JPH0963366A - 絶縁被覆超電導線材およびその製造方法 - Google Patents
絶縁被覆超電導線材およびその製造方法Info
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- JPH0963366A JPH0963366A JP7213579A JP21357995A JPH0963366A JP H0963366 A JPH0963366 A JP H0963366A JP 7213579 A JP7213579 A JP 7213579A JP 21357995 A JP21357995 A JP 21357995A JP H0963366 A JPH0963366 A JP H0963366A
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Insulated Conductors (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造上の困難性、超電導線材の電気伝導度の
低下による超電導マグネットの外部擾乱に対する安定性
の低下、及び、超電導体フィラメントの体積の減少によ
る超電導線材の電流密度の低下という支障を来すことな
く、絶縁被覆超電導線材の高耐力化をはかることができ
る技術（絶縁被覆超電導線材及びその製造方法）を提供
する。 【解決手段】 超電導線材の表面に、絶縁性繊維編組に
硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プラスチック
よりなる絶縁被覆層を有する絶縁被覆超電導線材、及
び、超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置し、該絶
縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性繊維編組含
有プラスチックよりなる絶縁被覆層を形成する絶縁被覆
超電導線材の製造方法。
低下による超電導マグネットの外部擾乱に対する安定性
の低下、及び、超電導体フィラメントの体積の減少によ
る超電導線材の電流密度の低下という支障を来すことな
く、絶縁被覆超電導線材の高耐力化をはかることができ
る技術（絶縁被覆超電導線材及びその製造方法）を提供
する。 【解決手段】 超電導線材の表面に、絶縁性繊維編組に
硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プラスチック
よりなる絶縁被覆層を有する絶縁被覆超電導線材、及
び、超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置し、該絶
縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性繊維編組含
有プラスチックよりなる絶縁被覆層を形成する絶縁被覆
超電導線材の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁被覆超電導線
材及びその製造方法に関し、詳細には、超電導線材の表
面に絶縁被覆層を有する絶縁被覆超電導線材及びその製
造方法に関し、特には、超電導発電機、核融合炉、核磁
気共鳴装置等に用いられる超電導マグネットの構成素材
である絶縁被覆超電導線材及びその製造方法に関する技
術分野に属するものである。
材及びその製造方法に関し、詳細には、超電導線材の表
面に絶縁被覆層を有する絶縁被覆超電導線材及びその製
造方法に関し、特には、超電導発電機、核融合炉、核磁
気共鳴装置等に用いられる超電導マグネットの構成素材
である絶縁被覆超電導線材及びその製造方法に関する技
術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】超電導物質によって実現される永久電流
現象を利用して、電力を消費せずに電流を流し、コイル
状にして磁場を発生させる超電導マグネットは、核融合
炉、磁気浮上列車、核磁気共鳴装置（以降、NMR 装置と
いう）等に用いられている。このような超電導マグネッ
トに用いられる超電導物質としては、NbTi、Nb3Sn 等の
複合線材があり、これらは超電導線材といわれる。
現象を利用して、電力を消費せずに電流を流し、コイル
状にして磁場を発生させる超電導マグネットは、核融合
炉、磁気浮上列車、核磁気共鳴装置（以降、NMR 装置と
いう）等に用いられている。このような超電導マグネッ
トに用いられる超電導物質としては、NbTi、Nb3Sn 等の
複合線材があり、これらは超電導線材といわれる。
【０００３】ここで、NbTi複合線材は、フィラメント状
のNbTi極細線がCu（銅又は銅合金）線中に埋め込まれた
状態のものである。Nb3Sn 複合線材は、Nbは延靱性に優
れるがNb3Sn は延靱性が悪いことから、フィラメント状
のNb極細線をSn含有銅合金線中に埋め込んだ後、マグネ
ットに巻線する等の加工をし、しかる後、熱処理をして
Nb3Sn 反応層を形成させるというプロセスにより得られ
るものであり、換言すれば、フィラメント状のNb3Sn 極
細線又はNb3Sn 層を有するNb極細線がCu又はCu合金中に
存在するものである。
のNbTi極細線がCu（銅又は銅合金）線中に埋め込まれた
状態のものである。Nb3Sn 複合線材は、Nbは延靱性に優
れるがNb3Sn は延靱性が悪いことから、フィラメント状
のNb極細線をSn含有銅合金線中に埋め込んだ後、マグネ
ットに巻線する等の加工をし、しかる後、熱処理をして
Nb3Sn 反応層を形成させるというプロセスにより得られ
るものであり、換言すれば、フィラメント状のNb3Sn 極
細線又はNb3Sn 層を有するNb極細線がCu又はCu合金中に
存在するものである。
【０００４】尚、上記Cu又はCu合金中のフィラメント状
のもの（NbTi極細線、Nb3Sn 極細線、Nb3Sn 層を有する
Nb極細線等）は超電導体フィラメントといわれ、Cuは超
電導を安定化するための安定化材といわれる。NbTi複合
線材はNbTi線材、 Nb3Sn複合線材はNb3Sn 線材ともいわ
れる。このNb3Sn 線材に関し、Nb極細線をSn含有銅合金
線中に埋め込んだ後、熱処理する前のもの、即ち、Nb3S
n 反応層が形成されていない状態のものは、Nb3Sn とし
ての超電導性を有していないので、厳密には超電導線素
材等というべきかもしれないが、Nb3Sn 反応層の形成後
にはNb3Sn としての超電導性を有するものとなることか
ら、超電導線材といわれる。
のもの（NbTi極細線、Nb3Sn 極細線、Nb3Sn 層を有する
Nb極細線等）は超電導体フィラメントといわれ、Cuは超
電導を安定化するための安定化材といわれる。NbTi複合
線材はNbTi線材、 Nb3Sn複合線材はNb3Sn 線材ともいわ
れる。このNb3Sn 線材に関し、Nb極細線をSn含有銅合金
線中に埋め込んだ後、熱処理する前のもの、即ち、Nb3S
n 反応層が形成されていない状態のものは、Nb3Sn とし
ての超電導性を有していないので、厳密には超電導線素
材等というべきかもしれないが、Nb3Sn 反応層の形成後
にはNb3Sn としての超電導性を有するものとなることか
ら、超電導線材といわれる。
【０００５】かかる超電導線材は、超電導マグネットへ
の使用に際し、表面に絶縁被覆層が被覆される。即ち、
NbTi線材の場合は、ホルマール等が被覆される。Nb3Sn
線材の場合は、マグネットに巻線した後にNb3Sn 反応層
形成のための熱処理を行うため、その熱処理に耐えられ
るようにガラス被覆がなされる。ここで、絶縁被覆層の
被覆は電気的な絶縁のみのために施されるものである。
以降、絶縁被覆層の被覆後の超電導線材を、絶縁被覆超
電導線材という。
の使用に際し、表面に絶縁被覆層が被覆される。即ち、
NbTi線材の場合は、ホルマール等が被覆される。Nb3Sn
線材の場合は、マグネットに巻線した後にNb3Sn 反応層
形成のための熱処理を行うため、その熱処理に耐えられ
るようにガラス被覆がなされる。ここで、絶縁被覆層の
被覆は電気的な絶縁のみのために施されるものである。
以降、絶縁被覆層の被覆後の超電導線材を、絶縁被覆超
電導線材という。
【０００６】ところで、NMR 装置に用いられる超電導マ
グネットには、極めて高い精度の磁場の空間的均一度と
時間的安定度が要求される。又、NMR 装置においては超
電導マグネットの発生磁場の大きさが測定の分解能の高
さに対応するため、より高磁場を発生させることのでき
る超電導マグネットが望まれている。
グネットには、極めて高い精度の磁場の空間的均一度と
時間的安定度が要求される。又、NMR 装置においては超
電導マグネットの発生磁場の大きさが測定の分解能の高
さに対応するため、より高磁場を発生させることのでき
る超電導マグネットが望まれている。
【０００７】かかる高磁場を発生させる超電導マグネッ
トにおいては、超電導マグネットを構成する絶縁被覆超
電導線材に高い電磁応力が印加される。更に、超電導マ
グネットが外部からの擾乱等によって突然常電導状態に
転移するクエンチが発生すると、一時的に非常に大きな
応力がかかる。
トにおいては、超電導マグネットを構成する絶縁被覆超
電導線材に高い電磁応力が印加される。更に、超電導マ
グネットが外部からの擾乱等によって突然常電導状態に
転移するクエンチが発生すると、一時的に非常に大きな
応力がかかる。
【０００８】このように過大な応力が絶縁被覆超電導線
材にかかった場合、Nb3Sn 線材の場合には臨界電流の低
下を招く。更に、大きな応力がかかると、絶縁被覆超電
導線材中の超電導フィラメント（フィラメント状のNbTi
極細線等）の内部断線等を引き起こし、該超電導線材の
超電導特性を著しく損なう場合もある。そのため、超電
導マグネットの発生磁場の空間的均一度と時間的安定度
を損なうことになる。
材にかかった場合、Nb3Sn 線材の場合には臨界電流の低
下を招く。更に、大きな応力がかかると、絶縁被覆超電
導線材中の超電導フィラメント（フィラメント状のNbTi
極細線等）の内部断線等を引き起こし、該超電導線材の
超電導特性を著しく損なう場合もある。そのため、超電
導マグネットの発生磁場の空間的均一度と時間的安定度
を損なうことになる。
【０００９】そこで、かかる電磁応力に対抗するため、
絶縁被覆超電導線材の高耐力化（高強度化）が行われて
いる。かかる高耐力化が行われたものとしては、例えば
