JPH01241102A - 超電導コイルおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、超電導処理後の加工変形の困難な超電物質
を用いた超電導コイルおよびその製造法に関するもので
ある。

（従来の技術） 従来、金属シース（管）内に超電物質を充填させて伸線
する方法によらず、裸で超電物質を焼成して焼成された
物を、超電導体に結線結合させる方法は、インジューム
による温間圧接、銀ベスト塗布、又は超音波作用でハン
ダ質を接着させる方法が講ぜられていた。

（発明による解決すべき課題） 従来の接合技術をそのまま超電導リングの積層構造にお
いて数百箇所、又は数千箇所、直列に結合させることは
、超電導の特性を失うために使用することが国難であっ
た。

超電導リングの積み重ねによる超電導コイルの製造では
、超電導の性質を全く失うことのない結合部と、非超電
導結合部とを設けなければ、超電導コイルが完璧に構成
されたとは言えないのであるが、従来の結合方法ではこ
れを達成できない問題点があった。

（課題を解決する為の手段） この発明は酸化物超電導物質として、その超電導性が物
質内における酸素の占める位置、又は酸素の１に深く関
わりのある物質に対して用いられる超電導コイル及びそ
の製造法である。

この発明は、複数積み重ねた超電導リングの夫々の当接
面に、超電導結合部と、非超電導結合部とを設けること
によって長大な超電導コイルを製造することに成功した
のである。

即ちこの発明は、１ケ所に通電遮断部を設けた超電導リ
ングを、前記通電遮断部が順次ずれるようにして積み重
ね、この積み重ねリングの当接部の一部を電気的に接続
させて超電導コイルを構成する方法において、当該コイ
ルの電気的に接続させる箇所は再度焼成することによっ
て、超電導結合させることを特徴とした超電導コイルの
製造法を完成したのである。前記において、超電導リン
グの超電導結合は、当該超電導リングと同質の粉末層を
介在させて再焼成することにより達成することができた
。また非超電導結合は、純銅微粉末層の焼成によって超
電導リングの当接面に絶縁層が形成されることにより達
成され、又はジルコニア粉末層を介在させて再焼成する
ことにより達成された。

次に超電導コイルの発明は、複数の超電導リングを積み
重ねてなる超電導コイルにおいて、前記各超電導リング
は夫々超電導結合と非超電導結合により一体化されてい
ることにより超電導コイルを構成した。前記における各
超電導リングは、当該超電導リングと同質の粉末層の焼
成によって超電導結合し、純銅微粉末層の焼成により生
成する絶縁層、又はジルコニア粉末層によって非超電導
結合部を構成したものである。

前記において、予め予備焼成された超電導リングの当接
面に、超電導結合部と非超電導結合部とを設けたのであ
るが、その方法として、超電導結合部は超電導リングと
同質の活性度の高い粉末層を介在させ、焼成により形成
しな、又、非超電導結合部には、純銅微粉末層を介在さ
せて焼成により絶縁層を生成し、又はジルコニア粉末層
を介在させて形成した。前記にける全体の再焼成によっ
て超電導リングと同質の粉末層は超電導繊維を構成し、
かつ一体止して焼結する。又、純銅微粉末層は、銅が超
電導リング側の酸素を奪う為に、当接部が非超電導層と
なり、電気的に絶縁層と同一になる。

一方、ジルコニア粉末層は、焼成後も絶縁層を形成して
いる。前記において純銅微粉末は焼成により力学的結合
すると共に、当接面に非超電導層を生成して絶縁層を形
成するが、ジルコニア粉末層は元来の絶縁性能を保有し
て介在するに止まり力学的結合力はない。従って超電導
リングは当接部の一箇所で絶縁している為に、全体とし
て長い線材を密に巻いた場合と同一になり、全体として
超電導コイルを形成するのである。

前記においては、非超電導結合に用いる為、純銅微粉末
を例示したが、要は酸化により超電導リング側から酸素
を奪う性質を有する金属粉ならば同様の作用効果を期待
することができる。

（作　用） この発明は、電気的結合部に超電導リングと同質の粉末
を介在し、他部に絶縁層を生成させる粉末を介在して複
数の超電導リングを重ね合せて再焼成することにより、
各当接部に超電導結合部と非超電導結合部とを設けたの
で、多数の超電導リングを結合した場合に、全体がその
まま超電導コイルとなる。即ち、超電導結合部には電気
的抵抗を生じないので、全体が超電導コイルとなる。ま
たこの超電導結合は、再焼成によって自動的に出来上る
ことになる。

（実施例１） この発明の実施例を第１図乃至第４図について説明する
。

酸化物質・からなる超電導粉末を加圧成形して、外径３
５ｍｍ、内径２５ｎｕｎ、厚さ２Ｍのリング１ａ、１ｂ
、ＩＣ１１ｄを形成し、各リングには通電遮断用のスリ
ット４ａ、４ｂ、４Ｃ１４ｄを放射状に設けると共に、
各リングの端面側へほぼ１／４の範囲に活性の大きい超
電導粉末層３ａ、３ｂ、３Ｃ１３ｄを設ける。前記活性
の大きい超電導粉末層３ａ、３ｂ、３Ｃ１３ｄ以外のリ
ング面は総て純銅微粉末層６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄで被
覆する。

前記各リング１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを第２図のように
積み重ねる。次に径の異なるリングの積層筒Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄを内外多層に嵌装し、各層は第３図、および第４図
に示すように、各端面においてｗ、ｘ、ｙ、ｚのように
接続し、全体として一つの多重コイル５を形成したもの
で、各層間には絶縁層７が介装しである。

前記実施例における一個当りの臨界電流密度は５５０Ａ
／−と確認された。また内側リングは外径２４ｍ＋ｎ、
内径１５閾、厚さ２薗で臨界電流密度は５５０Ａ／ｃｄ
であった。

前記における純銅微粉末は粒度５ミクロン以下である。

又、再焼結温度は本焼結温度のほぼ９８％付近を用いれ
ば十分である。前記において、超電導粉末層、又は純銅
微粉末層を設ける方法としては、プローピレン、グリコ
ールを用いて粘性液状として用いる方法、又はプリント
する方法等が考えられる。何れにしても再焼結に際し、
求める超電導の性質に悪影響がないものが好ましい。

（実施例２） 実施例２は、実施例１の純銅微粉末に代えてジルコニア
粉末を介装したもので、その他の点は全く同一である。

ジルコニア粉末は焼結によって力学的結合力はないが、
安定した性質の絶縁層として介在する。

（発明の効果） この発明の製造法によれば、超電導リングを重ね合せて
コイルができるので、長大なコイルにした場合にも抵抗
損失がない効果がある。更に非超電導結合の純銅微粉末
は再焼結によって各超電導リングを一体化し、全体のコ
イルを高強度の一体コイルとした効果がある。また製造
は簡単であり、部品点数も少ないので、製品に対する信
頼度が高いなどの効果もある。

この発明に用いる超電導リングは、超電導粉末の加圧成
形などにより、高精度に多量生産できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に用いる超電導リングの例示斜
視図、第２図はこの発明の超電導コイルの断面図、第３
図は同じく右側面図、第４図は同じく第２図中Ａ−Ａ断
面図である。 １ａ、１ｂ、１ｃ、ｌｄ・・・超電導リング３ａ、３ｂ
、３ｃ、３ｄ・・・超電導層Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・積層
筒リング ５・・・多重コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　１ヶ所に通電遮断部を設けた超電導リングを、前記
   通電遮断部が順次ずれるようにして積み重ね、この積み
   重ねリングの当接部の一部を電気的に接続させて超電導
   コイルを構成する方法において、当該コイル全体を再焼
   成することによって電気的に接続させる箇所を超電導結
   合させることを特徴とした超電導コイルの製造法 ２　積み重ねた超電導リングは、焼成により当接部で超
   電導結合と非超電導結合とが同時に行われることを特徴
   とした請求項１記載の超電導コイルの製造法 ３　超電導リングの超電導結合は、超電導リング間に介
   装した超電導リングと同質の粉末層の焼成により形成さ
   れた請求項１記載の超電導コイルの製造法 ４　超電導リングの非超電導結合は、超電導リング間に
   介装した純銅微粉層の再焼成中に生成された非超電導層
   により形成された請求項１記載の超電導コイルの製造法 ５　超電導リングの非超電導結合はジルコニア粉末層に
   より形成された請求項１記載の超電導コイルの製造法 ６　複数の超電導リングを積み重ねてなる超電導コイル
   において、前記各超電導リングは夫々超電導結合と非超
   電導結合とにより一体化されていることを特徴とした超
   電導コイル ７　超電導結合は、超電導リングと同質の粉末層の焼成
   によって形成された請求項６記載の超電導コイル ８　非超電導結合は、純銅微粉末層の焼成により生じた
   絶縁層、又はジルコニア粉末層によって形成された請求
   項６記載の超電導コイル