、第1ローラ20の表面の付着物50の少なくとも一部は除去され、第2ローラ30の外周面30aに移行する。 As described above, since the outer peripheral surface 30a of the second roller 30 has surface adhesiveness, at least a part of the deposit 50 on the surface of the first roller 20 is removed, and the outer peripheral surface 30a of the second roller 30 is transferred. ..

第2ローラ30によって付着物50が第1ローラ20から除去されるため、第1ローラ20の外周面20aが周回して再び超電導線材10の表面と接触しても、第1ローラ20から超電導線材10への付着物の移行は起こりにくい。また、第2ローラ30は表面粘着性により付着物50を強固に捕捉するため、第2ローラ30から第1ローラ20への付着物50の移行も起こりにくい。 Since the deposit 50 is removed from the first roller 20 by the second roller 30, even if the outer peripheral surface 20a of the first roller 20 circulates and comes into contact with the surface of the superconducting wire 10 again, the superconducting wire 20 is removed from the first roller 20. The transfer of deposits to 10 is unlikely to occur. Further, since the second roller 30 firmly captures the adhering matter 50 due to the surface adhesiveness, the adhering matter 50 is less likely to move from the second roller 30 to the first roller 20.

(第2工程)
次に、イオナイザによって超電導線材から付着物を除去する工程を説明する。この工程を「第2工程」という。
図4〜図6は、イオナイザ40により超電導線材10を電気的に中和する工程(第2工程)の説明図である。図4〜図6は、超電導線材10の長さ方向に直交する断面を示す図である。
(Second step)
Next, a process of removing deposits from the superconducting wire by using an ionizer will be described. This step is called "second step".
4 to 6 are explanatory views of the step (second step) of electrically neutralizing the superconducting wire 10 by the ionizer 40. 4 to 6 are views showing a cross section of the superconducting wire rod 10 orthogonal to the length direction.

図1に示す第1ローラ20および第2ローラ30によって超電導線材10の付着物50を完全に除去するのは難しい。そのため、図4に示すように、超電導線材10の表面(第1面10aおよび第2面10b)には、第1ローラ20では除去できなかった付着物50が残存することがある。特に、サイズが小さい付着物50は残存しやすい。 It is difficult to completely remove the deposit 50 on the superconducting wire 10 by the first roller 20 and the second roller 30 shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 4, on the surfaces (first surface 10a and second surface 10b) of superconducting wire 10, there are cases where adhered matter 50 that cannot be removed by first roller 20 remains. In particular, the deposit 50 having a small size tends to remain.

第1ローラ20,20(図1および図2参照)を経た超電導線材10は、図5に示すように、イオナイザ40,40間に導入される。イオナイザ40,40は、イオンを超電導線材10の表面(第1面10aおよび第2面10b)に作用させ、この表面を電気的に中和する。例えば、超電導線材10の表面がプラス帯電していた場合、イオナイザ40から供給されたマイナスイオン41によって超電導線材10の表面を電気的に中和できる。そのため、図6に示すように、超電導線材10の表面は、電気的な吸着力が弱くなり、付着物50は超電導線材10の表面から脱離しやすくなる。これにより、超電導線材10の表面を清浄化することができる。 The superconducting wire 10 passing through the first rollers 20, 20 (see FIGS. 1 and 2) is introduced between the ionizers 40, 40 as shown in FIG. The ionizers 40, 40 cause the ions to act on the surfaces (the first surface 10a and the second surface 10b) of the superconducting wire 10 and electrically neutralize the surfaces. For example, when the surface of the superconducting wire 10 is positively charged, the surface of the superconducting wire 10 can be electrically neutralized by the negative ions 41 supplied from the ionizer 40. Therefore, as shown in FIG. 6, the surface of the superconducting wire 10 has a weak electric attraction force, and the deposit 50 is easily desorbed from the surface of the superconducting wire 10. Thereby, the surface of the superconducting wire 10 can be cleaned.

[実施形態の処理方法により得られる効果]
実施形態の処理方法では、超音波洗浄と異なり、付着物50の除去にあたって水を使用しない。そのため、水の使用による下地層、中間層、および超電導層の化学的な変化を原因として超電導線材10の特性が劣化するのを回避できる。実施形態の処理方法は、水を使用しないため、処理操作が容易であるという利点もある。
[Effects Obtained by Processing Method of Embodiment]
In the treatment method of the embodiment, unlike ultrasonic cleaning, water is not used to remove the deposit 50. Therefore, it is possible to prevent the characteristics of superconducting wire 10 from being deteriorated due to chemical changes in the underlayer, the intermediate layer, and the superconducting layer due to the use of water. The treatment method of the embodiment also has an advantage that the treatment operation is easy because water is not used.

実施形態の処理方法では、超電導線材10の走行とともに回転する第1ローラ20により超電導線材10の付着物50を除去するため、ブラッシングを用いる方法に比べ、超電導線材10に加えられる力を小さくできる。そのため、超電導線材10の損傷が起こりにくい。よって、超電導線材10の損傷を原因とした特性の劣化を抑制できる。 In the treatment method of the embodiment, the first roller 20 that rotates with the traveling of the superconducting wire 10 removes the deposits 50 on the superconducting wire 10. Therefore, the force applied to the superconducting wire 10 can be reduced as compared to the method using brushing. Therefore, the superconducting wire 10 is less likely to be damaged. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics due to the damage of the superconducting wire 10.

実施形態の処理方法では、第1ローラ20を超電導線材10に接触させて付着物50を除去するため、エアー洗浄などの非接触の洗浄方法に比べて、付着物50を除去する効果(清浄化効果)の点で優れている。 In the processing method of the embodiment, the first roller 20 is brought into contact with the superconducting wire 10 to remove the deposit 50. Therefore, the effect of removing the deposit 50 (cleaning) is higher than that of a non-contact cleaning method such as air cleaning. It is excellent in terms of (effect).

実施形態の処理方法によれば、第1ローラ20により超電導線材10の付着物50を除去するため、水を使う超音波洗浄などと異なり、超電導線材10の中間層等の配向度を向上させることができる。そのため、長手方向に均一な特性を有する超電導線材10が得られる。したがって、超電導線材10では、局所的な臨界電流値の低下は起こりにくくなる。よって、超電導線材10の特性を向上させることができる。
実施形態の処理方法によれば、例えば、10m以上の長尺の超電導線材10を清浄化できる。
According to the processing method of the embodiment, since the deposit 50 on the superconducting wire 10 is removed by the first roller 20, unlike the ultrasonic cleaning using water, the degree of orientation of the intermediate layer or the like of the superconducting wire 10 is improved. You can Therefore, the superconducting wire 10 having uniform characteristics in the longitudinal direction can be obtained. Therefore, in the superconducting wire 10, a local decrease in the critical current value is unlikely to occur. Therefore, the characteristics of the superconducting wire 10 can be improved.
According to the processing method of the embodiment, for example, a long superconducting wire 10 having a length of 10 m or more can be cleaned.

実施形態の処理方法によれば、イオナイザ40を使用するため、超電導線材10では除去しきれなかった付着物50を除去し、超電導線材10をさらに清浄化することができる。さらに、超電導線材10の表面が電気的に中和されるため、超電導線材10への異物(微粒子など)の付着を起こりにくくすることができる。 According to the processing method of the embodiment, since the ionizer 40 is used, it is possible to remove the deposit 50 that could not be completely removed by the superconducting wire 10 and further clean the superconducting wire 10. Furthermore, since the surface of the superconducting wire 10 is electrically neutralized, it is possible to make it difficult for foreign matter (such as fine particles) to adhere to the superconducting wire 10.

以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
第1ローラが超電導線材の表面の付着物を捕捉する機構は特に限定されない。第1ローラは、超電導線材の付着物を電気的な吸着(静電吸着)または表面粘着性により捕捉してもよいが、実施形態において示したように、微細凹凸により付着物を捕捉するのが好ましい。
Although the present invention has been described above based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
The mechanism by which the first roller captures the deposit on the surface of the superconducting wire is not particularly limited. The first roller may capture the adhered matter of the superconducting wire by electrical adsorption (electrostatic adsorption) or surface adhesiveness, but as shown in the embodiment, it is possible to capture the adhered matter by the fine unevenness. preferable.

第1ローラの回転動作の形態としては、超電導線材に従動する回転に限らず、モータなどの駆動手段による回転であってもよい。第2ローラの回転動作の形態としては、第1ローラに従動する回転に限らず、モータなどの駆動手段による回転であってもよい。
実施形態の超電導線材の処理方法は、超電導線材の製造における一工程であるから、「超電導線材の製造方法」の一実施形態ともいえる。
The rotation operation of the first roller is not limited to the rotation driven by the superconducting wire, but may be rotation by a driving unit such as a motor. The form of the rotation operation of the second roller is not limited to the rotation driven by the first roller, but may be rotation by a driving unit such as a motor.
The method for treating a superconducting wire according to the embodiment is one step in manufacturing the superconducting wire, and thus can be said to be an embodiment of a “method for manufacturing a superconducting wire”.

実施形態の処理方法の処理対象としては、図7に示す構造の超電導線材を挙げたが、処理対象はこれに限定されない。図8〜図11は、処理対象となる線材の構造例を示す概略図である。処理対象は、図8に示すように、基材1と中間層2とが積層された第1構造体(線材10A)であってもよい。処理対象は、図9に示すように、基材1と中間層2と酸化物超電導層3とがこの順に積層された第2構造体(線材10B)であってもよい。処理対象は、図10に示すように、基材1と中間層2と酸化物超電導層3と第1保護層4とがこの順に積層された第3構造体(線材10C)であってもよい。処理対象は、図11に示すように、線材10C(図10参照)の外面に第2保護層6が設けられた第4構造体(線材10D)であってもよい。なお、図7に示す超電導線材10は、第5構造体である。 As the processing target of the processing method of the embodiment, the superconducting wire having the structure shown in FIG. 7 has been described, but the processing target is not limited to this. 8 to 11 are schematic views showing a structural example of a wire rod to be processed. As shown in FIG. 8, the processing target may be the first structure (wire 10A) in which the base material 1 and the intermediate layer 2 are laminated. As shown in FIG. 9, the processing target may be a second structure (wire 10B) in which a base material 1, an intermediate layer 2, and an oxide superconducting layer 3 are laminated in this order. As shown in FIG. 10, the treatment target may be a third structure (a wire rod 10C) in which a base material 1, an intermediate layer 2, an oxide superconducting layer 3, and a first protective layer 4 are laminated in this order. .. As shown in FIG. 11, the processing target may be a fourth structure (wire 10D) in which the second protective layer 6 is provided on the outer surface of the wire 10C (see FIG. 10). The superconducting wire 10 shown in FIG. 7 is the fifth structure.

10…超電導線材(線材)、10A〜10D…線材、10a…第1面(超電導線材の表面)、10b…第2面(超電導線材の表面)、20…第1ローラ、20a…外周面(第1ローラの表面)、30…第2ローラ、30a…外周面(第2ローラの表面)、40…イオナイザ、50…付着物、W…超電導線材の幅、W1…第1ローラの幅。 10... Superconducting wire (wire), 10A to 10D... Wire, 10a... First surface (surface of superconducting wire), 10b... Second surface (surface of superconducting wire), 20... First roller, 20a... Outer peripheral surface (first) 1 roller surface), 30...second roller, 30a...outer peripheral surface (second roller surface), 40...ionizer, 50...adhesion, W...width of superconducting wire, W1...width of first roller.

Claims (4)

第1ローラを線材に接触した状態で回転させるとともに、表面粘着性を有する第2ローラを前記第1ローラの表面に接触した状態で回転させる、線材の処理方法。 A method for treating a wire rod, comprising: rotating a first roller in contact with the wire rod; and rotating a second roller having surface adhesiveness in contact with the surface of the first roller. 前記第1ローラの表面は、前記線材の表面の付着物を捕捉可能な凹凸を有する、請求項1記載の線材の処理方法。 The method for treating a wire rod according to claim 1, wherein the surface of the first roller has irregularities capable of capturing an adhering substance on the surface of the wire rod. 前記第1ローラを経た前記線材の表面を電気的に中和する、請求項1または2記載の線材の処理方法。 The method for treating a wire rod according to claim 1, wherein the surface of the wire rod that has passed through the first roller is electrically neutralized. 前記第1ローラは、前記線材の幅方向の寸法が前記線材の幅の1.5倍以上である、請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の線材の処理方法。 The wire rod processing method according to claim 1, wherein the first roller has a widthwise dimension of the wire rod that is 1.5 times or more the width of the wire rod.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112547605A (en) * 2020-11-18 2021-03-26 安徽信息工程学院 Wire and cable conductor surface cleaning device

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