下記〜のものがある。 超電導線材のCu（安定化材）を合金成分により高強
度化したもの、 超電導線材のCu中に酸化物粉末を添加して高強度化
したもの、 超電導線材のCu中に高耐力を有する補強材を挿入し
たもの、 表面に被覆する絶縁被覆層を強化したもの（特開昭
63-213207 号公報に記載のもの）がある。この公報に記
載のものは、絶縁性フイルムと絶縁性繊維編組との積層
体に硬化性樹脂を含浸して一体化した絶縁テープを平角
形状の超電導線材の表面に貼り付け、絶縁被覆層を形成
するものである。
絶縁被覆超電導線材の高耐力化（高強度化）が行われて
いる。かかる高耐力化が行われたものとしては、例えば
下記〜のものがある。 超電導線材のCu（安定化材）を合金成分により高強
度化したもの、 超電導線材のCu中に酸化物粉末を添加して高強度化
したもの、 超電導線材のCu中に高耐力を有する補強材を挿入し
たもの、 表面に被覆する絶縁被覆層を強化したもの（特開昭
63-213207 号公報に記載のもの）がある。この公報に記
載のものは、絶縁性フイルムと絶縁性繊維編組との積層
体に硬化性樹脂を含浸して一体化した絶縁テープを平角
形状の超電導線材の表面に貼り付け、絶縁被覆層を形成
するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
して高耐力化された従来の絶縁被覆超電導線材あるいは
その高耐力化技術〜には次のような問題点がある。
及びの絶縁被覆超電導線材においては、Cu（安定化
材）は高強度化される反面、電気伝導度が低下し、その
ため超電導マグネットの外部擾乱に対する安定性が低下
するという問題点がある。の絶縁被覆超電導線材にお
いては、補強材により高強度化される反面、実際の超電
導部以外に余分な構成部材（補強材）の占有率が増える
ため、超電導体フィラメントの体積が減少し、そのため
超電導線材の電流密度が低下するという問題点がある。
の高耐力化技術においては、絶縁テープを平角形状の
超電導線材の表面に貼り付けるだけであるので、その貼
り付けに際し、超電導線材に絶縁テープをきちんと貼り
付けられなかったり、超電導線材が丸線形状である場合
には絶縁テープの貼り付け作業が困難であるという問題
点がある。
して高耐力化された従来の絶縁被覆超電導線材あるいは
その高耐力化技術〜には次のような問題点がある。
及びの絶縁被覆超電導線材においては、Cu（安定化
材）は高強度化される反面、電気伝導度が低下し、その
ため超電導マグネットの外部擾乱に対する安定性が低下
するという問題点がある。の絶縁被覆超電導線材にお
いては、補強材により高強度化される反面、実際の超電
導部以外に余分な構成部材（補強材）の占有率が増える
ため、超電導体フィラメントの体積が減少し、そのため
超電導線材の電流密度が低下するという問題点がある。
の高耐力化技術においては、絶縁テープを平角形状の
超電導線材の表面に貼り付けるだけであるので、その貼
り付けに際し、超電導線材に絶縁テープをきちんと貼り
付けられなかったり、超電導線材が丸線形状である場合
には絶縁テープの貼り付け作業が困難であるという問題
点がある。
【００１１】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、前記従来技術〜でのよ
うな問題点を生じることなく、絶縁被覆超電導線材を高
耐力化し得る技術を提供しようとするものである。即
ち、での如き製造上の困難が生じず、比較的容易に得
られ、又、及びでの如き電気伝導度の低下による超
電導マグネットの外部擾乱に対する安定性の低下、及
び、での如き超電導線材の電流密度の低下が生じず、
高耐力化された絶縁被覆超電導線材およびその製造方法
を提供しようとするものである。
ものであって、その目的は、前記従来技術〜でのよ
うな問題点を生じることなく、絶縁被覆超電導線材を高
耐力化し得る技術を提供しようとするものである。即
ち、での如き製造上の困難が生じず、比較的容易に得
られ、又、及びでの如き電気伝導度の低下による超
電導マグネットの外部擾乱に対する安定性の低下、及
び、での如き超電導線材の電流密度の低下が生じず、
高耐力化された絶縁被覆超電導線材およびその製造方法
を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る絶縁被覆超電導線材およびその製造
方法は、請求項１記載の絶縁被覆超電導線材及び請求項
２〜３記載の絶縁被覆超電導線材の製造方法としてお
り、それは次のような構成としたものである。
めに、本発明に係る絶縁被覆超電導線材およびその製造
方法は、請求項１記載の絶縁被覆超電導線材及び請求項
２〜３記載の絶縁被覆超電導線材の製造方法としてお
り、それは次のような構成としたものである。
【００１３】即ち、請求項１記載の絶縁被覆超電導線材
は、超電導線材の表面に絶縁被覆層を有する絶縁被覆超
電導線材において、前記絶縁被覆層が絶縁性繊維編組に
硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プラスチック
よりなることを特徴とする絶縁被覆超電導線材である
（第１発明）。
は、超電導線材の表面に絶縁被覆層を有する絶縁被覆超
電導線材において、前記絶縁被覆層が絶縁性繊維編組に
硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プラスチック
よりなることを特徴とする絶縁被覆超電導線材である
（第１発明）。
【００１４】請求項２記載の絶縁被覆超電導線材の製造
方法は、超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置し、
該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性繊維編
組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を形成すること
を特徴とする絶縁被覆超電導線材の製造方法である（第
２発明）。請求項３記載の絶縁被覆超電導線材の製造方
法は、絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、これを超
電導線材の表面に配置し、絶縁性繊維編組含有プラスチ
ックよりなる絶縁被覆層を形成することを特徴とする絶
縁被覆超電導線材の製造方法である（第３発明）。
方法は、超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置し、
該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性繊維編
組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を形成すること
を特徴とする絶縁被覆超電導線材の製造方法である（第
２発明）。請求項３記載の絶縁被覆超電導線材の製造方
法は、絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、これを超
電導線材の表面に配置し、絶縁性繊維編組含有プラスチ
ックよりなる絶縁被覆層を形成することを特徴とする絶
縁被覆超電導線材の製造方法である（第３発明）。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は例えば次のようにして実
施する。超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置し、
該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性繊維編
組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を超電導線材の
表面に形成する（第２発明）。そうすると、超電導線材
の表面に、絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸した絶縁
性繊維編組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を有す
る絶縁被覆超電導線材、即ち、本発明（第１発明）に係
る絶縁被覆超電導線材が得られる。
施する。超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置し、
該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性繊維編
組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を超電導線材の
表面に形成する（第２発明）。そうすると、超電導線材
の表面に、絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸した絶縁
性繊維編組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を有す
る絶縁被覆超電導線材、即ち、本発明（第１発明）に係
る絶縁被覆超電導線材が得られる。
【００１６】この絶縁被覆層は、上記の如く絶縁性繊維
編組に硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プラス
チックよりなり、該プラスチックは所謂繊維強化プラス
チックの一種であると共に絶縁性を有していることか
ら、絶縁性を有すると共に強度が高い。本発明に係る絶
縁被覆超電導線材は、かかる高強度の絶縁被覆層を超電
導線材の表面に有するものであるので、全体として強度
が高められ、高耐力化される。従って、超電導マグネッ
トに使用し、高磁場を発生したときに印加される電磁応
力に耐えることができる。
編組に硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プラス
チックよりなり、該プラスチックは所謂繊維強化プラス
チックの一種であると共に絶縁性を有していることか
ら、絶縁性を有すると共に強度が高い。本発明に係る絶
縁被覆超電導線材は、かかる高強度の絶縁被覆層を超電
導線材の表面に有するものであるので、全体として強度
が高められ、高耐力化される。従って、超電導マグネッ
トに使用し、高磁場を発生したときに印加される電磁応
力に耐えることができる。
【００１７】又、本発明に係る絶縁被覆超電導線材は、
上記のことからわかる如く、絶縁被覆層を強化したもの
であるので、前記従来技術及びでの如き超電導線材
の電気伝導度の低下による超電導マグネットの外部擾乱
