JPH05282929A - 超電導導体及びこれに用いる安定化材 - Google Patents
超電導導体及びこれに用いる安定化材Info
- Publication number
- JPH05282929A JPH05282929A JP4079899A JP7989992A JPH05282929A JP H05282929 A JPH05282929 A JP H05282929A JP 4079899 A JP4079899 A JP 4079899A JP 7989992 A JP7989992 A JP 7989992A JP H05282929 A JPH05282929 A JP H05282929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- purity
- high purity
- purity aluminum
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
合しても高純度アルミ本来の磁場中での低い比抵抗を損
なうことのない安定性に優れた超電導導体を提供するこ
とにある。 【構成】本発明は、高純度アルミと高純度銅を安定化材
として組合せて用いる場合に、その間に前記高純度アル
ミの周方向に電気的に複数に分割された高純度銅の層を
介して複合化している。
Description
大電流超電導導体及びこれに用いる安定化材に関し、特
にアルミニウム安定化材の改良に関するものである。
られる高磁界大容量マグネットは、一般に超電導導体を
用いて構成される。この超電導導体としては、液体ヘリ
ウム等の冷媒中に浸漬して冷却する浸漬冷却型の導体
や、導体中に冷媒通路を形成した所謂ホロー型の導体が
多数提案されている。
に、超電導状態が破れたときの安全性を考慮し、極低温
において超電導状態になる超電導材料をフィラメントと
して銅等の金属中に埋め込んだ極細多芯型の超電導線材
を大量の高純度アルミニウム、高純度銅等の安定化材と
複合一体化して使用される。
高純度アルミニウム(以下、高純度アルミという)を用
いる理由は、極低温、すなわち4.2Kの液体ヘリウム
温度下における電気抵抗が高純度銅、例えば無酸素銅の
約1/10であることから、同一断面積では銅の10倍
の安定性が達成できる。別の見方をすれば、高純度アル
ミを銅の代わりに使用することにより安定化材の断面積
を1/10にすることができ、超電導導体、延いては超
電導マグネットのコンパクト化が図れるからである。
が小さいため、マグネットとして用いる場合、その電磁
力に耐える導体としては、高純度銅等の機械的強度の高
い材料と半田等の金属性接着剤で一体化して使用される
のが一般的である。
いため、予め高純度アルミに銅を被覆しておき、これを
超電導線材及び強度部材を兼ねた銅と半田付けにより一
体化する方法が用いられる。
ねた銅としては電気的、熱的安定性を向上させるために
アルミニウムと同様に高純度な材質のものが用いられ
る。
は、複合則が成り立ち、次の式で求めることができる。
合抵抗である。
ρ1 、ρ2 及び断面積A、A1 、A2 で置き換えると、 A/ρ=(A1 +A2 )/ρ=A1 /ρ1 +A2 /ρ2 で表される。
を0.8:0.2とした複合材の5テスラ(T)の磁場
中における比抵抗(ρ)を前記複合則を用いて求める
と、 アルミニウムの値 : A1 =0.8、ρ1 =2.5×
10-9Ω・cm 銅 の 値 : A2 =0.2、ρ2 =4.0×
10-8Ω・cm を代入して、ρ=3.1×10-9Ω・cmが求まる。
ミの複合材としての比抵抗は、3.1×10-9Ω・cm a
