JP4001996B2 - Superconducting precursor composite wire and method for producing superconducting composite wire - Google Patents
Superconducting precursor composite wire and method for producing superconducting composite wire Download PDFInfo
- Publication number
- JP4001996B2 JP4001996B2 JP07560098A JP7560098A JP4001996B2 JP 4001996 B2 JP4001996 B2 JP 4001996B2 JP 07560098 A JP07560098 A JP 07560098A JP 7560098 A JP7560098 A JP 7560098A JP 4001996 B2 JP4001996 B2 JP 4001996B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- layer
- wire
- composite wire
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交流損失の低減した酸化物超電導複合線材を得ることを可能とする酸化物超電導体の超電導前駆複合線材、および酸化物超電導複合線材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
酸化物超電導線、例えばＢｉ系超電導線やＹ系超電導線は、超電導物質生成時に必要な酸素透過性や、加工性、および超電導物質の配向性を確保するために、ＡｇまたはＡｇ合金からなるシースの中に超電導物質の原料粉を封入し、減面加工し、更に圧延加工を施すパウダーインチューブ法により作製されるのが一般的である。
【０００３】
このような方法で作製された超電導線を交流で使用する場合、マトリクス部の電気抵抗が小さいと、フィラメント同士が電磁気的に結合して閉回路を形成し、その変動磁場を遮蔽するように流れる電流によりジュール損失（交流損失の一種）が発生する。このジュール損失を低減する方法として、シース材料であるＡｇまたはＡｇ合金に、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔなどの元素を添加し、電気抵抗を増大させて、交流損失を低減する方法がある。
【０００４】
Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の貴金属を使う理由は、主として２つある。その一つは、これらの貴金属は、Ｂｉ系やＹ系の超電導物質とは反応し難く、超電導特性に悪影響を及ぼさないためである。もう一つは、これらの貴金属を添加した結果、形成されたＡｇ−Ａｕ合金やＡｇ−Ｐｄ合金は、加工性に優れており、通常のパウダーインチューブ法を適用することができるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、Ａｇ−Ａｕ合金などは需要が少ないため高価であり、これをマトリクス全体に用いたのでは、得られた線材全体が高価となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような状況に鑑みなされ、交流損失の低減した酸化物超電導複合線材を安価に作製することを可能とする酸化物超電導体の超電導前駆複合線材を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の他の目的は、交流損失の低減した酸化物超電導複合線材を安価に作製することを可能とする酸化物超電導複合線材の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明は、酸化物超電導体となり得る前駆物質からなるフィラメントの周囲にＡｕ層、Ｐｔ層、Ｐｄ層、Ｉｒ層およびＲｈ層からなる群から選ばれた少なくとも１種の金属層を設け、その外側にＡｇまたはＡｇ合金を配置したことを特徴とする酸化物超電導体の超電導前駆複合線材を提供する。
【０００８】
また、本発明は、酸化物超電導体となり得る前駆物質からなるフィラメントの周囲にＡｇまたはＡｇ合金の層を設け、その外側にＡｕ層、Ｐｔ層、Ｐｄ層、Ｉｒ層およびＲｈ層からなる群から選ばれた少なくとも１種の金属層を配置したことを特徴とする酸化物超電導体の超電導前駆複合線材を提供する。
【０００９】
上記金属層は、パイプで形成してもよいが、箔を巻いたり、蒸着、塗布、ディッピング等により形成してもよい。
更に、本発明は、酸化物超電導体となり得る前駆物質からなるフィラメントの周囲にＡｇまたはＡｇ合金の層を設けたものを複数本集合させると共に、この集合したフィラメント群の中に、Ａｕ製金属体、Ｐｔ製金属体、Ｐｄ製金属体、Ｉｒ製金属体およびＲｈ製金属体からなる群から選ばれた少なくとも１種の金属体を配置したことを特徴とする酸化物超電導体の超電導前駆複合線材を提供する。
