JPH0610935B2 - 超伝導体 - Google Patents
超伝導体Info
- Publication number
- JPH0610935B2 JPH0610935B2 JP63008060A JP806088A JPH0610935B2 JP H0610935 B2 JPH0610935 B2 JP H0610935B2 JP 63008060 A JP63008060 A JP 63008060A JP 806088 A JP806088 A JP 806088A JP H0610935 B2 JPH0610935 B2 JP H0610935B2
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- JP
- Japan
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- silicon carbide
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- superconducting wire
- sectional
- carbide fiber
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- Expired - Lifetime
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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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、補強材に炭化けい素繊維を使用した超伝導
体に関するものである。
体に関するものである。
第３図（ａ）〜（ｃ）は従来の超伝導体の一例を示すも
ので、第３図（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図
で、１は極細多心超伝導線、２は超伝導フィラメント、
３はマトリックスである。
ので、第３図（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図
で、１は極細多心超伝導線、２は超伝導フィラメント、
３はマトリックスである。
第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の極細多心超伝導線１と
銅線からなる安定化用導線４とを束ねて形成した第１次
ケーブル７を示す断面図で、５は前記極細多心超伝導線
１と安定化用導線４とをはんだにより結合した溶着部
で、安定化用導線４と溶着部５の外周は電気絶縁材６で
被覆されている。
銅線からなる安定化用導線４とを束ねて形成した第１次
ケーブル７を示す断面図で、５は前記極細多心超伝導線
１と安定化用導線４とをはんだにより結合した溶着部
で、安定化用導線４と溶着部５の外周は電気絶縁材６で
被覆されている。
第３図（ｃ）は第１次ケーブル７を補強板８の周囲によ
り合わせて形成した第２次ケーブル９を示す斜視図であ
る。
り合わせて形成した第２次ケーブル９を示す斜視図であ
る。
このように、変動磁界中で使われる従来の極細多心超伝
導線１は、第３図（ａ）に示すように、銅またはキュプ
ロニッケル（ＣｕＮｉ）のマトリックス３中に極細の超
伝導フィラメント２を配設し、これを安定化用導線４と
はんだ等で溶着した溶着部５を形成させてその周囲にポ
リエステル等の電気絶縁材６で被覆し、さらにステンレ
ステープからなる補強板８の周囲に撚り合わせて第２次
ケーブル９を形成してまとめている。この場合、各導体
に加わる変動磁界によって生ずる電気的結合電流を弱め
ることが重要で、このため第３図（ａ）において、マト
リックス３にキュプロニッケルを用いたり、第３図
（ｂ）に示すように、第１次ケーブル７の周囲を電気的
に絶縁する目的でポリエステル等の電気絶縁材６を巻い
たりしている。
導線１は、第３図（ａ）に示すように、銅またはキュプ
ロニッケル（ＣｕＮｉ）のマトリックス３中に極細の超
伝導フィラメント２を配設し、これを安定化用導線４と
はんだ等で溶着した溶着部５を形成させてその周囲にポ
リエステル等の電気絶縁材６で被覆し、さらにステンレ
ステープからなる補強板８の周囲に撚り合わせて第２次
ケーブル９を形成してまとめている。この場合、各導体
に加わる変動磁界によって生ずる電気的結合電流を弱め
ることが重要で、このため第３図（ａ）において、マト
リックス３にキュプロニッケルを用いたり、第３図
（ｂ）に示すように、第１次ケーブル７の周囲を電気的
に絶縁する目的でポリエステル等の電気絶縁材６を巻い
たりしている。
また、第３図（ｃ）に示すように、中央部の補強板８は
各導体に加わる電磁力を支える役割をする。
各導体に加わる電磁力を支える役割をする。
しかし、従来の技術においては、電気的結合を弱める目
的でマトリックス３を構成するキュプロニッケルと電気
絶縁材６とを用いているが、この目的で使用される材料
は電気抵抗が高いほど急激に変動する磁界発生用マグネ
ットの絶縁材料として優れている。キュプロニッケルは
金属であるため、極低温（４．２Ｋ）においても１０-5
〜１０-4Ω・cmの抵抗率であり、より高速で変化する磁
界変動に対し充分とはいえない可能性がある。また、電
気絶縁材６は高温に耐えられず、Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線の
ように巻線を施してから７００〜８００℃で熱処理をす
るような場合は不向きであるという問題点があった。
的でマトリックス３を構成するキュプロニッケルと電気
絶縁材６とを用いているが、この目的で使用される材料
は電気抵抗が高いほど急激に変動する磁界発生用マグネ
ットの絶縁材料として優れている。キュプロニッケルは
金属であるため、極低温（４．２Ｋ）においても１０-5
〜１０-4Ω・cmの抵抗率であり、より高速で変化する磁
界変動に対し充分とはいえない可能性がある。また、電
気絶縁材６は高温に耐えられず、Ｎｂ３Ｓｎ超伝導線の
ように巻線を施してから７００〜８００℃で熱処理をす
るような場合は不向きであるという問題点があった。
さらに、第３図（ｃ）に示すように、中央に配設した補
強材８はマグネットの重量を大きくし、また、室温から
極低温までの冷却時の熱容量が大となる原因となり、極
低温冷媒の消費が増大するという問題点があるので、こ
の材料はできるだけ軽く、機械的に強く耐えるものが望
ましい。
強材８はマグネットの重量を大きくし、また、室温から
極低温までの冷却時の熱容量が大となる原因となり、極
低温冷媒の消費が増大するという問題点があるので、こ
の材料はできるだけ軽く、機械的に強く耐えるものが望
ましい。
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
で、超伝導体の補強材に炭化けい素繊維を使用すること
により、超伝導体としての性能を向上させることを目的
とする。
で、超伝導体の補強材に炭化けい素繊維を使用すること
により、超伝導体としての性能を向上させることを目的
とする。
この発明にかかる超伝導体は、超伝導フィラメントの周
囲を常伝導体からなる安定化材で被覆し、この安定化材
の周囲を炭化けい素繊維からなる第１の補強材で被覆し
て形成された素線の複数本を束ねてねじり、この素線が
束ねられた周囲を炭化けい素繊維からなる第２の補強材
で被覆したものである。
囲を常伝導体からなる安定化材で被覆し、この安定化材
の周囲を炭化けい素繊維からなる第１の補強材で被覆し
て形成された素線の複数本を束ねてねじり、この素線が
束ねられた周囲を炭化けい素繊維からなる第２の補強材
で被覆したものである。
この発明においては、超伝導体の補強材として炭化けい
素繊維を使用したことにより、超伝導体としての機械的
強度が増大し小型化されるため、機器への使用が容易に
なる。
素繊維を使用したことにより、超伝導体としての機械的
強度が増大し小型化されるため、機器への使用が容易に
なる。
第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図、第
１図（ｂ）は第１次ケーブルを示す断面図、第１図
（ｃ）は第２次ケーブルを示す断面図であり、第１図
（ａ）から第１図（ｃ）の順に拡大率を縮小してある。
で、第１図（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図、第
１図（ｂ）は第１次ケーブルを示す断面図、第１図
（ｃ）は第２次ケーブルを示す断面図であり、第１図
（ａ）から第１図（ｃ）の順に拡大率を縮小してある。
第１図（ａ）において、極細多心超伝導線１１は、ニオ
ブ系の超伝導フィラメント１２の周囲を銅またはアルミ
等の常伝導体からなる安定化材１３で被覆し、この安定
化材１３の周囲をさらに絶縁材として炭化けい素繊維か
らなる第１の補強材１４Ａで被覆して素線１５を形成す
る。そして、この素線１５の複数本を束ねてねじり、さ
らに、その周囲を炭化けい素繊維からなる第２の補強材
１４Ｂで被覆することにより、極細多心超伝導線１１が
形成される。
ブ系の超伝導フィラメント１２の周囲を銅またはアルミ
等の常伝導体からなる安定化材１３で被覆し、この安定
化材１３の周囲をさらに絶縁材として炭化けい素繊維か
らなる第１の補強材１４Ａで被覆して素線１５を形成す
る。そして、この素線１５の複数本を束ねてねじり、さ
らに、その周囲を炭化けい素繊維からなる第２の補強材
１４Ｂで被覆することにより、極細多心超伝導線１１が
形成される。
次いで、第１図（ｂ）において、極細多心超伝導線１１
を３本，安定化用導線１６を３本および炭化けい素繊維
からなるロープ１７を中心部に入れて束ねてねじり、そ
の周囲をはんだ等で溶着して溶着部１８を形成すること
により、第１次ケーブル１９が構成される。
を３本，安定化用導線１６を３本および炭化けい素繊維
からなるロープ１７を中心部に入れて束ねてねじり、そ
の周囲をはんだ等で溶着して溶着部１８を形成すること
により、第１次ケーブル１９が構成される。
次いで、第１図（ｃ）において、第１次ケーブル１９を
６本と、中心に同じく炭化けい素繊維からなるロープ１
７を中心に入れてねじりながら束ね、その周囲を炭化け
い素繊維からなる第３の補強材１４Ｃで被覆し、第２次
ケーブル２０を構成する。
６本と、中心に同じく炭化けい素繊維からなるロープ１
７を中心に入れてねじりながら束ね、その周囲を炭化け
い素繊維からなる第３の補強材１４Ｃで被覆し、第２次
ケーブル２０を構成する。
上記のように構成された超伝導体においては、従来、電
気絶縁材６としてのポリエステル，補強板８としてのス
テンレステープの代りに炭化けい素繊維からなる第１〜
第３の補強材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを使用したため、
補強板８が不要となり、重量の軽減，熱容量の低減，機
