JPH042670A - 超電導線材の接合に用いる加熱装置 - 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］ 本発明は超電導線材の接合方法及び該方法に用いる加熱
装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より水銀、すず、鉛等の金属や合金を夫々固有の臨
界温度以下に冷却すると電気抵抗が無くなる、即ち超電
導状態になることが知られている。

ところが最近、金属や合金だけでなく、酸化物系セラミ
ック類に超電導性を現すものがあることが発見された。

上記超電導性を現すセラミックとして現在、イツトリウ
ム・バリウム・銅を１：２：３の組成比で作ったイツト
リウム系超電導体、ビスマス・ストロンチウム・カルシ
ウム・銅を２：２：２：３の組成比で作ったビスマス系
超電導体、タリウム・バリウム・カルシウム・銅を２：
２：２＝３の組成比で作ったタリウム系超電導体等が知
られており、しかもこれらは従来の金属や合金の臨界温
度が絶対温度に近い極低温であったのに対し、相対的に
高い臨界温度を有し安価な液体窒素の温度（マイナス１
９６度）でも超電導性を現す為、ＭＨＤ発電やリニア・
モーター・カー等実用化に向けて前記超電導性を現すセ
ラミックの研究が盛んになっている。

このような超電導性を現すセラミックの製作には各種方
法があるが、一般に組成金属の夫々を粉砕しその各粉末
を組成比に合うよう混合し焼き固める（焼結する）こと
により超電導線材として製作されるものがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、現在の技術では超電導線材を連続生成す
る技術が確立されておらず、しかも、超電導線材は材質
的に脆いことから破断し易い欠点があり、超電導線材同
士の接合技術の開発が望まれていた。

ところが、セラミックは溶融・凝固によるいわゆる溶接
が困難であるほか、前記超電導線材は溶融すると超電導
性を喪失する性質かある為、通常の金属線材のように溶
接等の接合方法を採用することができず、従来、超電導
線材同士を接合する有効な方法がなかった。

本発明は上述の実情に鑑みて成したもので、超電導性を
失うことなく超電導線材同士を接合し得る超電導線材の
接合方法及び該方法に用いる加熱装置を提供することを
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は突き合わせ接合を行う各超電導線材の対向端面
に、夫々前記各超電導線材と同等の組成比で調合された
組成粉末をバインダでといて塗布した後、前記両対向端
面同士を当接せしめた状態でその接合部を前記組成粉末
の融点より低い温度で加熱することにより前記両対向端
面に塗布した組成粉末を焼結し、次いで十分な酸素吸収
を行わせつつ徐冷して対向端面間に超電導材の連続体を
形成することを特徴とする超電導線材の接合方法、又は
突き合わせ接合を行う各超電導線材の対向端面に、夫々
前記各超電導線材と同等の組成比で調合された組成粉末
をバインダでといて塗布した後、前記両対向端面同士を
当接せしめた状態でその接合部を前記組成粉末の融点よ
り低い温度で加熱することにより前記両対向端面に塗布
した組成粉末を焼結する加熱装置であって、前記接合部
周囲に放射状に配置されてその一端が前記接合部に対向
するようにした複数本のファイバ電極と、レーザビーム
を発するレーザー発振機と、該レーサ発振機からのレー
ザービームを前記ファイバ電極の夫々の他端に適宜切り
換えて導く光路切り換え装置とを備えたことを特徴とす
る超電導線材の接合方法に用いる加熱装置にかかるもの
である。

［作　　　用コ 従って本発明の超電導線材の接合方法では、突き合わせ
接合を行う各超電導線材の対向端面間に、前記各超電導
線材に接続する新たな超電導材が連続体として生成され
、この新たな超電導材を介して前記各超電導線材同士か
接合される。

又、本発明の超電導線材の接合方法に用いる加熱装置で
は、レーサー発振機からのレーザビームを光路切り換え
装置でファイバ電極の他端に適宜切り換えて導くことに
より、接合部を前記レーサービームの照射て周方向に均
等に加熱して組成粉末を焼結する。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図〜第３図は本発明の超電導線材の接合方法の一実
施例である。

先ず第１図に示すように、突き合わせ接合を行う超電導
線材１．１の対向端面２．２に、前記超電導線材１．１
と同等の組成比となるよう調合された組成粉末３を焼結
時に容易に蒸発するような有機溶媒等のバインダにとい
て夫々塗布し、次いで、第２図に示すように前記各超電
導線材１．１の両対向端面２．２を当接することにより
、該両対向端面２．２間に前記のバインダでといた組成
粉末３から成る接合部４を形成する。

然る後、前記各超電導線材１．１を、その各対向端面２
，２の当接状態を保持したまま加熱炉に入れて前記接合
部４を加熱したり、或いは該接合部４にレーザー照射を
行ったりすることによって、前記各対向端面２．２間の
組成粉末３を該組成粉末３の融点より低い温度で所要時
間（例えばイツトリウム系では約９５０℃で約２時間保
持）して焼結する。

尚、バインダは前記焼結の際に蒸発する。

次いで前述の如くして焼結した組成粉末３を大気中又は
酸素分圧下で十分な酸素吸収を行わせつつ時間をかけて
ゆっくりと徐冷することによって、第３図に示すように
各超電導線材１．１の対向端面２．２間に、前記各超電
導線材１．１に接続する新たな超電導材１゛が連続体と
して生成される。

従って上記によれば、各超電導線材１．１の対向端面２
，２間に生成される新たな超電導材ｌ°を介して前記各
超電導線材１．１を超電導性を失うことなく極めて容易
且つ確実に接合することができる。

又、上記接合を繰り返すことにより複数本の超電導線材
を接合して全長の長い超電導線材を得ることができる。

第４図及び第５図は本発明の超電導線材の接合方法の別
の実施例であり、銀等からなる保護材５．５で被覆され
た超電導線材１．１間士を接合する場合に、突き合わせ
接合を行う各超電導線材１．１の接合端部６，６周囲の
保護材５．５を切除して前記接合部６．６をむきだしの
状態とした上で、前述した第１図〜第３図の実施例と同
様にして前記接合端部６，６の対向端面２，２を接合し
、然る後、前記接合端部６．６周囲に保護材５゛を被覆
して前記各保護材５．５とろう付けするようにする。

この場合も各超電導線材１．１を接合することができ、
しかも接合部分に強度を持たせることができる。

尚、前述した本発明の超電導線材の接合方法の各実施例
において、焼結時の加熱手段としては、例えば第６図に
示すように管状炉Ｔ内に各超電導線材１．１を搬入して
加熱するようにしても良いが、各対向端面２．２の当接
状態を保持したまま前記管状炉７内へ搬入するのは容易
な作業ではない。

そこで、第７図に示すような加熱装置ｆ８を用いて前記
各超電導線材１．１の接合部４を焼結するようにすれば
、作業性を大幅に向上することが可能となる。

即ち、当接状態とした焼結前の接合部４周囲に複数本の
ファイバ電極９の一端を前記接合部４に対向させて放射
状に配置すると共に、該各ファイバ電極９の他端を夫々
光路切り換え装置１０に接続し、該光路切り換え装置１
０にはレーザー発振機１１からのレーザービーム１２を
導き得るようにする。更に前記光路切り換え装置１０に
制御装置１３を接続し、該制御装置１３からの切り換え
指令１４により前記レーザー発振機１１がらのレザービ
ーム１２を適宜のファイバ電極９に切り換えて導き得る
ようにして加熱装置８を構成する。

而して、接合部４の周方向に配置された順番で順次各フ
ァイバ電極９にレーザービーム１２を導くよう制御袋ａ
ｆ１３から切り換え指令１４を出方して、前記接合部４
にレーザービーム１２をスポット状に照射すると、前記
接合部４は周方向に略均等に加熱され、該接合部４の組
成粉末３が所要時間後に焼結する。

従って、上記した如き加熱装置８によれば、該加熱装置
８を、超電導線材１．１の各対向端面２．２間に接合部
４を形成した場所にセットすることができるので、前記
各対向端面２．２の当接状態を保持したまま超電導線材
１．１を焼結の為に移動させる必要がなくなり、作業性
を大幅に向上することができる。

更に、レーザービーム１２の切り換えを高速で行うよう
にすれば、更に接合部４周方向の均等な加熱を行うこと
ができる。

尚、本発明の超電導線材の接合方法及び該方法に用いる
加熱装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではな
く、徐冷の際には必要に応じてヒータ等の補助熱源を併
用するようにしても良いこと、その池水発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の超電導線材の接合方法及
び該方法に用いる加熱装置によれば、下記の如き種々の
優れた効果を奏し得る。

請求項１の超電導線材の接合方法においては、超電導線
材同士を極めて容易且つ確実に接合することができる。

又、上記接合を繰り返すことによって複数本の超電導線
材を接合して全長の長い超電導線材を得ることができる
。

請求項２の超電導線材の接合方法に用いる加熱装置にお
いては、超電導線材の各対向端面間に接合部を形成した
場所に加熱装置をセットして前記接合部を加熱すること
ができるので、前記各対向端面の当接状態を保持したま
ま各超電導線材を焼結の為に移動させる必要がなくなり
、作業性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明の超電導線材の接合方
法の一実施例を示す正面図、第４図及び第５図は本発明
の超電導線材の接合方法の別の実施例を示す一部を切り
欠いた正面図、第６図は焼結時の加熱手段の一例である
管状炉の概略図、第７図は本発明の加熱装置の一実施例
を示す模式図である。 図中、ｌは超電導線材、１°は超電導材、２は対向端面
、３は組成粉末、４は接合部、８は加熱装置、９はファ
イバ電極、１０は光路切り換え装置、１１はレーザー発
振機、１２はレーサービームを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）突き合わせ接合を行う各超電導線材の対向端面に、
   夫々前記各超電導線材と同等の組成比で調合された組成
   粉末をバインダでといて塗布した後、前記両対向端面同
   士を当接せしめた状態でその接合部を前記組成粉末の融
   点より低い温度で加熱することにより前記両対向端面に
   塗布した組成粉末を焼結し、次いで十分な酸素吸収を行
   わせつつ徐冷して対向端面間に超電導材の連続体を形成
   することを特徴とする超電導線材の接合方法。 ２）突き合わせ接合を行う各超電導線材の対向端面に、
   夫々前記各超電導線材と同等の組成比で調合された組成
   粉末をバインダでといて塗布した後、前記両対向端面同
   士を当接せしめた状態でその接合部を前記組成粉末の融
   点より低い温度で加熱することにより前記両対向端面に
   塗布した組成粉末を焼結する加熱装置であって、前記接
   合部周囲に放射状に配置されてその一端が前記接合部に
   対向するようにした複数本のファイバ電極と、レーザー
   ビームを発するレーザー発振機と、該レーザー発振機か
   らのレーザービームを前記ファイバ電極の夫々の他端に
   適宜切り換えて導く光路切り換え装置とを備えたことを
   特徴とする超電導線材の接合方法に用いる加熱装置。