t 5Tとして超電導体の安定性に寄与すると考えられ
る。しかるに、高純度アルミと高純度銅をその断面積比
が0.8:0.2となるように複合してその比抵抗を
4.2K、5Tで測定すると、6×10-9Ω・cmという
値を示し、複合則で求めた値よりも高い値になる。従っ
て、高純度アルミと高純度銅との複合材の比抵抗は、実
用的には有用性が期待されたものより小さいものとな
る。
アルミと高純度銅との複合材は極低温の磁場中では複合
則で期待される比抵抗よりも高い値を示し、安定性への
寄与が小さくなってしまう。従って、高純度アルミが本
来持っている磁場中での小さな比抵抗値を活かし、しか
も機械的強度部材である高純度銅と複合するための方法
の確立が望まれていた。
なぜ複合則に合わない比抵抗値を示すかについては、現
状では明確な解答はないが、ある種のホール効果に原因
すると考えられる。
を解消し、高純度アルミと高純度銅を複合しても高純度
アルミの本来の磁場中での低い比抵抗を損なうことのな
い安定性に優れた超電導導体を提供することにある。
に、本発明では、高純度アルミと高純度銅を安定化材と
して組合せて用いる場合に、その間に前記高純度アルミ
の周方向に電気的に複数に分割された高純度銅の層を介
して複合化するようにしている。
間に介在させる高純度銅の層を前記高純度アルミの周方
向に電気的に複数に分割する手段としては、当該高純度
銅層に複数の切込みを入れるか、この切込みに相当する
部分に電気抵抗の高い材料を介在させる等が行われる。
この場合、電気抵抗の高い材料としては、芳香族ポリイ
ミド、PVF、ゴム、グリース、パテ等の絶縁材や、超
電導導体が使用される極低温下において1×10-7Ω・
cm以上の比抵抗を示す金属材、その中でも磁場中での電
気抵抗の増加率が高純度アルミとほぼ同等の傾向を示す
もの、例えば銅ーニッケル合金、銅ーマンガン合金、銅
ー錫合金、脱酸銅等を用いることができる。
安定化材としての高純度アルミの直上に被覆して用いら
れる。従って、高純度アルミが高純度銅で被覆されたも
のである場合にはその高純度銅の被覆を利用してもよい
し、高純度アルミと高純度銅の被覆との間に介在させて
も差し支えない。また、この特異な高純度銅の層は、量
が少ないほど高純度アルミとの複合抵抗が小さくなるの
で、できるだけ薄い層にすることが望ましい。
うな構造を有するため、これを用いた超電導導体は、特
異な高純度銅の層を周方向に電気的に分割する部分があ
る種のホール効果による複合抵抗の増大化を防ぐ、つま
りホール効果により誘起されたホール起電力が高純度ア
ルミ周囲の高純度銅に電流ループを描いて複合抵抗を増
大させる現象を防ぎ、高純度銅だけで被覆された高純度
アルミ材を用いた超電導導体に比べて比率抵抗を大幅に
減少させることができる。
うに、ニオブーチタン系超電導体のフィラメントが無酸
素銅中に多数埋め込まれた超電導線材1を撚合せた撚線
2と、高純度アルミ3をその周方向の4箇所に切込み5
を入れて周方向に4つに分割された高純度銅の層4で被
覆してなる複合材6を、機械的強度部材と安定化材を兼
ねた無酸素銅製の型材7の中に挿入し、各構成材同志を
半田8で一体化してなる。この場合、複合材6は、次の
ように加工される。
銅管内に、外径35mm、純度99.999%以上の高純
度アルミ棒を挿入し、これを共引き法により中間に熱処
理を加えて、例えば4mm×8mmの矩形断面に引抜加工す
る。その後、無酸素銅の層に、周方向をほぼ4等分する
ように、長手方向に直線状に切込み5を入れる。この切
込み5は、螺旋状であったり曲っていても差し支えな
い。
素銅、無酸素銅の層及び高純度アルミの断面積比を0.
66:0.07:0.27とし、それを4.2Kの液体
ヘリウム中に浸漬し、5Tでの比抵抗を測定したとこ
ろ、5×10-9Ω・cmであった。これに対し、無酸素銅
を被覆材としただけの従来の安定化材による導体(ほぼ
同一断面積比)は15×10-9Ω・cmであり、本実施例
の安定化材の3倍の抵抗値を示した。この値は、複合則
から計算で求めた3.35×10-9Ω・cmに対して約
4.5倍であった。
材6の周りに複数本の超電導線材1を撚り合せ、それを
無酸素銅製の型材7の中に挿入して半田8で一体化した
ものである。
し、複合材6の周りに複数本の超電導線材1を撚合せ、
それを無酸素銅製の型材7の中に挿入して半田8で一体
化したもので、図2の場合とことなる点は、図1と同様
に無酸素銅製の蓋材を用いている点である。
を示すもので、切込みに相当する部分に、夫々銅−ニッ
ケル合金材9が配置されている。この複合材はこれを用
いて超電導体を構成してしてもほぼ同等の効果が得られ
る。
としての高純度アルミと高純度銅の間に、切込み或いは
電気抵抗の高い材料により高純度アルミの周方向に電気
的に複数に分割された高純度銅の層を介在させて複合化
しているため、磁場中の比率抵抗を大幅に減少させ、ア
ルミニウム安定化超電導導体の安定性を向上させること
ができる効果がある。
図。
図。
図。
Claims (7)
- 【請求項1】超電導線材と、安定化材としての高純度ア
ルミ及び高純度銅とを金属性接着剤で一体化してなる超
電導導体において、前記高純度アルミと高純度銅の間
に、前記高純度アルミの周方向に電気的に複数に分割さ
れた高純度銅の層を介在させてなることを特徴とする超
電導導体。 - 【請求項2】前記高純度アルミがその外周を周方向に電
気的に複数に分割された高純度銅の層で被覆されたもの
であることを特徴とする請求項1に記載の超電導導体。 - 【請求項3】高純度銅の層が切欠きにより複数に分割さ
れていることを特徴とする請求項2に記載の超電導導
体。 - 【請求項4】高純度銅の層が電気抵抗の高い材料により
複数に分割されていることを特徴とする請求項2に記載
の超電導導体。 - 【請求項5】超電導線材と、安定化材としての高純度ア
ルミ及び高純度銅とを金属性接着剤で一体化してなる超
電導導体に使用する安定化材であって、前記高純度アル
ミがその外周に周方向に電気的に複数に分割された高純
度銅の層を設けてなるものであることを特徴とする超電
導導体用安定化材。 - 【請求項6】高純度銅の層が切欠きにより複数に分割さ
れていることを特徴とする請求項5に記載の超電導導体
用安定化材。 - 【請求項7】高純度銅の層が電気抵抗の高い材料により
複数に分割されていることを特徴とする請求項2に記載
の超電導導体用安定化材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4079899A JPH05282929A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4079899A JPH05282929A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05282929A true JPH05282929A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=13703131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4079899A Pending JPH05282929A (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05282929A (ja) |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP4079899A patent/JPH05282929A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7598458B2 (en) | Super-conductive cable | |
US4242536A (en) | Aluminum-stabilized multifilamentary superconductor | |
US4079187A (en) | Superconductor | |
US4743713A (en) | Aluminum-stabilized NB3SN superconductor | |
JP2699732B2 (ja) | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 | |
JPH05282929A (ja) | 超電導導体及びこれに用いる安定化材 | |
JP2004200178A (ja) | 酸化物超電導導体およびその製造方法 | |
JPH0377607B2 (ja) | ||
JP2876667B2 (ja) | アルミニウム安定化超電導線 | |
JP3272017B2 (ja) | 交流用超電導線およびその製造方法 | |
JPH10321058A (ja) | 交流用超電導導体 | |
JP3036160B2 (ja) | 超電導導体用安定化材 | |
JP3363164B2 (ja) | 超電導導体 | |
JPH0146963B2 (ja) | ||
Petrovich et al. | Critical current of multifilamentary Nb 3 Sn-insert coil and long sample bend tests | |
JP2742436B2 (ja) | 化合物系超電導撚線の製造方法 | |
JPH05109323A (ja) | 超電導集合導体 | |
Scanlan et al. | Multifilamentary Nb 3 Sn for superconducting generator applications | |
JP2845905B2 (ja) | 交流通電用化合物系電導撚線 | |
JPH10247428A (ja) | 酸化物超電導線材 | |
JPH0430123B2 (ja) | ||
Furuto et al. | Development of Multifilamentary Compound Superconductors | |
JPS61165911A (ja) | 超電導撚線 | |
JPH1092235A (ja) | 交流用超電導導体 | |
JPH10154422A (ja) | Nb−Ti超電導線材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050307 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080325 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110325 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120325 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |