JP5775810B2 - Manufacturing method of oxide superconducting wire - Google Patents

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Description

本発明は、酸化物超電導線材及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an oxide superconducting wire and a method for producing the same.

Re−123系酸化物超電導体(ReBaCu7−X:ReはYを含む希土類元素)は、液体窒素温度で超電導性を示し、電流損失が低いため、これを線材に加工して電力供給用の超電導導体あるいは超電導コイルを製造することがなされている。この酸化物超電導体を線材に加工した構造の一例として、金属テープの基材上に中間層を介し酸化物超電導層を形成した酸化物超電導線材が提供されている。 The Re-123 oxide superconductor (ReBa 2 Cu 3 O 7-X : Re is a rare earth element including Y) exhibits superconductivity at a liquid nitrogen temperature and has a low current loss. A superconducting conductor or a superconducting coil for supplying power has been manufactured. As an example of a structure obtained by processing this oxide superconductor into a wire, an oxide superconducting wire in which an oxide superconducting layer is formed on a base material of a metal tape via an intermediate layer is provided.

前記金属テープの基材は現状ではハステロイ(登録商標)と称されるNi合金製のテープ状基材が適用されており、高強度かつ柔軟性に優れた基材が提供されている。
前記中間層は金属製の基材と酸化物超電導層との間に介在されるバッファー層として機能する結晶性セラミックス薄膜が用いられており、IBAD法(イオンビームアシスト蒸着法)と称される結晶配向技術を用いた成膜法により金属製の基材上に2軸配向させた結晶配向性の良好な中間層が形成されている。この中間層の上には、キャップ層と称される中間薄膜が形成され、結晶配向性に優れるとともに、中間層や基材側からの不純物拡散を防止する目的で積層されている。
前記酸化物超電導層はReBaCu7−Xに代表される酸化物超電導体からなるセラミックス薄膜として積層され、酸化物超電導層の上には主にAgからなる保護層が酸化物超電導層を水分から保護するなどの目的で設けられている。また、保護層上に、Cuからなる安定化金属層が積層され、酸化物超電導層が外乱を受けて常電導状態に転移した場合に電流のバイパスとなるように構成され、安定化金属層の上に絶縁層が設けられ、酸化物超電導線材が構成されている。
At present, a tape-shaped substrate made of Ni alloy called Hastelloy (registered trademark) is applied to the metal tape substrate, and a substrate having high strength and excellent flexibility is provided.
The intermediate layer uses a crystalline ceramic thin film that functions as a buffer layer interposed between a metal substrate and an oxide superconducting layer, and is a crystal called an IBAD method (ion beam assisted deposition method). An intermediate layer having a good crystal orientation is formed by biaxial orientation on a metal substrate by a film forming method using an orientation technique. An intermediate thin film called a cap layer is formed on the intermediate layer, and is laminated for the purpose of excellent crystal orientation and preventing impurity diffusion from the intermediate layer or the substrate side.
The oxide superconducting layer is laminated as a ceramic thin film made of an oxide superconductor typified by ReBa 2 Cu 3 O 7-X , and a protective layer mainly made of Ag is formed on the oxide superconducting layer. It is provided for the purpose of protecting the water from moisture. In addition, a stabilizing metal layer made of Cu is laminated on the protective layer, and the oxide superconducting layer is configured to be a current bypass when the oxide superconducting layer receives a disturbance and transitions to a normal conducting state. An insulating layer is provided on the oxide superconducting wire.

Re−123系酸化物超電導体の中でもY系などの酸化物超電導体は多湿環境に曝されると水分の影響を受けて結晶構造が乱れ、超電導特性が劣化することが知られている。従って酸化物超電導層を水分から保護する必要があり、このためにAgの保護層(安定化層)などが形成されている。
例えば、特許文献1に記載されるように酸化物超電導層にめっきする構造や、特許文献2に記載されるように超電導テープと安定化材テープをハンダで挟んで重ね合わせた複合化材を加熱・加圧ロールによって加圧して製造する方法がある。
Among Re-123 oxide superconductors, it is known that oxide superconductors such as Y-based oxides are affected by moisture to disturb the crystal structure and deteriorate the superconducting properties when exposed to a humid environment. Therefore, it is necessary to protect the oxide superconducting layer from moisture, and for this purpose, an Ag protective layer (stabilizing layer) or the like is formed.
For example, a structure in which an oxide superconducting layer is plated as described in Patent Document 1 or a composite material in which a superconducting tape and a stabilizer tape are sandwiched between solders as described in Patent Document 2 is heated. There is a method of manufacturing by pressing with a pressure roll.

特開2007−080780号公報JP 2007-080780 A 特開2009−048987号公報JP 2009-048987 A

しかし、めっき処理をする構造ではめっき部に欠陥があるとこの部分から水分が超電導層に侵入するので、多湿環境下では超電導特性が劣化するおそれがある。また、ハンダを重ねて製造する構造では、側面に充分な安定化層が形成されないため、水分が側面より超電導層に侵入するので、多湿環境下では超電導特性が劣化するおそれがある。   However, in the structure where the plating process is performed, if there is a defect in the plated portion, moisture enters the superconducting layer from this portion, so that the superconducting characteristics may be deteriorated in a humid environment. Further, in the structure manufactured by stacking solder, since a sufficient stabilization layer is not formed on the side surface, moisture enters the superconducting layer from the side surface, so that the superconducting characteristics may deteriorate in a humid environment.

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みなされたものであり、酸化物超電導積層体を折り曲げた安定化層により酸化物超電導層を包み込む構造として、水分の影響による酸化物超電導層の劣化を無くした酸化物超電導導体とその製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and the oxide superconducting layer is deteriorated due to the influence of moisture as a structure in which the oxide superconducting layer is wrapped by a stabilization layer obtained by bending the oxide superconducting laminate. It is an object to provide an oxide superconducting conductor and a manufacturing method thereof.

本発明の請求項1に係る酸化物超電導線材の製造方法は、テープ状の基材と中間層と酸化物超電導層と導電性の保護層をこの順に積層してなる酸化物超電導積層体が、該酸化物超電導積層体の保護層から基材まで積層された一側面を残して周面を覆う横断面コ字状のテープ状安定化層と、前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内で前記酸化物超電導積層体の一側面側に位置するともに前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法に対応する径寸法を有して前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出した前記テープ状安定化層の延出端部どうしに接合された安定化材細線と、により囲まれて密閉されてなり、前記テープ状安定化層の延出端部と、前記安定化材細線とがハンダにより接合されてなる酸化物超電導線材を製造する方法であって、前記テープ状安定化層により前記酸化物超電導積層体の一側面を残して周面を横断面コ字状に覆う工程と、前記安定化材細線を前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内に挿入する工程と、前記テープ状安定化層の延出端部と安定化材細線とを加熱・加圧により接合する工程とを有し、挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より大きく設定されてなることを特徴とする。
本発明の請求項2に係る酸化物超電導線材の製造方法は、テープ状の基材と中間層と酸化物超電導層と導電性の保護層をこの順に積層してなる酸化物超電導積層体が、該酸化物超電導積層体の保護層から基材まで積層された一側面を残して周面を覆う横断面コ字状のテープ状安定化層と、前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内で前記酸化物超電導積層体の一側面側に位置するともに前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法に対応する径寸法を有して前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出した前記テープ状安定化層の延出端部どうしに接合された安定化材細線と、により囲まれて密閉されてなり、前記テープ状安定化層の延出端部と、前記安定化材細線とがレーザ溶接部により接合されてなる酸化物超電導線材を製造する方法であって、前記テープ状安定化層により前記酸化物超電導積層体の一側面を残して周面を横断面コ字状に覆う工程と、前記安定化材細線を前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内に挿入する工程と、前記テープ状安定化層の延出端部と安定化材細線とをレーザ溶接により接合する工程とを有し、挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より小さく設定されてなることを特徴とする


The method of manufacturing an oxide superconducting wire according to claim 1 of the present invention includes an oxide superconducting laminate formed by laminating a tape-like base material, an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a conductive protective layer in this order. A tape-shaped stabilization layer having a U-shaped cross section covering the peripheral surface leaving one side surface laminated from the protective layer to the substrate of the oxide superconducting laminate, and protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate In the extended end portion of each of the tape-shaped stabilization layers, the oxide superconducting laminate is positioned on one side surface and has a diameter corresponding to the height direction of the oxide superconducting laminate in the stacking direction. said oxide superconducting laminate the tape-shaped stabilizing layer bonded to the extending end portion to each other in a stabilizing material thin wire protruding outward in the width direction of Ri Na is sealed is surrounded by, the tape-shaped stabilizer The extended end of the layer and the stabilizer thin wire are joined by solder A method of manufacturing the oxide superconducting wire, wherein the tape-shaped stabilizing layer covers a peripheral surface in a U-shaped cross section leaving one side of the oxide superconducting laminate, and the stabilization Inserting a thin wire into the extended end of each tape-shaped stabilization layer protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate, and the extending end of the tape-shaped stabilization layer and the stabilizing material And a step of joining the thin wire by heating and pressing, wherein the diameter of the stabilizing material thin wire to be inserted is set to be larger than the height in the stacking direction of the oxide superconducting laminate. .
In the method for producing an oxide superconducting wire according to claim 2 of the present invention, an oxide superconducting laminate formed by laminating a tape-like base material, an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a conductive protective layer in this order, A tape-shaped stabilization layer having a U-shaped cross section covering the peripheral surface leaving one side surface laminated from the protective layer to the substrate of the oxide superconducting laminate, and protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate In the extended end portion of each of the tape-shaped stabilization layers, the oxide superconducting laminate is positioned on one side surface and has a diameter corresponding to the height direction of the oxide superconducting laminate in the stacking direction. said oxide superconducting laminate the tape-shaped stabilizing layer bonded to the extending end portion to each other in a stabilizing material thin wire protruding outward in the width direction of Ri Na is sealed is surrounded by, the tape-shaped stabilizer The extended end of the layer and the stabilizing wire are A method of manufacturing a bonded oxide superconducting wire, the step of covering the circumferential surface in a U-shaped cross section leaving one side of the oxide superconducting laminate with the tape-shaped stabilization layer, and the stabilization Inserting a chemical thin wire into the extending end of each tape-shaped stabilizing layer protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate, and stabilizing the extending end of the tape-shaped stabilizing layer A step of joining the thin metal wires by laser welding, wherein the diameter of the inserted thin wire for stabilizing material is set to be smaller than the height in the stacking direction of the oxide superconducting laminate .


本発明の酸化物超電導線材においては、テープ状の基材と中間層と酸化物超電導層と導電性の保護層をこの順に積層してなる酸化物超電導積層体が、該酸化物超電導積層体の保護層から基材まで積層された一側面を残して周面を覆う横断面コ字状のテープ状安定化層と、前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内で前記酸化物超電導積層体の一側面側に位置するともに前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法に対応する径寸法を有して前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出した前記テープ状安定化層の延出端部どうしに接合された安定化材細線と、により囲まれて密閉されてなるものであり、この酸化物超電導線材においては、酸化物超電導積層体の周面のうち3面をテープ状安定化層でまた1側面を安定化材細線によって密閉する。これにより、コ字状のテープ状安定化層と、この添付状安定化層の延出端部どうしと安定化材細線とを酸化物超電導積層体のサイド位置において接合することで密閉することになるので、酸化物超電導積層体に悪影響を与えることなく接合をおこなうことが可能となる。   In the oxide superconducting wire of the present invention, an oxide superconducting laminate in which a tape-like base material, an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a conductive protective layer are laminated in this order is the oxide superconducting laminate. A tape-shaped stabilization layer having a U-shaped cross-section covering the peripheral surface leaving one side surface laminated from the protective layer to the substrate, and each of the tape-shaped stability protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate The oxide superconducting laminate has a diameter dimension corresponding to a height dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate and located on one side of the oxide superconducting laminate within the extended end portion of the oxide layer. The stabilizing wire is surrounded and sealed by the stabilizing thin wires joined to the extending ends of the tape-shaped stabilizing layer protruding outward in the width direction. In this oxide superconducting wire, the oxide Three surfaces of the superconducting laminate are taped The also 1 side in Joka layer is sealed by a stabilizing material thin line. Thus, the U-shaped tape-shaped stabilization layer, the extended end portions of the attached stabilization layer, and the stabilizing material thin wire are sealed by bonding at the side position of the oxide superconducting laminate. Therefore, it becomes possible to perform bonding without adversely affecting the oxide superconducting laminate.

本発明の酸化物超電導線材においては、前記テープ状安定化層により前記酸化物超電導積層体の一側面を残して周面を横断面コ字状に覆う工程と、前記安定化材細線を前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内に挿入する工程と、前記テープ状安定化層の延出端部と安定化材細線とを加熱・加圧により接合する工程とを有する製造方法によって、前記テープ状安定化層の延出端部と、前記安定化材細線とがハンダにより接合されてなることができ、これにより、少ない作業数で、延出端部と安定化材細線とを加熱・加圧するだけで酸化物超電導積層体への影響を低減しつつ密閉をおこなうことができる。
この際、挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より大きく設定されてなることで、延出端部と前記安定化材細線とを接触させた状態で接合処理をおこなうことができ、接合における密閉度をより向上させることが可能となる。
なお、本発明において、挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より「大きい」とは、折り曲げたテープ状安定化層の横断面形状がコ字状を維持できる程度で、延出端部の間に挿入可能な寸法を意味するものとする。
In the oxide superconducting wire according to the present invention, the tape-shaped stabilizing layer leaves one side of the oxide superconducting laminate to cover a circumferential surface in a U-shaped cross section, and the stabilizing material thin wire is oxidized. A step of inserting into the extended end portion of each of the tape-shaped stabilization layers protruding outward in the width direction of the superconductor laminate, and heating the extended end portion of the tape-shaped stabilization layer and the stabilizing material thin wire By the manufacturing method having the step of joining by pressurization, the extended end portion of the tape-shaped stabilizing layer and the stabilizing material thin wire can be joined by solder, thereby reducing the number of operations. Further, it is possible to perform sealing while reducing the influence on the oxide superconducting laminate only by heating and pressurizing the extended end portion and the stabilizing material thin wire.
At this time, the diameter of the thin stabilizer wire to be inserted is set to be larger than the height dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate, so that the extended end portion and the stabilizer thin wire are brought into contact with each other. The joining process can be performed in a state, and the sealing degree in the joining can be further improved.
In the present invention, the diameter dimension of the stabilizer thin wire to be inserted is “larger” than the height dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate. It means a dimension that can be inserted between the extended end portions as long as the shape can be maintained.

本発明の酸化物超電導線材においては、前記テープ状安定化層により前記酸化物超電導積層体の一側面を残して周面を横断面コ字状に覆う工程と、前記安定化材細線を前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内に挿入する工程と、前記テープ状安定化層の延出端部と安定化材細線とをレーザ溶接により接合する工程とを有する製造方法によって、前記テープ状安定化層の延出端部と、前記安定化材細線とがレーザ溶接部により接合されてなることができ、これにより、少ない作業数で、延出端部と安定化材細線とを接合するだけで酸化物超電導積層体への影響を低減しつつ確実に密閉をおこなうことができる。
この際、挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より小さく設定されてなることで、加熱・加圧時に酸化物超電導積層体の3面に接するテープ状安定化層表面等から移動してくるハンダなどに影響をうけることなく延出端部と安定化材細線とを接合し、かつ、接合における密閉度をより向上させることが可能となる。
In the oxide superconducting wire according to the present invention, the tape-shaped stabilizing layer leaves one side of the oxide superconducting laminate to cover a circumferential surface in a U-shaped cross section, and the stabilizing material thin wire is oxidized. Laser welding the step of inserting into the extending end of each tape-shaped stabilization layer protruding outward in the width direction of the superconducting laminate, and the extending end of the tape-shaped stabilizing layer and the stabilizing wire The extending end portion of the tape-shaped stabilization layer and the stabilizing material thin wire can be joined by a laser welded portion, thereby reducing the number of operations. By simply joining the extended end portion and the stabilizing material thin wire, it is possible to reliably perform sealing while reducing the influence on the oxide superconducting laminate.
At this time, the diameter of the thin stabilizer wire to be inserted is set to be smaller than the height in the stacking direction of the oxide superconducting laminate, so that it contacts three surfaces of the oxide superconducting laminate during heating and pressurization. It is possible to join the extended end portion and the stabilizing material thin wire without being affected by the solder moving from the surface of the tape-like stabilizing layer or the like, and to further improve the sealing degree in the joining.

本発明において、前記安定化材細線の内面側にハンダ層が設けられて前記酸化物超電導積層体周面と接合されてなることや、安定テープ状安定化層の内面側にハンダ層が設けられて前記酸化物超電導積層体周面と接合されてなることができる。   In the present invention, a solder layer is provided on the inner surface side of the stabilizing material thin wire and joined to the peripheral surface of the oxide superconducting laminate, or a solder layer is provided on the inner surface side of the stabilizing tape-shaped stabilization layer. And can be bonded to the peripheral surface of the oxide superconducting laminate.

本発明によれば、テープ状安定化層と安定化材細線とで酸化物超電導積層体の周囲を密閉するので、テープ状安定化層を横断面コ字状に加工するだけでテープ状安定化層のコ字状となる延出端部の加工をそれ以上おこなうことなく接合して作業工数を削減するとともに、密閉加工時における酸化物超電導積層体への影響を低減しつつ酸化物超電導積層体を密閉して超電導特性の劣化を防止することができるという効果を奏する。   According to the present invention, since the periphery of the oxide superconducting laminate is hermetically sealed with the tape-shaped stabilizing layer and the stabilizing material thin wire, the tape-shaped stabilization layer can be obtained simply by processing the tape-shaped stabilizing layer into a U-shaped cross section. Oxide superconducting laminate while reducing the work man-hours by joining without further processing of the extended end part that becomes the U-shape of the layer and reducing the influence on the oxide superconducting laminate during the sealing process It is possible to prevent the deterioration of superconducting characteristics by sealing.

図1は、本発明に係る酸化物超電導線材における第1実施形態を示す横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an oxide superconducting wire according to the present invention. 図2は、同酸化物超電導線材の超電導積層体の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a superconducting laminate of the same oxide superconducting wire. 図3は、本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法における第1実施形態の工程を示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the steps of the first embodiment in the method for manufacturing an oxide superconducting wire according to the present invention. 図4は、本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法における第1実施形態の工程を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the steps of the first embodiment in the method for manufacturing an oxide superconducting wire according to the present invention. 図5は、本発明に係る酸化物超電導線材における第2実施形態を示す横断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the oxide superconducting wire according to the present invention. 図6は、本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法における第2実施形態の工程を示す横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the steps of the second embodiment in the method for manufacturing an oxide superconducting wire according to the present invention. 図7は、本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法における他の実施形態の工程を示す横断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a process of another embodiment in the method of manufacturing an oxide superconducting wire according to the present invention. 図8は、本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法における他の実施形態の工程を示す横断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a process of another embodiment in the method for manufacturing an oxide superconducting wire according to the present invention. 図9は、本発明に係る酸化物超電導線材の製造方法における実施例を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing an example in the method for producing an oxide superconducting wire according to the present invention.

以下、本発明に係る酸化物超電導線材の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態における酸化物超電導線材を示す横断面図であり、図において、符号1は、酸化物超電導線材、符号10は、酸化物超電導線材1の一部を構成する超電導積層体であり、図2は、超電導積層体10の斜視図であり、図3は、本実施形態における酸化物超電導線材の製造方法の工程を示す横断面図である。
Hereinafter, a first embodiment of an oxide superconducting wire according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an oxide superconducting wire according to this embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes an oxide superconducting wire, and reference numeral 10 denotes a superconducting laminate constituting a part of the oxide superconducting wire 1. FIG. 2 is a perspective view of the superconducting laminate 10, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the steps of the method for manufacturing an oxide superconducting wire according to this embodiment.

本実施形態における酸化物超電導線材1は、図1に示すように、テープ状の基材11と中間層14と酸化物超電導層16と導電性の保護層17をこの順に積層してなる酸化物超電導積層体10が、その周面を安定化層20により囲まれて密閉されてなる。   As shown in FIG. 1, the oxide superconducting wire 1 in this embodiment is an oxide formed by laminating a tape-like base material 11, an intermediate layer 14, an oxide superconducting layer 16, and a conductive protective layer 17 in this order. The superconducting laminate 10 is hermetically sealed with its peripheral surface surrounded by a stabilization layer 20.

図1に示すように、テープ状安定化層20は、酸化物超電導積層体10の周面に沿って断面コ字状に折り曲げたテープ状安定化層21と、安定化材細線22とを有している。テープ状安定化層21上には、後述するようにハンダ層23が形成されている。
テープ状の安定化層21は、図3(a)に示すように、その内側となる片面の全面にハンダ層23が配置され、全体として平坦なシート状に形成されているものである。
テープ状安定化層21は、図1に示すように、ハンダ層23が内側となるように、その幅方向の中間部を中心に折り曲げられて酸化物超電導積層体10の保護層17から基材11まで積層された一側面10aを残して周面を覆い、この酸化物超電導積層体10に沿った横断面コ字状とされ、酸化物超電導積層体10には、一側面10aよりも幅方向外側に延出された延出端部21a,21aが形成されている。この延出端部21a,21aは、超電導積層体10の他方の一面10aを越えて揃えた形状に幅方向外側に延出されている。
As shown in FIG. 1, the tape-shaped stabilization layer 20 has a tape-shaped stabilization layer 21 bent in a U-shaped cross section along the peripheral surface of the oxide superconducting laminate 10 and a stabilizing material thin wire 22. doing. A solder layer 23 is formed on the tape-shaped stabilization layer 21 as described later.
As shown in FIG. 3A, the tape-shaped stabilization layer 21 is formed as a flat sheet as a whole with a solder layer 23 disposed on the entire surface on one side which is the inside thereof.
As shown in FIG. 1, the tape-shaped stabilizing layer 21 is bent from the protective layer 17 of the oxide superconducting laminate 10 so that the solder layer 23 is on the inner side in the width direction. 11 is formed in a U-shaped cross section along the oxide superconducting laminate 10, and the width direction of the oxide superconducting laminate 10 is wider than that of the one side 10 a. Extending end portions 21a, 21a extending outward are formed. The extended end portions 21 a and 21 a are extended outward in the width direction into a shape aligned beyond the other surface 10 a of the superconducting laminate 10.

安定化材細線22は、図3(b)に示すように、酸化物超電導積層体10の積層方向高さ寸法に対応する径寸法22tを有し、その全面にハンダ層23が配置されている。
安定化材細線22は、酸化物超電導積層体10の幅方向外側に突出したそれぞれのテープ状安定化層21の延出端部21aに挟まれた内側位置で、かつ、酸化物超電導積層体10の一側面10a側部位置に配置される。
As shown in FIG. 3B, the stabilizer thin wire 22 has a diameter dimension 22t corresponding to the height dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate 10, and the solder layer 23 is disposed on the entire surface thereof. .
The stabilizing material thin wire 22 is an inner position sandwiched between the extended end portions 21a of the respective tape-shaped stabilization layers 21 protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate 10 and the oxide superconducting laminate 10. It is arrange | positioned in one side surface 10a side part position.

安定化層20を構成する金属材料としては、良導電性を有するものであればよく、特に限定されないが、Cu等の比較的安価なものを用いるのが好ましい。これにより、材料コストを低く抑えながら安定化層20による密閉度を向上することが可能となる。テープ状安定化層21の厚さは、20〜150μmが好ましく、50μm程度がより好ましい。安定化材細線22の径寸法は、後述するように酸化物超電導積層体10の積層方向高さ寸法よりも1割程度大きな径寸法22tを有し、延出端部21aに対して加圧変形により圧着されているとともに、ハンダ層23によって接合され閉塞されている。
ハンダ層23は、たとえば錫(Sn)や、Sn−Pb系、Pb−Sn−Sb系、Sn−Sb系、Sn−Pb−Bi系、Bi−Sn系、Sn−Cu系、Sn−Pb−Cu系、Sn−In系、Sn−Ag系、Sn−Pb−Ag系などのSn合金で形成され、その厚さは、2〜10μmが好ましく、6μm程度がより好ましい。
The metal material constituting the stabilization layer 20 is not particularly limited as long as it has good conductivity, and it is preferable to use a relatively inexpensive material such as Cu. Thereby, it is possible to improve the sealing degree by the stabilization layer 20 while keeping the material cost low. The thickness of the tape-shaped stabilization layer 21 is preferably 20 to 150 μm, and more preferably about 50 μm. As will be described later, the diameter of the stabilizer thin wire 22 is about 10% larger than the height of the oxide superconducting laminate 10 in the stacking direction, and is deformed under pressure with respect to the extended end 21a. And is bonded and closed by the solder layer 23.
The solder layer 23 is made of, for example, tin (Sn), Sn—Pb, Pb—Sn—Sb, Sn—Sb, Sn—Pb—Bi, Bi—Sn, Sn—Cu, Sn—Pb—. It is formed of a Sn alloy such as Cu, Sn—In, Sn—Ag, or Sn—Pb—Ag, and the thickness is preferably 2 to 10 μm, and more preferably about 6 μm.

本実施形態の超電導積層体10は、図2に示すように、テープ状の金属基材11の上に、拡散防止層12、ベッド層13、中間層14、キャップ層15、酸化物超電導層16および保護層17をこの順に積層させて構成されている。   As shown in FIG. 2, the superconducting laminate 10 of this embodiment has a diffusion prevention layer 12, a bed layer 13, an intermediate layer 14, a cap layer 15, and an oxide superconducting layer 16 on a tape-like metal substrate 11. The protective layer 17 is laminated in this order.

本実施形態の超電導積層体10に適用できる金属基材11は、通常の超電導積層体の基材として使用でき、高強度で一定の柔軟性があればよく、長尺のケーブルとするためにテープ状であることが好ましく、耐熱性の金属からなるものが好ましい。例えば、ステンレス鋼、ハステロイ(登録商標、米国ヘインズ社製商品名)等のニッケル合金等の各種金属材料、もしくはこれら各種金属材料上にセラミックスを配したもの等が挙げられる。各種耐熱性の金属の中でも、ニッケル合金が好ましい。なかでも、市販品であれば、ハステロイが好適であり、ハステロイとして、モリブデン、クロム、鉄、コバルト等の成分量が異なる、ハステロイB、C、G、N、W等のいずれの種類も使用できる。金属基材11の厚さは、目的に応じて適宜調整すればよく、通常は、10〜500μmである。金属基材11としてニッケル合金に集合組織を導入した配向Ni-W合金基材等を適用することもできる。   The metal substrate 11 applicable to the superconducting laminate 10 of the present embodiment can be used as a substrate of a normal superconducting laminate, has only to have high strength and certain flexibility, and is a tape for making a long cable. It is preferably in the form of a heat-resistant metal. For example, various metal materials such as nickel alloys such as stainless steel and Hastelloy (registered trademark, trade name manufactured by Haynes, USA), or ceramics disposed on these various metal materials can be used. Among various heat resistant metals, nickel alloys are preferable. Especially, if it is a commercial item, Hastelloy is suitable, and any kind of Hastelloy B, C, G, N, W, etc. which have different amounts of components such as molybdenum, chromium, iron and cobalt can be used as Hastelloy. . What is necessary is just to adjust the thickness of the metal base material 11 suitably according to the objective, and it is 10-500 micrometers normally. An oriented Ni—W alloy base material in which a texture is introduced into a nickel alloy can also be applied as the metal base material 11.

ベッド層13は、耐熱性が高く、界面反応性を低減するためのものであり、その上に配される膜の配向性を得るために用いる。このようなベッド層13は、必要に応じて配され、例えば、Er、CeO、Dy、Er、Eu、Ho、Laで示される希土類酸化物からなる、材料からなる単層構造あるいは複層構造とされる。このベッド層13の厚さは例えば10〜200nmである。
本実施形態においては、金属基材11とベッド層13との間に拡散防止層12が介在されているが、この拡散防止層12は必須の構成ではない。拡散防止層12は、金属基材11の構成元素拡散を防止する目的で形成されたもので、GZO(GdZr)、アモルファス酸化アルミニウムAl、イットリア(Y)、窒化珪素(Si)等からから構成され、その厚さは例えば10〜400nmである。
The bed layer 13 has high heat resistance and is used for reducing interfacial reactivity, and is used for obtaining the orientation of a film disposed thereon. Such a bed layer 13 is arranged according to need, for example, Er 2 O 3 , CeO 2 , Dy 2 O 3 , Er 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Ho 2 O 3 , La 2 O 3 . A single-layer structure or a multi-layer structure made of a material made of the rare earth oxide shown. The bed layer 13 has a thickness of 10 to 200 nm, for example.
In the present embodiment, the diffusion prevention layer 12 is interposed between the metal substrate 11 and the bed layer 13, but the diffusion prevention layer 12 is not an essential configuration. The diffusion prevention layer 12 is formed for the purpose of preventing the constituent elements of the metal substrate 11 from diffusing. GZO (Gd 2 Zr 2 O 7 ), amorphous aluminum oxide Al 2 O 3 , yttria (Y 2 O 3 ) , Silicon nitride (Si 3 N 4 ), etc., and the thickness thereof is, for example, 10 to 400 nm.

このように金属基材11とベッド層13との間に拡散防止層12を介在させるのは、中間層14やキャップ層15及び酸化物超電導層16等の他の層を形成する際に、加熱されたり、熱処理されたりする結果として熱履歴を受けるが、そのときに金属基材11の構成元素の一部がベッド層13を介して酸化物超電導層16側に拡散することを抑制するためである。本実施形態のように、拡散防止層12とベッド層13の2層構造とすることで、金属基材11側からの元素拡散を効果的に抑制することができる。金属基材11とベッド層13との間に拡散防止層12を介在させる場合の例としては、拡散防止層12としてAl、ベッド層13としてYを用いる組み合わせを挙げることができる。 The diffusion preventing layer 12 is interposed between the metal substrate 11 and the bed layer 13 in this way when the other layers such as the intermediate layer 14, the cap layer 15, and the oxide superconducting layer 16 are formed. In order to suppress diffusion of some of the constituent elements of the metal substrate 11 to the oxide superconducting layer 16 side through the bed layer 13 at that time. is there. The element diffusion from the metal substrate 11 side can be effectively suppressed by adopting the two-layer structure of the diffusion prevention layer 12 and the bed layer 13 as in the present embodiment. An example of the case where the diffusion preventing layer 12 is interposed between the metal substrate 11 and the bed layer 13 includes a combination using Al 2 O 3 as the diffusion preventing layer 12 and Y 2 O 3 as the bed layer 13. it can.

中間層14は、単層構造あるいは複層構造のいずれでも良く、その上に積層される酸化物超電導層16の結晶配向性を制御するために2軸配向する物質から選択される。中間層14の好ましい材質として具体的には、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。
この中間層14をイオンビームアシスト蒸着法(IBAD法)により良好な結晶配向性(例えば結晶配向度15゜以下)で成膜するならば、中間層14の上に形成するキャップ層15の結晶配向性を良好な値(例えば結晶配向度5゜前後)とすることができ、これによりキャップ層15の上に成膜する酸化物超電導層16の結晶配向性を良好なものとして優れた超電導特性を発揮できるようにすることができる。
The intermediate layer 14 may have either a single layer structure or a multilayer structure, and is selected from materials that are biaxially oriented in order to control the crystal orientation of the oxide superconducting layer 16 laminated thereon. Specifically, preferred materials for the intermediate layer 14 are 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. Examples thereof include metal oxides such as O 3 , Zr 2 O 3 , Ho 2 O 3 , and Nd 2 O 3 .
If the intermediate layer 14 is formed with good crystal orientation (for example, a crystal orientation degree of 15 ° or less) by ion beam assisted deposition (IBAD method), the crystal orientation of the cap layer 15 formed on the intermediate layer 14 Therefore, the oxide superconducting layer 16 formed on the cap layer 15 has a good crystal orientation and excellent superconducting characteristics. Can be demonstrated.

中間層14の厚さは、目的に応じて適宜調整すれば良いが、通常は、0.005〜2μmの範囲とすることができる。
中間層14は、スパッタ法、真空蒸着法、レーザ蒸着法、電子ビーム蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法(以下、IBAD法と略記する)、化学気相成長法(CVD法)等の物理的蒸着法;塗布熱分解法(MOD法);溶射等、酸化物薄膜を形成する公知の方法で積層できる。特に、IBAD法で形成された金属酸化物層は結晶配向性が高く、酸化物超電導層16やキャップ層15の結晶配向性を制御する効果が高い点で好ましい。IBAD法とは、蒸着時に、下地の蒸着面に対して所定の角度でイオンビームを照射することにより、結晶軸を配向させる方法である。通常は、イオンビームとして、アルゴン(Ar)イオンビームを使用する。例えば、GdZr、MgO又はZrO−Y(YSZ)からなる中間層14は、IBAD法における結晶配向度を表す指標であるΔΦ(FWHM:半値全幅)の値を小さくできるため、特に好適である。
The thickness of the intermediate layer 14 may be adjusted as appropriate according to the purpose, but is usually in the range of 0.005 to 2 μm.
The intermediate layer 14 is formed by physical vapor deposition such as sputtering, vacuum vapor deposition, laser vapor deposition, electron beam vapor deposition, ion beam assisted vapor deposition (hereinafter abbreviated as IBAD), chemical vapor deposition (CVD). Method: coating pyrolysis method (MOD method); lamination can be performed by a known method for forming an oxide thin film such as thermal spraying. In particular, the metal oxide layer formed by the IBAD method is preferable in that it has a high crystal orientation and a high effect of controlling the crystal orientation of the oxide superconducting layer 16 and the cap layer 15. The IBAD method is a method of orienting crystal axes by irradiating an ion beam at a predetermined angle with respect to an underlying vapor deposition surface during vapor deposition. Usually, an argon (Ar) ion beam is used as the ion beam. For example, the intermediate layer 14 made of Gd 2 Zr 2 O 7 , MgO or ZrO 2 —Y 2 O 3 (YSZ) has a small value of ΔΦ (FWHM: full width at half maximum), which is an index representing the degree of crystal orientation in the IBAD method. This is particularly preferable because it can be performed.

キャップ層15は、中間層14の表面に対してエピタキシャル成長し、結晶粒が面内方向に選択成長するという過程を経て形成されたものが好ましい。このようなキャップ層15は、前記金属酸化物層からなる中間層14よりも高い面内配向度が得られる。
キャップ層15の材質は、上記機能を発現し得るものであれば特に限定されないが、好ましいものとして具体的には、CeO、LMO(LaMnO)、Y、Al、Gd、Zr、Ho、Nd等が例示できる。キャップ層15の材質がCeOである場合、キャップ層15は、Ceの一部が他の金属原子又は金属イオンで置換されたCe−M−O系酸化物を含んでいても良い。
The cap layer 15 is preferably formed through a process of epitaxial growth on the surface of the intermediate layer 14 and selective growth of crystal grains in the in-plane direction. Such a cap layer 15 has a higher in-plane orientation than the intermediate layer 14 made of the metal oxide layer.
The material of the cap layer 15 is not particularly limited as long as it can exhibit the above function, but specific examples of preferable materials include CeO 2 , LMO (LaMnO 3 ), Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Gd. Examples include 2 O 3 , Zr 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Nd 2 O 3 and the like. When the material of the cap layer 15 is CeO 2 , the cap layer 15 may include a Ce—M—O-based oxide in which part of Ce is substituted with another metal atom or metal ion.

このキャップ層15の膜厚は、50nm以上であればよいが、十分な配向性を得るには100nm以上が好ましく、300nm以上であれば更に好ましい。但し、厚すぎると結晶配向性が悪くなるので、300〜1000nmとすることが好ましい。     The thickness of the cap layer 15 may be 50 nm or more, but is preferably 100 nm or more, and more preferably 300 nm or more in order to obtain sufficient orientation. However, if the thickness is too thick, the crystal orientation deteriorates, so the thickness is preferably 300 to 1000 nm.

酸化物超電導層16は公知のもので良く、具体的には、REBaCuOy(REはY、La、Nd、Sm、Er、Gd等の希土類元素を表す)なる材質のもの、Y123(YBaCu7−X)又はGd123(GdBaCu7−X)等、その他の酸化物超電導体、例えば、BiSrCan−1CunO4+2n+δなる組成等に代表される臨界温度の高い他の酸化物超電導体からなるものを例示できる。
酸化物超電導層16の厚みは、0.5〜5μm程度であって、均一な厚みであることが好ましい。
酸化物超電導層16は、スパッタ法、真空蒸着法、レーザ蒸着法、電子ビーム蒸着法、化学気相成長法(CVD法)等の物理的蒸着法;塗布熱分解法(MOD法)等で積層することができ、なかでも生産性の観点から、TFA−MOD法(トリフルオロ酢酸塩を用いた有機金属塗布熱分解法)、PLD法又はCVD法を用いることができる。
The oxide superconducting layer 16 may be a known material, specifically, a material made of REBa 2 Cu 3 Oy (RE represents a rare earth element such as Y, La, Nd, Sm, Er, Gd), Y123 ( YBa 2 Cu 3 O 7-X ) or Gd123 (GdBa 2 Cu 3 O 7-X ) and other oxide superconductors, such as Bi 2 Sr 2 Can-1CunO 4 + 2n + δ The thing which consists of another high oxide superconductor can be illustrated.
The oxide superconducting layer 16 has a thickness of about 0.5 to 5 μm and preferably a uniform thickness.
The oxide superconducting layer 16 is laminated by a physical vapor deposition method such as sputtering, vacuum vapor deposition, laser vapor deposition, electron beam vapor deposition, chemical vapor deposition (CVD), or coating pyrolysis (MOD). In particular, from the viewpoint of productivity, TFA-MOD method (organic metal coating pyrolysis method using trifluoroacetate), PLD method or CVD method can be used.

ここで前述のように、良好な配向性を有するキャップ層15上に酸化物超電導層16を形成すると、このキャップ層15上に積層される酸化物超電導層16もキャップ層15の配向性に整合するように結晶化する。よってキャップ層15上に形成された酸化物超電導層16は、結晶配向性に乱れが殆どなく、この酸化物超電導層16を構成する結晶粒の1つ1つにおいては、金属基材11の厚さ方向にc軸が配向し、金属基材11の長さ方向にa軸どうしあるいはb軸どうしが配向している。従って、得られた酸化物超電導層16は、結晶粒界における超電導特性の劣化が殆どないので、金属基材11の長さ方向に電気を流し易くなり、十分に高い臨界電流密度が得られる。   As described above, when the oxide superconducting layer 16 is formed on the cap layer 15 having good orientation, the oxide superconducting layer 16 laminated on the cap layer 15 also matches the orientation of the cap layer 15. Crystallize as follows. Therefore, the oxide superconducting layer 16 formed on the cap layer 15 is hardly disturbed in the crystal orientation, and the thickness of the metal substrate 11 is one for each crystal grain constituting the oxide superconducting layer 16. The c-axis is oriented in the vertical direction, and the a-axis or the b-axis is oriented in the length direction of the metal substrate 11. Therefore, since the obtained oxide superconducting layer 16 is hardly deteriorated in superconducting characteristics at the crystal grain boundary, it becomes easy to flow electricity in the length direction of the metal substrate 11, and a sufficiently high critical current density can be obtained.

酸化物超電導層16の上に積層されている保護層17は、Ag等の良電導性を有し、かつ酸化物超電導層16と接触抵抗が低くなじみの良い金属材料からなる層として形成される。保護層17は、良導電性の金属材料からなり、酸化物超電導層16が超電導状態から常電導状態に遷移しようとした時に、酸化物超電導層16の電流が転流するバイパスとして機能する。
これまで説明してきた超電導積層体10の各構成のうち、拡散防止層12、ベッド層13及びキャップ層15は必須の要素ではなく、超電導積層体10の設計条件により適宜用いられるものである。
The protective layer 17 laminated on the oxide superconducting layer 16 is formed as a layer made of a metal material that has good conductivity such as Ag and has low contact resistance with the oxide superconducting layer 16 and is compatible. . The protective layer 17 is made of a highly conductive metal material and functions as a bypass through which the current of the oxide superconducting layer 16 commutates when the oxide superconducting layer 16 attempts to transition from the superconducting state to the normal conducting state.
Of each configuration of the superconducting laminate 10 described so far, the diffusion prevention layer 12, the bed layer 13, and the cap layer 15 are not essential elements, and are appropriately used depending on the design conditions of the superconducting laminate 10.

次に、本実施形態の酸化物超電導線材1の製造方法について説明する。図4は、本実施形態の酸化物超電導線材1の製造方法を示すフローチャートである。
本実施形態の製造方法は、テープ状安定化層21を折り曲げて酸化物超電導積層体10の周面を囲みコ字状とする横断面コ字状に覆う工程S1と、テープ状安定化層21の延出端部20a,20a内側に安定化材細線22を収容する挿入工程S2と、延出端部20a,20aと安定化材細線22とを接合する接合工程S3とを備えている。
Next, the manufacturing method of the oxide superconducting wire 1 of this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing the oxide superconducting wire 1 of the present embodiment.
In the manufacturing method of the present embodiment, the tape-shaped stabilization layer 21 is bent to cover the peripheral surface of the oxide superconducting laminate 10 in a U-shaped cross section, and the tape-shaped stabilization layer 21 is covered. Are provided with an insertion step S2 for accommodating the stabilizing material thin wire 22 inside the extending end portions 20a, 20a, and a joining step S3 for joining the extending end portions 20a, 20a and the stabilizing material thin wire 22.

本実施形態の製造方法は、図4に示す断面コ字状に覆う工程S1において、図3(a)に示すように、ハンダ層23を有するテープ状安定化層21に酸化物超電導積層体10を保護層17側が接触するように配置する。ハンダ層23は、スズ(Sn)を含むものとされることができる。
この際、テープ状安定化層21の幅方向端部から後述の延出端部21aに対応する幅寸法ずらして酸化物超電導積層体10を配置して、酸化物超電導積層体10とテープ状安定化層21をハンダ層23の融点より高く加熱することで、線材位置を仮固定する。
図中右側となるテープ状安定化層21の長いほうの部分を仮固定された酸化物超電導積層体10に対して合わせて折り曲げ加工し、図3(b)に示すように、テープ状安定化層21を酸化物超電導積層体10の周面と接触するようにコ字状にする。これにより、酸化物超電導積層体10の一面10aよりも幅方向に突出した延出端部21a、21aを形成する。
In the manufacturing method of the present embodiment, the oxide superconducting laminate 10 is formed on the tape-shaped stabilization layer 21 having the solder layer 23 as shown in FIG. Is arranged so that the protective layer 17 side contacts. The solder layer 23 may contain tin (Sn).
At this time, the oxide superconducting laminate 10 is arranged so as to be shifted from the widthwise end of the tape-shaped stabilization layer 21 by a width corresponding to an extended end 21a described later, and the oxide superconducting laminate 10 and the tape-shaped stabilizing layer 21 are arranged. The wire layer position is temporarily fixed by heating the conversion layer 21 higher than the melting point of the solder layer 23.
The longer part of the tape-like stabilization layer 21 on the right side in the figure is bent and processed with respect to the temporarily fixed oxide superconducting laminate 10, and as shown in FIG. The layer 21 is formed in a U shape so as to come into contact with the peripheral surface of the oxide superconducting laminate 10. Thereby, the extended end portions 21a and 21a protruding in the width direction from the one surface 10a of the oxide superconducting laminate 10 are formed.

次に、図4に示す挿入工程S2において、図3(c)に示すように、対向する延出端部21a、21aの間に酸化物超電導積層体10の一面10aと接するように、酸化物超電導積層体10の全長に亘って安定化材細線22を挿入する、安定化材細線22は酸化物超電導積層体10の積層方向寸法よりもすこし太いものを使用する。例えば、酸化物超電導積層体10の厚みに対し、安定化材細線22は1割程度太いものを使用することができる。また、安定化材細線22としては表面にハンダ層23が設けられているものを使用することができる。これにより、図3(c)に示すように、延出端部21a、21aが互いに離間する方向(図中有上下方向)に微妙に変形する。ハンダ層23のない(Snメッキをしていない)安定化材細線22を使用してもよい。   Next, in the insertion step S2 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 3 (c), the oxide superconducting laminate 10 is in contact with the one surface 10a between the opposing extended end portions 21a and 21a. The stabilizing material thin wire 22 is inserted over the entire length of the superconducting laminate 10, and the stabilizing material thin wire 22 is slightly thicker than the dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate 10. For example, the stabilizer thin wire 22 may be about 10% thicker than the thickness of the oxide superconducting laminate 10. Further, as the stabilizing material thin wire 22, one having a solder layer 23 on the surface can be used. Thereby, as shown in FIG.3 (c), the extension end parts 21a and 21a deform | transform slightly in the direction (the up-down direction in the figure) which mutually spaces apart. Stabilizer thin wire 22 without solder layer 23 (without Sn plating) may be used.

次に、図4に示す接合工程S3において、このように、図3(d)に示すように、酸化物超電導積層体10よりも若干太い安定化材細線22が延出端部21a、21aの間に配置された状態で、図示しない加熱ローラによってハンダ層23の融点程度以上に加熱しながら加圧して、安定化材細線22と延出端部21a、21aとを接合する。
この際、安定化材細線22と延出端部21a、21aとの表面にあるハンダ層23が加熱ローラによる加熱によって溶け、同時に、酸化物超電導積層体10の厚さ方向に加圧することで安定化材細線22が変形して延出端部21a,21aを接合するとともに、延出端部21a,21aが酸化物超電導積層体10と密着される。このとき、溶融したハンダ層23により、変形した安定化材細線22と延出端部21a,21aと酸化物超電導積層体10のスキマ部分を埋めるようになる。加熱ローラによる加熱・加圧を解除すると冷却されたハンダ層23は冷えて固まり、変形した安定化材細線22と延出端部21a,21aと酸化物超電導積層体10とハンダ層23とが一体化される。
これにより、酸化物超電導積層体10が1枚のテープ状安定化層21、安定化材細線22、ハンダ層23で密閉される酸化物超電導線材1が製造される。
Next, in the joining step S3 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 3 (d), the stabilizer thin wire 22 slightly thicker than the oxide superconducting laminate 10 is formed in the extended end portions 21a and 21a. In a state of being disposed between them, the stabilizer thin wire 22 and the extended end portions 21a and 21a are joined to each other by applying pressure while heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder layer 23 with a heating roller (not shown).
At this time, the solder layer 23 on the surface of the stabilizing material thin wire 22 and the extended end portions 21a and 21a is melted by heating with a heating roller, and at the same time, stable by pressing in the thickness direction of the oxide superconducting laminate 10. The chemical thin wire 22 is deformed to join the extended end portions 21 a and 21 a, and the extended end portions 21 a and 21 a are in close contact with the oxide superconducting laminate 10. At this time, the melted solder layer 23 fills the deformed stabilizer thin wire 22, the extended end portions 21 a and 21 a, and the gap portion of the oxide superconducting laminate 10. When the heating / pressurization by the heating roller is released, the cooled solder layer 23 is cooled and solidified, and the deformed stabilizing material thin wire 22, the extended end portions 21a and 21a, the oxide superconducting laminate 10 and the solder layer 23 are integrated. It becomes.
Thereby, the oxide superconducting wire 1 in which the oxide superconducting laminate 10 is sealed with one tape-shaped stabilizing layer 21, the stabilizing material thin wire 22, and the solder layer 23 is manufactured.

本実施形態によれば、酸化物超電導積層体10の積層方向寸法よりもすこし太い安定化材細線22をつぶしながらハンダ層23によって酸化物超電導積層体10が1枚のテープ状安定化層21、安定化材細線22を接続するので、酸化物超電導積層体10に高い圧力を与えることなく安定化材細線22を変形圧縮して、酸化物超電導積層体10を密閉し、水分の影響により超電導特性が劣化することのない構造を提供できる。
同時に、テープ状安定化層21と安定化材細線22とで酸化物超電導積層体10の周囲を密閉するので、テープ状安定化層21を断面コ字状に加工するだけでテープ状安定化層21の延出端部21aをさらに折り曲げ加工することなく接合して作業工数を削減するとともに、密閉加工時における酸化物超電導積層体10への影響を低減しつつ酸化物超電導積層体10を密閉して超電導特性の劣化を防止することができるという効果を奏する。
According to the present embodiment, the oxide superconducting laminate 10 is formed as a single tape-shaped stabilizing layer 21 by the solder layer 23 while crushed the stabilizer thin wire 22 that is slightly thicker than the dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate 10. Since the stabilizing material thin wire 22 is connected, the stabilizing material thin wire 22 is deformed and compressed without applying a high pressure to the oxide superconducting laminate 10, and the oxide superconducting laminate 10 is hermetically sealed. It is possible to provide a structure that does not deteriorate.
At the same time, since the periphery of the oxide superconducting laminate 10 is hermetically sealed with the tape-shaped stabilizing layer 21 and the stabilizing material thin wire 22, the tape-shaped stabilizing layer can be obtained simply by processing the tape-shaped stabilizing layer 21 into a U-shaped cross section. The extending end portion 21a of 21 is joined without further bending to reduce the work man-hours, and the oxide superconducting laminate 10 is sealed while reducing the influence on the oxide superconducting laminate 10 during the sealing process. Thus, it is possible to prevent the deterioration of the superconducting characteristics.

これにより、テープ状安定化層21をコ字状に折り曲げるだけですむので、簡単な構造とすることができる。また酸化物超電導積層体10の一方の片側はテープ状安定化層21を折り曲げただけの構造なので、他方に位置するテープ状安定化層21のみを加工すればよい。この酸化物超電導積層体10の他方に位置する延出端部21a、21aは、酸化物超電導積層体10の厚さ寸法だけ並行に離間しているので密閉するためには加工が必要である。このような短いテープ状安定化層21である金属を曲げ加工するのは非常に難しいが、酸化物超電導積層体10の積層方向寸法よりもすこし太い安定化材細線22を挿入して接合することで、延出端部21a、21a間の隙間を閉塞する。テープ状安定化層21、および/または、安定化材細線22表面にハンダ層23を設けて、これを加熱・加圧することで、ハンダによりテープ状安定化層21、と安定化材細線22とを接合して密閉構造とすることができる。また、酸化物超電導積層体10表面にハンダ層23を設けることもできる。
また、以上の説明のように、簡単な構造で酸化物超電導積層体10を過度に加圧する必要がなく、超電導特性劣化を防止可能な酸化物超電導線材1を製造可能とすることができる。
As a result, the tape-shaped stabilization layer 21 can be simply folded in a U-shape, so that a simple structure can be obtained. Further, since one side of the oxide superconducting laminate 10 has a structure in which the tape-like stabilization layer 21 is simply bent, only the tape-like stabilization layer 21 located on the other side needs to be processed. Since the extended end portions 21 a and 21 a located on the other side of the oxide superconducting laminate 10 are spaced apart in parallel by the thickness dimension of the oxide superconducting laminate 10, processing is necessary for sealing. It is very difficult to bend the metal which is such a short tape-shaped stabilization layer 21, but a stabilizer thin wire 22 which is slightly thicker than the stacking direction dimension of the oxide superconducting laminate 10 is inserted and joined. Thus, the gap between the extended end portions 21a and 21a is closed. By providing a solder layer 23 on the surface of the tape-shaped stabilizing layer 21 and / or the stabilizing material thin wire 22 and heating / pressing it, the tape-shaped stabilizing layer 21 and the stabilizing material thin wire 22 are formed by soldering. Can be joined to form a sealed structure. Also, the solder layer 23 can be provided on the surface of the oxide superconducting laminate 10.
Further, as described above, it is not necessary to pressurize the oxide superconducting laminate 10 with a simple structure, and the oxide superconducting wire 1 capable of preventing deterioration of superconducting characteristics can be manufactured.

以下、本発明に係る酸化物超電導線材の第2実施形態を、図面に基づいて説明する。
図5は、本実施形態における酸化物超電導線材を示す横断面図であり、図において、符号1は、酸化物超電導線材、符号10は、酸化物超電導線材1の一部を構成する超電導積層体であり、図6は、本実施形態における酸化物超電導線材の製造方法の工程を示す横断面図である。
Hereinafter, 2nd Embodiment of the oxide superconducting wire which concerns on this invention is described based on drawing.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the oxide superconducting wire according to this embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes an oxide superconducting wire, and reference numeral 10 denotes a superconducting laminate constituting a part of the oxide superconducting wire 1. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the steps of the method for manufacturing an oxide superconducting wire according to this embodiment.

本実施形態において、上述の第1実施形態と異なるのは、安定化材細線24、接合工程S3に関する部分のみであるので、それ以外の対応する構成要素には同一の符号を付してその説明を状略する。   In the present embodiment, the only difference from the above-described first embodiment is the portion related to the stabilizing material thin wire 24 and the joining step S3. Is abbreviated.

本実施形態における挿入工程S2においては、第1実施形態で挿入した安定化材細線22が酸化物超電導積層体10の積層方向寸法よりも太く設定されていたのに対し、図6(b)(c)に示すように、本実施形態の安定化材細線24は、酸化物超電導積層体10の積層方向寸法と同じかそれよりも若干細く設定されている。
具体的には、本実施形態の安定化材細線24は、酸化物超電導積層体10の積層方向寸法に対し、1.0〜0.8程度に設定することができる。
In the insertion step S2 in the present embodiment, the stabilizing material thin wire 22 inserted in the first embodiment is set to be thicker than the dimension in the stacking direction of the oxide superconducting laminate 10, whereas FIG. As shown in c), the stabilizing material thin wire 24 of the present embodiment is set to be the same as or slightly thinner than the stacking direction dimension of the oxide superconducting laminate 10.
Specifically, the stabilizing material thin wire 24 of the present embodiment can be set to about 1.0 to 0.8 with respect to the stacking direction dimension of the oxide superconducting laminate 10.

本実施形態における接合工程S3においては、ハンダが溶ける程度に加熱ローラによって加熱・加圧して、テープ状安定化層21と酸化物超電導積層体10とを固定する。このとき、図6(d)に示すように、溶融したハンダ層23により、安定化材細線22と延出端部21a,21aと酸化物超電導積層体10のスキマ部分を埋めるようになる。加熱ローラによる加熱・加圧を解除すると冷却されたハンダ層23は冷えて固まり、安定化材細線22と延出端部21a,21aと酸化物超電導積層体10とハンダ層23とが一体化される。   In joining process S3 in this embodiment, it heats and presses with a heating roller to such an extent that solder melts, and tape-like stabilization layer 21 and oxide superconducting layered product 10 are fixed. At this time, as shown in FIG. 6 (d), the gap between the stabilizing material thin wire 22, the extended end portions 21 a and 21 a and the oxide superconducting laminate 10 is filled with the molten solder layer 23. When the heating / pressurization by the heating roller is released, the cooled solder layer 23 is cooled and solidified, and the stabilizing material thin wire 22, the extended end portions 21a and 21a, the oxide superconducting laminate 10 and the solder layer 23 are integrated. The

次いで、図6(e)に示すように、一体化した安定化材細線22が入っている延出端部21a,21aを窒素雰囲気とするとともにレーザ照射して局所加熱をし、テープ状安定化層21と安定化材細線22とをレーザ溶接する。安定化材細線22の寸法設定から、テープ状安定化層21と安定化材細線22との間には隙間が少しあるがレーザ加熱で溶けた安定化材(銅)が隙間を埋めるように変形し一体化される。また、安定化材細線22の周囲のハンダ(Sn)はレーザ加熱で溶けるがテープ状安定化層21、安定化材細線22、酸化物超電導積層体10の隙間部分を埋めるように変形移動するため、テープ状安定化層21と安定化材細線22との溶接には影響しない。   Next, as shown in FIG. 6 (e), the extended end portions 21a and 21a containing the integrated stabilizer thin wire 22 are made into a nitrogen atmosphere and laser irradiation is performed to locally heat the tape to stabilize it. The layer 21 and the stabilizing material thin wire 22 are laser welded. From the dimension setting of the stabilizing material thin wire 22, there is a slight gap between the tape-like stabilizing layer 21 and the stabilizing material thin wire 22, but it is deformed so that the stabilizing material (copper) melted by laser heating fills the gap. And integrated. Further, the solder (Sn) around the stabilizer thin wire 22 is melted by laser heating, but is deformed and moved so as to fill the gaps between the tape-like stabilizer layer 21, the stabilizer thin wire 22, and the oxide superconducting laminate 10. The welding of the tape-shaped stabilization layer 21 and the stabilizing material thin wire 22 is not affected.

本実施形態においては、上述した第1実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、さらに、レーザ溶接によりテープ状安定化層21と安定化材細線22とをより確実に密閉することが可能となるため、酸化物超電導積層体10が水分により影響を受けることをより一層防止できる。   In the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained, and furthermore, the tape-shaped stabilization layer 21 and the stabilizing material thin wire 22 can be more reliably sealed by laser welding. Therefore, the oxide superconducting laminate 10 can be further prevented from being affected by moisture.

上述した第1,第2の実施形態においては、安定化材細線22を断面丸形状として説明したが、これ以外にも、図7に示すように、酸化物超電導積層体10の積層方向寸法に対応する一辺の寸法を有する矩形断面の線材とすることや、同様に、図8に示すように、酸化物超電導積層体10の積層方向寸法に対応する厚さ寸法を有するとともに、酸化物超電導積層体10の幅方向寸法がこれより大きくされたテープ状の細線を用いることが可能である。図7に示す矩形断面の線材とした場合には、この線材22とテープ状安定化層21とが接続する面積を増大することにより密閉をより確実にすることができる。また、図8に示すテープ状の細線22を使用した場合には、加熱ローラによる加工の際このテープ状線材の幅寸法が大きくなることで加圧による酸化物超電導積層体10への影響を低減することが可能となる。   In the first and second embodiments described above, the stabilizer thin wire 22 has been described as having a round cross-section, but in addition to this, as shown in FIG. 7, the oxide superconducting laminate 10 has a dimension in the stacking direction. The wire has a rectangular cross section having a corresponding one side dimension, and similarly has a thickness dimension corresponding to the stacking direction dimension of the oxide superconducting laminate 10 as shown in FIG. It is possible to use a tape-like thin wire having a width dimension of the body 10 larger than this. In the case of the wire having a rectangular cross section shown in FIG. 7, the sealing can be made more reliable by increasing the area where the wire 22 and the tape-shaped stabilization layer 21 are connected. In addition, when the tape-like thin wire 22 shown in FIG. 8 is used, the influence on the oxide superconducting laminate 10 due to pressurization is reduced by increasing the width dimension of the tape-like wire during processing by the heating roller. It becomes possible to do.

以下、本発明に係る実施例を説明する。   Examples according to the present invention will be described below.

<実施例1>
ハステロイC−276(米国ヘインズ社商品名)からなる幅10mm、厚さ100μmのテープ状の基材本体上に、スパッタ法によるAlの拡散防止層(厚さ150nm)と、Yのベッド層(厚さ30nm)と、IBAD法によるMgOの中間層(厚さ10nm)と、PLD法(パルスレーザー蒸着法)によるCeOのキャップ層(厚さ300nm)と、PLD法によるYBaCu7−xで示される組成の酸化物超電導層(厚さ1.0μm)と、スパッタ法によるAgの保護層(厚さ11μm)を成膜したテープ状の酸化物超電導積層体を用意した。
<Example 1>
An Al 2 O 3 diffusion prevention layer (thickness: 150 nm) by sputtering is formed on a tape-shaped base body having a width of 10 mm and a thickness of 100 μm made of Hastelloy C-276 (trade name of Haynes, USA), Y 2 O 3 bed layer (thickness 30 nm), MgO intermediate layer (thickness 10 nm) by IBAD method, CeO 2 cap layer (thickness 300 nm) by PLD method (pulse laser deposition method), YBa by PLD method A tape-shaped oxide superconducting laminate in which an oxide superconducting layer (thickness: 1.0 μm) having a composition represented by 2 Cu 3 O 7-x and an Ag protective layer (thickness: 11 μm) formed by sputtering is formed. Prepared.

次いで、両面Snメッキとされたハンダ層付きの銅テープ(幅20.5mm、厚み20μm)に超電導積層体を配置する。Snメッキ付きの銅テープ端から0.2mmずらして配置して、超電導積層体と銅テープを加熱(240℃)することで、線材位置を仮固定する。次いで、仮固定された超電導積層体と銅テープの長いほうの銅テープ部分を線材に合わせて、コの字上に折り曲げ加工する。次いで、成型した超電導積層体で銅テープがコの字上になっている箇所に銅細線を入れる。銅細線は超電導積層体よりもすこし太いものを使用する。超電導積層体の厚みが0.11mmであるため、銅細線は110μmよりも太く120〜130μmのものを使用する。銅細線はSnメッキ(2〜4μm)したものを使用した(Snメッキをしていない銅細線を使用してもよい)。超電導積層体よりも若干太い銅細線が配置されたものを加熱ローラにて加熱(240℃)加圧することで、銅テープのSnと銅細線のSnを加熱により溶かし、同時に、銅細線が加熱により変形し、かつコの字状の銅テープが超電導積層体と密着されるように成型される。溶けたSnにより変形した銅細線と銅テープと超電導積層体のスキマ部分を埋める状態となる。加熱ローラを抜けた線材は冷えてSnが固まり、超電導積層体が一体化される。これにより、超電導積層体が1枚の銅テープ、銅細細線、溶けたSnで密閉される構造とした。
作製した線材を121℃、100%、2気圧の雰囲気中で100h保持したあとにIcを測定して、初期値と比較したがIcの劣化は起こらなかった。その結果を図9に示す。
Next, the superconducting laminate is placed on a copper tape (width 20.5 mm, thickness 20 μm) with a solder layer that is Sn-plated on both sides. The position of the wire rod is temporarily fixed by heating (240 ° C.) the superconducting laminate and the copper tape by placing 0.2 mm away from the end of the Sn-plated copper tape. Then, the temporarily fixed superconducting laminate and the longer copper tape portion of the copper tape are aligned with the wire and bent into a U-shape. Next, a thin copper wire is put in a portion where the copper tape is in a U shape in the molded superconducting laminate. Use a copper wire that is slightly thicker than the superconducting laminate. Since the thickness of the superconducting laminate is 0.11 mm, the copper fine wire is thicker than 110 μm and has a thickness of 120 to 130 μm. The copper thin wire used was Sn plated (2 to 4 μm) (a copper thin wire not plated with Sn may be used). By heating (240 ° C.) and pressing with a heating roller a thin copper wire slightly thicker than the superconducting laminate, the copper tape Sn and the copper thin wire Sn are melted by heating, and at the same time the copper thin wire is heated. It is deformed and molded so that the U-shaped copper tape is in close contact with the superconducting laminate. The copper thin wire deformed by the melted Sn, the copper tape, and the gap of the superconducting laminate are filled. The wire that has passed through the heating roller is cooled to solidify Sn, and the superconducting laminate is integrated. As a result, the superconducting laminate was sealed with a piece of copper tape, copper fine wire, and melted Sn.
Ic was measured after holding the produced wire in an atmosphere of 121 ° C., 100%, 2 atm for 100 hours, and compared with the initial value, but Ic did not deteriorate. The result is shown in FIG.

<実施例2>
実施例1と同様に、超電導積層体(超電導線材10mm、ハステロイ基板100μm、Agスパッタ後の厚み11μm)を作製する。次いで、両面Snメッキとされたハンダ層付きの銅テープ(幅20.5mm、厚み20μm)に超電導積層体を配置する。Snメッキ付きの銅テープ端から0.2mmずらして配置して、超電導積層体と銅テープを加熱(240℃)することで、線材位置を仮固定する。次いで、仮固定された超電導積層体と銅テープの長いほうの銅テープ部分を線材に合わせて、コの字上に折り曲げ加工する。次いで、成型した超電導積層体で銅テープがコの字上になっている箇所に銅細線を入れる。銅細線は超電導積層体よりもすこし細いものを使用する。超電導積層体の厚みが0.11mmであるため、銅細線は110μmと同じ太さかそれよりも細い(90〜110μm)ものを使用する。銅細線はSnメッキ(2〜4μm)したものを使用した(Snメッキをしていない銅細線を使用してもよい)。超電導積層体よりも若干細い銅細線が配置されたものを加熱ローラにて加熱(240℃)加圧することで、銅テープのSnと銅細線のSnを加熱により溶かし、加圧により銅テープと超電導積層体を固定する。銅テープは超電導積層体よりも若干細いため、ほぼ変形することなく固定されている。溶けたSnは銅細線と銅テープの固定部分もしくは超電導積層体のスキマ部分を埋めるようになる。加熱ローラを抜けた線材は冷え、Snが固まり超電導積層体が一体化される。
<Example 2>
Similar to Example 1, a superconducting laminate (superconducting wire 10 mm, Hastelloy substrate 100 μm, thickness after Ag sputtering 11 μm) is prepared. Next, the superconducting laminate is placed on a copper tape (width 20.5 mm, thickness 20 μm) with a solder layer that is Sn-plated on both sides. The position of the wire rod is temporarily fixed by heating (240 ° C.) the superconducting laminate and the copper tape by placing 0.2 mm away from the end of the Sn-plated copper tape. Then, the temporarily fixed superconducting laminate and the longer copper tape portion of the copper tape are aligned with the wire and bent into a U-shape. Next, a thin copper wire is put in a portion where the copper tape is in a U shape in the molded superconducting laminate. Use a thin copper wire that is slightly thinner than the superconducting laminate. Since the thickness of the superconducting laminate is 0.11 mm, a thin copper wire having the same thickness as 110 μm or thinner (90 to 110 μm) is used. The copper thin wire used was Sn plated (2 to 4 μm) (a copper thin wire not plated with Sn may be used). Copper tape and superconductivity are melted by heating by heating (240 ° C) and pressurizing a thin copper wire slightly thinner than the superconducting laminate by heating (240 ° C) and pressurizing. Fix the laminate. Since the copper tape is slightly thinner than the superconducting laminate, it is fixed with almost no deformation. The melted Sn fills the fixed portion of the copper fine wire and the copper tape or the gap portion of the superconducting laminate. The wire rod that has passed through the heating roller is cooled, Sn is solidified, and the superconducting laminate is integrated.

一体化した線材の銅細線が入っている端部をファイバーレーザ(波長1065μm、レーザ出力300W、スポット径20μm)を使用して、溶接速度10m/分、レーザ照射箇所を窒素雰囲気として局所加熱をして、銅テープと銅細線を溶接する。銅テープと銅細線箇所は隙間が少しあるがレーザ加熱で溶けた銅が隙間を埋めるように変形し一体化される。また、銅細線の周囲のSnはレーザ加熱で溶けるが銅テープ、銅細線、超電導積層体のスキマ部分を埋めるように変形移動するため、銅テープと銅細線の溶接には影響しない。
これにより、超電導積層体が1枚の銅テープと銅テープと銅細線が溶接された箇所で密閉される構造とした。
作製した線材を121℃、100%、2気圧の雰囲気中で100h保持したあとにIcを測定して、初期値と比較したがIcの劣化は起こらなかったその結果を図9に示す。
Using a fiber laser (wavelength: 1065 μm, laser output: 300 W, spot diameter: 20 μm), the end of the integrated wire containing the copper fine wire is locally heated with a welding speed of 10 m / min and the laser irradiation location as a nitrogen atmosphere. Weld the copper tape and the copper wire. The copper tape and the copper thin wire portion have a small gap, but the copper melted by laser heating is deformed and integrated so as to fill the gap. Further, Sn around the copper fine wire is melted by laser heating, but the copper tape, the copper fine wire, and the superconducting laminate are deformed and moved so as to fill a gap portion of the superconducting laminate.
Thereby, it was set as the structure where a superconducting laminated body is sealed at the location where the copper tape of one sheet, the copper tape, and the copper fine wire were welded.
FIG. 9 shows the results of measuring Ic after holding the prepared wire in an atmosphere of 121 ° C., 100%, 2 atm for 100 hours and comparing it with the initial value, but no deterioration of Ic occurred.

<比較例1>
実施例1で作製した超電導積層体に銅テープ(幅10mm,厚み20μm)をSnで貼り合わせた。
作製した線材を121℃、100%、2気圧の雰囲気中で100h保持したあとにIcを測定して、初期値と比較したがIcが劣化した
<Comparative Example 1>
A copper tape (width 10 mm, thickness 20 μm) was bonded to the superconducting laminate produced in Example 1 with Sn.
Ic was measured after holding the prepared wire in an atmosphere of 121 ° C., 100%, 2 atm for 100 hours, and compared with the initial value, but Ic was deteriorated.

<比較例2>
実施例1と同じように線材を加工し、銅細線を入れない状態で、加熱ローラにて加熱(240℃)、加圧し、成型する。
銅テープのSnと銅細線のSnが加熱ローラで溶け、超電導積層体を加圧することで銅テープと超電導積層体と密着されるように固定される。銅テープがコの字になっているので片側は密閉されているが片側は密閉されていない。
作製した線材を121℃、100%、2気圧の雰囲気中で100h保持したあとにIcを測定して、初期値と比較してIcが劣化した。その結果を図9に示す。
<Comparative Example 2>
The wire is processed in the same manner as in Example 1, and heated (240 ° C.) and pressurized with a heating roller without forming a copper fine wire, and then molded.
The Sn of the copper tape and the Sn of the copper thin wire are melted by the heating roller, and are fixed so that the copper tape and the superconducting laminate are in close contact with each other by pressurizing the superconducting laminate. Since the copper tape is U-shaped, one side is sealed, but one side is not sealed.
Ic was measured after holding the produced wire in an atmosphere of 121 ° C., 100%, 2 atm for 100 h, and Ic was deteriorated compared to the initial value. The result is shown in FIG.

これらの結果から、本発明によれば、酸化物超電導積層体10が劣化せず、密閉されていることがわかる。   From these results, it can be seen that according to the present invention, the oxide superconducting laminate 10 is sealed without being deteriorated.

1…酸化物超電導線材、10…超電導積層体、10a…一側面、11…金属基材、14…中間層、16…酸化物超電導層、17…保護層、20…安定化層、21…テープ状安定化層、21a…延出端部、22、24…安定化材細線、23…ハンダ層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oxide superconducting wire, 10 ... Superconducting laminated body, 10a ... One side surface, 11 ... Metal base material, 14 ... Intermediate | middle layer, 16 ... Oxide superconducting layer, 17 ... Protective layer, 20 ... Stabilization layer, 21 ... Tape Stabilizing layer, 21a ... extended end, 22, 24 ... stabilizing material thin wire, 23 ... solder layer

Claims (2)

テープ状の基材と中間層と酸化物超電導層と導電性の保護層をこの順に積層してなる酸化物超電導積層体が、
該酸化物超電導積層体の保護層から基材まで積層された一側面を残して周面を覆う横断面コ字状のテープ状安定化層と、
前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内で前記酸化物超電導積層体の一側面側に位置するともに前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法に対応する径寸法を有して前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出した前記テープ状安定化層の延出端部どうしに接合された安定化材細線と、により囲まれて密閉されてなり、
前記テープ状安定化層の延出端部と、前記安定化材細線とがハンダにより接合されてなる酸化物超電導線材を製造する方法であって、
前記テープ状安定化層により前記酸化物超電導積層体の一側面を残して周面を横断面コ字状に覆う工程と、
前記安定化材細線を前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内に挿入する工程と、
前記テープ状安定化層の延出端部と安定化材細線とを加熱・加圧により接合する工程とを有し、
挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より大きく設定されてなることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法
An oxide superconducting laminate formed by laminating a tape-like base material, an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a conductive protective layer in this order,
A tape-shaped stabilization layer having a U-shaped cross section covering the peripheral surface leaving one side surface laminated from the protective layer to the substrate of the oxide superconducting laminate;
The stacking direction of the oxide superconducting laminate is located on one side of the oxide superconducting laminate within the extending end of each of the tape-shaped stabilization layers protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate A stabilizing material thin wire joined to the extending ends of the tape-shaped stabilization layer having a diameter corresponding to the height and protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate. Ri name is sealed Te,
A method for producing an oxide superconducting wire in which the extending end of the tape-shaped stabilizing layer and the stabilizing material thin wire are joined by solder,
The step of covering the peripheral surface in a U-shaped cross section leaving one side of the oxide superconducting laminate by the tape-shaped stabilization layer;
Inserting the stabilizer thin wire into the extended end of each tape-shaped stabilization layer protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate;
A step of joining the extending end portion of the tape-shaped stabilizing layer and the stabilizing material thin wire by heating and pressing,
A method for producing an oxide superconducting wire, characterized in that the diameter of the stabilizing thin wire to be inserted is set larger than the height in the stacking direction of the oxide superconducting laminate .
テープ状の基材と中間層と酸化物超電導層と導電性の保護層をこの順に積層してなる酸化物超電導積層体が、
該酸化物超電導積層体の保護層から基材まで積層された一側面を残して周面を覆う横断面コ字状のテープ状安定化層と、
前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内で前記酸化物超電導積層体の一側面側に位置するともに前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法に対応する径寸法を有して前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出した前記テープ状安定化層の延出端部どうしに接合された安定化材細線と、により囲まれて密閉されてなり、
前記テープ状安定化層の延出端部と、前記安定化材細線とがレーザ溶接部により接合されてなる酸化物超電導線材を製造する方法であって、
前記テープ状安定化層により前記酸化物超電導積層体の一側面を残して周面を横断面コ字状に覆う工程と、
前記安定化材細線を前記酸化物超電導積層体の幅方向外側に突出したそれぞれの前記テープ状安定化層の延出端部内に挿入する工程と、
前記テープ状安定化層の延出端部と安定化材細線とをレーザ溶接により接合する工程とを有し、
挿入する前記安定化材細線の径寸法が前記酸化物超電導積層体の積層方向高さ寸法より小さく設定されてなることを特徴とする酸化物超電導線材の製造方法
An oxide superconducting laminate formed by laminating a tape-like base material, an intermediate layer, an oxide superconducting layer, and a conductive protective layer in this order,
A tape-shaped stabilization layer having a U-shaped cross section covering the peripheral surface leaving one side surface laminated from the protective layer to the substrate of the oxide superconducting laminate;
The stacking direction of the oxide superconducting laminate is located on one side of the oxide superconducting laminate within the extending end of each of the tape-shaped stabilization layers protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate A stabilizing material thin wire joined to the extending ends of the tape-shaped stabilization layer having a diameter corresponding to the height and protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate. Ri name is sealed Te,
A method for producing an oxide superconducting wire in which the extending end of the tape-shaped stabilization layer and the stabilizing material thin wire are joined by a laser weld,
The step of covering the peripheral surface in a U-shaped cross section leaving one side of the oxide superconducting laminate by the tape-shaped stabilization layer;
Inserting the stabilizer thin wire into the extended end of each tape-shaped stabilization layer protruding outward in the width direction of the oxide superconducting laminate;
A step of joining the extended end portion of the tape-shaped stabilization layer and the stabilizing material thin wire by laser welding,
A method for producing an oxide superconducting wire, characterized in that the diameter of the stabilizing thin wire to be inserted is set smaller than the height in the stacking direction of the oxide superconducting laminate .
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