JPH0740501B2 - 超電導ケーブルの接続方法および装置 - Google Patents
超電導ケーブルの接続方法および装置Info
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- JPH0740501B2 JPH0740501B2 JP62333783A JP33378387A JPH0740501B2 JP H0740501 B2 JPH0740501 B2 JP H0740501B2 JP 62333783 A JP62333783 A JP 62333783A JP 33378387 A JP33378387 A JP 33378387A JP H0740501 B2 JPH0740501 B2 JP H0740501B2
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- powder
- superconducting cable
- cable
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、シースによって包囲された２本以上の超電導
ケーブルの端部同士を接続する方法およびそれを実施す
るための装置に関するものであり、特に、配線現場で使
用可能な複合酸化物系超電導セラミックよりなる超電導
ケーブル、ワイヤ、ロッド、板、シート等の長尺体の端
部の接続方法とそれを実施するための装置に関するもの
である。
ケーブルの端部同士を接続する方法およびそれを実施す
るための装置に関するものであり、特に、配線現場で使
用可能な複合酸化物系超電導セラミックよりなる超電導
ケーブル、ワイヤ、ロッド、板、シート等の長尺体の端
部の接続方法とそれを実施するための装置に関するもの
である。
従来の技術 複合酸化物の超電導材料自体は古くから知られていた
が、昨年（昭和61年４月）に至って、La−Ba−Cu−Ｏ系
の複合酸化物の抵抗が35K以下で低下することがG.Bedno
rzおよびK.A.Mllerによって示された。さらに、K2NiF
4型の結晶構造のLaBaCuO4が高い臨界温度の超電導相を
構成するということが田中昭二達によって示され、本年
２月にはC.W.Chu達によってＹ−Ba−Cu−Ｏ系の超電導
材料が発見されている。
が、昨年（昭和61年４月）に至って、La−Ba−Cu−Ｏ系
の複合酸化物の抵抗が35K以下で低下することがG.Bedno
rzおよびK.A.Mllerによって示された。さらに、K2NiF
4型の結晶構造のLaBaCuO4が高い臨界温度の超電導相を
構成するということが田中昭二達によって示され、本年
２月にはC.W.Chu達によってＹ−Ba−Cu−Ｏ系の超電導
材料が発見されている。
この超電導材料は３層構造のオルソロンビック系のペロ
ブスカイト型結晶構造を有しており、その組成はBa2YCu
3O7-xで表される。この材料がなぜ高い臨界温度Tcを有
するのかは現在のところ不明であり、種々の理論が提案
されている段階である。
ブスカイト型結晶構造を有しており、その組成はBa2YCu
3O7-xで表される。この材料がなぜ高い臨界温度Tcを有
するのかは現在のところ不明であり、種々の理論が提案
されている段階である。
また、こうした複合酸化物超電導セラミックスを導電材
料として用いた線材、すなわちワイヤ、ケーブル、テー
プがすでに試作されている。この複合酸化物超電導セラ
ミックス線材を製造する場合には、原料粉末の純度や粒
度等の組成の管理だけでなく、焼結条件に厳しい管理が
必要なほか、金属線の製造方法とは違った難しさがあ
る。すなわち、セラミックスの場合には焼結工程が必須
であり、脆いという欠点がある。本発明者達はバインダ
ーを用いずにセラミックス線を製造する方法として、パ
イプ中で焼結を実施する方法が優れていることを見出
し、既に種々の特許を出願した。この方法はパイプ等の
外筒部材中に被焼結原料を充填した後に外筒部材の中で
焼結、伸線、圧延、鍛造、熱処理等を行うものである。
超電導ワイヤ等の機能材の場合には外筒部材の材質がそ
の超電導特性に重大な影響を与えるので、外筒部材すな
わちパイプとしては、例えば、銀のパイプを用いること
が提案されている。
料として用いた線材、すなわちワイヤ、ケーブル、テー
プがすでに試作されている。この複合酸化物超電導セラ
ミックス線材を製造する場合には、原料粉末の純度や粒
度等の組成の管理だけでなく、焼結条件に厳しい管理が