【００１０】
金属体を配置する位置は、中心部が望ましいが、複数箇所に分散して配置してもよい。
更にまた、本発明は、上述の超電導前駆複合線材を熱処理することにより、前記前駆物質を酸化物超電導体にするとともに、前記Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属を拡散させて、高抵抗の合金層を形成することを特徴とする酸化物超電導複合線材の製造方法を提供する。
【００１１】
本発明に係る超電導前駆複合線材には、以下の３つの態様がある。
（１）フィラメントの周囲にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属の層を設け、その外側にＡｇまたはＡｇ合金を配置した構造。
【００１２】
（２）フィラメントの周囲にＡｇまたはＡｇ合金の層を設け、その外側にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属の層を配置した構造。
【００１３】
（３）周囲にＡｇまたはＡｇ合金の層を設けた複数のフィラメント群の中に、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた少なくとも１種の金属体を配置した構造。
【００１４】
上記（１）および（２）の構造の場合、金属層の厚さは、等価フィラメント径に対して、好ましくは０．０５ないし５％、より好ましくは０．０５〜３％であるのがよい。
【００１５】
金属層の厚さが上記の範囲であれば、熱処理後に得られる高抵抗層の厚さがフィラメント同士の電磁気的結合を遮断するのに十分な厚さとなると共に、コストアップを抑制することが出来る。
【００１６】
ここで、等価フィラメント径とは、フィラメントを完全な円形と仮定した場合の、その円の直径である。通常、フィラメントは加工により複雑な形状となるので、仕込みの段階からの加工度を考慮して、相似計算により等価フィラメント径を求める。
【００１７】
また、上記（３）の構造の場合、金属体の等価径は、超電導線のフィラメント部を除いた全マトリクス重量の１ないし２０重量％になるように定めることが好ましく、１〜１０％がより好ましい。
【００１８】
金属体の等価径が上記の範囲であれば、熱処理後に得られる高抵抗層がフィラメント同士の電磁気的結合を遮断するのに十分なものになるとともに、コストアップを抑制することが出来る。
【００１９】
ここで、等価径とは、金属体を完全な円形と仮定した場合の、その円の直径である。
なお、金属層および金属体は、単一種類の金属からなるものであってもよいが、複数種類の金属を積層したものであってもよい。
【００２０】
本発明で使用されるＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた金属は、いずれも熱処理によりＡｇとの間で高抵抗の合金を形成する金属である。例えば、Ａｕは、それ自体は低い抵抗を有するが、熱処理により高抵抗のＡｕ−Ａｇ合金を形成する。
【００２１】
以上説明した本発明の超電導前駆複合線材は、超電導物質生成のための熱処理に供されるが、その際、Ａｕ等又はＡｇが拡散し、その結果、フィラメントの周囲にＡｇ−Ａｕ合金等の高抵抗層が形成される。このように形成された高抵抗層により、交流損失を低減することが可能である。
【００２２】
また、本発明によれば、高抵抗層を形成するためのＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた金属は、複合ビレット組立時に入手容易な純金属の状態で用いるので、マトリクス全体に貴金属を合金化させたものを用いる場合に比べて原料コストを低減出来、かつ製造工程が簡略化される。またマトリクス全体をＡｇ−Ａｕ合金化する場合に比べ、Ａｕ等の使用量を少なくすることができ、この点でも、安価な製造が可能となる。
【００２３】
なお、上記（２）の場合には、当該超電導前駆複合線を更にＡｇまたはＡｇ合金ビュレット入れて線材化した場合は、Ａｕ等の金属層の内側と外側の両面にＡｇまたはＡｇ合金の層が存在するので、Ａｕ−Ａｇ等の合金層は両界面に形成されることになる。そのため、高抵抗の合金層が多量に超電導フィラメントを囲んだ、交流損失の小さい超電導複合線材を製造することが出来る、Ａｕ等を速やかに拡散できるという効果が得られる。
【００２４】
また、上記（３）の場合は、金属体として、線状、棒状のものを利用出来るので、製造し易いという利点がある。
次に、本願の他の発明は、超電導体となり得る前駆物質からなるフィラメントの周囲にＡｇまたはＡｇ合金の層を設けたものを複数本集合させると共に、この集合したフィラメント群の中に、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた少なくとも１種を含む合金からなる金属体を少なくとも１種配置したことを特徴とする超電導前駆複合線材である。
