JPH03257714A - 超電導線材 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、コイルなど磁場の影響を受ける箇所に使用す
る酸化物超電導線材に関する。

（従来の技術） 従来、Ｂ　１ｚ（Ｓ　ｒ、Ｃａ）　４ｃｕ３０ｘなどの
酸化物超電導体を線材化する方法として、金属シース法
が有望視されている。この方法では、酸化物超電導体の
粉末を銀などの金属性パイプに充填した後、引き抜き、
圧延、−軸圧縮プレスなどの加工と、熱処理を繰り返し
行うことによって高い臨界電流密度を有するテープ状線
材が得られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の方法で作製したテープ状線材は、
第３図に示すような断面形状をしており、異方性が大き
い。また、その臨界電流密度（Ｊ　ｃ）の磁場依存性に
も大きな異方性がある。第４図はこのテープ状線材の異
方性を示すグラフである。

すなわち、テープ状線材の巾広面に対して平行な磁場（
／／Ｂ）の場合に比べ、垂直な磁場（Ｂ）が加わる場合
は臨界電流密度（Ｊ　ｃ）は、外部磁場の増大とともに
急激に低下する。このようなテープ状線材を用いて第５
図のようなソレノイドコイルを作った場合、励磁の際に
発生する磁力線は第６図のようになる。コイルの端部で
は、テープ状線材の巾広面に垂直な方向の磁場すなわち
、臨界電流密度の劣化が大きい方向に磁場がかかってし
まう。その結果、その部分の臨界電流密度（ＪＣ）でコ
イルに流せる電流が決められてしまう。

一方、圧延、−軸圧縮プレスを施さない引き抜き加工の
みの丸線材は、異方性がないＪｃ−Ｂ特性を有している
が、圧延、−軸圧縮プレスを施したテープ状線材と比べ
て、臨界電流密度（Ｊ　ｃ）の大きさは低い値しか得ら
れていない。

本発明は、コイルに巻いた状態でも高い臨界電流密度（
Ｊ　ｃ）を有する超電導線材を得ること目的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するため、酸化物超電導体
を用いて金属シース法により製作されたテープ状線材を
、芯材のまわりに同心円状もしくはらせん状に巻きつけ
た複合超電導線材である。

また、上記の巻きつけを繰り返すことによって、多重の
複合超電導線材とすることもできる。

（作用） 本発明の超電導線材は金属シース法によって製作された
超電導線材を芯線の周りに巻き付けであるため、臨界電
流密度の外部磁場に対する異方性がなくなる。このため
、このような線材でコイルを形成すれば、コイルが発生
する磁場の影響をうけて、極度に臨界電流密度が低下す
る部分がなくなるので、大きな電流を流すことができる
。

芯材の周りにテープ状超電導線材を多重に巻き付けると
線材全体に対する芯材の占める断面積が小さくなるので
、臨界電流密度を大きくできる。

本発明の超電導線材で用いる芯材としては、シース材と
同等ないしはそれよりも機械的強度が大きく、さらに、
シース材と同程度もしくはそれ以上の電気伝導度と熱伝
導度を有する金属材料が好ましい。

（実施例） 以下に本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。先ず、金属シースのパイプに超電導粉末を充填した後
、引き抜き、圧延、−軸圧縮プレス等の加工と、熱処理
を繰り返すことによって、高Ｊｃの超電導テープ状線材
を製作する。

このテープ状線材１を第１図に示すように、金属製の丸
い芯材２とともに引き抜きダイス３に通す。第２図は引
き抜きダイスの挿入口側から見た図である。ダイスを通
すことによって、第７図に示すように、芯材２の周囲に
テープ状線材１を巻き付けた型の線材を作ることができ
る。このような加工を施した後に最終の熱処理を行うこ
とによって異方性のない複合線材４を作ることができる
。

また、上記のような方法で作成した、複合線材４をテー
プ状線材とともに引き抜きダイスを通して、さらに超電
導テープを巻きつける。この加工を縁り返すことによっ
て、第８図に示すような多重の複合線材を作ることがで
きる。多重構造にしたほうが、線材全体に占める芯材の
割合が小さくできるので、電流密度を大きくできるとい
う利点がある。

次に、本発明の他の実施例を示す。上記の実施例では芯
材にテープ状線材を巻き付けるのに引き抜きダイスを用
いたが、第９図に示すように、芯材１０にらせん状にテ
ープ状線材９を巻きつけることによって、異方性のない
高い臨界電流密度（Ｊｃ）の複合線材を作ることができ
る。′この場合にも、先の実施例のように多重構造とす
ることによって、よりよい特性の線材を作ることが可能
である。また、このほかにも、複合多重線材の内側は引
き抜きダイス、外側はらせん状に巻き付ける方法をとる
など種々の巻き付は方法が可能である。

また、芯材としては、種々のものが用いられるが、たと
えば、テープ状線材のシース材と同じ材質のもの、ある
いは、銅、黄銅などの金属で、シース材より強度が大で
、かつ、電気伝導率、熱伝導率の大きいものなどが使用
することができる。

［発明の効果］ 本発明の製造方法により、Ｊｃ−Ｂ特性に異方性のない
超電導線材が得られるので、超電導コイルの設計、製作
が容易になり、超電導コイルの小型化、コスト低減が期
待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の超電導線材の製造方法におけ
る芯材へのテープ状線材の巻き付けの説明図、第３図は
金属シース法によって作られたテープ状線材の断面構造
を示す模式図、第４図は金属シース法によって作られた
テープ状線材の臨界電流密度（Ｊ　ｃ）の磁場依存性を
表すグラフ、第５図はテープ状線材を巻いて形成したソ
レノイドフィルの断面図、第６図はソレノイドコイルの
磁場分布を示す図、第７図は引き抜きダイスにより芯材
の周囲にテープ状線材が巻き付けられた複合線材の断面
図、第８図は芯材の周囲にテープ状線材が多重に巻き付
けられた複合多重線材の断面図、第９図は芯材にテープ
状線材を巻き付ける本発明の他の実施例の方法の説明図
である。 １．９・・・テープ状線材、２．１０・・・芯材、３・
・・引き抜きダイス、５・・・金属シース、６・・・酸
化物超電導体、７・・・ソレノイドコイル、８・・・磁
力線。 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 菓８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化物超電導体を用いて金属シース法により製作
   されたテープ状線材を、芯材のまわりに同心円状もしく
   はらせん状に、一ないし二重以上に巻きつけたことを特
   徴とする超電導線材。