JPH03102717A - 電流リード用導体の製造方法 - Google Patents

電流リード用導体の製造方法

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JPH03102717A
JPH03102717A JP1241148A JP24114889A JPH03102717A JP H03102717 A JPH03102717 A JP H03102717A JP 1241148 A JP1241148 A JP 1241148A JP 24114889 A JP24114889 A JP 24114889A JP H03102717 A JPH03102717 A JP H03102717A
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Shoji Shiga
志賀 章二
Naoki Uno
直樹 宇野
Sukeyuki Kikuchi
菊地 祐行
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

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〕 本発明は、雷流供給源から液体H e等で冷却された超
電導マグネント等の超電導素子へ・電流を供給する為に
用いられる電流リード用導体の製造方法に関する。
〔従来の技術及びその課題〕
超電導マグネノトを用いた低温機器としてSMES発電
機、MHD発主機、該融合炉、{.2生気浮上列車、医
療用MR I、加速器用マグネノト等が開発され一部で
実用化されている. ところで上記のような低温機器への電流の供給は、外部
電源から電流リード用導体を介してなされており、上記
電流リード用導体にはCu,CuAg,Cu−P等の金
属材料が用いられている。
しかしながら上記金属材料製導体は、大篭流通電に伴う
ジュール発熱や外部からの熱流入が多く、冷媒が大鼠に
革発してしま゜うという問題があった。
このようなことから電流リード用導体として、液体He
温度(4.2 K)に冷却することにより抵抗が0にな
りジュール熱.を生しないNb−TiやN b.S n
等の金属又は金属間化合物超電導体を用いることが提案
されたが、これらの超電導々体は液体H e温度に冷却
される低/!!機器.近傍以外には用いることができず
、その効果を十分発現できなかった。
最近になって、岐体Nz/!1度で超主導となる臨界温
度(T,)が80〜l25Kと高いYBazCu.30
v ,B izS r.Ca Cuz○8、BiSrz
CazCuzO+a、Tl2BazCaCuzOs 、
TI!.JazCazCu30+o等のセラミノクス超
電導体が見出された。
これらのセラξツクス超電導体はT,が高い為これを電
流リード用導体に用いた場合低温機器側からの液体H 
eの冷却効果を十分に活用でき、又セラも冫クス超電導
体は、Cu等の金属材料と異なり熱伝導性が低いので外
部からの熱流入が少ない等のメリノトがあり、電流リー
ド用導体として実用化が期待されていた。
しかしながら上記セラミックス超電導体は脆い為、これ
を所望形状に加工するには、例えばセラミノクス超電導
粉体をAgやAu等の金属製チューブに充填し、これに
押出、プレス、ロール圧延、引抜き、スエージング等の
伸延加工を施すことによりなされているが、上記セラミ
ックス超電導体は硬質の為これを充填する金属製チュー
ブには、材料に加工性のよい純度の高い金属材料を断F
M積比率で30〜50%以上の肉厚にして用いており、
従って上記金属製チューブが伸延加工されてなる電流リ
ード用導体の被覆金属層からは多鼠の熱が低温WI器へ
流入し、その結果冷媒の液体H eが大贋に消失して経
済性を損なうという問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はかかる状況に鑑み鋭意研究を行った結果なされ
たもので、その目的とするところは、ジュール発熱がな
く且つ外部からの熱流入を抑制し得る電流リード用導体
の製造方法を提供することにある。
即ち本発明は、表面の少なくとも一部を11金属層で被
覆したセラミックス超電導体又はその+’+iT駆物質
の成形体を所定温度にて加熱焼結してセラミックス超電
導々体となし、しかるのち該セラミノクス超電導々体の
前記貴金属層に合金化処理を施して該貴金属層の熱伝導
性を低下させることを特徴とするものである。
本発明方法においてセラミックス超電導体とは前述のY
BatCuzOq等のT,が液体N2温度(77K)以
上のセラミックス超電導体であり、その前駆物質とはセ
ラミノクス超電導体となし得る原料物質からセラミノク
ス超電導体に合威されるまでの中間体、例えばセラミッ
クス超電導体構成元素の混合体又は共沈混合物又は酸素
欠損型複合酸化物又は上記構威元素の合金等が使用可能
でこれらの前駆物質は酸素含有雰囲気中で加熱処理する
ことによりセラミノクス超電導体に反応するものである
又上記セラξノクス超電導体又はその1111駆物質の
成形体は所定温度にて加熱焼粘することにより、111
I者にあっては威形体の焼結、該焼結体への酸素の補給
、結晶構造の調整及び再結晶等がなされ、又後者にあっ
てはこれにセラミックス超電導体への反応が付加されて
、セラξ冫クス超電導h体となるものである。
以下に本発明方法を図を参照して説明する。
第1.2図にセラコソクス超電導体の表面を金属層で被
覆したセラミノクス超電導成形体の実施例を斜視図をも
って示した。
即ち第1図に示した成形体は、丸棒状のセラミノクス超
電導圧紛体Lの周囲に青金属層2を被:Wしたものであ
る。又第2図に示した成形体は板状のセラミノクス超電
導圧扮体1の上下面に貴金属層2を被覆したもので、セ
ラミックス超電導圧扮体lの端部は外方に露出している
. 上記威形体上の貴金属層2には、Ag,Au、Pd,P
t,[r,Rh等の貴金属を用いるのが超電導体と非反
応性の上、加工性に富み好ましいものである。
而して上記の如き成形体を所定温度にて加熱焼結してセ
ラミックス超雷導々体に反応せしめたのち、第3図に示
したように上記セラ旦ソクス超電導々体の接続部4を除
く実質長さ部分3の被渭貴金属層2に合金化処理が施さ
れる。
この合金化処理は1h貴金属層上に昇揮金属をメ7’F
、PVD,CVD、ペースト状物塗布、半Hl付け、ク
ランド等の方法により股状に形成し、しかるのちこれを
加熱して上記異種金属を該貴金属層内に拡散させて合金
化するものである。異種金属としてはZn,I n,C
d,Cu.Mg,Be、Ni,Fe,Co、Cr,Ti
SMn,Zr,A1,Ga,RE (希土類元素)等が
微星で当該貴金属層の熱伝導性を大きく低下させるので
適している。
合金化処理の方法としては前記方法の他イオン注入法や
金属薄気内に保持して合金化する方法等も有用である。
低温機器又は外部電源と接続する端末部は合金化処理を
施さずに、電気抵抗を低いままとしてジュール発熱を抑
えるのが望ましい。
更に改良された電流リード用専体は、第4図に示した如
く接続部4を除くセラミックス超電導々体の実質長さ部
分3の貴金属層2を薄肉化するもので、当該部分を薄肉
化することで熱流入量を一層減少させることができる。
而して薄肉化は、全長に亘り薄肉化し、あとから端末に
接続部を設ける方法によってもよい。又合金化処理は薄
肉化の前又は後のいずれの工程で行っても差支えない。
剃肉化の方法としては、化学エノチング法、機械的ミー
リング法等任意の方法が通用される.以上単芯超電導々
体について説明したが、本発明方法は複数の超電導々体
を埋込んだ多芯超電導々体にも同様に適用することがで
きる。
〔作用〕
本発明方法では、表面の少なくとも一部に貴金属層を被
覆した高T,のセラミックス超電導々体の前記貴金Ii
1層に合金化処理を施して電流リード用導体となすので
、得られた電流リード用導体はその使用時において低温
機器側からの冷却効果によってセラミックス超電導々体
のジュール発熱が抑えられ、又前記貴金属層の熱伝導性
が低下して外部からの低温a器への熱流入が仰制できる
なお、貴金属層の合金化処理は、セラミックス超電導々
体の所定の伸延加工を行ったのち施すのでセラミックス
超電導々体の伸延加工性をI員なうようなことがない。
また貴金属層の合金化処理の前又は後工程において該貴
金属層を薄肉化することにより、電流リード用導体から
の熱流入は更に低凍される。
〔実施例J 以下に本発明を実施例により詳細に説明する.実施例l Bi.0+ 、SrO,Cab,CuOの粉末をBi:
Sr:Ca:Cuが原子比で2=2:l:2になるよう
に配合して混合し、この混合粉末を大気中にて800゜
C30H仮焼戒し、この仮焼成体を粉砕分級してB i
ts rzcaCu.O、の仮焼威扮未となし、しかる
のちこの仮焼成粉末を外径26mII1内径18而のA
g製チューブに充填し、次いでこれを溝型ロールにて伸
延加工して4閣φの腺材となし、次いでこの線材を平ロ
ール圧延してPlさ0.3IIIIIl幅7mmのテー
プ材となした。
而して得たテープ材をO!気流中で860 ’C 30
 H加黙焼枯してAg層を被覆した酸化物超電導々体と
なし、しかるのちこの酸化物超電導々体のAg層にZn
を3−メノキし、次いでこれを450’C2HAr気疏
中で加熱処理して電流リート川導体となした。
実胞例2 丈施例lにおいて、AH層へのZnのメノキ1・tさを
10μmとし、加熱処理条件を450“C4+1とした
他は実施例lと同し方法により電流リート用導体を製逍
した。
実施例3 実施例lにおいて、AgNにZnを3pvaメッキした
上に更にCdを5nメッキし、加蝕処理条件を500゜
C2Hとした他は実施例lと同し力法により電流リード
用導体を製造した。
実施例4 実施例1〜3において、Ag層を被覆した酸化物超電導
々体のAgl3の表面を稀蛸酸によりエノチングして表
面をl5一除去した他は実施例1〜3とそれぞれ同し方
法により電流リート用導体を製造した。
比較例l 実施例1又は4において、Ag層の合金化処理を施さな
かった他は実施例l又は4と同し方法により電流リート
用導体を製遣した。
斯くの如くして得られた各々の電流リード用導体につい
て4.2K及び77KにおけるJ,及び金属層の熱伝導
率を/ll!l定した。結果は主な製逍条件を併記して
第1表に示した。
第1表より明らかなように本発明方法品(No1〜6)
はセラくノクス超電導々体表面の金属被覆層を合金化し
た為に比較方法品(No?、8)に較べて熱伝導率が著
しく低下した。
中でもNo4〜6の電流リード用導体は、セラミックス
超電導々体上のAg被覆層表面をエッチングにより除去
して薄肉化し、これを合金化したので合金濃度が高まり
熱伝導率が一層低下し、薄肉化効果と相俟って外部から
の熱流入が大幅に抑制された。
本発明方法品(No1〜6)は、セラミックス超電導々
体表面のAg被覆層を合金化した分だけJLが比較方法
品(No7.8)より低下したがその差は僅かなもので
あった。
〔効果] 以上述べたように本発明方法によれば、J,が高い値に
保持され且つク,さ伝導率の低い電流リート用導体が得
られ、この導体を用いると液体II c等の冷媒の蒸発
量を低く抑えることが可能であり、工業上顕著な効果を
奏する.
【図面の簡単な説明】
第1.2図は、金属層で被覆したセラミックス超電導威
形体の実施例を示すそれぞれ斜視図、第3.4図は前記
或形体の金属層をそのまま又は薄肉化したのち当該金X
層に合金化処理を施す実施第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  表面の少なくとも一部を貴金属層で被覆したセラミッ
    クス超電導体又はその前駆物質の成形体を所定温度にて
    加熱焼結してセラミックス超電導々体となし、しかるの
    ち該セラミックス超電導々体の前記貴金属層に合金化処
    理を施して該貴金属層の熱伝導性を低下させることを特
    徴とする電流リード用導体の製造方法。
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US07/562,205 US5296456A (en) 1989-08-09 1990-08-03 Ceramic superconductor wire and method of manufacturing the same
KR1019900012102A KR910005499A (ko) 1989-08-09 1990-08-07 세라믹스 초전도도체 및 그 제조방법
EP90115234A EP0412527B1 (en) 1989-08-09 1990-08-08 Ceramic superconductor wire and method of manufacturing the same
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017500698A (ja) * 2013-11-27 2017-01-05 ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド 超電導体テープ製造のためのイオン注入

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JP2017500698A (ja) * 2013-11-27 2017-01-05 ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド 超電導体テープ製造のためのイオン注入

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