【００２５】
合金としては、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈを互いに合金化したものの他、それらとＡｇとの合金も利用出来る。
この超電導前駆複合線材も、熱処理することにより、前記前駆物質を超電導体にするとともに、前記Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた少なくとも１種を拡散させて、高抵抗の合金層を形成することで、交流損失の少ない超電導複合線材を製造出来る。
【００２６】
この発明においても、マトリクス全体をＡｇ−Ａｕ等の合金で形成する場合に比べて、Ａｕ等の使用量を低減して、コストダウンを図ることが出来る。但し、Ａｕ，Ｐｔ等を合金化する手間がかかる。しかし、線状、棒状の金属体を利用出来る点では製造し易い。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、種々の実施例を示す。
実施例１
Ｂｉ２２２３（Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10）からなる酸化物超電導原料粉末を、径１５ｍｍ、長さ５００ｍｍの棒状に圧粉したものを、０．１ｍｍ肉厚のＡｕシースで包んで、超電導コア部とした。これを、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに挿入し、径２ｍｍになるまで縮径し、複合多芯線用素線とした。この複合多芯線用素線の複数本を、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに嵌合し、更に縮径加工、圧延を行い、厚さ０．２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状に加工し、図１に示す断面構造を得た。
【００２８】
図１において、酸化物超電導原料粉末１がＡｕシース２で包まれており、更に純銀パイプ３に収容されて、複合多芯線用素線４が形成され、この複合多芯線用素線４が複数本、純銀パイプ５内に収容されて超電導前駆複合線材が構成されている。
【００２９】
その後、図１に示す断面構造の超電導前駆複合線材に、８２５℃で超電導生成熱処理を施すことにより、臨界電流密度２０ｋＡ／ｃｍ2 の超電導線を作製した。その際、Ａｕシース２のＡｕ原子は純銀パイプ３のＡｇ中に拡散し、その界面に厚さ１μｍのＡｇ−Ａｕ合金層を形成していた。
【００３０】
このようにして得た超電導線材の交流損失を、磁化法により外部印可磁界１０ｍＴで測定したところ、４．３Ｊ／ｍ3 であった。
また、純銀パイプの代わりにＡｇ−１０％Ａｕ合金パイプを用いて、後述する比較例２で製造した場合に比べて、原料費を約５０％低減することができた。
【００３１】
実施例２
Ｂｉ２２２３（Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10）からなる酸化物超電導原料粉末を、径１５ｍｍ、長さ５００ｍｍの棒状に圧粉したものを超電導コア部とした。これを、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに挿入し、径２ｍｍになるまで縮径し、複合多芯線用素線とした。この複合多芯線用素線の外側に０．１ｍｍの肉厚のＡｕシースを巻き付けたもの複数本を、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍのＡｇＭｇパイプに嵌合し、縮径加工、圧延を行い、厚さ０．２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状に加工し、図２に示す断面構造を得た。
【００３２】
図２において、酸化物超電導原料粉末１１が純銀パイプ１３で包まれており、更にＡｕシース１２に収容されて、複合多芯線用素線１４が形成され、この複合多芯線用素線１４が複数本、純銀パイプ１５内に収容されて超電導前駆複合線材が構成されている。
【００３３】
その後、図２に示す断面構造の超電導前駆複合線材に、８２５℃で超電導生成熱処理を行うことにより、臨界電流密度２０ｋＡ／ｃｍ2 の超電導線を作製した。その際、Ａｕシース１２のＡｕ原子は、純銀パイプ１３のＡｇ中および純銀パイプ１５のＡｇに拡散し、それぞれ厚さ１μｍのＡｇ−Ａｕ合金層を形成していた。
【００３４】
このようにして得た超電導線材の交流損失を、磁化法により外部印可磁界１０ｍＴで測定したところ、４．３Ｊ／ｍ3 であった。
実施例３