械的強度が増加する。
気絶縁材６としてのポリエステル，補強板８としてのス
テンレステープの代りに炭化けい素繊維からなる第１〜
第３の補強材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを使用したため、
補強板８が不要となり、重量の軽減，熱容量の低減，機
械的強度が増加する。
また、第１〜第３の補強材１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃとし
て使用されている炭化けい素繊維の熱膨張係数が２×１
０-6／℃と小さいために電磁場による応力が超伝導フィ
ラメント１２にほとんどかからず、高温度でも化学的に
安定で、ステンレスの数倍の強度を有し、非常に優れた
特性がある。また、重量，熱容量の軽減は、冷却用の液
体ヘリウム，または液体窒素の消費が激減し、経済的で
ある。
て使用されている炭化けい素繊維の熱膨張係数が２×１
０-6／℃と小さいために電磁場による応力が超伝導フィ
ラメント１２にほとんどかからず、高温度でも化学的に
安定で、ステンレスの数倍の強度を有し、非常に優れた
特性がある。また、重量，熱容量の軽減は、冷却用の液
体ヘリウム，または液体窒素の消費が激減し、経済的で
ある。
また、補強板８の不使用により超伝導体の可撓性が増大
し、使用する電気機器の小型化が容易で使用範囲が拡大
される。
し、使用する電気機器の小型化が容易で使用範囲が拡大
される。
第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの発明の他の実施例
を示すもので、第２図（ａ）は極細多心超伝導線１１を
示す断面図、第２図（ｂ）は第１次ケーブル２１を示す
断面図、第２図（ｃ）は第２次ケーブル２２を示す断面
図である。これらの図において、第１図と同一符号は同
一部分を示す。また、第２図（ａ）〜（ｃ）の順に拡大
率に縮小してある。
を示すもので、第２図（ａ）は極細多心超伝導線１１を
示す断面図、第２図（ｂ）は第１次ケーブル２１を示す
断面図、第２図（ｃ）は第２次ケーブル２２を示す断面
図である。これらの図において、第１図と同一符号は同
一部分を示す。また、第２図（ａ）〜（ｃ）の順に拡大
率に縮小してある。
第２図（ａ）は、第１図（ａ）と同じものであり、第２
図（ｂ）は極細多心超伝導線１１（７本）のみを束ねて
より合わせ、その周囲に炭化けい素繊維による第４の補
強材１４Ｄで被覆して補強したもので、第１図（ｂ）に
示す安定化用導線１６，ロープ１７，はんだによる溶着
部１８を省いたものである。また、第２図（ｃ）におい
ては第１次ケーブル２１（７本）のみをねじりながら束
ねたもので、第１図（ｃ）に示すように中心に設けてあ
るロープ１７を省いたものである。
図（ｂ）は極細多心超伝導線１１（７本）のみを束ねて
より合わせ、その周囲に炭化けい素繊維による第４の補
強材１４Ｄで被覆して補強したもので、第１図（ｂ）に
示す安定化用導線１６，ロープ１７，はんだによる溶着
部１８を省いたものである。また、第２図（ｃ）におい
ては第１次ケーブル２１（７本）のみをねじりながら束
ねたもので、第１図（ｃ）に示すように中心に設けてあ
るロープ１７を省いたものである。
以上説明したようにこの発明は、超伝導フィラメントの
周囲を常伝導体からなる安定化材で被覆し、この安定化
材の周囲を炭化けい素繊維からなる第１の補強材で被覆
して形成された素線の複数本を束ねてねじり、この素線
が束ねられた周囲を炭化けい素繊維からなる第２の補強
材で被覆したので、下記のような効果がある。
周囲を常伝導体からなる安定化材で被覆し、この安定化
材の周囲を炭化けい素繊維からなる第１の補強材で被覆
して形成された素線の複数本を束ねてねじり、この素線
が束ねられた周囲を炭化けい素繊維からなる第２の補強
材で被覆したので、下記のような効果がある。
１） 従来の製法の超伝導線をそのまま利用したもので
製作が容易である。
製作が容易である。
２） 超伝導線の交流特性が優れた細い線径が容易に製
作できる。
作できる。
３） 液体ヘリウムとの接触面積が大きく超伝導線の冷
却効果が大きく、熱容量の軽減が図れる。
却効果が大きく、熱容量の軽減が図れる。
４） 超伝導線の重量の軽量化が図れる。
５） 可撓性が優れている。
６） この発明による超伝導線を用いれば電気機器の小
型化が容易となる。
型化が容易となる。
第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図、第
１図（ｂ）は第１次ケーブルを示す断面図、第１図
（ｃ）は第２次ケーブルを示す断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）はこの発明の他の実施例を示すもので、第２図
（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図、第２図（ｂ）
は、第１次ケーブルを示す断面図、第２図（ｃ）は第２
次ケーブルを示す断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は従来
の超伝導体の一例を示すもので、第３図（ａ）は極細多
心超伝導線を示す断面図、第３図（ｂ）は第１次ケーブ
ルを示す断面図、第３図（ｃ）は第２次ケーブルを示す
断面図である。 図中、１１は極細多心超伝導線、１２は超伝導フィラメ
ント、１３は安定化材、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは第
１，第２，第３の補強材、１５は素線、１９は第１次ケ
ーブル、２０は第２次ケーブルである。
で、第１図（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図、第
１図（ｂ）は第１次ケーブルを示す断面図、第１図
（ｃ）は第２次ケーブルを示す断面図、第２図（ａ）〜
（ｃ）はこの発明の他の実施例を示すもので、第２図
（ａ）は極細多心超伝導線を示す断面図、第２図（ｂ）
は、第１次ケーブルを示す断面図、第２図（ｃ）は第２
次ケーブルを示す断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は従来
の超伝導体の一例を示すもので、第３図（ａ）は極細多
心超伝導線を示す断面図、第３図（ｂ）は第１次ケーブ
ルを示す断面図、第３図（ｃ）は第２次ケーブルを示す
断面図である。 図中、１１は極細多心超伝導線、１２は超伝導フィラメ
ント、１３は安定化材、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは第
１，第２，第３の補強材、１５は素線、１９は第１次ケ
ーブル、２０は第２次ケーブルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海保 勝之 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 電子技 術総合研究所内 (72)発明者 小原 健司 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 電子技 術総合研究所内 (72)発明者 大野 吉弘 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 電子技 術総合研究所内 (72)発明者 加賀 保男 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 電子技 術総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−20203（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−168966（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】超伝導フィラメントの周囲を常伝導体から
なる安定化材で被覆し、この安定化材の周囲を炭化けい
素繊維からなる第１の補強材で被覆して形成された素線
の複数本を束ねてねじり、この素線が束ねられた周囲を
炭化けい素繊維からなる第２の補強材で被覆したことを
特徴とする超伝導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008060A JPH0610935B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 超伝導体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008060A JPH0610935B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 超伝導体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186712A JPH01186712A (ja) | 1989-07-26 |
| JPH0610935B2 true JPH0610935B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=11682796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63008060A Expired - Lifetime JPH0610935B2 (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 超伝導体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610935B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4774494B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-09-14 | 成卓 岩熊 | 超電導コイル |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3524082A1 (de) * | 1985-07-05 | 1987-01-08 | Bbc Brown Boveri & Cie | Supraleitende faser und verfahren zu deren herstellung |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP63008060A patent/JPH0610935B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01186712A (ja) | 1989-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |