JPH1050152A - 高温超伝導マルチフィラメントストランド及び該ストランドの製造方法 - Google Patents
高温超伝導マルチフィラメントストランド及び該ストランドの製造方法Info
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- JPH1050152A JPH1050152A JP9104898A JP10489897A JPH1050152A JP H1050152 A JPH1050152 A JP H1050152A JP 9104898 A JP9104898 A JP 9104898A JP 10489897 A JP10489897 A JP 10489897A JP H1050152 A JPH1050152 A JP H1050152A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/20—Permanent superconducting devices
- H10N60/203—Permanent superconducting devices comprising high-Tc ceramic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0801—Manufacture or treatment of filaments or composite wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 改善されたフィラメントの減結合を有するＨ
Ｔｃ超電導マルチフィラメントストランド及びその廉価
な製造方法。 【解決手段】 本発明は複数の超伝導フィラメント
（２）を含むＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストラン
ドに関し、各超伝導フィラメント（２）はＡｇシース
（４）で包囲されたＨＴｃセラミックコア（３）を含
み、該シース自体は抵抗性合金（５）で包囲されてい
る。更に、各フィラメントはＡｇシース（４）と抵抗性
合金（５）の間に配置された絶縁性酸化物の中間層
（６）を含む。
Ｔｃ超電導マルチフィラメントストランド及びその廉価
な製造方法。 【解決手段】 本発明は複数の超伝導フィラメント
（２）を含むＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストラン
ドに関し、各超伝導フィラメント（２）はＡｇシース
（４）で包囲されたＨＴｃセラミックコア（３）を含
み、該シース自体は抵抗性合金（５）で包囲されてい
る。更に、各フィラメントはＡｇシース（４）と抵抗性
合金（５）の間に配置された絶縁性酸化物の中間層
（６）を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高臨界温度（ＨＴ
ｃ）超伝導マルチフィラメントストランド及び該ストラ
ンドの製造方法に関する。より詳細には、本発明は交流
用銀シース（gainage ）付きＨＴｃ超伝導マルチフィラ
メントストランド及び該ストランドの製造方法に関す
る。
ｃ）超伝導マルチフィラメントストランド及び該ストラ
ンドの製造方法に関する。より詳細には、本発明は交流
用銀シース（gainage ）付きＨＴｃ超伝導マルチフィラ
メントストランド及び該ストランドの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】ＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストラン
ドを交流に使用する場合、誘導電流によるエネルギー損
失を制限するために、構成要素であるＨＴｃ超伝導フィ
ラメントの良好な減結合（decouplage）が必要である。
ドを交流に使用する場合、誘導電流によるエネルギー損
失を制限するために、構成要素であるＨＴｃ超伝導フィ
ラメントの良好な減結合（decouplage）が必要である。
【０００３】「管充填粉末（Poudre En Tube）」法によ
りＨＴｃマルチフィラメントストランドを製造すること
ができることは知られている。この方法では、熱処理後
に特にＨＴｃセラミック型の超伝導材料に転移すること
が可能な粉末状反応体をビレットに充填する。
りＨＴｃマルチフィラメントストランドを製造すること
ができることは知られている。この方法では、熱処理後
に特にＨＴｃセラミック型の超伝導材料に転移すること
が可能な粉末状反応体をビレットに充填する。
【０００４】その後、このビレットを減圧閉鎖し、引抜
き、別の新たなビレット内に束（faisceau）にして入
れ、それ自体減圧閉鎖して引抜く。
き、別の新たなビレット内に束（faisceau）にして入
れ、それ自体減圧閉鎖して引抜く。
【０００５】こうして製造されたストランドを例えば圧
延により最終形状に成形した後、熱処理して粉末状反応
体を転移させる。
延により最終形状に成形した後、熱処理して粉末状反応
体を転移させる。
【０００６】ビレットの構成材料は種々の引抜き及び圧
延工程に耐えられるように十分に延性であると共に、粉
末状反応体を超伝導相に転移させる熱処理に不活性であ
るか又は少なくとも重大な影響のない組成をもつ必要が
あることが知られている。ビレットの構成材料としては
銀を使用し得ることが知られている。
延工程に耐えられるように十分に延性であると共に、粉
末状反応体を超伝導相に転移させる熱処理に不活性であ
るか又は少なくとも重大な影響のない組成をもつ必要が
あることが知られている。ビレットの構成材料としては
銀を使用し得ることが知られている。
【０００７】しかし、銀はＨＴｃ超伝導体の作用温度で
高伝導性の材料である。従って、フィラメント間に電気
的減結合はほとんど得られない。
高伝導性の材料である。従って、フィラメント間に電気
的減結合はほとんど得られない。
【０００８】１又は２％の濃度までＰｄ又はＡｕ型の不
純物をＡｇにドープし得ることが知られている。この方
法により２０Ｋで抵抗を２０倍にすることができる。
純物をＡｇにドープし得ることが知られている。この方
法により２０Ｋで抵抗を２０倍にすることができる。
【０００９】この方法は７７Ｋで利用することができ
る。しかし、Ａｇ／Ｐｄは高価であるため、大規模に利
用するには経済的に問題である。
る。しかし、Ａｇ／Ｐｄは高価であるため、大規模に利
用するには経済的に問題である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの目的
は、フィラメントの減結合を実質的に改善したマルチフ
ィラメントストランドを提案することである。
は、フィラメントの減結合を実質的に改善したマルチフ
ィラメントストランドを提案することである。
【００１１】本発明の別の目的は、良好な減結合を得る
ためにドープ銀（Argent dope ）を使用するよりも実質
的に廉価なマルチフィラメントストランドとその製造方
法を提案することである。
ためにドープ銀（Argent dope ）を使用するよりも実質
的に廉価なマルチフィラメントストランドとその製造方
法を提案することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このために、本発明は複
数のＨＴｃ超伝導フィラメントを含むＨＴｃ超伝導マル
チフィラメントストランドに関し、各ＨＴｃ超伝導フィ
ラメントはＨＴｃ超伝導セラミックのコアを含み、該Ｈ
Ｔｃ超伝導セラミックのコアはＡｇシースで包囲されて
おり、該シース自体は抵抗性合金（alliage resistif）
で包囲されている。
数のＨＴｃ超伝導フィラメントを含むＨＴｃ超伝導マル
チフィラメントストランドに関し、各ＨＴｃ超伝導フィ
ラメントはＨＴｃ超伝導セラミックのコアを含み、該Ｈ
Ｔｃ超伝導セラミックのコアはＡｇシースで包囲されて
おり、該シース自体は抵抗性合金（alliage resistif）
で包囲されている。
【００１３】本発明によると、各ＨＴｃ超伝導フィラメ
ントはＡｇシースと抵抗性合金の間に配置された絶縁性
酸化物の中間層を含む。
ントはＡｇシースと抵抗性合金の間に配置された絶縁性
酸化物の中間層を含む。
【００１４】ストランドは更に、構成要素のフィラメン
トを包囲する抵抗性合金シースを含む。
トを包囲する抵抗性合金シースを含む。
【００１５】絶縁性酸化物中間層は貫通孔を備え、フィ
ラメントの抵抗性合金は該貫通孔を通してＡｇシースと
接触する。
ラメントの抵抗性合金は該貫通孔を通してＡｇシースと
接触する。
【００１６】１態様では、抵抗性合金は銅−アルミニウ
ムであり、酸化物中間層はアルミナである。
ムであり、酸化物中間層はアルミナである。
【００１７】本発明は更に、ＨＴｃ超伝導マルチフィラ
メントストランドの「管充填粉末」型製造方法にも関
し、該方法は、熱処理後にＨＴｃ超伝導材料に転移する
ことが可能な粉末状反応体を第１のビレットに充填し、
第１のビレットを減圧閉鎖し、引抜いてストランドと
し、その後、得られたストランドを第２のビレット中に
束にして入れ、第２のビレットを減圧閉鎖し、引抜いて
新しいストランドとする工程を少なくとも１回実施し、
新しいストランドを成形し、成形したストランドを熱処
理し、粉末状反応体をＨＴｃ超伝導材料に転移させる。
メントストランドの「管充填粉末」型製造方法にも関
し、該方法は、熱処理後にＨＴｃ超伝導材料に転移する
ことが可能な粉末状反応体を第１のビレットに充填し、
第１のビレットを減圧閉鎖し、引抜いてストランドと
し、その後、得られたストランドを第２のビレット中に
束にして入れ、第２のビレットを減圧閉鎖し、引抜いて
新しいストランドとする工程を少なくとも１回実施し、
新しいストランドを成形し、成形したストランドを熱処
理し、粉末状反応体をＨＴｃ超伝導材料に転移させる。
【００１８】本発明によると、少なくとも１種の酸化性
成分を含む金属合金外側層と銀内側層を含む多層複合ビ
レットを作成し、金属合金の酸化性成分が金属合金／銀
界面で拡散し、酸素又は酸素化合物の存在下で酸化して
前記界面に絶縁性酸化物を形成するように熱処理を行
う。
成分を含む金属合金外側層と銀内側層を含む多層複合ビ
レットを作成し、金属合金の酸化性成分が金属合金／銀
界面で拡散し、酸素又は酸素化合物の存在下で酸化して
前記界面に絶縁性酸化物を形成するように熱処理を行
う。
【００１９】本発明の方法の１態様によると、拡散熱処
理は粉末反応体をＨＴｃ超伝導体に転移させる熱処理と
同時に実施される。
理は粉末反応体をＨＴｃ超伝導体に転移させる熱処理と
同時に実施される。
【００２０】本発明の方法の別の態様によると、ストラ
ンドの成形工程は拡散熱処理の後で且つ転移熱処理の前
に実施される。この態様では、抵抗性合金がスリット
（dechirure ）を通してＡｇシースと接触するように、
成形工程時に酸化物層の所々にスリットを形成してもよ
い。
ンドの成形工程は拡散熱処理の後で且つ転移熱処理の前
に実施される。この態様では、抵抗性合金がスリット
（dechirure ）を通してＡｇシースと接触するように、
成形工程時に酸化物層の所々にスリットを形成してもよ
い。
【００２１】本発明の方法の１態様では、金属合金は銅
−アルミニウム４％であり、アルミニウムの一部は熱処
理時に金属合金／銀界面で拡散し、酸化してアルミナと
なる。
−アルミニウム４％であり、アルミニウムの一部は熱処
理時に金属合金／銀界面で拡散し、酸化してアルミナと
なる。
【００２２】本発明の第１の利点は、絶縁性酸化物の絶
縁特性がドープ銀よりも良好であるという点にある。
縁特性がドープ銀よりも良好であるという点にある。
【００２３】本発明の別の利点は、本発明によるとスト
ランドの製造費用を軽減できるという点にある。
ランドの製造費用を軽減できるという点にある。
【００２４】本発明の別の利点は、本発明により提案さ
れる方法を既存の製造装置で実施できるという点にあ
る。
れる方法を既存の製造装置で実施できるという点にあ
る。
【００２５】本発明の他の利点及び特徴は添付図面を参
考に以下の説明に明示される。
考に以下の説明に明示される。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明は複数の超伝導フィラメン
ト２を含むＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストランド
１に関し、各超伝導フィラメントはＡｇシース４で包囲
されたＨＴｃ超伝導セラミックコア３を含み、該シース
自体は抵抗性合金５で包囲されている。
ト２を含むＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストランド
１に関し、各超伝導フィラメントはＡｇシース４で包囲
されたＨＴｃ超伝導セラミックコア３を含み、該シース
自体は抵抗性合金５で包囲されている。
【００２７】本発明によると、各超伝導フィラメント２
はＡｇシース４と抵抗性合金５の間に配置された絶縁性
酸化物の中間層６を含む（図３及び４）。
はＡｇシース４と抵抗性合金５の間に配置された絶縁性
酸化物の中間層６を含む（図３及び４）。
【００２８】ストランドの構成要素であるフィラメント
は抵抗性合金シースに収容されている。
は抵抗性合金シースに収容されている。
【００２９】絶縁性酸化物の中間層６は貫通孔（図示せ
ず）を備えていてもよく、抵抗性合金は該貫通孔を通し
てＡｇシースと接触する。
ず）を備えていてもよく、抵抗性合金は該貫通孔を通し
てＡｇシースと接触する。
【００３０】本発明の１実施態様では、抵抗性合金は銅
−アルミニウムであり、酸化物中間層はアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）である。
−アルミニウムであり、酸化物中間層はアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）である。
【００３１】本発明は更に、ＨＴｃ超伝導マルチフィラ
メントストランドの「管充填粉末」型製造方法にも関
し、該方法は、熱処理後にＨＴｃ超伝導材料に転移する
ことが可能な粉末状反応体を第１のビレットに充填し、
第１のビレットを減圧閉鎖し、第１のビレットを引抜い
てストランドとし、その後、ストランドの束を第２のビ
レットに入れ、第２のビレットを減圧閉鎖し、引抜いて
新しいストランドとする工程を少なくとも１回実施し、
新しいストランドを成形し、成形したストランドを熱処
理し、粉末状反応体をＨＴｃ超伝導材料に転移させる。
メントストランドの「管充填粉末」型製造方法にも関
し、該方法は、熱処理後にＨＴｃ超伝導材料に転移する
ことが可能な粉末状反応体を第１のビレットに充填し、
第１のビレットを減圧閉鎖し、第１のビレットを引抜い
てストランドとし、その後、ストランドの束を第２のビ
レットに入れ、第２のビレットを減圧閉鎖し、引抜いて
新しいストランドとする工程を少なくとも１回実施し、
新しいストランドを成形し、成形したストランドを熱処
理し、粉末状反応体をＨＴｃ超伝導材料に転移させる。
【００３２】本発明によると、少なくとも１種の酸化性
成分を含む金属合金外側層と銀内側層を含む２層複合ビ
レットを作成し、金属合金の酸化性成分が金属合金／銀
界面で拡散し、酸素又は酸素化合物の存在下で酸化して
前記界面に絶縁性酸化物を形成するように熱処理を行
う。
成分を含む金属合金外側層と銀内側層を含む２層複合ビ
レットを作成し、金属合金の酸化性成分が金属合金／銀
界面で拡散し、酸素又は酸素化合物の存在下で酸化して
前記界面に絶縁性酸化物を形成するように熱処理を行
う。
【００３３】本発明の方法の１態様によると、拡散熱処
理は粉末をＨＴｃ超伝導体に転移させる熱処理と同時に
実施される。
理は粉末をＨＴｃ超伝導体に転移させる熱処理と同時に
実施される。
【００３４】本発明の方法の別の態様によると、ストラ
ンドの成形工程は拡散熱処理の後で且つ転移熱処理の前
に実施される。この態様では、抵抗性合金がスリットを
通してＡｇシースと接触するように、成形工程時に酸化
物層の所々にスリットを形成してもよい。
ンドの成形工程は拡散熱処理の後で且つ転移熱処理の前
に実施される。この態様では、抵抗性合金がスリットを
通してＡｇシースと接触するように、成形工程時に酸化
物層の所々にスリットを形成してもよい。
【００３５】本発明の方法の１態様では、金属合金は銅
−アルミニウム４％であり、アルミニウムの一部は熱処
理時に金属合金／銀界面で拡散し、酸化してアルミナと
なる。
−アルミニウム４％であり、アルミニウムの一部は熱処
理時に金属合金／銀界面で拡散し、酸化してアルミナと
なる。
【００３６】ストランドの外側シース即ち最終ビレット
はＡｇを含まずに抵抗性合金のみから構成し得る。
はＡｇを含まずに抵抗性合金のみから構成し得る。
【００３７】経済的な変形例では、第１のビレットのみ
をＡｇと酸化性抵抗性材料の複合ビレットとする。
をＡｇと酸化性抵抗性材料の複合ビレットとする。
【００３８】当然のことながら、本発明は本明細書及び
図面に記載の態様に制限されず、当業者は本発明の範囲
内で多数の変形に想到することができよう。特に、本発
明の範囲内で銅−アルミニウムの代わりに任意の等価の
酸化性金属合金を使用することができる。また、本発明
の範囲内でＡｇシースの代わりにＡｇをベースとする合
金シースを使用してもよい。
図面に記載の態様に制限されず、当業者は本発明の範囲
内で多数の変形に想到することができよう。特に、本発
明の範囲内で銅−アルミニウムの代わりに任意の等価の
酸化性金属合金を使用することができる。また、本発明
の範囲内でＡｇシースの代わりにＡｇをベースとする合
金シースを使用してもよい。
【図１】本発明によるマルチフィラメントストランドの
横断面図である。
横断面図である。
【図２】本発明によるマルチフィラメントストランドの
縦断面図である。
縦断面図である。
【図３】本発明によるマルチフィラメントストランドの
フィラメントの構造の詳細図である。
フィラメントの構造の詳細図である。
【図４】図３に示した詳細図のＩＶ部分の拡大図であ
る。
る。
１ ＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストランド ２ 超伝導フィラメント ３ ＨＴｃ超伝導セラミックコア ４ Ａｇシース ５ 抵抗性合金 ６ 中間層。
フロントページの続き (72)発明者 ジエラール・デユペレ フランス国、91290・ラ・ノルビーユ、リ ユ・パストウール、２ (72)発明者 ドニ・レガ フランス国、91090・リス、スクワール・ ドウ・ラ・ボース・４ (72)発明者 エリツク・ベガン フランス国、92100・ブーローニユ−スユ ール−セーヌ、リユ・デ・ププリエ、19・ ビス
Claims (10)
- 【請求項１】 複数の高臨界温度（ＨＴｃ）超伝導フィ
ラメントを含むＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストラ
ンドであって、各ＨＴｃ超伝導フィラメントがＨＴｃ超
伝導セラミックのコアを含み、該ＨＴｃ超伝導セラミッ
クのコアがＡｇシースで包囲されており、該シース自体
は抵抗性合金で包囲されており、各ＨＴｃ超伝導フィラ
メントがＡｇシースと抵抗性合金の間に配置された絶縁
性酸化物の中間層を含むことを特徴とするＨＴｃ超伝導
マルチフィラメントストランド。 - 【請求項２】 ストランドを構成するＨＴｃ超伝導フィ
ラメントが抵抗性合金シースに収容されていることを特
徴とする請求項１に記載のＨＴｃ超伝導マルチフィラメ
ントストランド。 - 【請求項３】 ＨＴｃ超伝導フィラメントの絶縁性酸化
物中間層が貫通孔を備え、抵抗性合金が該貫通孔を通し
てＡｇシースと接触することを特徴とする請求項１又は
２に記載のＨＴｃ超伝導マルチフィラメントストラン
ド。 - 【請求項４】 抵抗性合金が銅−アルミニウムであり、
酸化物中間層がアルミナからなることを特徴とする請求
項１から３のいずれか一項に記載のＨＴｃ超伝導マルチ
フィラメントストランド。 - 【請求項５】 熱処理後にＨＴｃ超伝導材料に転移する
ことが可能な粉末状反応体を第１のビレットに充填し、
第１のビレットを引抜いてストランドとし、その後、ス
トランドの束を第２のビレットに入れ、第２のビレット
を引抜いて新しいストランドとする工程を少なくとも１
回実施し、新しいストランドを成形し、成形したストラ
ンドを熱処理することからなるＨＴｃマルチフィラメン
トストランドの「管充填粉末」型製造方法であって、少
なくとも１種の酸化性成分を含む金属合金外側層と銀内
側層を含む少なくとも１個の多層複合ビレットを作成
し、金属合金の酸化性成分が金属合金／銀界面で拡散
し、酸素又は酸素化合物の存在下で酸化して前記界面に
絶縁性酸化物を形成するように熱処理を行うことを特徴
とする前記方法。 - 【請求項６】 拡散熱処理が粉末反応体をＨＴｃ超伝導
体に転移させる熱処理と同時に実施されることを特徴と
する請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 ストランドの成形工程が拡散熱処理の後
で且つ転移熱処理の前に実施されることを特徴とする請
求項５に記載の方法。 - 【請求項８】 抵抗性合金がスリットを通してＡｇシー
スと接触するように、成形工程時に所定のフィラメント
の酸化物層の所々にスリットを形成することを特徴とす
る請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 金属合金が銅−アルミニウム４％であ
り、アルミニウムの一部が熱処理時に金属合金／銀界面
で拡散し、酸化してアルミナとなることを特徴とする請
求項５から８のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１０】 第１のビレットのみが複合ビレットで
あり、第２のビレットが抵抗性材料からなることを特徴
とする請求項５から９のいずれか一項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9605013 | 1996-04-22 | ||
| FR9605013A FR2747831B1 (fr) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Brin supraconducteur multifilamentaire htc et un procede de fabrication d'un tel brin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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