必要なほか、金属線の製造方法とは違った難しさがあ
る。すなわち、セラミックスの場合には焼結工程が必須
であり、脆いという欠点がある。本発明者達はバインダ
ーを用いずにセラミックス線を製造する方法として、パ
イプ中で焼結を実施する方法が優れていることを見出
し、既に種々の特許を出願した。この方法はパイプ等の
外筒部材中に被焼結原料を充填した後に外筒部材の中で
焼結、伸線、圧延、鍛造、熱処理等を行うものである。
超電導ワイヤ等の機能材の場合には外筒部材の材質がそ
の超電導特性に重大な影響を与えるので、外筒部材すな
わちパイプとしては、例えば、銀のパイプを用いること
が提案されている。
発明が解決しようとする問題点 上記のようなシースすなわち外筒部材中に複合酸化物超
電導を充填した超電導ワイヤ、ケーブル、板状体等の長
尺体を実際に実用化する上での問題点の一つは、これら
の端面の接続の仕方である。すなわち、金属ワイヤーと
違って、溶接が使えず、圧着では絶縁抵抗が高くなり、
酸化等の問題も生じる。また、上記複合酸化物超電導線
と同じ複合酸化物の粉末を介在させて接点の接続を行う
方法も考えられるが、粉末を介在させただけでは完全な
超電導接続はできない。
電導を充填した超電導ワイヤ、ケーブル、板状体等の長
尺体を実際に実用化する上での問題点の一つは、これら
の端面の接続の仕方である。すなわち、金属ワイヤーと
違って、溶接が使えず、圧着では絶縁抵抗が高くなり、
酸化等の問題も生じる。また、上記複合酸化物超電導線
と同じ複合酸化物の粉末を介在させて接点の接続を行う
方法も考えられるが、粉末を介在させただけでは完全な
超電導接続はできない。
従って、本発明の目的は複合酸化物超電導ワイヤ、ケー
ブル、板状体等の長尺体を確実に接続するための方法と
それを実施するための装置を提供することにある。
ブル、板状体等の長尺体を確実に接続するための方法と
それを実施するための装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は配線現場で実施可能な複合
酸化物超電導ワイヤ、ケーブル、板状体等の長尺体を接
続するための方法とそれを実施するための装置を提供す
ることにある。
酸化物超電導ワイヤ、ケーブル、板状体等の長尺体を接
続するための方法とそれを実施するための装置を提供す
ることにある。
問題点を解決するための手段 本発明の提供する超電導ケーブルの接続方法は、シース
と該シースに充填された複合酸化物超電導材料とを各々
が備える２本以上の超電導ケーブルの端部同士を接続す
る方法であって、予め焼結温度で焼結された複合酸化物
超電導材料の粉末を圧縮成形してなる超電導セラミック
粉末成形体を、接続すべき超電導ケーブルの末端部分に
配置した後、該超電導セラミック粉末成形体を該焼結温
度まで加熱することにより該超電導セラミック粉末成形
体および該超電導ケーブルの末端部分を一体化するする
操作を含むことを特徴としている。
と該シースに充填された複合酸化物超電導材料とを各々
が備える２本以上の超電導ケーブルの端部同士を接続す
る方法であって、予め焼結温度で焼結された複合酸化物
超電導材料の粉末を圧縮成形してなる超電導セラミック
粉末成形体を、接続すべき超電導ケーブルの末端部分に
配置した後、該超電導セラミック粉末成形体を該焼結温
度まで加熱することにより該超電導セラミック粉末成形
体および該超電導ケーブルの末端部分を一体化するする
操作を含むことを特徴としている。
上記のシースとしては一般に銀等の酸素拡散係数が大き
く且つ酸化エネルギーが高い金属によって作られている
のが好ましい。
く且つ酸化エネルギーが高い金属によって作られている
のが好ましい。
上記複合酸化物超電導ケーブル自体の製造方法は本出願
人による他の特許出願に詳細に説明されており、また、
本発明の対象でもないので、ここではその概略を説明す
る。
人による他の特許出願に詳細に説明されており、また、
本発明の対象でもないので、ここではその概略を説明す
る。
複合酸化物超電導ケーブルを製造する際には、先ず、複
合酸化物超電導粉末を製造する。この複合酸化物超電導
粉末は下記一般式： （α1-xβx）γ2O2 （但し、αは周期律表IIa族に含まれる元素であり、β
は周期律表IIIa族に含まれる元素であり、γは周期律表
Ib、IIb、IIIb、IVaまたはVIIIa族に含まれる元素であ
り、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれｘ＝0.1〜0.9、ｙ＝1.0〜4.
