JPH0773751A - 波付け金属管からなる高温超電導体 - Google Patents
波付け金属管からなる高温超電導体Info
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- JPH0773751A JPH0773751A JP3031113A JP3111391A JPH0773751A JP H0773751 A JPH0773751 A JP H0773751A JP 3031113 A JP3031113 A JP 3031113A JP 3111391 A JP3111391 A JP 3111391A JP H0773751 A JPH0773751 A JP H0773751A
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
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- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来技術の超電導体において欠点となる冷却
媒体供給部に損傷が生じ、それら傷の為に超電導状態を
維持しえなくなるが、それを除去し色々な機械的な損傷
から酸化物系セラミックの材料からなる層を保護し、周
りを取り囲む金属マトリックスとの接触を確保し、更に
超電導体の可撓性を高いものとする。 【構成】 セラミック製の混合酸化物で出来た超電導性
の層のための支持体として波付け金属管からなる高温超
電導体で、セラミックの混合酸化物を長手方向に延びる
積層体として管壁の中に封入するようにする。 【効果】 この高温超電導体により可撓性が高くでき、
また任意の長さの管を製造でき、超電導性層は管壁の内
部に埋め込まれるため機械的損傷から保護でき、曲げ応
力が加わっても貫通する酸化物系セラミックの破壊の恐
れがなくなる。
媒体供給部に損傷が生じ、それら傷の為に超電導状態を
維持しえなくなるが、それを除去し色々な機械的な損傷
から酸化物系セラミックの材料からなる層を保護し、周
りを取り囲む金属マトリックスとの接触を確保し、更に
超電導体の可撓性を高いものとする。 【構成】 セラミック製の混合酸化物で出来た超電導性
の層のための支持体として波付け金属管からなる高温超
電導体で、セラミックの混合酸化物を長手方向に延びる
積層体として管壁の中に封入するようにする。 【効果】 この高温超電導体により可撓性が高くでき、
また任意の長さの管を製造でき、超電導性層は管壁の内
部に埋め込まれるため機械的損傷から保護でき、曲げ応
力が加わっても貫通する酸化物系セラミックの破壊の恐
れがなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックの材料で出
来た超電導性の層のための支持体として波付け金属管か
らなる高温超電導体に関する。
来た超電導性の層のための支持体として波付け金属管か
らなる高温超電導体に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の高温超電導体は２，３年来周知
であり、高温超電導体とはその遷移温度が１００°Ｋ以
上である様な材料と了解して良い。例えば混合酸化物イ
ットリウム、バリウム、銅及び酸素からなるセラミック
を極端に薄い層で線材の表面に取り付けることが既
に（”電気技師”11/89, 342頁で）提案されているにも
拘らず、線材が更に処理され、そこで巻き取り過程を行
われねばならない時にこの層に対して危険がある点に依
然として問題がある。但しこれら線材をケーブル又は導
線の為に使おうとし、最終製品に高い可撓性が要求され
る時に、更に別の機械的応力が加わることは除外してい
る。
であり、高温超電導体とはその遷移温度が１００°Ｋ以
上である様な材料と了解して良い。例えば混合酸化物イ
ットリウム、バリウム、銅及び酸素からなるセラミック
を極端に薄い層で線材の表面に取り付けることが既
に（”電気技師”11/89, 342頁で）提案されているにも
拘らず、線材が更に処理され、そこで巻き取り過程を行
われねばならない時にこの層に対して危険がある点に依
然として問題がある。但しこれら線材をケーブル又は導
線の為に使おうとし、最終製品に高い可撓性が要求され
る時に、更に別の機械的応力が加わることは除外してい
る。
【０００３】この救済策に、金属製の支持体を波付け金
属管とするという提案が成される。金属管に供せられる
使用混合酸化物は、実際に長さに制限のない湾曲性の高
い超電導体に成る。例えば銅材料から製造される金属管
自体は結合個所又は接続個所における機械的支持体とし
ても役立つが、しかしまた金属管は、例えば冷却媒体供
給部に傷が生じ、この供給部は超電導性の状態を維持す
るには不十分である場合に通常導体として使用すること
が出来る。
属管とするという提案が成される。金属管に供せられる
使用混合酸化物は、実際に長さに制限のない湾曲性の高
い超電導体に成る。例えば銅材料から製造される金属管
自体は結合個所又は接続個所における機械的支持体とし
ても役立つが、しかしまた金属管は、例えば冷却媒体供
給部に傷が生じ、この供給部は超電導性の状態を維持す
るには不十分である場合に通常導体として使用すること
が出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術から出発
し、本発明は、酸化セラミックの材料からなる層を色々
な機械的な傷から守り、取り囲んでいる金属マトリック
スとの確実な接触を確保し、更に超電導体の高い可撓性
を保証する様な可能性を見つけることを課題とする。
し、本発明は、酸化セラミックの材料からなる層を色々
な機械的な傷から守り、取り囲んでいる金属マトリック
スとの確実な接触を確保し、更に超電導体の高い可撓性
を保証する様な可能性を見つけることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、セラミックの混合酸化物を長手方向に延びる積層体
として波付け金属管の管壁内に封入することにより解決
される。その様な超電導体は可撓性が高く、実際に任意
の長さに製造することが出来る。更に超電導性の層は、
曲げ応力が加わっても貫通する酸化物系セラミック層を
破壊する恐れのないように、機械的な損傷から守るよう
管壁の中に埋め込まれている。
ば、セラミックの混合酸化物を長手方向に延びる積層体
として波付け金属管の管壁内に封入することにより解決
される。その様な超電導体は可撓性が高く、実際に任意
の長さに製造することが出来る。更に超電導性の層は、
曲げ応力が加わっても貫通する酸化物系セラミック層を
破壊する恐れのないように、機械的な損傷から守るよう
管壁の中に埋め込まれている。
【０００６】管壁内で積層体として長手方向に延びる超
電導性の層は管の周辺に渡って延びるユニット状の層と
することが出来る。しかしながら特に有利なように超電
導性の層を個々の積層体ストランドに分割し、それらを
管周辺に分配して長手方向に配置するのが良いことが分
かった。それにより伝導層に障害が起こる可能性が更に
減少されるということを除外しても、個別積層体への分
割は電流の負荷を減らし、従って運転状態で電流密度を
減少させることになる。
電導性の層は管の周辺に渡って延びるユニット状の層と
することが出来る。しかしながら特に有利なように超電
導性の層を個々の積層体ストランドに分割し、それらを
管周辺に分配して長手方向に配置するのが良いことが分
かった。それにより伝導層に障害が起こる可能性が更に
減少されるということを除外しても、個別積層体への分
割は電流の負荷を減らし、従って運転状態で電流密度を
減少させることになる。
【０００７】これと関連して本発明による別の変形例
は、内側乃至は外側の管表面に関して個別積層体−スト
ランドが相互にずれて設けられている。この手段も運転
中個別ストランドの負荷を無くすことになる。この本発
明による手段はしかしまた、専ら超電導体の機械的安定
性を高めることになる。というのは積層体ストランドの
間の範囲は支持体材料で満たされ、超電導体の多層構造
のための固定点を形成するからである。
は、内側乃至は外側の管表面に関して個別積層体−スト
ランドが相互にずれて設けられている。この手段も運転
中個別ストランドの負荷を無くすことになる。この本発
明による手段はしかしまた、専ら超電導体の機械的安定
性を高めることになる。というのは積層体ストランドの
間の範囲は支持体材料で満たされ、超電導体の多層構造
のための固定点を形成するからである。
【０００８】本発明による超電導体の製造は、セラミッ
クの混合酸化物が波付け金属管の管壁に貫通する層とし
て確実に固定されることが確保されていさえすれば、任
意の方法で行うことが出来る。しかしながら長さの短い
壁厚の金属製の型材本体の孔の中に粉末形状又は顆粒形
状のセラミック混合酸化物が詰められ、その様に詰めら
れた型材本体が１つの帯状体に圧延される時に、本発明
による超電導体を製造するための特に有利な実施形態が
生ずる。この帯状体は次に長手方向に延びる材料路とし
て周知の方法で管に成形され、その縁部で長手継ぎ目溶
接され、続いてこの管を波付けし、そして超電導性を与
える為に温度処理が施される。
クの混合酸化物が波付け金属管の管壁に貫通する層とし
て確実に固定されることが確保されていさえすれば、任
意の方法で行うことが出来る。しかしながら長さの短い
壁厚の金属製の型材本体の孔の中に粉末形状又は顆粒形
状のセラミック混合酸化物が詰められ、その様に詰めら
れた型材本体が１つの帯状体に圧延される時に、本発明
による超電導体を製造するための特に有利な実施形態が
生ずる。この帯状体は次に長手方向に延びる材料路とし
て周知の方法で管に成形され、その縁部で長手継ぎ目溶
接され、続いてこの管を波付けし、そして超電導性を与
える為に温度処理が施される。
【０００９】この為に出発材料として使用される金属製
の型材本体、例えば銅から作っても良いし、銀から作っ
ても良い型材本体は、例えば中心孔を有する壁厚の金属
管としても良い。この孔の中に混合酸化物粉末又は−顆
粒が詰められる。軸方向に延びる複数の個別孔を有する
壁厚の金属ブロックを適用する別の可能性もあり、これ
らの孔はどこでそれぞれセラミックの混合酸化物で満た
される。金属ブロックの個別の孔が互いに平行にしかし
ながら種々の平面に互いに並んで設けられると、このブ
ロックを圧延すると共に超電導の積層体が生じ、これら
積層体は取り囲んでいる金属マトリックス内に互いにず
れて設けられている。出発材料として役立つ金属ブロッ
クの外側寸法に応じて任意の長さの帯状体を製造するこ
とが出来る。
の型材本体、例えば銅から作っても良いし、銀から作っ
ても良い型材本体は、例えば中心孔を有する壁厚の金属
管としても良い。この孔の中に混合酸化物粉末又は−顆
粒が詰められる。軸方向に延びる複数の個別孔を有する
壁厚の金属ブロックを適用する別の可能性もあり、これ
らの孔はどこでそれぞれセラミックの混合酸化物で満た
される。金属ブロックの個別の孔が互いに平行にしかし
ながら種々の平面に互いに並んで設けられると、このブ
ロックを圧延すると共に超電導の積層体が生じ、これら
積層体は取り囲んでいる金属マトリックス内に互いにず
れて設けられている。出発材料として役立つ金属ブロッ
クの外側寸法に応じて任意の長さの帯状体を製造するこ
とが出来る。
【００１０】既に述べた様に、そうした金属ブロックか
ら圧延された帯状体は周知の形成装置で管に成形され、
帯状体縁部は厳密でなく相互に突き合わされアーク又は
レーザーを用いて相互に溶接される。完璧な溶接継ぎ目
で、これが引き続く管の波付けを問題なく行えるように
保証する溶接継ぎ目が、超電導性の層の範囲ではなく、
支持体材料において達成されるのを保証するために、中
心孔乃至は外側の孔と、型材本体の外側面との間の距離
を次の様に寸法付けている、即ちこの区間が圧延された
状態で帯状体の縁部溶接に必要な量の材料を供給する様
に寸法付け手居る。この距離は従って、帯状体を管へと
成形する前に溶接の為に設けられた帯状体端部が連続走
行中にある単位となる寸法で切断されることを考慮した
時に、少なくとも４mmとしたほうが良い。
ら圧延された帯状体は周知の形成装置で管に成形され、
帯状体縁部は厳密でなく相互に突き合わされアーク又は
レーザーを用いて相互に溶接される。完璧な溶接継ぎ目
で、これが引き続く管の波付けを問題なく行えるように
保証する溶接継ぎ目が、超電導性の層の範囲ではなく、
支持体材料において達成されるのを保証するために、中
心孔乃至は外側の孔と、型材本体の外側面との間の距離
を次の様に寸法付けている、即ちこの区間が圧延された
状態で帯状体の縁部溶接に必要な量の材料を供給する様
に寸法付け手居る。この距離は従って、帯状体を管へと
成形する前に溶接の為に設けられた帯状体端部が連続走
行中にある単位となる寸法で切断されることを考慮した
時に、少なくとも４mmとしたほうが良い。
【００１１】型材本体自体は、ほぼ銀又は銀合金という
酸素透過性の金属から作ることができるが、しかし帯状
体に圧延される型材本体を銅から作っても充分である。
銀の酸素透過性をやめる必要がないようにする為に、銅
からなる型材本体の孔、切欠き又は溝が銀の被覆を備え
ていれば、この場合に帯状体が特に有利であることが分
かった。
酸素透過性の金属から作ることができるが、しかし帯状
体に圧延される型材本体を銅から作っても充分である。
銀の酸素透過性をやめる必要がないようにする為に、銅
からなる型材本体の孔、切欠き又は溝が銀の被覆を備え
ていれば、この場合に帯状体が特に有利であることが分
かった。
【００１２】型材本体にセラミックの混合酸化物を収容
する物を断面円形又は正方形の出発型材の機械的孔によ
って製造することも出来る。別の可能性は、この型材本
体を鋳込みプロセスで製造することであり、その際１又
は複数の孔の個所に鋳込まれた型材の核が存在し、これ
ら核が引き続き除去され、従って混合酸化物用の収容部
が開けられることになる。
する物を断面円形又は正方形の出発型材の機械的孔によ
って製造することも出来る。別の可能性は、この型材本
体を鋳込みプロセスで製造することであり、その際１又
は複数の孔の個所に鋳込まれた型材の核が存在し、これ
ら核が引き続き除去され、従って混合酸化物用の収容部
が開けられることになる。
【００１３】特に有利な帯状体の製造は本発明の発展形
態で、長さの短い壁厚の金属製の型材本体の切欠き又は
溝内に粉末形状又は顆粒形状のセラミックの混合酸化物
が満たされ、切欠き又は溝を引き続いて第２の金属製の
型材、例えばカバー薄板によって被覆し、この２層又は
多層型材を１つの帯状体に圧延するようにする。前述の
場合の様に、そこでこの帯状体は管に成形され、その縁
部に長手継ぎ目溶接をし、そしてそうして製造した管を
次に波付けし、最後に超電導性を与える為に温度処理が
施される。本発明のこの変形例は、上方へ開く溝又は切
欠きのためにセラミックの混合酸化物を導入する時の一
定のコントロールを可能にし、その変形例はしかし目的
に合わせ、型材の長手方向に向けられて、付加的に糸、
ストランド又は線材を混合酸化物用の接着剤として一緒
に導入することも可能である。
態で、長さの短い壁厚の金属製の型材本体の切欠き又は
溝内に粉末形状又は顆粒形状のセラミックの混合酸化物
が満たされ、切欠き又は溝を引き続いて第２の金属製の
型材、例えばカバー薄板によって被覆し、この２層又は
多層型材を１つの帯状体に圧延するようにする。前述の
場合の様に、そこでこの帯状体は管に成形され、その縁
部に長手継ぎ目溶接をし、そしてそうして製造した管を
次に波付けし、最後に超電導性を与える為に温度処理が
施される。本発明のこの変形例は、上方へ開く溝又は切
欠きのためにセラミックの混合酸化物を導入する時の一
定のコントロールを可能にし、その変形例はしかし目的
に合わせ、型材の長手方向に向けられて、付加的に糸、
ストランド又は線材を混合酸化物用の接着剤として一緒
に導入することも可能である。
【００１４】溝又は切欠きの被覆は型材によって、いわ
ば溝又は切欠きを有する型材本体が出来ているのと同じ
材料からなるプレート又は薄板によって行うのが目的に
適っている。金属、銀の酸素透過性のために、溝の被覆
が銀プレートによって行われるようにすることも出来
る。しかしながら超電導性の層を形成する為にセラミッ
クの混合酸化物を圧縮するために、帯状体にする圧延過
程を続ける必要があるということが重要であり、この帯
状体は次に管に成形され、その縁部で溶接され乃至は波
付けされる。
ば溝又は切欠きを有する型材本体が出来ているのと同じ
材料からなるプレート又は薄板によって行うのが目的に
適っている。金属、銀の酸素透過性のために、溝の被覆
が銀プレートによって行われるようにすることも出来
る。しかしながら超電導性の層を形成する為にセラミッ
クの混合酸化物を圧縮するために、帯状体にする圧延過
程を続ける必要があるということが重要であり、この帯
状体は次に管に成形され、その縁部で溶接され乃至は波
付けされる。
【００１５】本発明による高温超電導体を製造するため
の更に別の特に有利な可能性は次のようにすることであ
る。即ち長さの短い壁厚の金属製の型材本体の表面に間
隔を置いて特に銀で出来た金属製の線材を軸方向に互い
に並べて固定し、そうして形成した線材間の中間室を混
合酸化物で充填する。先に述べた本発明による解決策に
おける様に、ここでも同様に粉末又は顆粒を含んだ中間
室を被覆する必要があり、その結果引き続いてセラミッ
クの混合酸化物の圧縮のため及びこの材料を金属マトリ
ックスに埋め込むために必要な圧延プロセスを行うこと
が出来る。前述の実施形態における様に、次にそうして
作った帯状体は再び長手継ぎ目溶接され、管に成形さ
れ、波付けされる。
の更に別の特に有利な可能性は次のようにすることであ
る。即ち長さの短い壁厚の金属製の型材本体の表面に間
隔を置いて特に銀で出来た金属製の線材を軸方向に互い
に並べて固定し、そうして形成した線材間の中間室を混
合酸化物で充填する。先に述べた本発明による解決策に
おける様に、ここでも同様に粉末又は顆粒を含んだ中間
室を被覆する必要があり、その結果引き続いてセラミッ
クの混合酸化物の圧縮のため及びこの材料を金属マトリ
ックスに埋め込むために必要な圧延プロセスを行うこと
が出来る。前述の実施形態における様に、次にそうして
作った帯状体は再び長手継ぎ目溶接され、管に成形さ
れ、波付けされる。
【００１６】セラミックの混合酸化物のための支持体と
して金属製の型材本体を設けないようにし、銀スリーブ
及び酸化物系セラミックの核から成る線材を先ず互いに
並べて配設し、この互いに並んだ状態で金属製のスリー
ブ内に封入される様にする別の方法を採るようにするこ
とも時として特に有利としうる。被覆の製造は電解法で
行うことができ、又はこれら線材が鋳込み過程において
支持体材料で鋳込まれる様にして製造が行われることも
出来る。この場合取り分け、例えば銅マトリックスへの
埋め込みが行われる前に、セラミックの混合酸化物が既
に酸素透過性の材料からなる予備型で固定されるのが特
に有利である。
して金属製の型材本体を設けないようにし、銀スリーブ
及び酸化物系セラミックの核から成る線材を先ず互いに
並べて配設し、この互いに並んだ状態で金属製のスリー
ブ内に封入される様にする別の方法を採るようにするこ
とも時として特に有利としうる。被覆の製造は電解法で
行うことができ、又はこれら線材が鋳込み過程において
支持体材料で鋳込まれる様にして製造が行われることも
出来る。この場合取り分け、例えば銅マトリックスへの
埋め込みが行われる前に、セラミックの混合酸化物が既
に酸素透過性の材料からなる予備型で固定されるのが特
に有利である。
【００１７】最後に全て長手継ぎ目溶接された帯状体か
らなる金属管の製造を行う種々の製造法とは無関係に、
酸化物系セラミックの材料が金属製の接着剤を含む時に
しばしば特に有利であることが分かった。この接着剤は
例えば銀とすることができ、それは粉末として、顆粒形
状で、フロックとして又は線材片又は線材部分として酸
化物混合物内に含まれている。
らなる金属管の製造を行う種々の製造法とは無関係に、
酸化物系セラミックの材料が金属製の接着剤を含む時に
しばしば特に有利であることが分かった。この接着剤は
例えば銀とすることができ、それは粉末として、顆粒形
状で、フロックとして又は線材片又は線材部分として酸
化物混合物内に含まれている。
【００１８】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明することにしよう。
説明することにしよう。
【００１９】図１ａから明らかな様に、銅からなる円筒
形の型材本体１には中心の孔２が設けられ、この孔はセ
ラミックの混合酸化物を基体にした超電導性の材料３で
満たされている。比較的長さの短いこの型材本体１は続
いて帯状体４に圧延され（図１ｂ）、その際酸化物系セ
ラミックの粉末３が圧縮され、後で超電導性を与えられ
るために準備される。超電導性の材料からなる挿入され
た積層体を有する、こうして作られた銅帯状体の長さは
ほぼ、型材本体１の寸法で利用される材料の量と、最終
製品がどれ位の寸法を持つべきかということとに関係し
ている。既に以前からケーブル被覆を製造する為に、し
かしまた管又は電気中空導線を製造する為にも周知であ
る様に、図２から明らかなように、帯状体４は適当な成
形工具を用いて管５に成形され、その際さほど厳密でな
く相互に突き合わされる帯状体縁部６と７は溶接継ぎ目
８によって結合される。その様に形成された管には続い
て波付けが設けられ、その際同様に周知の如くこの波付
けは螺旋形に設ける設けることもできるが、しかしまた
所謂リング波状体から作ることができ、その場合波付け
は互いに平行に延びる波の山と波の谷とを備えている。
所望の波形の種類とは無関係にこれにより可撓性の高温
超電導体が生じ、その超電導性の層は対応する温度処理
に応じて波形部に接続して確実に、即ち外部の機械的応
力から保護されて、銅マトリックス内に埋め込まれてい
る。
形の型材本体１には中心の孔２が設けられ、この孔はセ
ラミックの混合酸化物を基体にした超電導性の材料３で
満たされている。比較的長さの短いこの型材本体１は続
いて帯状体４に圧延され（図１ｂ）、その際酸化物系セ
ラミックの粉末３が圧縮され、後で超電導性を与えられ
るために準備される。超電導性の材料からなる挿入され
た積層体を有する、こうして作られた銅帯状体の長さは
ほぼ、型材本体１の寸法で利用される材料の量と、最終
製品がどれ位の寸法を持つべきかということとに関係し
ている。既に以前からケーブル被覆を製造する為に、し
かしまた管又は電気中空導線を製造する為にも周知であ
る様に、図２から明らかなように、帯状体４は適当な成
形工具を用いて管５に成形され、その際さほど厳密でな
く相互に突き合わされる帯状体縁部６と７は溶接継ぎ目
８によって結合される。その様に形成された管には続い
て波付けが設けられ、その際同様に周知の如くこの波付
けは螺旋形に設ける設けることもできるが、しかしまた
所謂リング波状体から作ることができ、その場合波付け
は互いに平行に延びる波の山と波の谷とを備えている。
所望の波形の種類とは無関係にこれにより可撓性の高温
超電導体が生じ、その超電導性の層は対応する温度処理
に応じて波形部に接続して確実に、即ち外部の機械的応
力から保護されて、銅マトリックス内に埋め込まれてい
る。
【００２０】これとは異なって図３は帯状体製造の為の
出発形状乃至は出発型材として銅ブロック９（図３ａ）
が役立ち、この銅ブロックは軸方向にずれて設けられ且
つ酸化物系セラミックの材料１１で満たされている孔１
０を備えている。超電導性となる準備のためこの材料を
圧縮する為に圧延過程が行われ、この例でも図３ｂから
明らかな様に、この過程で帯状体１２と成し、帯状体内
には超電導性のセラミックの混合酸化物からなる軸方向
に延びる積層体１３が配設されている。別の方法は上記
の様に経過し、同様に縁部が溶接を後で行う為に切断装
置によって切り落とされた後、帯状体が成形装置に入れ
られ、そこで管に成形され、最後に公知の手段で、即ち
アーク溶接を用いて又はレーザー溶接によって帯状体縁
部が互いに気密に結合される。
出発形状乃至は出発型材として銅ブロック９（図３ａ）
が役立ち、この銅ブロックは軸方向にずれて設けられ且
つ酸化物系セラミックの材料１１で満たされている孔１
０を備えている。超電導性となる準備のためこの材料を
圧縮する為に圧延過程が行われ、この例でも図３ｂから
明らかな様に、この過程で帯状体１２と成し、帯状体内
には超電導性のセラミックの混合酸化物からなる軸方向
に延びる積層体１３が配設されている。別の方法は上記
の様に経過し、同様に縁部が溶接を後で行う為に切断装
置によって切り落とされた後、帯状体が成形装置に入れ
られ、そこで管に成形され、最後に公知の手段で、即ち
アーク溶接を用いて又はレーザー溶接によって帯状体縁
部が互いに気密に結合される。
【００２１】図４は本発明の別の実施形態を示し、そこ
では帯状体製造のための出発材料として銅型材１４が使
用され、この型材１４は長手方向に延びる溝１５を備え
ている。これらの溝１５はセラミックの混合酸化物１６
で満たされ、続いて溝１５は全体の型材本体１４を目的
に合うように同時に覆うプレート１７によって閉鎖され
る。このプレート１７は溶接、ろう付け等により型材本
体１４と結合され、このプレートは型材本体１４と同じ
材料から製造することができ、従って例えば銅から作る
ことが出来る。この例でも銀の良好な酸素透過性を特に
有利に使用しうる様にするために、このカバー１７は勿
論またこの材料から作っても良い。しかしまた同じく示
唆した様に、溝１５には銀のコーティング１８を設けて
も良い。この多層構造のものはまたそこでは混合酸化物
１６を圧縮するために、また容易に取り扱える金属帯状
体を製造するためにそれ相応に圧延され、必要な断面に
形成される。帯状体縁部を真っ直ぐにした後、次にこの
帯状体材料から管が製造され、この管が波付けられ、こ
の管において型材本体１４に前もって与えられた超電導
性の層が長手方向に延びる超電導性の積層体として金属
管の壁内に埋め込まれている。その様な管は曲げられ、
普通のケーブル加工機械又は処理機械で処理され、そし
て最後にドラムに巻き取られ、そして公知のケーブルの
様に、それが超電導性の酸化物系セラミック層を中断し
ないで敷設されることもある。型材本体１４とカバープ
レート又はカバー型材１７との間の金属学的結合が溶接
によって行われる時、所謂ロール溶接法や、両方の金属
部分の領域的な結合を保証する爆発溶接法が本発明の目
的にとって相応しい。選択された溶接法とは無関係に何
れにせよ圧延過程を続ける必要があり、この圧延過程は
セラミックの混合酸化物の超電導にとって必要な圧縮を
行う。
では帯状体製造のための出発材料として銅型材１４が使
用され、この型材１４は長手方向に延びる溝１５を備え
ている。これらの溝１５はセラミックの混合酸化物１６
で満たされ、続いて溝１５は全体の型材本体１４を目的
に合うように同時に覆うプレート１７によって閉鎖され
る。このプレート１７は溶接、ろう付け等により型材本
体１４と結合され、このプレートは型材本体１４と同じ
材料から製造することができ、従って例えば銅から作る
ことが出来る。この例でも銀の良好な酸素透過性を特に
有利に使用しうる様にするために、このカバー１７は勿
論またこの材料から作っても良い。しかしまた同じく示
唆した様に、溝１５には銀のコーティング１８を設けて
も良い。この多層構造のものはまたそこでは混合酸化物
１６を圧縮するために、また容易に取り扱える金属帯状
体を製造するためにそれ相応に圧延され、必要な断面に
形成される。帯状体縁部を真っ直ぐにした後、次にこの
帯状体材料から管が製造され、この管が波付けられ、こ
の管において型材本体１４に前もって与えられた超電導
性の層が長手方向に延びる超電導性の積層体として金属
管の壁内に埋め込まれている。その様な管は曲げられ、
普通のケーブル加工機械又は処理機械で処理され、そし
て最後にドラムに巻き取られ、そして公知のケーブルの
様に、それが超電導性の酸化物系セラミック層を中断し
ないで敷設されることもある。型材本体１４とカバープ
レート又はカバー型材１７との間の金属学的結合が溶接
によって行われる時、所謂ロール溶接法や、両方の金属
部分の領域的な結合を保証する爆発溶接法が本発明の目
的にとって相応しい。選択された溶接法とは無関係に何
れにせよ圧延過程を続ける必要があり、この圧延過程は
セラミックの混合酸化物の超電導にとって必要な圧縮を
行う。
【００２２】図５は本発明の別の実施形態を示す。この
例ではプレート形状の型材本体１９上に軸方向に延びる
特に銀からなる金属線材２０が設けられ、その際これら
の線材は中間室２１の間に形成され、中間室は更に別の
発明思想によりセラミックの混合酸化物２２で充填され
る。くっついているプレート２３は外側の閉鎖のために
役立ち、その結果超電導性の材料２２がその状態でしっ
かりと保持される。付加的な側方型材２４と２５はこの
多層型材を側方へ密閉するのに役立つ。プレス溶接、爆
発溶接又はローラ溶接によってこの例でも型材１９，２
３及び２４乃至は２５はより確実に金属学的に相互に結
合される。長手方向に延びる金属線材２０の方向での引
き続く圧延過程は酸化物系セラミック材料を圧縮し、そ
して封入された超電導体を有する金属製の帯状体を製造
するようにし、この帯状体は可撓性の波付け管用の出発
材料として使用することが出来る。
例ではプレート形状の型材本体１９上に軸方向に延びる
特に銀からなる金属線材２０が設けられ、その際これら
の線材は中間室２１の間に形成され、中間室は更に別の
発明思想によりセラミックの混合酸化物２２で充填され
る。くっついているプレート２３は外側の閉鎖のために
役立ち、その結果超電導性の材料２２がその状態でしっ
かりと保持される。付加的な側方型材２４と２５はこの
多層型材を側方へ密閉するのに役立つ。プレス溶接、爆
発溶接又はローラ溶接によってこの例でも型材１９，２
３及び２４乃至は２５はより確実に金属学的に相互に結
合される。長手方向に延びる金属線材２０の方向での引
き続く圧延過程は酸化物系セラミック材料を圧縮し、そ
して封入された超電導体を有する金属製の帯状体を製造
するようにし、この帯状体は可撓性の波付け管用の出発
材料として使用することが出来る。
【００２３】今迄の実施例は超電導性の混合酸化物を入
れる為に準備した型材から出発する方法を示し、これら
型材は後で金属帯状体にする為の出発材料を示す。これ
とは違って図６には本発明による波付け金属管を製造す
る為の別の可能性が示され、そこでは超電導の材料は自
己保持性のストランドの形で使用される。この目的のた
めに、図６ａから明らかな様に、セラミックの混合酸化
物からなる充填物２７を有する銀製管２６は成形ストラ
ンド２８が生ずる程度にその断面が減少される。これら
ストランド２８はその場合、軸方向に互いに並んで向き
が揃えられ、引き続いて図６ｂから明瞭なように銅材料
からなる金属製のスリーブ２９で包囲される。この為に
は電解−基体での方法が適するが、鋳込みプロセスを用
いてスリーブ２９が取り付けられる方法も適している。
銀製スリーブ２６によって取り囲まれた超電導性のスト
ランドは包囲された金属スリーブ２９内で確実に保持さ
れ、これは今やそれに続く圧延プロセスにも当て嵌ま
り、この圧延プロセスは混合酸化物粒子を圧縮するよう
にし、同時に断面における全体の型材３０を最終的な帯
状体断面にまで減少させるよう作用する。
れる為に準備した型材から出発する方法を示し、これら
型材は後で金属帯状体にする為の出発材料を示す。これ
とは違って図６には本発明による波付け金属管を製造す
る為の別の可能性が示され、そこでは超電導の材料は自
己保持性のストランドの形で使用される。この目的のた
めに、図６ａから明らかな様に、セラミックの混合酸化
物からなる充填物２７を有する銀製管２６は成形ストラ
ンド２８が生ずる程度にその断面が減少される。これら
ストランド２８はその場合、軸方向に互いに並んで向き
が揃えられ、引き続いて図６ｂから明瞭なように銅材料
からなる金属製のスリーブ２９で包囲される。この為に
は電解−基体での方法が適するが、鋳込みプロセスを用
いてスリーブ２９が取り付けられる方法も適している。
銀製スリーブ２６によって取り囲まれた超電導性のスト
ランドは包囲された金属スリーブ２９内で確実に保持さ
れ、これは今やそれに続く圧延プロセスにも当て嵌ま
り、この圧延プロセスは混合酸化物粒子を圧縮するよう
にし、同時に断面における全体の型材３０を最終的な帯
状体断面にまで減少させるよう作用する。
【００２４】図６ｃに対応して、後で行われる溶接過程
のために酸化物粒子のない縁部領域を保証するために、
ストランド２８は成る程再び一平面に並んで位置するよ
うに配設されるが、端部ストランド３１を純粋に金属製
の材料、銅又は銀から作るようにしても良い。支持体材
料として銅マトリックス３２が役立ち、例えば電解法で
取り付けられる。
のために酸化物粒子のない縁部領域を保証するために、
ストランド２８は成る程再び一平面に並んで位置するよ
うに配設されるが、端部ストランド３１を純粋に金属製
の材料、銅又は銀から作るようにしても良い。支持体材
料として銅マトリックス３２が役立ち、例えば電解法で
取り付けられる。
【００２５】本発明にとって決定的なのは、超電導性の
材料として公知の混合酸化物の組成が僅かであること
で、高温での超電導を許す公知のどの材料が選択される
か又はどれほどの量その材料が使用されるかは殆ど問題
でない。寧ろ超電導体として高い遷移温度のこの混合酸
化物を実際に適用し並びに方法の助けでその様な超電導
体が操業に適って製造されうる様な方法を示すことが本
発明にとって重要である。本発明は実際に任意の長さで
その様な導体を製造することを可能にし、本発明が高い
運転確実性でこの導体をドラムに巻きつけることが確実
に適用出来る。
材料として公知の混合酸化物の組成が僅かであること
で、高温での超電導を許す公知のどの材料が選択される
か又はどれほどの量その材料が使用されるかは殆ど問題
でない。寧ろ超電導体として高い遷移温度のこの混合酸
化物を実際に適用し並びに方法の助けでその様な超電導
体が操業に適って製造されうる様な方法を示すことが本
発明にとって重要である。本発明は実際に任意の長さで
その様な導体を製造することを可能にし、本発明が高い
運転確実性でこの導体をドラムに巻きつけることが確実
に適用出来る。
【００２６】似た様なことが波付け金属管の熱処理によ
って超電導性の層を本発明で応答される温度処理にも当
て嵌まる。この為に公知の温度範囲を選択することが出
来る。即ちほぼ８５０℃と１６５０℃の間、特に９００
℃と１４００℃との間の温度範囲を選択することが出来
る。
って超電導性の層を本発明で応答される温度処理にも当
て嵌まる。この為に公知の温度範囲を選択することが出
来る。即ちほぼ８５０℃と１６５０℃の間、特に９００
℃と１４００℃との間の温度範囲を選択することが出来
る。
【００２７】
【発明の効果】本発明によるセラミックの混合酸化物で
出来た超電導性の層のための支持体としての波付け金属
管からなる超電導体を、長手方向に延びる積層体として
セラミックの混合酸化物が管壁内に封入される様に構成
することにより、酸化物系セラミックの材料からなる層
を機械的損傷から保護し、周りを取り囲んだ金属マトリ
ックスとの接触が常に確保され、その上超電導体には高
い可撓性が保証されるという効果が生ずることになる。
出来た超電導性の層のための支持体としての波付け金属
管からなる超電導体を、長手方向に延びる積層体として
セラミックの混合酸化物が管壁内に封入される様に構成
することにより、酸化物系セラミックの材料からなる層
を機械的損傷から保護し、周りを取り囲んだ金属マトリ
ックスとの接触が常に確保され、その上超電導体には高
い可撓性が保証されるという効果が生ずることになる。
【図１】図１ａでは超電導性の材料で中央の孔が満たさ
れている円筒形の型材本体の未加工状態を説明する図で
あり、図１ｂは図１ａの型材本体を帯状体に圧延した状
態を示す図である。
れている円筒形の型材本体の未加工状態を説明する図で
あり、図１ｂは図１ａの型材本体を帯状体に圧延した状
態を示す図である。
【図２】図１ｂで出来た帯状体を管に成形した状態を示
す図で、その際さほど厳密でなく相互に突き合わせてあ
る縁部が溶接継ぎ目によって結合されている所を説明し
ている。
す図で、その際さほど厳密でなく相互に突き合わせてあ
る縁部が溶接継ぎ目によって結合されている所を説明し
ている。
【図３】図３は本発明の別の実施形態を示し、図３ａは
帯状体製造の為の出発形状乃至は出発型材としての銅ブ
ロックを示しており、図３ｂはその材料を超電導性を与
える為に圧縮して帯状体にした状態を示す図である。
帯状体製造の為の出発形状乃至は出発型材としての銅ブ
ロックを示しており、図３ｂはその材料を超電導性を与
える為に圧縮して帯状体にした状態を示す図である。
【図４】帯状体製造のための出発材料として銅型材が使
用されている本発明の別の実施形態を示す図である。
用されている本発明の別の実施形態を示す図である。
【図５】プレート形状の型材本体上に軸方向に延びる金
属線材が設けられている本発明の更に別の実施形態を示
す図である。
属線材が設けられている本発明の更に別の実施形態を示
す図である。
【図６】図６は本発明による波付け金属管を製造するた
めの別の可能性を示すもので、図６ａはその為に充填物
を有する銀製管が成形ストランドが生ずる程度まで断面
を減少した様子を示し、図６ｂは幾つかのストランドが
互いに並んで整向されており、続いて金属製のスリーブ
で包囲されている状態を示す図で、図６ｃは後で行われ
る溶接過程の為に酸化物粒子のない縁部領域を保証する
ための幾つかのストランドが一平面に並んで配置されて
いる様子を説明している。
めの別の可能性を示すもので、図６ａはその為に充填物
を有する銀製管が成形ストランドが生ずる程度まで断面
を減少した様子を示し、図６ｂは幾つかのストランドが
互いに並んで整向されており、続いて金属製のスリーブ
で包囲されている状態を示す図で、図６ｃは後で行われ
る溶接過程の為に酸化物粒子のない縁部領域を保証する
ための幾つかのストランドが一平面に並んで配置されて
いる様子を説明している。
【符号の説明】 １ 円筒形の型材本体 ２ 中心の孔 ３ 超電導性の材料（酸化物系セラミックの粉
末） ４ 帯状体 ５ 管 ６，７ 帯状体縁部 ８ 溶接継ぎ目 ９ 銅ブロック １０ 孔 １１ 酸化物系セラミックの材料 １２ 帯状体 １３ 軸方向に延びる積層体 １４ 型材本体（銅型材） １５ 長手方向に延びる溝 １６ セラミックの混合酸化物 １７ 全体の型材本体１４を同時に被覆するプ
レート １８ 銀のコーティング １９ プレート形状の型材本体 ２０ 軸方向に延びる金属線材 ２１ 中間室 ２２ セラミックの混合酸化物 ２３ カバー用のプレート ２４，２５ 付加的な側方の型材 ２６ 銀製管 ２７ 充填物 ２８ 成形ストランド ２９ 金属製のスリーブ ３０ 全体の型材 ３１ 端部ストランド ３２ 銅マトリックス
末） ４ 帯状体 ５ 管 ６，７ 帯状体縁部 ８ 溶接継ぎ目 ９ 銅ブロック １０ 孔 １１ 酸化物系セラミックの材料 １２ 帯状体 １３ 軸方向に延びる積層体 １４ 型材本体（銅型材） １５ 長手方向に延びる溝 １６ セラミックの混合酸化物 １７ 全体の型材本体１４を同時に被覆するプ
レート １８ 銀のコーティング １９ プレート形状の型材本体 ２０ 軸方向に延びる金属線材 ２１ 中間室 ２２ セラミックの混合酸化物 ２３ カバー用のプレート ２４，２５ 付加的な側方の型材 ２６ 銀製管 ２７ 充填物 ２８ 成形ストランド ２９ 金属製のスリーブ ３０ 全体の型材 ３１ 端部ストランド ３２ 銅マトリックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イジヤスラフ・ベー・ペシユコフ ソヴィエト社会主義連邦共和国、モスク ワ、ショセー・エントジアストフ、５ツエ ントラルインステイトウート・フユール・ フオルシユング・ウント・エントウイツク ルング・フユール・デイ・カーベルインド ウストリー (72)発明者 グリゴリー・ゲー・スヴアロフ ソヴィエト社会主義連邦共和国、モスク ワ、ショセー・エントジアストフ、５ツエ ントラルインステイトウート・フユール・ フオルシユング・ウント・エントウイツク ルング・フユール・デイ・カーベルインド ウストリー (72)発明者 ヴイクトール・イエー・シトニコフ ソヴィエト社会主義連邦共和国、モスク ワ、ショセー・エントジアストフ、５ツエ ントラルインステイトウート・フユール・ フオルシユング・ウント・エントウイツク ルング・フユール・デイ・カーベルインド ウストリー (72)発明者 ヴアレリー・アー・ミトロチン ソヴィエト社会主義連邦共和国、モスク ワ、ショセー・エントジアストフ、５ツエ ントラルインステイトウート・フユール・ フオルシユング・ウント・エントウイツク ルング・フユール・デイ・カーベルインド ウストリー
Claims (20)
- 【請求項０１】 セラミックの混合酸化物で出来た超電
導性の層用の支持体としての波付け金属管からなる高温
超電導体において、セラミックの混合酸化物が長手方向
に延びる積層体として管壁の中に封入されていることを
特徴とする高温超電導体。 - 【請求項０２】 請求項１による超電導体において、積
層体が管周辺に分配される個別積層体−ストランドから
出来ていることを特徴とする超電導体。 - 【請求項０３】 請求項２による超電導体において、個
別積層体−ストランドが内側の乃至は外側の管表面に関
して、相互にずれて配設されていることを特徴とする超
電導体。 - 【請求項０４】 請求項１から請求項３のうちの１項に
よる高温超電導体を製造するための方法において、長さ
が短く壁厚で金属製の型材本体の孔の中に粉末形状又は
顆粒形状のセラミックの混合酸化物を詰め込み、その様
に詰め込まれた型材本体を帯状体に圧延し、この帯状体
を長手方向に延びる材料路として管に成形し、その縁部
を長手継ぎ目溶接し、そしてこの管を続いて波付けし、
次に超電導性を与える為に温度処理を施すことを特徴と
する方法。 - 【請求項０５】 請求項４による方法において、型材本
体が中心孔を有する壁厚の金属管とすることを特徴とす
る方法。 - 【請求項０６】 請求項４による方法において、型材本
体が軸方向に延びる個別孔を有する壁厚の金属ブロック
とし、それら個別孔をそれぞれセラミックの混合酸化物
で満たすことを特徴とする方法。 - 【請求項０７】 請求項６による方法において、ブロッ
ク内の個別孔を互いに平行ではあるが、しかしながら互
いに違った平面内に延ばすことを特徴とする方法。 - 【請求項０８】 請求項４から請求項７のうちの１項に
よる方法において、中心孔乃至は外側孔と、型材本体の
外面との間の距離を次の様に寸法付けること、即ち圧延
された状態でのこの区間が帯状体の縁部溶接に必要な量
の供給する様に寸法つけることを特徴とする方法。 - 【請求項０９】 請求項８による方法において、前記距
離を少なくとも４mmとすることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項１から請求項３のうちの１項に
よる高温超電導体を製造するための方法において、長さ
が短く壁厚の金属製の型材本体の切欠き又は溝の中に粉
末形状又は顆粒形状のセラミックの混合酸化物を詰め込
み、これら切欠き又は溝を第２の金属製の型材によって
覆い、この２層型材又は多層型材を１つの帯状体に圧延
し、管に成形し、その縁部に長手継ぎ目溶接し、そして
その様に製造した管を波付けし、次に超電導性を与える
為に温度処理を施すことを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項１から請求項３による高温超電
導体を製造するための方法において、長さの短い壁厚の
金属製の型材本体の表面に互いに間隔を置いて、特に銀
で出来ている金属製の線材を軸方向に互いに並べて固定
し、線材の間の中間室を混合酸化物で充填し、少なくと
も粉末又は顆粒を含む中間室を覆い、そしてこの多層構
造体を１つの帯状体に圧延し、管に成形し、その縁部に
長手継ぎ目溶接し、そうして製造された管を波付けし、
超電導性を与える為に温度処理を施すことを特徴とする
方法。 - 【請求項１２】 請求項４から請求項１１のうちの１項
による方法において、型材本体を銅で作ることを特徴と
する方法。 - 【請求項１３】 請求項４から請求項１１のうちの１項
による方法において、型材本体を銀で作ることを特徴と
する方法。 - 【請求項１４】 請求項１０による方法において、銅で
出来ている型材本体の孔、切欠き又は溝が銀製の被覆を
備えていることを特徴とする方法。 - 【請求項１５】 請求項１から請求項３のうちの１項に
よる高温超電導体を製造するための方法において、酸化
物系セラミックの核を有する銀スリーブからなる線材を
互いに並べて配設し、この様に互いに並べた状態で金属
製のスリーブ内に封入し、そしてその様に製造した型材
本体を１つの帯状体に圧延し、この帯状体を管に成形
し、その縁部に長手継ぎ目溶接し、波付け、その際波付
けた管に超電導性を与える為に温度処理を施すことを特
徴とする方法。 - 【請求項１６】 請求項１５による方法において、並ん
で位置する線材の被覆を電解法又は鋳込みにより行うこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項１７】 請求項１５による方法において、銀線
材を、酸化物系セラミックの材料用の孔を備え、断面が
減少される型材本体から作ることを特徴とする方法。 - 【請求項１８】 請求項１４から請求項１７のうちの１
項による方法において、酸化物系セラミックの超電導性
の材料からなる充填物の中に金属製の接着剤を挿入する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１９】 請求項１８による方法において、接着
剤として銀顆粒体又は銀粉末を使用することを特徴とす
る方法。 - 【請求項２０】 請求項１８による方法において、接着
剤として長さの短い線材又は銀積層体を使用することを
特徴とする方法。
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