に対する安定性の低下、及び、前記従来技術での如き
超電導体フィラメントの体積の減少による超電導線材の
電流密度の低下が生じない。
上記のことからわかる如く、絶縁被覆層を強化したもの
であるので、前記従来技術及びでの如き超電導線材
の電気伝導度の低下による超電導マグネットの外部擾乱
に対する安定性の低下、及び、前記従来技術での如き
超電導体フィラメントの体積の減少による超電導線材の
電流密度の低下が生じない。
【００１８】更に、本発明に係る絶縁被覆超電導線材
は、前記の如く、超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を
配置し、該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁
性繊維編組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を超電
導線材の表面に形成するという方法（第２発明に係る方
法）により得られるので、前記従来技術での如き製造
上の困難が生じず、前記従来技術に比較して容易に得
られる。
は、前記の如く、超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を
配置し、該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁
性繊維編組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を超電
導線材の表面に形成するという方法（第２発明に係る方
法）により得られるので、前記従来技術での如き製造
上の困難が生じず、前記従来技術に比較して容易に得
られる。
【００１９】本発明に係る絶縁被覆超電導線材の製造方
法の一つは、前記の如き第２発明に係る方法であり、他
の一つは、絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、これ
を超電導線材の表面に配置し、絶縁性繊維編組含有プラ
スチックよりなる絶縁被覆層を形成することを特徴とす
るものである（第３発明）。この第３発明に係る方法に
よっても前記第２発明に係る方法の場合と同様の絶縁被
覆超電導線材を得ることができる。
法の一つは、前記の如き第２発明に係る方法であり、他
の一つは、絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、これ
を超電導線材の表面に配置し、絶縁性繊維編組含有プラ
スチックよりなる絶縁被覆層を形成することを特徴とす
るものである（第３発明）。この第３発明に係る方法に
よっても前記第２発明に係る方法の場合と同様の絶縁被
覆超電導線材を得ることができる。
【００２０】尚、前記第２発明に係る方法での硬化性樹
脂の含浸は、超電導線材の表面への絶縁性繊維編組の配
置後に行ってもよいし、超電導線材の表面へ絶縁性繊維
編組を配置させつつ行ってもよい。
脂の含浸は、超電導線材の表面への絶縁性繊維編組の配
置後に行ってもよいし、超電導線材の表面へ絶縁性繊維
編組を配置させつつ行ってもよい。
【００２１】本発明において、絶縁性繊維編組とは、絶
縁性の繊維を２つ以上の方向に編みこんだもののことを
いう。かかる絶縁性繊維編組の素材としては、絶縁性を
有していることが必要であるが、その種類は特には限定
されず、例えば、ガラス、カーボン等を用いることがで
きる。
縁性の繊維を２つ以上の方向に編みこんだもののことを
いう。かかる絶縁性繊維編組の素材としては、絶縁性を
有していることが必要であるが、その種類は特には限定
されず、例えば、ガラス、カーボン等を用いることがで
きる。
【００２２】硬化性樹脂としては、絶縁性を有している
ことが必要であるが、その種類は特には限定されず、例
えば、硬化剤、希釈材を適宜添加したエポキシ樹脂を用
いることができる。又、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂に
は硬化反応を調整するための触媒、添加剤を配合するこ
とができる。更に、硬化性樹脂中には、より高強度を得
る、より絶縁性を高める等の目的で、必要に応じて、例
えば石英粉末、溶融シリカ、ガラス粉末、絶縁性の各種
ウイスカ、チッ化珪素、チッ化アルミニウム、アルミナ
等を添加することができる。
ことが必要であるが、その種類は特には限定されず、例
えば、硬化剤、希釈材を適宜添加したエポキシ樹脂を用
いることができる。又、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂に
は硬化反応を調整するための触媒、添加剤を配合するこ
とができる。更に、硬化性樹脂中には、より高強度を得
る、より絶縁性を高める等の目的で、必要に応じて、例
えば石英粉末、溶融シリカ、ガラス粉末、絶縁性の各種
ウイスカ、チッ化珪素、チッ化アルミニウム、アルミナ
等を添加することができる。
【００２３】超電導線材としては、その種類は特には限
定されず、CuまたはCu合金（ブロンズ）中に超電導体フ
ィラメント（Nb3Sn 生成熱処理等により最終的に超電導
体フィラメントとなるものを含む）を有するものであれ
ばよく、例えば、Cu又はCu合金中に超電導体フィラメン
トとしてNbTi等の合金系の極細線、Nb3Sn 等のＡ15型金
属間化合物系の極細線、酸化物系の極細線を有するもの
を用いることができる。又、超電導線材の形状も限定さ
れず、丸線、平角線のもの等を用いることができる。
尚、Nb極細線をSn含有銅合金線中に埋め込んだ状態のも
のも、前述の如くNb3Sn 生成熱処理によりNb3Sn 反応層
が形成されて超電導性を有するものとなることから、超
電導線材といわれ、従って、上記超電導線材に含まれ
る。
定されず、CuまたはCu合金（ブロンズ）中に超電導体フ
ィラメント（Nb3Sn 生成熱処理等により最終的に超電導
体フィラメントとなるものを含む）を有するものであれ
ばよく、例えば、Cu又はCu合金中に超電導体フィラメン
トとしてNbTi等の合金系の極細線、Nb3Sn 等のＡ15型金
属間化合物系の極細線、酸化物系の極細線を有するもの
を用いることができる。又、超電導線材の形状も限定さ
れず、丸線、平角線のもの等を用いることができる。
尚、Nb極細線をSn含有銅合金線中に埋め込んだ状態のも
のも、前述の如くNb3Sn 生成熱処理によりNb3Sn 反応層
が形成されて超電導性を有するものとなることから、超
電導線材といわれ、従って、上記超電導線材に含まれ
る。
【００２４】超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配置
するに際し、その配置のさせ方としては特には限定され
ず、例えば、図２に示す如く超電導線材４の長手方向に
平行及び直角に絶縁性繊維編組５を配置する方法、図３
に示す如く超電導線材６の長手方向に対してある角度を
持たせて絶縁性繊維編組７を配置する方法、これらを組
み合わせた配置方法等を採用することができる。
するに際し、その配置のさせ方としては特には限定され
ず、例えば、図２に示す如く超電導線材４の長手方向に
平行及び直角に絶縁性繊維編組５を配置する方法、図３
に示す如く超電導線材６の長手方向に対してある角度を
持たせて絶縁性繊維編組７を配置する方法、これらを組
み合わせた配置方法等を採用することができる。
【００２５】本発明に係る絶縁被覆超電導線材の一例を
図１に示す。これは丸線形状の超電導線材２の表面に絶
縁被覆層３を有し、この絶縁被覆層３は絶縁性繊維編組
１に硬化性樹脂Ｒを含浸した絶縁性繊維編組含有プラス
チックよりなるものである。
図１に示す。これは丸線形状の超電導線材２の表面に絶
縁被覆層３を有し、この絶縁被覆層３は絶縁性繊維編組
１に硬化性樹脂Ｒを含浸した絶縁性繊維編組含有プラス
チックよりなるものである。
【００２６】
【実施例】先ず、直径：約５μm のＴ−ガラス繊維を合
糸し、それを袋編にした絶縁性繊維編組をつくった。次
に、線径：1.20mmのSn含有銅合金（Cu-Sn 合金）線中に
フィラメント状のNb極細線を有する超電導線材に、前記
袋状の絶縁性繊維編組を被せた後、真空中において 700
℃で50時間加熱するNb3Sn 生成熱処理をした。これによ
り、Cu合金（Cu-Sn 合金）中に超電導体フィラメントと
してNb3Sn 層を有するNb極細線が存在する超電導線材
に、袋状の絶縁性繊維編組が被せられたものが得られ
る。
糸し、それを袋編にした絶縁性繊維編組をつくった。次
に、線径：1.20mmのSn含有銅合金（Cu-Sn 合金）線中に
フィラメント状のNb極細線を有する超電導線材に、前記
袋状の絶縁性繊維編組を被せた後、真空中において 700
℃で50時間加熱するNb3Sn 生成熱処理をした。これによ
り、Cu合金（Cu-Sn 合金）中に超電導体フィラメントと
してNb3Sn 層を有するNb極細線が存在する超電導線材
に、袋状の絶縁性繊維編組が被せられたものが得られ
る。
【００２７】次に、硬化性樹脂の一種であるビスフェノ
ールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤を混合したもの
を、前記絶縁性繊維編組に塗布して含浸させた後、約11
0 ℃で加熱して硬化させ、絶縁性繊維編組含有プラスチ
ックよりなる絶縁被覆層を形成した。これにより、本発
明の実施例に係る絶縁被覆超電導線材が得られる。ここ
で、絶縁被覆層の厚みは約0.1mm であった。
ールＡ型エポキシ樹脂とアミン系硬化剤を混合したもの
を、前記絶縁性繊維編組に塗布して含浸させた後、約11
0 ℃で加熱して硬化させ、絶縁性繊維編組含有プラスチ
ックよりなる絶縁被覆層を形成した。これにより、本発
明の実施例に係る絶縁被覆超電導線材が得られる。ここ
で、絶縁被覆層の厚みは約0.1mm であった。
【００２８】比較のため、絶縁被覆層として厚み：0.08
mmのガラス被覆層のみを有する従来タイプのNb3Sn 線材
（比較例１に係る絶縁被覆超電導線材）、超電導線材の
中央部に補強材として直径0.5mm のTaを有する線径：1.
20mmのNb3Sn 線材（比較例２に係る絶縁被覆超電導線
材）を製作した。尚、これらのものも、Nb3Sn 生成熱処
理は 700℃で50時間加熱の条件で行った。
mmのガラス被覆層のみを有する従来タイプのNb3Sn 線材
（比較例１に係る絶縁被覆超電導線材）、超電導線材の
中央部に補強材として直径0.5mm のTaを有する線径：1.
