JP4489426B2 - テクスチュア化金属帯状体の製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、導電性を有し、テクスチュアを施された（以下本明細書では「テクスチュア化」と呼ぶ）基板上に金属層を電気めっきにより生成するテクスチュア化金属帯状体の製造方法に関する。

この種の方法は、例えば雑誌「Supercond. Sci. Technol.」１４（２００１）、第１２４〜１２９頁に記載されている。この公知の方法では、テクスチュア化金属帯状体の一面に非常に薄いテクスチュア層（１７０〜２５０ｎｍ）を備えている。この層は電気分解にて帯状体上に析出される。この層は、例えば超電導体の析出に用いられる。

テクスチュア化帯状体の他の製造方法が、例えば雑誌「Supercond. Sci. Technol.」１２（１９９９）、第６２４〜６３２頁により知られている。この公知の方法では、金属帯状体がテクスチュア部を備えている。その場合、ニッケルや銀又はこれらの金属を含む合金からなる帯状体のロール処理が再結晶化プロセスの開始のために次の焼きなましと関連して実施される。当業者においては、この帯状体はラビッツ（RABITS ＝ Rolling assisted biaxial texturing of substrates）と称されている。このRABITSは超電導体を製造するための基本材料を形成する。

更にドイツ特許出願公開第１９９４２８４９号明細書から、基板上に十分な厚みの金属帯状体を生成し、次いで基板から帯状体を分離する方法が公知である。

本発明の課題は、比較的安価に実施できるテクスチュア化帯状体の製造方法を提供することである。

この課題を解決するため、本発明によれば、金属層は、テクスチュア化帯状体を生成しつつに基板から分離される。

本発明方法の本質的な利点は、得られた母型を備え、導電性を持つテクスチュア化基板を製造した後、簡単な電気めっきプロセスとそれに続く母型又はテクスチュア化基板からの金属層の分離で、テクスチュア化金属帯状体を生成できることにある。該帯状体は超電導体を形成するため超電導材料層を被着するのに最適ものである。

本発明による方法では、導電性の保証に関し、種々の異なる態様で形成した基板を使用できる。非導電性材料に導電性表面処理を施した基板が好適である。それは、この方法では、例えば基板の製造にプラスチックが使えるからである。

しかし、金属基板も使用できる。この場合、基板を得るために単一の材料だけで済む利点がある。

テクスチュア化基板は種々異なる幾何学形状を持ち得る。例えば平板とできる。テクスチュア化基板として帯状体状基板を用いると特に好ましい。なぜなら、これはテクスチュア化金属帯状体の製造に特に適するからである。

本発明方法では、種々のテクスチュア化帯状体状基板を使用できる。帯状体状基板として、両軸方向（biaxial）にテクスチュア化された金属層を備え、テクスチュアを施されていない（以下本明細書では「非テクスチュア化」と呼ぶ）金属帯状体が好ましい。

更に、帯状体状基板として、次の焼きなましを伴うロール処理によってテクスチュア化された金属帯状体を使用できる。即ち、RABITS法で製造した金属基板も使える。

本発明の方法では、基板上に種々の金属からなる金属層を形成できる。ニッケル又はニッケル合金からなる金属層を被着するとよい。しかし特に好ましくは銀、銅、銀合金又は銅合金からなる金属層を被着する。なぜなら、後の交番磁界中での使用時、ニッケルとは異なり、常磁性に基づく損失による悪影響が生じないからである。

本発明の方法では、基板として、真直ぐに伸びた所定長さの帯状体を使用できる。該帯状体を金属層を形成すべく電気めっき装置を通過させ、続いて金属層をテクスチュア化帯状体として取り出す。しかし、特に好ましくは帯状体状基板として無端の帯状体状基板を用い、該無端の帯状体状基板を、電気めっき浴を通して金属層を形成しつつ案内し、それに続いて無端の帯状体状基板から金属層を引離す。この方法によれば、殆ど任意の長さのテクスチュア化金属帯状体を得ることができる。

無端の帯状体状基板には種々の処理を施すことができる。好ましくは、無端の帯状体状基板を、ローラを経て電気めっき浴を通して案内する。本発明による方法の好ましい他の実施形態においては、帯状体状基板をロールの外周上に配し、そのロールを電気めっき浴内に浸漬した状態で回転動作に移行させる。

本発明による方法の特に好ましい変形例では、非導電性領域を備えたテクスチュア化基板を用いる。この実施形態の利点は、金属層の電気めっきによる生成時、非導電性領域に金属層が生ぜず、後に超電導体を形成すべく超電導材料層を施す際に、他のステップを実施するまでもなく、超電導体用の幾何学的形状配置が既に与えられることにある。

本発明は、更に金属帯状体の製造装置に関する。その場合、無端の帯状体状基板用の駆動装置を電気めっき浴に、無端の帯状体状基板が電気めっき浴を通して該基板上に金属層を形成しながら走行するように設け、駆動装置に隣接して、無端の帯状体状基板から金属層を引離す装置を設ける。

本発明の更なる課題は、テクスチュア化金属帯状体を安価に製造できる製造装置を提供することである。

この課題は、無端の帯状体状基板がテクスチュア部を備えることで解決される。

この装置の特別な利点は、殆ど任意の長さを持つテクスチュア化金属帯状体を安価に製造できることにある。本発明による装置では、駆動装置は種々異なるものに構成できる。縦長の駆動装置を用いる場合、本発明により、駆動装置は少なくとも２つのローラを備え、該ローラの周りを無端の帯状体状基板が案内され、そのローラによって駆動される。更により小型の駆動装置を適用可能とするために、駆動装置がその外周に無端の帯状体状基板を支持する駆動ロールを備えるとよい。

更に本発明は、帯状体状のテクスチュア化金属基板を用いて電気めっきにより作られる帯状体であるテクスチュア化帯状体に関する。

更に本発明の課題は、簡単かつ安価に製造できるテクスチュア化帯状体を提供することである。

この課題は、帯状体が電気めっき工程で既に非テクスチュア領域を備えていることにより解決される。

超電導導体の製造を容易にすべく、電気めっきで作った帯状体に穴を設ける。

テクスチュア化帯状体は、ニッケル又はニッケル合金、銀、銅又は銀合金や銅合金から作るとよい。

更に本発明の範囲内で、テクスチュア化基板を用い、電気めっきにより作った金属、例えば銀又は銀合金からなる帯状体を、超電導導体形成用の超電導材料層のための支持体として使用できる。このような超電導導体は、銀又は銅からなる帯状体の場合、交番磁界中で適用しても悪影響が生じない。

本発明による方法の実施のために、例えばRABITS法によって作った、例えば金属からなるテクスチュア化基板が必要である。

図１は無端で帯状体状のテクスチュア化基板１を示す。この基板１が矢印３の方向に電気めっき浴２を通して走行する過程で帯状体状基板１上に電気めっきにてテクスチュア化された金属層４が徐々に生成する。無端の帯状体状基板１は、複数の方向転換ローラを有する駆動装置５で駆動される。図１は単一の方向転換ローラ６のみを示す。

駆動装置５に隣接して、テクスチュア化した無端の帯状体状基板１から金属層４を引離す引離し装置７を配置している。該装置７は引離しローラ８を備える。引離しローラ８の下流側に、金属層４用の図示しない引っ張り装置がある。図示の装置により、金属層４から殆ど任意の長さのテクスチュア化金属帯状体４ａを作成することができる。

図１の拡大部分図は、テクスチュア化した基板から金属層４ａ又はテクスチュア化金属帯状体４を分離する工程部分を示す。

ここでテクスチュア化金属帯状体４ａは、超電導導体を製造する工程において超電導材料、例えばYBa₂Cu₃O₇からなる層を支持する支持体として良く適したものである。

図２の実施例では、テクスチュア化した無端の帯状体状基板２０をロール２１上に配置している。ロール２１は簡略表示した電気めっき浴２２内に回転自在に配置している。ロール２１が回転動作をすると、電気めっき浴２２内に浸漬したロール２１の浸漬領域２３でテクスチュア化金属層２４が成長し始め、浮上領域２５でその最大厚さに達する。ここで金属層２４はテクスチュア化金属帯状体２４ａとして、ロール２１から引離し装置としての引離しローラ２６により引離される。

本発明の方法の一実施例を示す斜視図である。 帯状体製造装置の他の実施例を示す説明図である。

符号の説明

１、２０ 無端の帯状体状基板、２、２２ 電気めっき浴、４、２４ テクスチュア化金属層、４ａ、２４a テクスチュア化金属帯状体、５ 駆動装置、６、８、２６ ローラ、７ 引離し装置、２１ ロール、２３ 浸漬領域、２５ 浮上領域

Claims (18)

1. 導電性を有し、両軸方向にテクスチュアを施された基板（１）上に金属層（４）を電気めっきにて生成してテクスチュアを施された金属帯状体を製造する方法において、前記テクスチュアを施された金属帯状体（４ａ）を生成しつつ前記金属層（４）を前記基板（１）から分離することを特徴とする方法。
2. 非導電性材料に導電性表面処理を施した基板（１）を用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 金属からなる基板（１）を用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. テクスチュアを施された基板として帯状体状基板（１）を用いることを特徴とする請求項１から３の１つに記載の方法。
5. 帯状体状基板（１）として、両軸方向にテクスチュアを施された金属層を被着したテクスチュアを施されていない金属帯状体を用いることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 帯状体状基板（１）として、ロール処理と、それに続く焼きなましとによりテクスチュアを施された金属帯状体を用いることを特徴とする請求項４記載の方法。
7. ニッケル又はニッケル合金からなる金属層（４）を被着することを特徴とする請求項１から６の１つに記載の方法。
8. 銀又は銀合金からなる金属層（４）を被着することを特徴とする請求項１から６の１つに記載の方法。
9. 帯状体状基板として無端の帯状体状基板（１）を用い、該帯状体を、電気めっき浴を通して金属層（４）を形成しつつ案内し、次に無端の帯状体状基板（１）から金属層（４）を引離すことを特徴とする請求項４から８の１つに記載の方法。
10. 前記無端の帯状体状基板（１）を、ローラ（６）を経て電気めっき浴を通して案内することを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
11. 前記帯状体状基板をロール（２１）の外周に設け、前記ロール（２１）を電気めっき浴（２２）内に浸漬した状態で回転させることを特徴とする請求項９記載の方法。
12. テクスチュアを施されていない領域を有するテクスチュアを施された基板を用いることを特徴とする請求項１から１１の１つに記載の方法。
13. 電気めっき浴（２２）に無端の帯状体状基板用の駆動装置（２１）を、帯状体状基板が電気めっき浴（２２）を経て前記無端の帯状体状基板（２０）上に金属層（２２）を形成しながら走行するように設け、前記駆動装置（２１）に隣接して、前記無端の帯状体状基
    板（２０）から金属層（２４）を引離す引離し装置（２６）を設けた金属帯状体を製造する帯状体の製造装置において、無端の帯状体状基板（２０）が両軸方向のテクスチュア部を備えることを特徴とする装置。
14. 駆動装置（５）が少なくとも２つのローラ（５）を備え、該ローラの周りを無端の帯状体状基板が案内され、ローラで駆動されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. 駆動装置が、その外周に無端の帯状体状基板（２０）を支持する駆動ロール（２１）を備えることを特徴とする請求項１３記載の装置。
16. 導電性を有し、テクスチュアを施された基板（１）により電気めっき工程で作られたテクスチュアを有する金属帯状体が、電気めっき工程で直接にテクスチュアを施されていない領域を設けられたことを特徴とする帯状体。
17. ニッケル又はニッケル合金からなることを特徴とする請求項１６記載の帯状体。
18. 銀、銅、銀合金又は銅合金からなることを特徴とする請求項１６記載の帯状体。

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