0、１≦ｚ≦５を満たす数である） で示される複合酸化物であるのが好ましい。この複合酸
化物は前記元素α、β、γの各々の酸化物、炭酸塩、硝
酸塩または硫酸塩の粉末または該粉末の混合物を焼結す
ることによって製造することができ、特に、前記元素
α、元素β、元素γの酸化物、塩化物、弗化物、臭化
物、沃化物、硫化物、硝酸塩、硫酸塩または炭酸塩を混
合並びに焼成して得られた焼成体を粉砕した後と再度焼
結して得られる焼結体粉末であるのが好ましい。
合酸化物超電導粉末を製造する。この複合酸化物超電導
粉末は下記一般式： （α1-xβx）γ2O2 （但し、αは周期律表IIa族に含まれる元素であり、β
は周期律表IIIa族に含まれる元素であり、γは周期律表
Ib、IIb、IIIb、IVaまたはVIIIa族に含まれる元素であ
り、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれｘ＝0.1〜0.9、ｙ＝1.0〜4.
0、１≦ｚ≦５を満たす数である） で示される複合酸化物であるのが好ましい。この複合酸
化物は前記元素α、β、γの各々の酸化物、炭酸塩、硝
酸塩または硫酸塩の粉末または該粉末の混合物を焼結す
ることによって製造することができ、特に、前記元素
α、元素β、元素γの酸化物、塩化物、弗化物、臭化
物、沃化物、硫化物、硝酸塩、硫酸塩または炭酸塩を混
合並びに焼成して得られた焼成体を粉砕した後と再度焼
結して得られる焼結体粉末であるのが好ましい。
次に、こうして製造された複合酸化物超電導粉末を金属
パイプに充填し、金属パイプ全体を加熱する。この際、
金属パイプの加熱を上記複合酸化物超電導材料の焼結温
度まで加熱するのが好ましい。実際には、上記粉末を充
填した上記パイプに伸線加工および／または熱処理をす
るのが好ましい。一例としては、上記パイプを伸線加工
した後、上記パイプを焼鈍しさらに伸線加工し、再度焼
結することができる。さらに好ましい他の実施態様で
は、上記粉末が充填された上記パイプの伸線加工、中間
焼鈍および伸線加工の工程が複数回繰り返される。上記
伸線加工はダイス伸線、ローラダイス伸線、圧延ロール
伸線、スウェージング、押出伸線の公知の任意の加工法
で行うことができる。上記伸線加工の加工率は16〜92％
であるのが好ましい。上記焼結体粉末は、前記外筒部材
に加圧して充填することもできる。また、原料粉末を予
め造粒しておくこともできる。また、焼結と同時に前記
外筒部材を伸線することもできる。
パイプに充填し、金属パイプ全体を加熱する。この際、
金属パイプの加熱を上記複合酸化物超電導材料の焼結温
度まで加熱するのが好ましい。実際には、上記粉末を充
填した上記パイプに伸線加工および／または熱処理をす
るのが好ましい。一例としては、上記パイプを伸線加工
した後、上記パイプを焼鈍しさらに伸線加工し、再度焼
結することができる。さらに好ましい他の実施態様で
は、上記粉末が充填された上記パイプの伸線加工、中間
焼鈍および伸線加工の工程が複数回繰り返される。上記
伸線加工はダイス伸線、ローラダイス伸線、圧延ロール
伸線、スウェージング、押出伸線の公知の任意の加工法
で行うことができる。上記伸線加工の加工率は16〜92％
であるのが好ましい。上記焼結体粉末は、前記外筒部材
に加圧して充填することもできる。また、原料粉末を予
め造粒しておくこともできる。また、焼結と同時に前記
外筒部材を伸線することもできる。
さらに、表面が前記酸化物超電導材料に対して化学的に
安定であるように処理された金属線材を上記酸化物超電
導材料中に埋設することもできる。上記金属の酸化物粉
末を含む材料中に金属線材を埋設した状態で上記焼結お
よび／または伸線を行う場合には、上記金属線材として
はAgおよびAg合金を用いるのが好ましい。
安定であるように処理された金属線材を上記酸化物超電
導材料中に埋設することもできる。上記金属の酸化物粉
末を含む材料中に金属線材を埋設した状態で上記焼結お
よび／または伸線を行う場合には、上記金属線材として
はAgおよびAg合金を用いるのが好ましい。
上記の焼結は500〜1200℃の温度で行う。この焼結温度
は、前記原料粉末のうち最も融点の低いものの融点を上
限として該融点との差が100℃以内の温度範囲であるの
が好ましい。前記焼鈍時の加熱温度は、前記焼結温度未
満であり且つ160℃以上であるのが好ましい。上記焼結
後の冷却速度は、50℃／分以下、好ましくは10℃／分以
下とするのが好ましい。また、焼結する前に上記金属パ
イプまたは金属容器の断面をさらに縮小するのも好まし
い。
は、前記原料粉末のうち最も融点の低いものの融点を上
限として該融点との差が100℃以内の温度範囲であるの
が好ましい。前記焼鈍時の加熱温度は、前記焼結温度未
満であり且つ160℃以上であるのが好ましい。上記焼結
後の冷却速度は、50℃／分以下、好ましくは10℃／分以
下とするのが好ましい。また、焼結する前に上記金属パ
イプまたは金属容器の断面をさらに縮小するのも好まし
い。
本発明に好適に用いられる複合酸化物超電導材料を構成
する周期律表IIa族元素としてBa、Sr、Ca、Mg、Be等が
好ましく、周期律表IIIa族元素としてはＹ、La、Sc、G
d、Ho、Br、Tm、Yb、Lu等が好ましい。これら元素の組
合せとしては、一例として、以下のものを挙げることが
できる。
する周期律表IIa族元素としてBa、Sr、Ca、Mg、Be等が
好ましく、周期律表IIIa族元素としてはＹ、La、Sc、G
d、Ho、Br、Tm、Yb、Lu等が好ましい。これら元素の組
合せとしては、一例として、以下のものを挙げることが
できる。
上記元素αがBaであり、前記元素βがＹであり、前記元
素γがCuであるもの。前記元素αがBaであり、前記元素
βがLaであり、前記元素γがCuであるもの。さらに、前
記元素αがSrであり、前記元素βがLaであり、前記元素
γがCuであるものも好ましい。これらの例では、前記元
素βの10から80％を他のランタノイド元素から選択され
た１種または２種の元素で置換することもできる。
素γがCuであるもの。前記元素αがBaであり、前記元素
βがLaであり、前記元素γがCuであるもの。さらに、前
記元素αがSrであり、前記元素βがLaであり、前記元素
γがCuであるものも好ましい。これらの例では、前記元
素βの10から80％を他のランタノイド元素から選択され
た１種または２種の元素で置換することもできる。
本発明では、接続すべき２本以上の超電導ケーブルの端
部を含む超電導ケーブルの末端部分に複合酸化物よりな
る超電導セラミック材料を配置し、次いで、この超電導
セラミック材料を加熱して上記超電導ケーブルの末端部
分と一体化する点に特徴がある。
部を含む超電導ケーブルの末端部分に複合酸化物よりな
る超電導セラミック材料を配置し、次いで、この超電導
セラミック材料を加熱して上記超電導ケーブルの末端部
分と一体化する点に特徴がある。
上記超電導セラミック材料は、粉末状のままで用いるこ
ともできるが、現場作業での効率化、ハンドリングの容
易さ、品質の均一化等の点から、予め圧縮成形してセラ
ミック粉末成形体、例えばタブレット、シート、ブロッ
ク、ロッド等の任意の形状の成形体としておくのが好ま
しい。
ともできるが、現場作業での効率化、ハンドリングの容
易さ、品質の均一化等の点から、予め圧縮成形してセラ
ミック粉末成形体、例えばタブレット、シート、ブロッ
ク、ロッド等の任意の形状の成形体としておくのが好ま
しい。
これらの超電導セラミック材料は少なくとも超電導ケー
ブルの端部を含む超電導ケーブルの末端部分に、両ケー
ブルの導通部分と接触するように配置することが必要で
ある。
ブルの端部を含む超電導ケーブルの末端部分に、両ケー
ブルの導通部分と接触するように配置することが必要で
ある。
実際には以下のような配置方法を採用することができ
る。すなわち、粉末状の超電導セラミック材料を用いる
場合には、上記超電導ケーブルの末端部分を包囲するよ
うに超電導セラミック粉末を配置する。実際には、超電
導セラミック粉末を外側ケース中に収容した後に超電導
ケーブルの末端部分を上記外側ケース中に挿入するか、
超電導ケーブルの末端部分を上記外側ケース中に挿入後
に超電導セラミック粉末を供給する。また、場合によっ
ては、例えば工場でケーブル接続する場合には、外側ケ
ースを用いずに、金型内に上記超電導セラミック粉末を
装填した後に、超電導ケーブルの末端部分を金型内にイ
ンサートして一体成形することもできる。なお、上記外
側ケースは以下で行われる加熱処理に耐えられるような
耐熱性材料、すなわち、金属、セラミック等で作られて
いる。また、セラミック粉末成形体を用いる場合には超
電導ケーブルの末端部分に成形体を配置すればよい。ま
た上記超電導ケーブルの端部のシースを予め除去してお
くのも好ましい。
る。すなわち、粉末状の超電導セラミック材料を用いる
場合には、上記超電導ケーブルの末端部分を包囲するよ
うに超電導セラミック粉末を配置する。実際には、超電
導セラミック粉末を外側ケース中に収容した後に超電導
ケーブルの末端部分を上記外側ケース中に挿入するか、
超電導ケーブルの末端部分を上記外側ケース中に挿入後
に超電導セラミック粉末を供給する。また、場合によっ
ては、例えば工場でケーブル接続する場合には、外側ケ
ースを用いずに、金型内に上記超電導セラミック粉末を
装填した後に、超電導ケーブルの末端部分を金型内にイ
ンサートして一体成形することもできる。なお、上記外
側ケースは以下で行われる加熱処理に耐えられるような
耐熱性材料、すなわち、金属、セラミック等で作られて
いる。また、セラミック粉末成形体を用いる場合には超
電導ケーブルの末端部分に成形体を配置すればよい。ま
た上記超電導ケーブルの端部のシースを予め除去してお
くのも好ましい。
上記の超電導セラミック材料としては、上記超電導ケー
ブルを構成する複合酸化物材料と同じものを用いるのが
好ましいが、場合によっては、複合酸化物超電導材料と
なるその原料粉末そのものを用いることもできる。これ
らの超電導セラミック材料およびその原料粉末自体は上
記で説明したのでここでは詳細は省略する。なお、セラ
ミック粉末成形体を用いる場合には複合酸化物超電導材
料を圧縮成形後に、超電導特性となる公知の温度条件で
焼結および／または仮焼して、焼結された成形体として
用いるのが好ましい。
ブルを構成する複合酸化物材料と同じものを用いるのが
好ましいが、場合によっては、複合酸化物超電導材料と
なるその原料粉末そのものを用いることもできる。これ
らの超電導セラミック材料およびその原料粉末自体は上
記で説明したのでここでは詳細は省略する。なお、セラ
ミック粉末成形体を用いる場合には複合酸化物超電導材
料を圧縮成形後に、超電導特性となる公知の温度条件で
焼結および／または仮焼して、焼結された成形体として
用いるのが好ましい。
上記の加熱温度は実質的に上記超電導セラミック材料の
焼結温度である。この焼結温度は用いる複合酸化物超電
導材料の種類によって異なるが、一般に700〜1100℃で
ある。この加熱処理は実際には、上記の超電導セラミッ
ク粉末または予め圧縮成形された超電導セラミック粉末
成形体をケース内に収容した状態で行われる。なお、上
記加熱温度は、焼成体の溶融温度を上限とし、溶融温度
との差が100℃以内の温度であることが望ましい。何故
ならば、焼結温度が上記範囲よりも低いと、焼成体粉末
の焼結反応が進行せず、得られた焼結体の強度が極端に
低くなる。一方、焼結温度が上記範囲を越えると、焼結
中に液相が生じ、焼成体の溶融あるいは分解が起こる。
このような反応を経た焼結体のTcは大きく低下する。
焼結温度である。この焼結温度は用いる複合酸化物超電
導材料の種類によって異なるが、一般に700〜1100℃で
ある。この加熱処理は実際には、上記の超電導セラミッ
ク粉末または予め圧縮成形された超電導セラミック粉末
成形体をケース内に収容した状態で行われる。なお、上
記加熱温度は、焼成体の溶融温度を上限とし、溶融温度
との差が100℃以内の温度であることが望ましい。何故
ならば、焼結温度が上記範囲よりも低いと、焼成体粉末
の焼結反応が進行せず、得られた焼結体の強度が極端に
低くなる。一方、焼結温度が上記範囲を越えると、焼結
中に液相が生じ、焼成体の溶融あるいは分解が起こる。
このような反応を経た焼結体のTcは大きく低下する。
一般に酸化物超電導材料は、酸素欠陥がその超電導特性
に大きく影響する。これは、結晶構造と共に超電導特性
を決定する大きな要因となっている。このことから、原
料の混合比並びに酸化量を前記定義の組成を満たすよう
に制御し且つ加熱温度を制御することが必要である。す
なわち、各組成比が上記範囲を越えると、結晶構造、酸
素欠陥等が適正でなくなり、Tc値が低下する。
に大きく影響する。これは、結晶構造と共に超電導特性
を決定する大きな要因となっている。このことから、原
料の混合比並びに酸化量を前記定義の組成を満たすよう
に制御し且つ加熱温度を制御することが必要である。す
なわち、各組成比が上記範囲を越えると、結晶構造、酸
素欠陥等が適正でなくなり、Tc値が低下する。
作用 本発明の複合酸化物超電導ケーブル接続方法では、接続
される超電導ケーブル末端に、超電導ケーブルの複合酸
化物よりなる導通部と同じ複合酸化物よりなる接続用超
電導材料が配置され且つ加熱処理されるため、上記導通
部と本発明によって配置された接続用超電導材料とが一
体化され、絶縁抵抗の小さな接続が行なえる。
される超電導ケーブル末端に、超電導ケーブルの複合酸
化物よりなる導通部と同じ複合酸化物よりなる接続用超
電導材料が配置され且つ加熱処理されるため、上記導通
部と本発明によって配置された接続用超電導材料とが一
体化され、絶縁抵抗の小さな接続が行なえる。
以下、本発明を添付図面を参照して、本発明の好ましい
実施例により具体的に説明するが、以下の開示は本発明
の技術的範囲を何等制限するものではない。
実施例により具体的に説明するが、以下の開示は本発明
の技術的範囲を何等制限するものではない。
実施例 〔原料超電導材料の調製〕 複合酸化物超電導材料は全て固体反応法すなわち粉末焼
結法で作った。原料としてはY2O3、BaCO3およびCuOの粉
末を用いた。各原料は乳鉢で十分微細化してから用い
た。
結法で作った。原料としてはY2O3、BaCO3およびCuOの粉
末を用いた。各原料は乳鉢で十分微細化してから用い
た。
先ず、原料のY2O3、BaCO3およびCuOをY:Ba:Cuの原子比
が2:1:3となるように十分混合した混合粉末を直径5mm、
厚さ1mmの円板にプレス成形した。この成形物を炉中で
６時間900℃で仮焼結した。得られた焼結体を再度粉砕
し、上記と同じくプレス成形してから炉中で945℃で６
時間焼結した後、炉中で自然放冷によって冷却した。
が2:1:3となるように十分混合した混合粉末を直径5mm、
厚さ1mmの円板にプレス成形した。この成形物を炉中で
６時間900℃で仮焼結した。得られた焼結体を再度粉砕
し、上記と同じくプレス成形してから炉中で945℃で６
時間焼結した後、炉中で自然放冷によって冷却した。
得られた焼結体サンプルに対して電気抵抗率、磁化率の
変化を測定して超電導体であることを確認した（ここ
で、電気抵抗率は標準的な４端子プローブ法を用い、ま
た、磁化率は1KHzの高周波をかけてAC磁化率測定法によ
りロックイン増幅器を用いて測定した）。この材料が超
電導特性を示し始める温度は95Kであった。
変化を測定して超電導体であることを確認した（ここ
で、電気抵抗率は標準的な４端子プローブ法を用い、ま
た、磁化率は1KHzの高周波をかけてAC磁化率測定法によ
りロックイン増幅器を用いて測定した）。この材料が超
電導特性を示し始める温度は95Kであった。
市販のY2O3粉末20.9重量％、BaCO3粉末54.7重量％及びC
uO粉末24.5重量％をアトライターで有機溶剤を用いて湿
式混合したのち乾燥し、混合粉末を100Kg/cm2の圧力で
プレス成形し、大気中880℃で８時間焼成した後、これ
を粉砕して100メッシュアンダーに篩分けした。上記成
形プレスから粉砕ふるい分け工程を３回繰り返した。
uO粉末24.5重量％をアトライターで有機溶剤を用いて湿
式混合したのち乾燥し、混合粉末を100Kg/cm2の圧力で
プレス成形し、大気中880℃で８時間焼成した後、これ
を粉砕して100メッシュアンダーに篩分けした。上記成
形プレスから粉砕ふるい分け工程を３回繰り返した。
次いで、得られた粉末を外径5mm、内径4mm及び長さ1mの
Ag製の筒体中に充填したのち両端を封じた。次いで、上
記筒体をローラダイス伸線により外径3.6mmまで伸線加
工し、続いて900℃で２時間の焼結を実施した。その結
果、厚さ0.4mmのAgの外被で被覆された長さ1.6mの焼結
線が得られた。この焼結線の横断面を観察したところ全
断面に亘って緊密な組織となっており、大きな欠陥は認
められなかった。
Ag製の筒体中に充填したのち両端を封じた。次いで、上
記筒体をローラダイス伸線により外径3.6mmまで伸線加
工し、続いて900℃で２時間の焼結を実施した。その結
果、厚さ0.4mmのAgの外被で被覆された長さ1.6mの焼結
線が得られた。この焼結線の横断面を観察したところ全
断面に亘って緊密な組織となっており、大きな欠陥は認
められなかった。
（1.粉末状超電導材料を用いる場合） 第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による超電導ケーブルの
接続を粉末状超電導材料を用いておこなった場合の接続
方法の４つの具体例の概念図である。各具体例におい
て、上記のようにして製造した複合酸化物超電導ケーブ
ルは参照記号１〜３で示してある。これらのケーブル１
〜３の外側筒体すなわちシースは、この接続部分で剥離
しておくのが好ましいが、そのままでもよい。
接続を粉末状超電導材料を用いておこなった場合の接続
方法の４つの具体例の概念図である。各具体例におい
て、上記のようにして製造した複合酸化物超電導ケーブ
ルは参照記号１〜３で示してある。これらのケーブル１
〜３の外側筒体すなわちシースは、この接続部分で剥離
しておくのが好ましいが、そのままでもよい。
第１図（ａ）〜（ｄ）に示す接続部を形成するには、以
下のようにする。工場でこの接続を行う場合には、第１
図の各々の接続部に対応する金型キャビティを有する金
型を用意し、この金型キャビティ内に上記複合酸化物超
電導材料粉末をチャージした後、被接続ケーブル１〜３
を金型キャビティ内にインサートし、加圧して第１図の
各々接続部に成形する。次いで、このインサート成形体
を炉中に入れ、約900℃で５時間焼結する。なお、この
場合には、焼結後接続部をカバーで被覆するのが好まし
い。
下のようにする。工場でこの接続を行う場合には、第１
図の各々の接続部に対応する金型キャビティを有する金
型を用意し、この金型キャビティ内に上記複合酸化物超
電導材料粉末をチャージした後、被接続ケーブル１〜３
を金型キャビティ内にインサートし、加圧して第１図の
各々接続部に成形する。次いで、このインサート成形体
を炉中に入れ、約900℃で５時間焼結する。なお、この
場合には、焼結後接続部をカバーで被覆するのが好まし
い。
現場でこの接続を行う場合には、予め上記接続部に対応
する形状を有する金属製カバー中に上記複合酸化物超電
導材料粉末を収容しておき、被接続ケーブル１〜３をそ
の中に挿入後、カバーをかしめることによって上記粉末
を圧縮する。次いで全体を携帯用炉内にセットし、約90
0℃で５時間上記粉末を焼結して焼結接合部10とする。
する形状を有する金属製カバー中に上記複合酸化物超電
導材料粉末を収容しておき、被接続ケーブル１〜３をそ
の中に挿入後、カバーをかしめることによって上記粉末
を圧縮する。次いで全体を携帯用炉内にセットし、約90
0℃で５時間上記粉末を焼結して焼結接合部10とする。
（2.超電導セラミック成形体を用いる場合） 第２、３図は本発明による超電導ケーブルの接続を超電
導セラミック成形体を用いて行った場合の接続方法の２
つの具体例の概念図である。これらの実施例では上記実
施例の焼結接合部10の代わりに超電導セラミック成形体
20が用いられる。このセラミック成形体20は上記の複合
酸化物超電導材料を仮焼したものである。
導セラミック成形体を用いて行った場合の接続方法の２
つの具体例の概念図である。これらの実施例では上記実
施例の焼結接合部10の代わりに超電導セラミック成形体
20が用いられる。このセラミック成形体20は上記の複合
酸化物超電導材料を仮焼したものである。
第２、３図に示す接続部を形成するには、以下のように
する。先ず、被接続ケーブル１、２の末端部が上記セラ
ミック成形体20と当接するように被接続ケーブル１、２
の末端部と上記セラミック成形体20とを金属製カバー30
（第２図では一部破断して示してある）中に配置する。
次いで、金属製カバー30をかしめて被接続ケーブル１、
２の末端部と上記セラミック成形体20とが密着するよう
にした後、全体を炉内にセットして約1000℃で１時間加
熱して、セラミック成形体の一部を溶融させ、次いで、
約900℃で５時間加熱する。
する。先ず、被接続ケーブル１、２の末端部が上記セラ
ミック成形体20と当接するように被接続ケーブル１、２
の末端部と上記セラミック成形体20とを金属製カバー30
（第２図では一部破断して示してある）中に配置する。
次いで、金属製カバー30をかしめて被接続ケーブル１、
２の末端部と上記セラミック成形体20とが密着するよう
にした後、全体を炉内にセットして約1000℃で１時間加
熱して、セラミック成形体の一部を溶融させ、次いで、
約900℃で５時間加熱する。
発明の効果 上記の説明から明らかなように、本発明の方法と装置を
用いることによって、複合酸化物の超電導ワイヤ、ケー
ブル、板状体等の長尺体を配線現場で確実に接続するこ
とができる。
用いることによって、複合酸化物の超電導ワイヤ、ケー
ブル、板状体等の長尺体を配線現場で確実に接続するこ
とができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明による超電導ケーブルの
接続を粉末状超電導材料を用いて行った場合の接続方法
の４つの具体例の概念図、 第２、３図は本発明による超電導ケーブルの接続を超電
導セラミック成形体を用いて行った場合の接続方法の２
つの具体例の概念図である。 （図中記号） １、２、３…超電導ケーブル 10…焼結接続部 20…セラミック成形体 30…カバー
接続を粉末状超電導材料を用いて行った場合の接続方法
の４つの具体例の概念図、 第２、３図は本発明による超電導ケーブルの接続を超電
導セラミック成形体を用いて行った場合の接続方法の２
つの具体例の概念図である。 （図中記号） １、２、３…超電導ケーブル 10…焼結接続部 20…セラミック成形体 30…カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261687（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140578（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】シースと該シースに充填された複合酸化物
超電導材料とを各々が備える２本以上の超電導ケーブル
の端部同士を接続する方法であって、 予め焼結温度で焼結された複合酸化物超電導材料の粉末
を圧縮成形してなる超電導セラミック粉末成形体を、接
続すべき超電導ケーブルの末端部分に配置した後、該超
電導セラミック粉末成形体を該焼結温度まで加熱するこ
とにより該超電導セラミック粉末成形体および該超電導
ケーブルの末端部分を一体化するする操作を含むことを
特徴とする超電導ケーブルの端部同士を接続する方法。 - 【請求項２】前記超電導ケーブルの端部のシースが予め
除去されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の方法。 - 【請求項３】前記複合酸化物が下記一般式： （α1-xβx）γyOz （但し、αは周期律表IIa族に含まれる元素であり、β
は周期律表IIIa族に含まれる元素であり、γは周期律表
Ib、IIb、IIIb、IVaまたはVIIIa族に含まれる元素であ
り、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれｘ＝0.1〜0.9、ｙ＝0.1〜4.
0、１≦ｚ≦５を満たす数である） で示される複合酸化物であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項または第２項に記載の方法。 - 【請求項４】前記複合酸化物がペロブスカイト型または
擬似ペロブスカイト型の結晶構造を有する酸化物である
ことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の方法。 - 【請求項５】前記元素αがBaであり、前記元素βがＹで
あり、前記元素γがCuであることを特徴とする特許請求
の範囲第４項に記載の方法。 - 【請求項６】前記元素αがBaであり、前記元素βがLaで
あり、前記元素γがCuであることを特徴とする特許請求
の範囲第４項に記載の方法。 - 【請求項７】前記元素βのうち、10乃至80％がＹおよび
La以外のランタノイド元素から選択された１種または２
種の元素で置換されていることを特徴とする特許請求の
範囲第３項または第４項に記載の方法。 - 【請求項８】前記元素αがSrであり、前記元素βがLaで
あり、前記元素γがCuであることを特徴とする特許請求
の範囲第３項または第４項に記載の方法。 - 【請求項９】接続される超電導ケーブルの端部を収容す
る中空スリーブと、互いに接続される超電導ケーブルの
端部の部分を実質的に被う表面を有する複合酸化物超電
導材料よりなる超電導セラミック粉末成形体とによって
構成されることを特徴とする超電導ケーブルの端部を接
続するための装置。 - 【請求項１０】前記中空スリーブを加熱する加熱器をさ
らに含むことを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62333783A JPH0740501B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 超電導ケーブルの接続方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62333783A JPH0740501B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 超電導ケーブルの接続方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01175185A JPH01175185A (ja) | 1989-07-11 |
| JPH0740501B2 true JPH0740501B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=18269909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62333783A Expired - Lifetime JPH0740501B2 (ja) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | 超電導ケーブルの接続方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740501B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034893B1 (ko) * | 2009-11-10 | 2011-05-17 | 한국전기연구원 | 전류평활 냉각관을 갖는 초전도 케이블 단자 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009022672A1 (de) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Supraleitfähige Verbindungseinrichtung der Endstücke zweier Supraleiter sowie Verfahren zu deren Herstellung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63261687A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | セラミツクス超電導成形体の接続方法 |
| JPH01140578A (ja) * | 1987-11-26 | 1989-06-01 | Hitachi Cable Ltd | 酸化物超電導導体の接続方法 |
-
1987
- 1987-12-28 JP JP62333783A patent/JPH0740501B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101034893B1 (ko) * | 2009-11-10 | 2011-05-17 | 한국전기연구원 | 전류평활 냉각관을 갖는 초전도 케이블 단자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01175185A (ja) | 1989-07-11 |
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