JP3305233B2 - 超伝導線材の接続方法 - Google Patents
超伝導線材の接続方法Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超伝導マグネット等
の超伝導線材の接続方法に関する。
の超伝導線材の接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超伝導線材の接合方法としては、
はんだ付、スポット溶接、かしめ接合などが用いられて
いる。しかしながら、はんだ付は簡便な方法であるが、
接続部の抵抗ははんだ及び接合部の長さに依存し、低い
電気抵抗値を得るのが困難である。また、スポット溶接
のような溶融接合では、接合時の熱影響によって超伝導
線が劣化する場合がある。さらに、また、かしめ接合等
の直接接合法では、インサート材を用いないため接合抵
抗を下げることができるが、安定化材である銅を削除
し、超伝導線同士を接続するため、超伝導状態が破壊さ
れた場合には安定化材が存在しないために電気抵抗が急
激に上昇し、超伝導線材を破損することがある。
はんだ付、スポット溶接、かしめ接合などが用いられて
いる。しかしながら、はんだ付は簡便な方法であるが、
接続部の抵抗ははんだ及び接合部の長さに依存し、低い
電気抵抗値を得るのが困難である。また、スポット溶接
のような溶融接合では、接合時の熱影響によって超伝導
線が劣化する場合がある。さらに、また、かしめ接合等
の直接接合法では、インサート材を用いないため接合抵
抗を下げることができるが、安定化材である銅を削除
し、超伝導線同士を接続するため、超伝導状態が破壊さ
れた場合には安定化材が存在しないために電気抵抗が急
激に上昇し、超伝導線材を破損することがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の超
伝導線材の接合方法、すなわち、はんだ付、スポット溶
接、かしめ接合などの接合方法におけるような不具合の
ない超伝導線材の接合方法を提供しようとするものであ
る。
伝導線材の接合方法、すなわち、はんだ付、スポット溶
接、かしめ接合などの接合方法におけるような不具合の
ない超伝導線材の接合方法を提供しようとするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は外部を安定化金
属で被覆した超伝導線材同士を接合するに当り、接合部
の被覆安定化金属表面の不純物を酸洗して除去した後、
接合部を重ね合せ、真空中で１００〜４００℃に加熱し
ながら安定化金属を含む超伝導線材が塑性変形する加圧
力を負荷して加圧接合することを特徴とする超伝導線材
の接合方法である。
属で被覆した超伝導線材同士を接合するに当り、接合部
の被覆安定化金属表面の不純物を酸洗して除去した後、
接合部を重ね合せ、真空中で１００〜４００℃に加熱し
ながら安定化金属を含む超伝導線材が塑性変形する加圧
力を負荷して加圧接合することを特徴とする超伝導線材
の接合方法である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の対象とする超伝導線材の
超伝導体としてはＮｂＴｉ（Ｎｂ−５０ａｔ％Ｔｉ）を
初め、Ｎｂ3 Ｇｅ（Ｎｂ−２５ａｔ％Ｇｅ），Ｎｂ3 Ｓ
ｎ（Ｎｂ−２５ａｔ％Ｓｎ），Ｖ3 Ｇａ（Ｖ−２５ａｔ
％Ｇａ），Ｎｂ3 Ａｌ（Ｎｂ−２５ａｔ％Ａｌ）などが
あげられ、超伝導線材を被覆する安定化材としてはＣｕ
を初め、Ａｌ，Ａｇなどがあげられる。安定化金属で被
覆した超伝導線材を接合する前に、接合部の安定化金属
の表面の不純物を除去するのは不純物が十分な複合を阻
害するからであって、安定化金属の種類如何によって生
成している不純物も様々であるので、不純物の除去に適
する酸を使用して除去する。なお、一般的に安定化金属
で被覆した超伝導線材の表面には、エナメルなどの絶縁
材が塗布されているので、安定化金属の酸洗の前に接合
部の絶縁材を機械的に除去しておくのがよい。
超伝導体としてはＮｂＴｉ（Ｎｂ−５０ａｔ％Ｔｉ）を
初め、Ｎｂ3 Ｇｅ（Ｎｂ−２５ａｔ％Ｇｅ），Ｎｂ3 Ｓ
ｎ（Ｎｂ−２５ａｔ％Ｓｎ），Ｖ3 Ｇａ（Ｖ−２５ａｔ
％Ｇａ），Ｎｂ3 Ａｌ（Ｎｂ−２５ａｔ％Ａｌ）などが
あげられ、超伝導線材を被覆する安定化材としてはＣｕ
を初め、Ａｌ，Ａｇなどがあげられる。安定化金属で被
覆した超伝導線材を接合する前に、接合部の安定化金属
の表面の不純物を除去するのは不純物が十分な複合を阻
害するからであって、安定化金属の種類如何によって生
成している不純物も様々であるので、不純物の除去に適
する酸を使用して除去する。なお、一般的に安定化金属
で被覆した超伝導線材の表面には、エナメルなどの絶縁
材が塗布されているので、安定化金属の酸洗の前に接合
部の絶縁材を機械的に除去しておくのがよい。
【０００６】接合に当っては、不純物を除去した部分の
安定化金属被覆超伝導線材同士を真空中（５×１０-4Ｔ
ｏｒｒ以下）で、１００〜４００℃に加熱しながら、安
定化金属を含む超伝導線材が塑性変形する加圧力を負荷
して加圧接合する。真空中で加圧するのは安定化金属表
面の酸化を防するためであり、加熱温度を上記のように
設定したのは１００℃未満では接合ができず、４００℃
を超える温度では超伝導線材の状態が劣化するからであ
る。
安定化金属被覆超伝導線材同士を真空中（５×１０-4Ｔ
ｏｒｒ以下）で、１００〜４００℃に加熱しながら、安
定化金属を含む超伝導線材が塑性変形する加圧力を負荷
して加圧接合する。真空中で加圧するのは安定化金属表
面の酸化を防するためであり、加熱温度を上記のように
設定したのは１００℃未満では接合ができず、４００℃
を超える温度では超伝導線材の状態が劣化するからであ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を、図１、図
２を参照しながら説明し、本発明の効果を明らかにす
る。図１は本発明の一実施例に係る接合方法の説明図、
図２は本発明の一実施例により接合した超伝導線材の接
合抵抗の測定効果を示す図表である。
２を参照しながら説明し、本発明の効果を明らかにす
る。図１は本発明の一実施例に係る接合方法の説明図、
図２は本発明の一実施例により接合した超伝導線材の接
合抵抗の測定効果を示す図表である。
【０００８】超伝導線として直径０．７ｍｍのＮｂ−Ｔ
ｉ（Ｎｂ−５０ａｔ％Ｔｉ）多芯線を用いて接合試験を
行った。あらかじめ、超伝導線表面のエナメル絶縁材を
機械的に除去した後、１０％硫酸水溶液中に先端部分２
０〜３０ｍｍを約１分間浸漬し、Ｃｕ安定化材表面の酸
化物及び不純物を除去し、接合用の超伝導線材１とし
た。これを図１に示すように、接合部を約２０ｍｍ重ね
合せて軟鋼ボックス製治具２中にセットし、真空雰囲気
（５×１０-4Ｔｏｒｒ以下）で、加熱温度：３００℃、
保持時間：６０ｍｉｎ、加圧力：１０ｋｇｆ／ｍｍ2 で
接合した。
ｉ（Ｎｂ−５０ａｔ％Ｔｉ）多芯線を用いて接合試験を
行った。あらかじめ、超伝導線表面のエナメル絶縁材を
機械的に除去した後、１０％硫酸水溶液中に先端部分２
０〜３０ｍｍを約１分間浸漬し、Ｃｕ安定化材表面の酸
化物及び不純物を除去し、接合用の超伝導線材１とし
た。これを図１に示すように、接合部を約２０ｍｍ重ね
合せて軟鋼ボックス製治具２中にセットし、真空雰囲気
（５×１０-4Ｔｏｒｒ以下）で、加熱温度：３００℃、
保持時間：６０ｍｉｎ、加圧力：１０ｋｇｆ／ｍｍ2 で
接合した。
【０００９】上記条件で接合を行った超伝導線材の接続
抵抗の測定結果を図２に示す。図２から明らかなよう
に、本発明接合方法によれば、はんだ接合に比べて３〜
４桁低い抵抗値となっており、その効果が極めて優れて
いることが判る。
抵抗の測定結果を図２に示す。図２から明らかなよう
に、本発明接合方法によれば、はんだ接合に比べて３〜
４桁低い抵抗値となっており、その効果が極めて優れて
いることが判る。
【００１０】以上、超伝導体としてＮｂ−Ｔｉを、安定
化金属としてＣｕを被覆した超伝導線材を接合する場合
について説明したが、他の安定化金属、超伝導体よりな
る超伝導線材を本発明方法により接合しても、ほぼ同様
の結果が得られた。
化金属としてＣｕを被覆した超伝導線材を接合する場合
について説明したが、他の安定化金属、超伝導体よりな
る超伝導線材を本発明方法により接合しても、ほぼ同様
の結果が得られた。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、表面に被覆された超伝
導線材の接合部の安定化金属の表面を酸洗することによ
り、表面の酸化物や油脂等の不純物を完全に除去し、接
合に適した活性な表面を得ることができ、そのため、接
合時の加熱温度を低く抑えることが可能となり、超伝導
線材の性能劣化を防止することができる。
導線材の接合部の安定化金属の表面を酸洗することによ
り、表面の酸化物や油脂等の不純物を完全に除去し、接
合に適した活性な表面を得ることができ、そのため、接
合時の加熱温度を低く抑えることが可能となり、超伝導
線材の性能劣化を防止することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る接合方法の説明図。
【図２】本発明の一実施例により接合した超伝導線材の
接続抵抗の測定結果を示す図表。
接続抵抗の測定結果を示す図表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 12/04 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/04 ＺＡＡ (56)参考文献 特開 昭58−194266（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−276886（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−202065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−55875（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163140（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01R 4/68 B23K 20/00 B23K 20/02 B23K 20/14 H01B 12/04
Claims (1)
- 【請求項１】 外部を安定化金属で被覆した超伝導線材
同士を接合するに当り、接合部の被覆安定化金属表面の
不純物を酸洗して除去した後、接合部を重ね合せ、真空
中で１００〜４００℃に加熱しながら安定化金属を含む
超伝導線材が塑性変形する加圧力を負荷して加圧接合す
ることを特徴とする超伝導線材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16845397A JP3305233B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 超伝導線材の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16845397A JP3305233B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 超伝導線材の接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1116618A JPH1116618A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3305233B2 true JP3305233B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=15868396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16845397A Expired - Fee Related JP3305233B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 超伝導線材の接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305233B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002056318A1 (fr) * | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Nippon Steel Corporation | Conducteur de faible resistance, son procede de production et composant electrique utilisant ce conducteur |
| CN100452250C (zh) * | 2001-01-16 | 2009-01-14 | 新日本制铁株式会社 | 低电阻导体及其制造方法和使用其的电子部件 |
| JP4744248B2 (ja) * | 2005-05-30 | 2011-08-10 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | Ｒｅ系酸化物超電導線材の接合方法 |
| JP5007841B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2012-08-22 | 住友電気工業株式会社 | 超電導線材の接続方法および接続装置 |
| CN102886615A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-01-23 | 苏州奔一机电有限公司 | 金属熔焊工艺 |
| JP5608842B1 (ja) * | 2013-05-28 | 2014-10-15 | 株式会社フジクラ | 線材接続装置、線材接続方法、及び接続構造体の製造方法 |
| US9685769B2 (en) | 2013-05-28 | 2017-06-20 | Fujikura Ltd. | Wire splicing device, wire splicing method, and method for manufacturing splice structure |
| KR101374212B1 (ko) * | 2013-08-16 | 2014-03-17 | 케이조인스(주) | ReBCO 고온 초전도 선재 접합 장치 및 이를 이용한 접합 방법 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP16845397A patent/JP3305233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1116618A (ja) | 1999-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020409 |
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