JPH04106906A - 高温超電導導体巻線 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、高温超電導導体巻線に関するもので、特に
、このような高温超電導導体巻線の特性とりわけ臨界電
流特性の向上に関するものである。

［従来の技術］ セラミックス系超電導体として知られている高温超電導
材料は、これを金属被覆した状態で、塑性加工すること
により、薄いテープ状となるように強加工し、このよう
な塑性加工と熱処理とを組合せることにより、高い臨界
電流密度が得られることがわかっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のようなテープ状の高温超電導線をたとえばコイル
に応用しようとするには、これを巻線しなければならな
い。特に、高温超電導線がテープ状である場合には、こ
れをダブルパンケーキコイルの形に巻線するのが適当で
ある。

ところが、ダブルパンケーキコイルの場合、１本の高温
超電導線によって、２つのコイル部分を形成することに
なるので、一方のコイル部分から他方のコイル部分まで
延びる渡りの部分か必要となってくる。しかしなから、
テープ状の高温超電導線を用いる場合、この渡りの部分
で必ずひねられるため、ここに剪断応力を受け、それに
よって臨界電流密度が低下することがわかった。

それゆえに、この発明の目的は、上述したように、テー
プ状の高温超電導線が用いられるとき、臨界電流密度の
低下につながる渡り部分における剪断応力の発生を抑制
できる、ダブルパンケーキコイルの形に巻線された高温
超電導導体巻線を提供しようとすることである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、金属と複合化されたテープ状の高温超電導
線がダブルパンケーキコイルの形に巻線された、高温超
電導導体巻線に向けられるものであって、渡りの部分の
長さが、上述した剪断応力ひいては臨界電流密度と重要
な関わりをもっことに着目したものである。

すなわち、この発明では、上述した技術的課題を解決す
るため、パンケーキ間の渡りの部分の長さをテープ状の
高温超電導線の幅の４倍以上に選んだことが特徴である
。

この発明に係る高温超電導導体巻線において、高温超電
導線は、マイカ、ガラス繊維、石英繊維などの無機物質
、または４フツ化エチレン、ポリイミド樹脂、フォルマ
ール樹脂などの有機物質からなる絶縁材料で被覆されて
もよい。

また、この高温超電導導体巻線は、エポキシ含浸される
ことが望ましく、さらに望ましくは、このエポキシに繊
維および／または粉末か含有される。

また、高温超電導線に含まれる高温超電導体は、多芯に
分割されてもよい。

［発明の作用および効果］ この発明によれば、渡りの部分の長さをテープ状の高温
超電導線の幅の４倍以上とすることにより、渡りの部分
での剪断応力の発生を抑制でき、応じて、臨界電流密度
の剪断応力による低下を防止することができる。

この発明において、高温超電導線が絶縁被覆されている
と、特別な絶縁材を用いることなく、そのまま、高温超
電導線を巻線することができる。

また、この発明に係る高温超電導導体巻線がエポキシ含
浸されていると、このような巻線を作製するときや励磁
される場合に受ける応力に対して強くなり、さらに、こ
のエポキシに繊維および／または粉末が含まれていると
、上述の応力に対して一層強くなる。

また、高温超電導線に含まれる高温超電導体が多芯に分
割されていると、耐歪み特性が優れたものとなり、高温
超電導体が焼結された後であっても、問題なく巻線する
ことができる。

［実施例］ 第１図および第２図は、この発明の一実施例による高温
超電導導体巻線１を示している。ここで、第１図は、正
面図であり、第２図は上面図である。

高温超電導導体巻線１は、金属と複合化されたテープ状
の高温超電導線２か、ダブルパンケーキコイルの形にな
るように、円筒状の巻枠３上に巻線されることによって
形成される。

より詳細には、１本のテープ状の高温超電導線２は、上
のパンケーキすなわち第１のコイル部分４を形成するよ
うに、巻枠３上に内周側から巻かれる。第１のコイル部
分４の巻き始端に連なる渡りの部分５は、巻枠３上で斜
め下方に延びるように導かれ、同じ高温超電導線２は、
下のパンケーキすなわち第２のコイル部分６を形成する
ように、巻枠３の外周面上において内周側から第１のコ
イル部分４とは逆の方向に巻かれる。

上述のようなテープ状の高温超電導線２の巻線状態にお
いて、渡りの部分５が形成される結果として、第１のコ
イル部分４および第２のコイル部分６の双方に隙間が形
成されるが、これらの隙間は、それぞれ、スペーサ７お
よび８を入れることによって吸収される。

また、巻線された高温超電導線２の各端部には、通電端
子９および１０が取付けられる。

なお、巻枠３は、単純な円筒状に図示されたか、−船釣
には、その両端部にフランジ（図示せず）か形成されて
いる。

なお、この明細書において、「渡りの部分の長さ」とい
うときは、第１図に示された渡りの部分５か第１のコイ
ル部分４および第２のコイル部分６から露出した部分に
おける中心線の長さを指すものとする。

以下に、この発明の効果を確認するため行なったより具
体的な実施例について説明する。

実施例Ｉ Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝１．８２：０゜４３：
２．０１：２．２２：３．０３の組成をもつように、各
々の元素を含む酸化物または炭酸塩を混合し、熱処理に
より、Ｂｉ：Ｐｂ：Ｓｒ：Ｃａ　Ｃｕがほぼ２：２：Ｉ
：２の組成を有する２２１２相と非超電導相とからなる
粉末を準備した。

これを、２ＴＯｒ　ｒの減圧雰囲気で７００℃、３時間
の脱ガス処理した。

このようにして得られた粉末を、銀パイプ内に充填した
。この銀パイプ１２９６本を、外径１２ｍｍおよび内径
１０ｍｍの大きな銀パイプ内に装填し、外径か１ｍｍに
なるまで伸線加工し、次いで、０．１８ｍｙｎの厚みに
なるまで圧延加工した。

二のようにして得られたテープ状の線材を、８４０℃で
５０時間熱処理し、次いて、幅４ｍｍ。

厚さ０．１５ｍｍのテープ状の線材となるように圧延加
工した。次に、このテープ状の線材を、８４０℃で５０
時間熱処理した。

次いで１．このテープ状の線材を、厚み０．１ｍｍのフ
ォルマール樹脂で被覆し、外径１５ｍｍのボビン上に巻
線し、１つのパンケーキあたり、１０ターンのダブルパ
ンケーキコイルを作製した。

このとき、渡りの部分の長さを変えたいくつかの試料を
作製し、各々の場合における、Ｊ　ｃ、　ｃｏｉｌ／′
ＪＣＯ（＝コイルの形での臨界電流密度／線材のままで
の臨界電流密度）を測定した。

以下の表１にその結果が示されている。

（以下余白） 表１ 表２ ２．７Ｘ幅　　　　０．５７ ３．５×幅　　　　０，７４ ４．３×幅　　　　０．９３ ２．６Ｘ幅　　　　０，５９ ３．４×幅　　　　　０，７７ ４．５Ｘ幅　　　　０．９７ 表１から明らかなように、渡りの長さをテープ状の線材
の幅の４倍以上とすることにより、特性の改善が顕著で
ある。

実施例２ 実施例１と同様にして、幅４．３ｍｍ、厚み０゜１４ｍ
ｍのテープ状の線材を作製し、フォルマール樹脂に代え
て、ポリイミド樹脂でこれを被覆し、実施例１と同様の
ダブルパンケーキコイルを作製した。実施例２では、こ
のコイルを、ガラス繊維を含むエポキシ樹脂で含浸した
。

得られた各試料の評価結果は、表２に示すとおりである
。

表２から、エポキシ樹脂で含浸すると、さらに効果が増
すことがわかる。

実施例３ 実施例１と同様の工程を経て、単芯線を作製した。これ
を、０．１８ｍｍの厚みになるまで圧延加工した後、石
英繊維で被覆し、ダブルパンケーキコイルの形にし、次
いで、８４０℃で５０時間熱処理した。

この場合においても、渡りの長さを、線材の幅の４倍以
上としたとき、コイルの形での臨界電流密度は、線材の
ままでの臨界電流密度の９０％以上と優れたものであっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による高温超電導導体巻
線１を示す正面図である。第２図は、第１図に示した高
温超電導導体巻線１を示す上面図である。 図において、１は高温超電導導体巻線、２は高温超電導
線、４は第１のコイル部分、５は渡りの部分、６は第２
のコイル部分である。 特許出願人　住友電気工業株式会社

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属と複合化されたテープ状の高温超電導線がダ
   ブルパンケーキコイルの形に巻線された、高温超電導導
   体巻線において、 パンケーキ間の渡りの部分の長さがテープ状の高温超電
   導線の幅の４倍以上であることを特徴とする、高温超電
   導導体巻線。
2. （２）前記高温超電導線が絶縁被覆されている、請求項
   １に記載の高温超電導導体巻線。
3. （３）エポキシ含浸されている、請求項１または２に記
   載の高温超電導導体巻線。
4. （４）前記エポキシに繊維および／または粉末が含まれ
   ている、請求項３に記載の高温超電導導体巻線。
5. （５）前記高温超電導線に含まれる高温超電導体は、多
   芯に分割されている、請求項１ないし４のいずれかに記
   載の高温超電導導体巻線。