Ｂｉ２２２３（Ｂｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏ10）からなる酸化物超電導原料粉末を、径１５ｍｍ、長さ５００ｍｍの棒状に圧粉したものを超電導コア部とした。これを、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに挿入し、径２ｍｍになるまで縮径し、複合多芯線用素線とした。この複合多芯線用素線の複数本を、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに嵌合した。その際、中心部に径１ｍｍのＰｔ線を配置し、縮径加工、圧延を行い、厚さ０．２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状に加工し、図３に示す断面構造を得た。
【００３５】
図３において、酸化物超電導原料粉末２１が純銀パイプ２３で包まれて、複合多芯線用素線２４が形成され、この複合多芯線用素線２４が複数本、中心部にＰｔ線２６を配置した状態で、純銀パイプ２５内に収容されて超電導前駆複合線材が構成されている。
【００３６】
その後、図３に示す断面構造の超電導前駆複合線材に、８２５℃で超電導生成熱処理を行い、臨界電流密度２０ｋＡ／ｃｍ2 の超電導線を作製した。その際、複合多芯線用素線２４の周りのＰｔ線２２のＰｔ原子は、純銀パイプ２３のＡｇ中に拡散し、厚さ０．５μｍのＡｇ−Ｐｔ合金層を形成していた。
【００３７】
このようにして得た超電導線材の交流損失を、磁化法により外部印可磁界１０ｍＴで測定したところ、５．１Ｊ／ｍ3 であった。
比較例１
Ｂｉ２２２３酸化物超電導原料粉末をφ１５ｍｍ×Ｌ５００ｍｍの棒状に圧粉したものを超電導コア部とした。これを、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに挿入し、φ２ｍｍまで縮径し、複合多芯線用素線とした。これを、内径１６ｍｍ、外径２０ｍｍ、長さ５５０ｍｍの純銀パイプに嵌合し縮径加工、圧延を行い厚さ０．２ｍｍ、幅３ｍｍのテープ状に加工した。この後、８２５℃で超電導生成熱処理を行い、臨界電流密度２０ｋＡ／ｃｍ2 の超電導線を作製した。
【００３８】
この線材の交流損失を磁化法により外部印可磁界１０ｍＴで測定したところ、３６Ｊ／ｍ3 であった。
比較例２
比較例１において、純銀パイプの代わりにＡｇ−１０％Ａｕ合金パイプを用いた。
【００３９】
この線材の交流損失を磁化法により外部印可磁界１０ｍＴで測定したところ４．０Ｊ／ｍ3 であった。
実施例４
Ｐｔ線の代わりにＰｔ−Ａｇ合金線を用いたことを除いて、実施例３と同様の超電導線を作製した。このようにして得た超電導線材の交流損失を、磁化法により外部印可磁界１０ｍＴで測定したところ、比較例１，２よりも低い値が得られた。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の超電導前駆複合線材によれば、超電導物質生成のための熱処理において、Ａｕ等のＡｇ以外の金属がＡｇ中に拡散し、その結果、フィラメントの周囲にＡｇ−Ａｕ合金等の高抵抗層が形成されるので、この高抵抗層により、交流損失を低減することが可能である。
【００４１】
また、本発明の超電導前駆複合線材および超電導複合線材の製造方法によれば、高抵抗層を形成するためのＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、ＩｒおよびＲｈからなる群から選ばれた金属は、複合ビレット組立時に入手し易い純金属の状態で嵌合されるので、貴金属を合金化させたものを用いる場合に比べ、原料コストを低減出来ると共に、製造工程が簡略化される。更に、マトリクス全体を合金にする場合に比べて、Ａｕ等の高価な貴金属の量を少なくすることができ、その結果、安価な製造が可能となる。
【００４２】
Ａｕ等の合金からなる金属体を用いたものにあっても、マトリクス全体を合金化する場合に比べ、安価に製造できるという利点がある。更に、金属体を用いたものにあっては、取扱易い線状のものなどを用いることが出来、製造し易いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に係る超電導前駆複合線材を示す断面図。
【図２】実施例２に係る超電導前駆複合線材を示す断面図。
【図３】実施例３に係る超電導前駆複合線材を示す断面図。
【符号の説明】
１，１１，２１…酸化物超電導原料粉末
２，１２…Ａｕシース
３，５，１３，１５，２３，２５…純銀パイプ
４，１４，２４…複合多芯線用素線
２６…Ｐｔ線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an oxide superconductor superconducting precursor composite wire of which makes it possible to obtain a reduced oxide superconducting composite wire of AC loss, and a method of manufacturing the oxide superconducting composite wire.
[0002]
[Prior art]
An oxide superconducting wire, for example, a Bi-based superconducting wire or a Y-based superconducting wire, is a sheath made of Ag or an Ag alloy in order to ensure oxygen permeability, workability, and orientation of the superconducting material necessary for generating the superconducting material. The powder is generally produced by a powder-in-tube method in which a raw material powder of a superconducting material is encapsulated, surface-reduced, and further rolled.
[0003]
When the superconducting wire manufactured by such a method is used in an alternating current, if the electrical resistance of the matrix portion is small, the filaments are electromagnetically coupled to form a closed circuit and flow so as to shield the fluctuating magnetic field. Joule loss (a type of AC loss) is generated by the current. As a method of reducing the Joule loss, there is a method of adding an element such as Au, Pd, or Pt to Ag or an Ag alloy that is a sheath material to increase the electrical resistance, thereby reducing the AC loss.
[0004]
There are mainly two reasons for using noble metals such as Au, Pd, and Pt. One of them is that these noble metals hardly react with Bi-based and Y-based superconducting materials and do not adversely affect the superconducting properties. The other is that, as a result of adding these noble metals, the formed Ag—Au alloy or Ag—Pd alloy is excellent in workability, and a normal powder-in-tube method can be applied.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, Ag—Au alloy or the like is expensive because it is less in demand, and if it is used for the entire matrix, the entire obtained wire becomes expensive.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a superconducting precursor composite wire of an oxide superconductor capable of producing an oxide superconducting composite wire with reduced AC loss at low cost.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a method for producing an oxide superconducting composite wire that makes it possible to produce an oxide superconducting composite wire with reduced AC loss at low cost.
In order to solve the above problems, the present invention provides at least one selected from the group consisting of an Au layer, a Pt layer, a Pd layer, an Ir layer, and a Rh layer around a filament made of a precursor that can be an oxide superconductor. Provided is a superconducting precursor composite wire of an oxide superconductor characterized in that a metal layer is provided and Ag or an Ag alloy is disposed on the outside thereof .
[0008]
Further, the present invention provides an Ag or Ag alloy layer around a filament made of a precursor that can be an oxide superconductor, and a group consisting of an Au layer, a Pt layer, a Pd layer, an Ir layer, and an Rh layer on the outside thereof. Provided is a superconducting precursor composite wire of an oxide superconductor , wherein at least one selected metal layer is disposed.
[0009]
The metal layer may be formed by a pipe, but may be formed by winding a foil, vapor deposition, coating, dipping, or the like.
Furthermore, the present invention collects a plurality of Ag or Ag alloy layers around a filament made of a precursor that can be an oxide superconductor, and an Au metal body in the assembled filament group. A superconducting precursor composite wire of an oxide superconductor , comprising at least one metal body selected from the group consisting of a metal body made of Pt, a metal body made of Pt, a metal body made of Ir, and a metal body made of Rh I will provide a.
[0010]
The position where the metal body is disposed is preferably the central portion, but may be dispersed and disposed at a plurality of locations.
Furthermore, the present invention is to heat-treat the above-described superconducting precursor composite wire so that the precursor becomes an oxide superconductor, and at least one selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir and Rh. Disclosed is a method for producing an oxide superconducting composite wire, characterized in that a high resistance alloy layer is formed by diffusing seed metals.
[0011]
The superconducting precursor composite wire according to the present invention has the following three aspects.
(1) A structure in which at least one metal layer selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir, and Rh is provided around the filament, and Ag or an Ag alloy is disposed on the outside thereof.
[0012]
(2) A structure in which a layer of Ag or an Ag alloy is provided around the filament, and at least one metal layer selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir, and Rh is disposed on the outside thereof.
[0013]
(3) A structure in which at least one metal body selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir, and Rh is arranged in a plurality of filament groups each provided with an Ag or Ag alloy layer around it.
[0014]
In the case of the structures (1) and (2) above, the thickness of the metal layer is preferably 0.05 to 5%, more preferably 0.05 to 3% with respect to the equivalent filament diameter. .
[0015]
When the thickness of the metal layer is in the above range, the thickness of the high resistance layer obtained after the heat treatment is sufficient to block the electromagnetic coupling between the filaments, and the cost increase can be suppressed. .
[0016]
Here, the equivalent filament diameter is the diameter of the circle when the filament is assumed to be a perfect circle. Usually, since the filament has a complicated shape by processing, the equivalent filament diameter is obtained by similarity calculation in consideration of the degree of processing from the stage of preparation.
[0017]
In the case of the structure (3), the equivalent diameter of the metal body is preferably set to be 1 to 20% by weight of the total matrix weight excluding the filament part of the superconducting wire, and more preferably 1 to 10%. preferable.
[0018]
When the equivalent diameter of the metal body is in the above range, the high resistance layer obtained after the heat treatment is sufficient to cut off the electromagnetic coupling between the filaments, and the cost increase can be suppressed.
[0019]
Here, the equivalent diameter is the diameter of the circle when the metal body is assumed to be a perfect circle.
The metal layer and the metal body may be made of a single type of metal or may be a laminate of a plurality of types of metals.
[0020]
Any metal selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir, and Rh used in the present invention is a metal that forms a high resistance alloy with Ag by heat treatment. For example, Au itself has a low resistance, but forms a high resistance Au-Ag alloy by heat treatment.
[0021]
The superconducting precursor composite wire of the present invention described above is subjected to a heat treatment for generating a superconducting substance. At that time, Au or the like or Ag diffuses, and as a result, a high Ag-Au alloy or the like around the filament. A resistance layer is formed. AC loss can be reduced by the high resistance layer thus formed.
[0022]
Further, according to the present invention, the metal selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir and Rh for forming the high resistance layer is used in a pure metal state that is easily available at the time of assembling the composite billet. The raw material cost can be reduced and the manufacturing process can be simplified as compared with the case where the entire matrix is alloyed with a noble metal. In addition, compared to the case where the entire matrix is made of an Ag—Au alloy, the amount of Au or the like used can be reduced, and in this respect also, inexpensive manufacturing is possible.
[0023]
In the case of (2) above, when the superconducting precursor composite wire is further made into a wire by putting an Ag or Ag alloy burette, Ag or Ag alloy layers are formed on both the inside and outside of the metal layer such as Au. Since it exists, alloy layers, such as Au-Ag, will be formed in both interfaces. Therefore, an effect of being able to manufacture a superconducting composite wire with a small AC loss, in which a high resistance alloy layer surrounds a large amount of superconducting filaments, and to rapidly diffuse Au or the like can be obtained.
[0024]
In the case of (3), a linear or rod-like metal body can be used, so that there is an advantage that it is easy to manufacture.
Next, another invention of the present application is to collect a plurality of Ag or Ag alloy layers around a filament made of a precursor that can be a superconductor, and Au, A superconducting precursor composite wire characterized by arranging at least one metal body made of an alloy containing at least one selected from the group consisting of Pt, Pd, Ir and Rh.
[0025]
As an alloy, besides Au, Pt, Pd, Ir, and Rh alloyed with each other, an alloy of them with Ag can also be used.
This superconducting precursor composite wire is also heat-treated to make the precursor a superconductor and to diffuse at least one selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir, and Rh, and thereby having high resistance. By forming the alloy layer, a superconducting composite wire with little AC loss can be manufactured.
[0026]
Also in this invention, compared with the case where the whole matrix is formed of an alloy such as Ag—Au, the amount of Au used can be reduced and the cost can be reduced. However, it takes time to alloy Au, Pt and the like. However, it is easy to manufacture in that a linear or rod-shaped metal body can be used.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, various examples will be shown as embodiments of the present invention.
Example 1
An oxide superconducting raw material powder made of Bi2223 (Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10 ) is compacted into a rod shape having a diameter of 15 mm and a length of 500 mm, wrapped in a 0.1 mm thick Au sheath, and superconducting The core part. This was inserted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm, and the diameter was reduced to a diameter of 2 mm to obtain a composite multicore wire. A plurality of the composite multi-core wires are fitted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm and a length of 550 mm, and further subjected to diameter reduction processing and rolling to form a tape having a thickness of 0.2 mm and a width of 3 mm. The cross-sectional structure shown in FIG. 1 was obtained.
[0028]
In FIG. 1, the oxide superconducting
[0029]
Thereafter, a superconducting wire having a critical current density of 20 kA / cm 2 was produced by subjecting the superconducting precursor composite wire having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 to a superconducting heat treatment at 825 ° C. At that time, Au atoms in the Au sheath 2 diffused into Ag of the
[0030]
The AC loss of the superconducting wire thus obtained was measured with an external applied magnetic field of 10 mT by the magnetization method, and found to be 4.3 J / m 3 .
Moreover, the raw material cost was able to be reduced about 50% compared with the case where it manufactured by the comparative example 2 mentioned later using an Ag-10% Au alloy pipe instead of a pure silver pipe.
[0031]
Example 2
A superconducting core portion was prepared by compacting oxide superconducting raw material powder made of Bi2223 (Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10 ) into a rod shape having a diameter of 15 mm and a length of 500 mm. This was inserted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm, and the diameter was reduced to a diameter of 2 mm to obtain a composite multicore wire. A plurality of 0.1 mm thick Au sheaths wound around the composite multi-core wire are fitted into an AgMg pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm, diameter reduction processing, rolling And processed into a tape shape having a thickness of 0.2 mm and a width of 3 mm to obtain a cross-sectional structure shown in FIG.
[0032]
In FIG. 2, the oxide superconducting
[0033]
Thereafter, a superconducting wire having a critical current density of 20 kA / cm 2 was produced by performing superconducting heat treatment at 825 ° C. on the superconducting precursor composite wire having the cross-sectional structure shown in FIG. At that time, Au atoms in the
[0034]
The AC loss of the superconducting wire thus obtained was measured with an external applied magnetic field of 10 mT by the magnetization method, and found to be 4.3 J / m 3 .
Example 3
A superconducting core portion was prepared by compacting oxide superconducting raw material powder made of Bi2223 (Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10 ) into a rod shape having a diameter of 15 mm and a length of 500 mm. This was inserted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm, and the diameter was reduced to a diameter of 2 mm to obtain a composite multicore wire. Plural pieces of the composite multicore wire were fitted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm. At that time, a Pt wire having a diameter of 1 mm was disposed at the center, and diameter reduction processing and rolling were performed to form a tape having a thickness of 0.2 mm and a width of 3 mm to obtain a cross-sectional structure shown in FIG.
[0035]
In FIG. 3, the oxide superconducting
[0036]
Thereafter, the superconducting precursor composite wire having the cross-sectional structure shown in FIG. 3 was subjected to a superconducting heat treatment at 825 ° C. to produce a superconducting wire having a critical current density of 20 kA / cm 2 . At that time, the Pt atoms of the Pt wire 22 around the composite
[0037]
The AC loss of the superconducting wire thus obtained was measured with an external applied magnetic field of 10 mT by the magnetization method, and found to be 5.1 J / m 3 .
Comparative Example 1
A superconducting core was prepared by compacting Bi2223 oxide superconducting raw material powder into a rod shape of φ15 mm × L500 mm. This was inserted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm, and the diameter was reduced to φ2 mm to obtain a composite multicore wire. This was fitted into a pure silver pipe having an inner diameter of 16 mm, an outer diameter of 20 mm, and a length of 550 mm, and reduced in diameter and rolled to form a tape having a thickness of 0.2 mm and a width of 3 mm. Thereafter, a superconducting heat treatment was performed at 825 ° C. to produce a superconducting wire having a critical current density of 20 kA / cm 2 .
[0038]
The AC loss of this wire was measured with an external applied magnetic field of 10 mT by the magnetization method, and found to be 36 J / m 3 .
Comparative Example 2
In Comparative Example 1, an Ag-10% Au alloy pipe was used instead of the pure silver pipe.
[0039]
The AC loss of this wire was measured with an external applied magnetic field of 10 mT by the magnetization method and found to be 4.0 J / m 3 .
Example 4
A superconducting wire similar to that of Example 3 was produced except that a Pt—Ag alloy wire was used instead of the Pt wire. When the AC loss of the superconducting wire thus obtained was measured with an external applied magnetic field of 10 mT by the magnetization method, a value lower than those of Comparative Examples 1 and 2 was obtained.
[0040]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the superconducting precursor composite wire of the present invention, in the heat treatment for generating the superconducting material, metals other than Ag such as Au diffuse into Ag, and as a result, Ag around the filaments. Since a high resistance layer such as an Au alloy is formed, AC loss can be reduced by this high resistance layer.
[0041]
Further, according to the superconducting precursor composite wire and the method of manufacturing a superconducting composite wire of the present invention, the metal selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ir and Rh for forming the high resistance layer is a composite billet assembly. Since fitting is performed in a state of pure metal that is easily available, raw material costs can be reduced and the manufacturing process is simplified as compared with the case of using a precious metal alloyed. Furthermore, the amount of expensive noble metal such as Au can be reduced as compared with the case where the entire matrix is made of an alloy, and as a result, inexpensive manufacturing becomes possible.
[0042]
Even in the case of using a metal body made of an alloy such as Au, there is an advantage that it can be manufactured at a lower cost than when the entire matrix is alloyed. Furthermore, in the thing using a metal body, the linear thing etc. which are easy to handle can be used, and there exists an advantage that it is easy to manufacture.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view showing a superconducting precursor composite wire according to Example 1. FIG.
2 is a cross-sectional view showing a superconducting precursor composite wire according to Example 2. FIG.
3 is a cross-sectional view showing a superconducting precursor composite wire according to Example 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07560098A JP4001996B2 (en) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | Superconducting precursor composite wire and method for producing superconducting composite wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07560098A JP4001996B2 (en) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | Superconducting precursor composite wire and method for producing superconducting composite wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273469A JPH11273469A (en) | 1999-10-08 |
| JP4001996B2 true JP4001996B2 (en) | 2007-10-31 |
Family
ID=13580868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07560098A Expired - Fee Related JP4001996B2 (en) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | Superconducting precursor composite wire and method for producing superconducting composite wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4001996B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60042732D1 (en) * | 1999-11-08 | 2009-09-24 | Sumitomo Electric Industries | HIGH TEMPERATURE OXIDE SUPERCONDITIONER WIRE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. |
| JPWO2004081953A1 (en) * | 2003-03-12 | 2006-06-15 | 関西ティー・エル・オー株式会社 | Manufacturing method of high-temperature superconducting wire |
| JP2006260854A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Manufacturing method of superconductive wire rod |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP07560098A patent/JP4001996B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11273469A (en) | 1999-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0054421B1 (en) | Method of manufacture of multifilamentary intermetallic superconductors | |
| JPH02276111A (en) | Compound superconductor and its manufacture | |
| JP4001996B2 (en) | Superconducting precursor composite wire and method for producing superconducting composite wire | |
| US20040157746A1 (en) | Oxide high-temperature superconducting wire and method of producing the same | |
| JP3885358B2 (en) | Oxide high-temperature superconducting wire and method for producing the same | |
| CA2033325C (en) | Superconducting wire and method of manufacturing the same | |
| US4153986A (en) | Method for producing composite superconductors | |
| US3996662A (en) | Method for the manufacture of a superconductor having an intermetallic two element compound | |
| JPS602728B2 (en) | Method for manufacturing compound composite superconductor | |
| JP2719155B2 (en) | Superconducting stranded wire manufacturing method | |
| JP3095399B2 (en) | Method for manufacturing compound superconducting conductor | |
| JP2878390B2 (en) | Method of manufacturing Nb (3) Sn superconducting wire for superconducting generator | |
| JP3045517B2 (en) | Compound based superconducting stranded wire and method for producing the same | |
| JPH0146963B2 (en) | ||
| JP2854596B2 (en) | Compound superconducting conductor and method for producing the same | |
| JP2000036221A (en) | Compression molded conductor of oxide superconductor and manufacture thereof | |
| JPH04298914A (en) | Compound superconductor | |
| JPH03257715A (en) | Oxide superconductive wire rod and manufacture thereof | |
| JP2599138B2 (en) | Method for producing oxide-based superconducting wire | |
| JPH087681A (en) | A3b type compound superconductive wire rod and manufacture thereof | |
| JP2845905B2 (en) | Compound conducting wire for alternating current | |
| JPS604573B2 (en) | Manufacturing method of compound hollow superconducting magnet | |
| JPH0337914A (en) | Superconductive fiber material | |
| JPS5933653B2 (en) | Method for producing stabilized superconductor | |
| JPH0554741A (en) | Manufacture of compound superconducting wire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040301 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060613 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060804 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070724 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070816 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130824 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |