JP2992501B2 - 銀を主成分とするマトリックスのHTc超電導多重線ストランドのパウダー・イン・チューブ型製造方法 - Google Patents

銀を主成分とするマトリックスのHTc超電導多重線ストランドのパウダー・イン・チューブ型製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高臨界温度(HT
c)超電導多重線(filament)ストランド(brin、stran
d)、およびこのようなストランドの製造方法に関す
る。より詳細には本発明は、交流電流において使用され
る銀外装多重線HTc超電導ストランド、およびこのよ
うなストランドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】HTc超電導多重線ストランドを交流電
流において使用する場合、誘導電流によるエネルギー損
を制限するために、構成要素であるHTc超電導多重線
の良好なデカップリング(decoupling)が前提となる。
【0003】「パウダー・イン・チューブ」(管内粉
体)技術によりHTc多重線ストランドを作製すること
が知られている。これは、熱処理後、特にHTcセラミ
ック型の超電導材料に変化することが可能な粉末状試薬
でビレットを充填することから成る。
【0004】このビレットは、次いで真空下で密閉され
線引され、同じく密閉され線引される新規ビレット中で
束にされる。これによってできる多重線ストランドは同
一の段階を経ることができ、以下、所望する単位面積あ
たりの線数に達するまで同様にする。
【0005】このようにして作製されたストランドは、
次に、たとえば圧延および/または撚り作業により最終
形状にされ、次に、粉末状試薬を変化させるため熱処理
される。
【0006】ビレットの構成材料は、種々の線引および
圧延段階を経ることができるようにするために、十分な
延性を有さなければならないこと、および、不活性な組
成、あるいは少なくとも、粉末状試薬を超電導相に変化
させる熱処理に影響を及ぼさない組成を有さなければな
らないことがわかっている。ビレットの構成材料として
銀を使用することが知られている。
【0007】しかしながら銀は、HTc超電導体の動作
温度において非常に電導性が高い材料である。従って、
線間の電気的デカップリングはほとんどない。
【0008】1または2%のPdまたはAu型不純物で
Agをドープすることが知られている。この技術によ
り、20Kにおいて20倍の抵抗率を得ることができ
る。
【0009】この技術により77Kへの適用も可能であ
る。しかしながらAg/Pd合金は高価であり、そのた
め、量産の適用例においてはこの合金が経済的に大きな
障害になる。
【0010】また、銀を主成分とするマトリックスの抵
抗率を上げる他、きわめて小さなピッチかつきわめて小
さな線径で導線を撚ることが知られている。しかしなが
ら、これによって得られるデカップリングは、交流にお
ける適用例の大部分にとっては不十分である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的のうちの
一つは、線のデカップリングが大幅に改善される多重線
ストランドを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は、単線段階で、熱処理後、HTc超電導材料に変化す
ることが可能な粉末状試薬で、銀を主成分とする第一ジ
ャケットを充填し、得られたビレットを、正方形または
長方形の横断断面を有する単線ストランドに線引し、第
一多重線段階で、前記単線ストランドを断片に切断し、
正方形または長方形の断面の、銀を主成分とする第二ジ
ャケットを、得られた断片(troncon)で充填して、多
重線ビレットを作製し、今度は多重線ビレットを、正方
形または長方形の断面の多重線ストランドに線引し、少
なくとも一回実施される第二多重線段階で、前記多重線
ストランドを断片に切断し、正方形または長方形の断面
の、銀を主成分とする新規ジャケットを、得られた断片
で充填して、新規多重線ビレットを作製し、新規多重線
ビレットを、新規正方形または長方形の断面の多重線ス
トランドに線引し、新規多重線ストランドの成形を行
い、成形したストランドの熱処理を行う、銀を主成分と
するマトリックスのHTc超電導多重線ストランドのパ
ウダー・イン・チューブ型製造方法に関する。
【0013】本発明によれば、単線ストランドの各断片
の少なくとも一つの面を電気的に絶縁し、第一多重線段
階の間、正方形または長方形の断面の、銀を主成分とす
る第二ジャケットを、得られた断片で充填して、多重線
ビレットを作製する。
【0014】一製造形態では、電気的絶縁材料の層を、
単線ストランドの断片を絶縁すべき面に付着させる。
【0015】別の製造形態では、第一多重線段階の多重
線ビレットの作製時、ジャケット内に配置された単線ス
トランドの断片を絶縁すべき面の間に、電気的絶縁材料
を挿入する。
【0016】本発明による方法の別の特徴によれば、第
二多重線段階において、多重線ストランドの断片の面の
うちの少なくとも一つを絶縁し、正方形または長方形の
断面の、銀を主成分とする第二ジャケットを得られた断
片で充填して、新規多重線ビレットを作製する。
【0017】別の実施形態では、電気的絶縁材料の層
を、多重線ストランドの断片を絶縁すべき面に付着させ
る。
【0018】別の実施形態では、第二多重線段階の多重
線ビレットの作製時、ジャケット内に配置された多重線
ストランドの断片を絶縁すべき面の間に、電気的絶縁材
料を挿入する。
【0019】本発明は、全般的に正方形または長方形の
横断断面を有し、複数の超電導線を備え、各超電導線が
全般的に正方形または長方形の横断断面を有し、HTc
超電導セラミック製のコアを備え、前記HTc超電導セ
ラミック製のコアがAg外装で取り囲まれる、HTc超
電導多重線ストランドに関する。
【0020】本発明によれば、各超電導線は、Ag外装
の面のうちの少なくとも一つに、電気絶縁層を備える。
【0021】本発明の第一の長所は、各線の少なくとも
一つの面上に絶縁層が存在することにより線のより良い
デカップリング特性が得られることである。
【0022】本発明の別の長所は、本発明によりストラ
ンドの製造コストが低減されることである。
【0023】本発明の別の長所は、本発明により提供さ
れる方法を、既存の製造装置上で利用することができる
ことである。
【0024】本発明の他の長所および特徴は、添付の図
面を参照して行う以下の説明から明らかになろう。
【0025】
【発明の実施の形態】以下の説明では、本来電気的絶縁
材料、または本発明による方法において多重線ストラン
ドが受ける機械的処理および/または熱処理の後に絶縁
材料となる材料を、電気的絶縁材料と呼ぶことにする。
【0026】本発明による銀を主成分とするマトリック
スのHTc超電導多重線ストランドのパウダー・イン・
チューブ型製造方法は以下の段階を有する。
【0027】単線段階では、熱処理後、HTc超電導材
料に変化することが可能な粉末状試薬2で、銀を主成分
とするジャケット1を充填し、得られたビレット3を、
正方形または長方形の横断断面を有する単線ストランド
4に線引90し、第一多重線段階91、92では、前記
単線ストランドを断片に切断し、正方形または長方形の
断面の、銀を主成分とする第二ジャケット7を得られた
断片8、8’で充填91して、多重線ビレット6を作製
し、今度は多重線ビレット6を、正方形または長方形の
断面の多重線ストランド9に線引92し、少なくとも一
回実施される第二多重線段階93、99では、前記多重
線ストランド9を断片に切断し、正方形または長方形の
断面の、銀を主成分とする新規ジャケット11を得られ
た断片12、12’で充填93して、新規多重線ビレッ
ト10を作製し、今度は新規多重線ビレット10を、新
規正方形または長方形の断面の多重線ストランドに線引
99し、新規多重線ストランドの成形100を行い、成
形したストランドの熱処理101を行う。
【0028】成形段階100は、たとえば、導線を所望
の寸法にまで細くし、次に撚る段階である。熱処理段階
101は、たとえば、粉末の前駆体をHTc超電導セラ
ミックに変化させ、導線が受けた種々の機械的処理によ
る応力を解放することを目的とする。
【0029】本発明による方法は、単線ストランド4の
各断片8、8’の少なくとも一つの面15を電気的に絶
縁する追加の段階95、91’を導入し、第一多重線段
階91の間、正方形または長方形の断面の、銀を主成分
とする第二ジャケット7を得られた断片8、8’で充填
して、相互に部分的に絶縁された単線断片8、8’を有
する多重線ビレット6を作製する。
【0030】従って、得られた多重線ストランド9は、
電気的絶縁材料13、14を具備する少なくとも一つの
面15を各々がもつ複数の単線ストランドの断片8、
8’を有する。図に示す実施形態では、単線ストランド
4の一面15のみが絶縁されている。二つの断片8、
8’は、二つの断片8、8’の二つの隣接層が相互に絶
縁されるように配置される。
【0031】図1に示す実施例では、電気的絶縁材料1
3の層を、単線ストランド4の絶縁すべき面15に付着
95させる。任意の適切な薄膜付着方法を使用すること
ができる。
【0032】図2に示す実施例では、第一多重線段階の
多重線ビレット6の作製91時、ジャケット7内に配置
された単線ストランドの断片を絶縁すべき面15の間
に、電気的絶縁材料14を挿入91’する。絶縁材料
は、各単線層間に挿入されるプレートの形態とすること
ができる。
【0033】本方法の別の特徴は、第二多重線段階9
3、99において、多重線ストランド9の断片12、1
2’の面16のうちの少なくとも一つを絶縁93’、9
4し、次に、正方形または長方形の断面の、銀を主成分
とする二次ジャケット11を得られた断片12、12’
で充填して、新規多重線ビレット10を作製することに
より得られる。
【0034】従って、新規多重線ストランドは、電気的
絶縁材料17、18を具備する少なくとも一つの面16
を各々がもつ複数の多重線ストランドの断片12、1
2’を有する。
【0035】諸図に示す実施形態では、多重線ストラン
ド9の二つの隣接面16が絶縁される。従って断片1
2、12’は、各多重線断片がそれを取り囲む多重線断
片から絶縁されるように配置される。
【0036】図1に示す実施例では、電気的絶縁材料1
7の層を、多重線ストランド9の断片12’を絶縁すべ
き面16面に付着94させる。
【0037】図2に示す実施例では、第二多重線段階の
多重線ビレット10の作製93時、ジャケット11内に
配置された多重線ストランド9の断片12を絶縁すべき
面16の間に、電気的絶縁材料18を挿入93’する。
挿入される電気絶縁材料18の形態は、「L」字形以外
の形とすることができる。たとえば、挿入される電気絶
縁材料18は十字形を有することができ、共通の隅を有
する四つの多重線断片の絶縁を行うことができる。
【0038】前駆体を超電導相に変えるには酸素が存在
することが必要である。線のデカップリングと、HTc
超電導相への変化のための酸素透過性との間の最適な妥
協点を有するHTc超電導多重線ストランドを提供する
ことも、本発明の目的である。
【0039】この目的のため、本発明は、多重線ストラ
ンド9の四つの断片200のみを有する本発明による方
法を、単一の第二多重線段階に適用することを提案す
る。こうすることにより、断片200は、Ag製のジャ
ケットと接触する絶縁障壁のない表面を有しながら、相
互によく絶縁される。このジャケット11を通過して、
四つの多重線断片200への酸素の移動が行われる。ま
た、各線の一つの面にだけ絶縁障壁が配置されることか
ら、酸素は、絶縁障壁を具備しないAg製隔壁を通過し
て、各線の中心の前駆体に簡単に到達することができる
(図3を参照のこと)。
【0040】本発明は、全般的に正方形または長方形の
横断断面を有し、複数の超電導線を備え、各超電導線が
全般的に正方形または長方形の横断断面を有し、HTc
超電導セラミック製のコアを備え、前記HTc超電導セ
ラミック製のコアがAg外装で取り囲まれる、HTc超
電導多重線ストランドにも関する。
【0041】本発明によれば、各超電導線は、Ag外装
の面のうちの少なくとも一つに、電気絶縁層を備える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による方法の実施例の流れ図である。
【図2】本発明による方法の別の実施例の流れ図であ
る。
【図3】本発明による方法の別の実施例の流れ図であ
る。
【符号の説明】
1 ジャケット 2 粉末状試薬 3 ビレット 4 単線ストランド 6 多重線ビレット 7 第二ジャケット 8、8’、12、12’、200 断片 9 多重線ストランド 10 新規多重線ビレット 11 新規ジャケット 13、14 電気的絶縁材料 15、16 面 17、18 電気的絶縁材料 50 新規多重線ストランド 90 線引 91、92 第一多重線段階 91’ 95 絶縁する段階 93、99 第二多重線段階 93’ 挿入 94 付着 100 成形段階 101 熱処理段階
フロントページの続き (72)発明者 ドウニ・レガ フランス国、91090・リス、スクエア・ ドウ・ラ・ボース・4 (72)発明者 ペーター・フリードリツヒ・ヘルマン フランス国、91410・コルブース、アン パス・デ・フレール・1 (56)参考文献 特開 平8−335414(JP,A) 特開 平7−130231(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 13/00 H01B 12/10

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銀を主成分とするマトリックスのHTc
    超電導多重線ストランドのパウダー・イン・チューブ型
    製造方法であって、 単線段階で、熱処理後、HTc超電導材料に変化するこ
    とが可能な粉末状試薬(2)で、銀を主成分とする第一
    ジャケット(1)を充填し、 得られたビレット(3)を、正方形または長方形の横断
    断面を有する単線ストランド(4)に線引(90)し、 第一多重線段階(91、92)で、前記単線ストランド
    (4)を断片に切断し、正方形または長方形の断面の、
    銀を主成分とする第二ジャケット(7)を、得られた
    (8、8’)で充填して、多重線ビレット(6)を作
    製し、今度は多重線ビレット(6)を、正方形または長
    方形の断面の多重線ストランド(9)に線引(92)
    し、 少なくとも一回実施される第二多重線段階(93、9
    9)で、前記多重線ストランド(9)を断片に切断し、
    正方形または長方形の断面の、銀を主成分とする新規ジ
    ャケット(11)を、得られた断片(12、12’)で
    充填(93)して、新規多重線ビレット(10)を作製
    し、新規多重線ビレットを、新規正方形または長方形の
    断面の多重線ストランド(50)に線引(99)し、 新規多重線ストランド(50)の成形(100)を行
    い、 成形したストランドの熱処理(101)を行う方法であ
    って、 単線ストランド(4)の少なくとも一つの面(15)を
    電気的に絶縁(91’、95)し、 第一多重線段階(91、92)の間、正方形または長方
    形の断面の、銀を主成分とする第二ジャケット(7)を
    得られた断片(8、8’)で充填して、多重線ビレット
    (6)を作製することを特徴とする製造方法。
  2. 【請求項2】 電気的絶縁材料(13)の層を、単線ス
    トランド(4)の断片(8)を絶縁すべき面(15)に
    付着(95)させることを特徴とする請求項1に記載の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 第一多重線段階の多重線ビレット(6)
    の作製(91)時、ジャケット(7)内に配置された単
    線ストランド(4)の断片(8)を絶縁すべき面(1
    5)の間に、電気的絶縁材料(14)を挿入(91’)
    することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 第二多重線段階(93、99)におい
    て、多重線ストランド(9)の面のうちの少なくとも一
    つ(16)を絶縁(93’、94)し、 正方形または長方形の断面の、銀を主成分とする新規ジ
    ャケット(11)を得られた断片(12、12’)で充
    填(93)して、新規多重線ビレット(10)を作製す
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記
    載の製造方法。
  5. 【請求項5】 電気的絶縁材料(17)の層を、多重線
    ストランド(9)の断片(12’)を絶縁すべき面(1
    6)に付着(94)させることを特徴とする請求項4に
    記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 第二多重線段階の多重線ビレット(1
    0)の作製(93)時、ジャケット(11)内に配置さ
    れた多重線ストランド(9)の断片(12)を絶縁すべ
    き面(16)の間に、電気的絶縁材料(18)を挿入
    (93’)することを特徴とする請求項4または5に記
    載の製造方法。
JP10070588A 1997-03-20 1998-03-19 銀を主成分とするマトリックスのHTc超電導多重線ストランドのパウダー・イン・チューブ型製造方法 Expired - Fee Related JP2992501B2 (ja)

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