20mmのNb3Sn 線材（比較例２に係る絶縁被覆超電導線
材）を製作した。尚、これらのものも、Nb3Sn 生成熱処
理は 700℃で50時間加熱の条件で行った。
【００２９】上記本発明の実施例及び比較例に係る絶縁
被覆超電導線材について、0.2%耐力を大気中（常温：室
温）及び液体窒素中で測定し、又、液体ヘリウム中での
臨界電流密度を測定した。その結果を表１に示す。
被覆超電導線材について、0.2%耐力を大気中（常温：室
温）及び液体窒素中で測定し、又、液体ヘリウム中での
臨界電流密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】表１からわかる如く、従来タイプの比較例
１に係る絶縁被覆超電導線材は、室温での耐力が182MP
a、液体窒素中（低温）での耐力が190MPaであり、臨界
電流密度が420A/mm2である。これに比較し、補強材を設
けて高耐力化した比較例２に係る絶縁被覆超電導線材
は、室温での耐力が192MPaと高く、液体窒素中（低温）
での耐力が290MPaであって極めて高いという長所を有し
ているが、臨界電流密度が381A/mm2であって低いという
欠点がある。
１に係る絶縁被覆超電導線材は、室温での耐力が182MP
a、液体窒素中（低温）での耐力が190MPaであり、臨界
電流密度が420A/mm2である。これに比較し、補強材を設
けて高耐力化した比較例２に係る絶縁被覆超電導線材
は、室温での耐力が192MPaと高く、液体窒素中（低温）
での耐力が290MPaであって極めて高いという長所を有し
ているが、臨界電流密度が381A/mm2であって低いという
欠点がある。
【００３１】これらに対し、本発明の実施例に係る絶縁
被覆超電導線材は、総合的に優れている。即ち、本発明
の実施例に係る絶縁被覆超電導線材は、従来タイプの比
較例１に係る絶縁被覆超電導線材に比較して室温及び液
体窒素中（低温）での耐力が極めて高い。更に、高耐力
を有する比較例２に係る絶縁被覆超電導線材よりも室温
での耐力が高く、又、液体窒素中（低温）での耐力が比
較例２に係るものと同程度の高水準にある。一方、本発
明の実施例に係る絶縁被覆超電導線材の臨界電流密度に
ついては、比較例２に係る絶縁被覆超電導線材に比較し
て高く、更に、高臨界電流密度を有する比較例１に係る
絶縁被覆超電導線材と同程度の高水準にある。従って、
本発明の実施例に係る絶縁被覆超電導線材は、室温及び
液体窒素中（低温）での耐力が高くて高耐力を有すると
共に、高臨界電流密度を有している。そのため、非常に
大きな電磁応力がかかる高磁場超電導マグネットに適用
して有効であり、高磁場を発生したときに印加される電
磁応力に耐え得る。
被覆超電導線材は、総合的に優れている。即ち、本発明
の実施例に係る絶縁被覆超電導線材は、従来タイプの比
較例１に係る絶縁被覆超電導線材に比較して室温及び液
体窒素中（低温）での耐力が極めて高い。更に、高耐力
を有する比較例２に係る絶縁被覆超電導線材よりも室温
での耐力が高く、又、液体窒素中（低温）での耐力が比
較例２に係るものと同程度の高水準にある。一方、本発
明の実施例に係る絶縁被覆超電導線材の臨界電流密度に
ついては、比較例２に係る絶縁被覆超電導線材に比較し
て高く、更に、高臨界電流密度を有する比較例１に係る
絶縁被覆超電導線材と同程度の高水準にある。従って、
本発明の実施例に係る絶縁被覆超電導線材は、室温及び
液体窒素中（低温）での耐力が高くて高耐力を有すると
共に、高臨界電流密度を有している。そのため、非常に
大きな電磁応力がかかる高磁場超電導マグネットに適用
して有効であり、高磁場を発生したときに印加される電
磁応力に耐え得る。
【００３２】尚、上記実施例においては、(a) Nb極細線
を有する超電導線材に絶縁性繊維編組を被せ、(b) Nb3S
n 生成熱処理をした後、(c) 硬化性樹脂を前記繊維編組
に含浸させる順序としたが、(b) Nb極細線を有する超電
導線材についてNb3Sn 生成熱処理をした後、(a) これに
絶縁性繊維編組を被せ、(c) 硬化性樹脂を前記繊維編組
に含浸させる順序とすることもできる。
を有する超電導線材に絶縁性繊維編組を被せ、(b) Nb3S
n 生成熱処理をした後、(c) 硬化性樹脂を前記繊維編組
に含浸させる順序としたが、(b) Nb極細線を有する超電
導線材についてNb3Sn 生成熱処理をした後、(a) これに
絶縁性繊維編組を被せ、(c) 硬化性樹脂を前記繊維編組
に含浸させる順序とすることもできる。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、製造上の困難性、超電
導線材の電気伝導度の低下による超電導マグネットの外
部擾乱に対する安定性の低下、及び、超電導体フィラメ
ントの体積の減少による超電導線材の電流密度の低下と
いう支障を来すことなく、絶縁被覆超電導線材の高耐力
化をはかることができる。
導線材の電気伝導度の低下による超電導マグネットの外
部擾乱に対する安定性の低下、及び、超電導体フィラメ
ントの体積の減少による超電導線材の電流密度の低下と
いう支障を来すことなく、絶縁被覆超電導線材の高耐力
化をはかることができる。
【００３５】即ち、本発明に係る絶縁被覆超電導線材
は、上記の如き支障がなく、高耐力を有している。その
ため、非常に大きな電磁応力がかかる超電導マグネット
に好適に用いることができ、高磁場を発生したときに印
加される電磁応力に耐えることができ、より高磁場をよ
りコンパクトな超電導マグネットで実現できるようにな
り、ひいては超電導マグネットが用いられる超電導発電
機、核融合炉、核磁気共鳴装置等の機器の性能向上がは
かれるようになるという顕著な効果を奏する。
は、上記の如き支障がなく、高耐力を有している。その
ため、非常に大きな電磁応力がかかる超電導マグネット
に好適に用いることができ、高磁場を発生したときに印
加される電磁応力に耐えることができ、より高磁場をよ
りコンパクトな超電導マグネットで実現できるようにな
り、ひいては超電導マグネットが用いられる超電導発電
機、核融合炉、核磁気共鳴装置等の機器の性能向上がは
かれるようになるという顕著な効果を奏する。
【００３６】又、本発明に係る絶縁被覆超電導線材の製
造方法は、上記の如き優れた特性を有する絶縁被覆超電
導線材を、製造上の困難を招くことなく、比較的容易に
得ることができるという効果を奏する。
造方法は、上記の如き優れた特性を有する絶縁被覆超電
導線材を、製造上の困難を招くことなく、比較的容易に
得ることができるという効果を奏する。
【図１】 本発明に係る絶縁被覆超電導線材の一例の概
要を示す断面図である。
要を示す断面図である。
【図２】 超電導線材の長手方向に平行及び直角に絶縁
性繊維編組を配置した状態を示す斜視図である。
性繊維編組を配置した状態を示す斜視図である。
【図３】 超電導線材の長手方向に対して角度を持たせ
て絶縁性繊維編組を配置した状態を示す斜視図である。
て絶縁性繊維編組を配置した状態を示す斜視図である。
１--絶縁性繊維編組、２--超電導線材、３--絶縁被覆
層、４--超電導線材、５--絶縁性繊維編組、６--超電導
線材、７--絶縁性繊維編組、Ｒ--硬化性樹脂。
層、４--超電導線材、５--絶縁性繊維編組、６--超電導
線材、７--絶縁性繊維編組、Ｒ--硬化性樹脂。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 枩倉 功和 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 千葉 政道 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 嶋田 雅生 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 超電導線材の表面に絶縁被覆層を有する
絶縁被覆超電導線材において、前記絶縁被覆層が絶縁性
繊維編組に硬化性樹脂を含浸した絶縁性繊維編組含有プ
ラスチックよりなることを特徴とする絶縁被覆超電導線
材。 - 【請求項２】 超電導線材の表面に絶縁性繊維編組を配
置し、該絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、絶縁性
繊維編組含有プラスチックよりなる絶縁被覆層を形成す
ることを特徴とする絶縁被覆超電導線材の製造方法。 - 【請求項３】 絶縁性繊維編組に硬化性樹脂を含浸し、
これを超電導線材の表面に配置し、絶縁性繊維編組含有
プラスチックよりなる絶縁被覆層を形成することを特徴
とする絶縁被覆超電導線材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213579A JPH0963366A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 絶縁被覆超電導線材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7213579A JPH0963366A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 絶縁被覆超電導線材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963366A true JPH0963366A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16641546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7213579A Withdrawn JPH0963366A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 絶縁被覆超電導線材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963366A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357733A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-12-26 | Abb Res Ltd | 高電圧絶縁システム |
| CN102568696A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导电力装置用高电压绝缘电流引线 |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP7213579A patent/JPH0963366A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357733A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-12-26 | Abb Res Ltd | 高電圧絶縁システム |
| CN102568696A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种超导电力装置用高电压绝缘电流引线 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |