JPS62200608A - 内部冷却型超電導体の製造方法 - Google Patents
内部冷却型超電導体の製造方法Info
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- JPS62200608A JPS62200608A JP61042350A JP4235086A JPS62200608A JP S62200608 A JPS62200608 A JP S62200608A JP 61042350 A JP61042350 A JP 61042350A JP 4235086 A JP4235086 A JP 4235086A JP S62200608 A JPS62200608 A JP S62200608A
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は内部冷却型超電導体に係わり、特に索線絶縁性
能に優れた、すなわら交流損失の小さい内部冷却型超電
導体に関する。
能に優れた、すなわら交流損失の小さい内部冷却型超電
導体に関する。
［発明の技術的青貝とその問題点］
現在、核融合炉用大型マグネット、加速器用マグネット
等の大型マグネットや特殊形状のマグネッ］・への強制
冷却方式の適用が種々検討されている。
等の大型マグネットや特殊形状のマグネッ］・への強制
冷却方式の適用が種々検討されている。
強制冷却方式のうち、内部冷却型の超電導体としては、
マルチ構造の超電導素線を空隙が多く形成されるように
撚合せ、その外周にステンレステープをｍね巻きしてス
テンレス管中に収容し、仝休を矩形にロール成形してな
るものが知られている。
マルチ構造の超電導素線を空隙が多く形成されるように
撚合せ、その外周にステンレステープをｍね巻きしてス
テンレス管中に収容し、仝休を矩形にロール成形してな
るものが知られている。
このような内部冷却型超電導体は常法によりコイルに成
形された後、ヘリウムの圧送装置、例えば循環ポンプや
膨張機、熱交換は、圧縮機等と接続して超電導マグネッ
ト装置として使用される。
形された後、ヘリウムの圧送装置、例えば循環ポンプや
膨張機、熱交換は、圧縮機等と接続して超電導マグネッ
ト装置として使用される。
ところでこのような超電導体には、交流磁場が印加され
た場合に素線間のカップリングにより交流損失が発生し
、これによって超電導状態を維持する冷媒のヘリウムの
１０失が大きくなり、場合によっては常電導状態に転移
する事故につながるという問題がある。このためこの種
の超電導体では、超電導索線の表面に索線の段階で絶縁
被膜を施ずことか行なわれている。
た場合に素線間のカップリングにより交流損失が発生し
、これによって超電導状態を維持する冷媒のヘリウムの
１０失が大きくなり、場合によっては常電導状態に転移
する事故につながるという問題がある。このためこの種
の超電導体では、超電導索線の表面に索線の段階で絶縁
被膜を施ずことか行なわれている。
しかしながらこの絶縁被膜は、その後の撚線の工程で、
または冷却管路内に収容後金体を矩形状に平角加工する
際に、剥離し易いという問題があった。特に超電導素線
が化合物系、例えばＮｂ３Ｓｎからなる超電導索線の場
合には、成形加工後に超電導化合物生成の熱処理か行な
われるが、この熱処理が５００〜８００℃で艮時間行な
われるため酸化被膜が解離して絶縁不良を生じやすく、
その結果交流１０失の増大を招くという難点があった。
または冷却管路内に収容後金体を矩形状に平角加工する
際に、剥離し易いという問題があった。特に超電導素線
が化合物系、例えばＮｂ３Ｓｎからなる超電導索線の場
合には、成形加工後に超電導化合物生成の熱処理か行な
われるが、この熱処理が５００〜８００℃で艮時間行な
われるため酸化被膜が解離して絶縁不良を生じやすく、
その結果交流１０失の増大を招くという難点があった。
酸化被膜以外の絶縁（Ａ利・ｂ種々提案されているが、
被膜処理が困難であったり、熱処１．！ｌ！ ＩＩ；’
７に分解したりするという欠点があった。
被膜処理が困難であったり、熱処１．！ｌ！ ＩＩ；’
７に分解したりするという欠点があった。
［発明の目的］
本発明はこのような従来の難点を解消するためになされ
たしので、高温長時間の熱処理によっても絶縁性能が失
われず、従って交流損失の小さい内部冷却型の超電導体
を提供することを目的とする。
たしので、高温長時間の熱処理によっても絶縁性能が失
われず、従って交流損失の小さい内部冷却型の超電導体
を提供することを目的とする。
［発明の概要］
すなわら本発明は、銅表面を有する多数本の超電導素線
を冷却管路内に収容した後、この冷却管路内をアンモニ
ア雰囲気として加熱し、前記超電導素線の表面に酸化被
膜を形成することにより、上述した従来の難点を解消し
たものである。
を冷却管路内に収容した後、この冷却管路内をアンモニ
ア雰囲気として加熱し、前記超電導素線の表面に酸化被
膜を形成することにより、上述した従来の難点を解消し
たものである。
本発明においては、従来と同様に、まずステンレス板の
ような金属板を円筒状に成形しながら、その内部に例え
ばステンレステープを巻回して結束した銅表面を有する
マルチタイプの超電導素線を複数本撚合Ｖた超電導撚線
を収容し、次いで金属板の突き合せ部を溶接して、全体
を矩形状にロール成形する。
ような金属板を円筒状に成形しながら、その内部に例え
ばステンレステープを巻回して結束した銅表面を有する
マルチタイプの超電導素線を複数本撚合Ｖた超電導撚線
を収容し、次いで金属板の突き合せ部を溶接して、全体
を矩形状にロール成形する。
このとき金属管内の空間率は、雰囲気ガスの流通を容易
にするため３０％以上であることが望ましい。なおＮｂ
３３ｎ超電導素線のように最終工程で熱処理を必要とす
る超電導素線を用いる場合には、熱処理時の素線どうじ
の粘着を防ぐため空間率は４０％以上、好ましくは４５
％以上とする。
にするため３０％以上であることが望ましい。なおＮｂ
３３ｎ超電導素線のように最終工程で熱処理を必要とす
る超電導素線を用いる場合には、熱処理時の素線どうじ
の粘着を防ぐため空間率は４０％以上、好ましくは４５
％以上とする。
次いで例えば濃度０．５〜５％のアンモニア水を加熱し
てアンモニアを発生させ、ここで１９だアンモニア、水
蒸気、空気の混合ガス（水酸化アンモニウムミスト）を
超電導素線を収容した金属管中に送り込みつつ１１０熱
して、アンモニアを触媒とじＣＬＩ＋ １／２０２−＋
ＣｕＯ の反応を行わせる。
てアンモニアを発生させ、ここで１９だアンモニア、水
蒸気、空気の混合ガス（水酸化アンモニウムミスト）を
超電導素線を収容した金属管中に送り込みつつ１１０熱
して、アンモニアを触媒とじＣＬＩ＋ １／２０２−＋
ＣｕＯ の反応を行わせる。
このとき、アンモニア水のＱｒＵが０．５％未満では反
応が充分に進まず、逆に５％を越えると銅を腐食するお
それがあるので、アンモニア水の濃度はこの範囲内とす
ることが望ましい。
応が充分に進まず、逆に５％を越えると銅を腐食するお
それがあるので、アンモニア水の濃度はこの範囲内とす
ることが望ましい。
これによって超電導素線の銅表面が酸化され、素線表面
に絶縁特性に優れた酸化第二銅被膜が形成される。
に絶縁特性に優れた酸化第二銅被膜が形成される。
この酸化処理は、８０〜９０℃の温度で４〜１０時間加
熱することにより行われる。なお処理時間が短いと反応
が充分に進まないうえに、被膜中に中間生成物である酸
化第二銅が多く含まれて絶縁特性が不良となるので処理
時間は充分にとることが望ましい。
熱することにより行われる。なお処理時間が短いと反応
が充分に進まないうえに、被膜中に中間生成物である酸
化第二銅が多く含まれて絶縁特性が不良となるので処理
時間は充分にとることが望ましい。
またこの方法では、酸化第二銅被膜中に水酸化第二銅が
わずかに形成されるので、アンモニア雰囲気での加熱処
理後、２００℃の温度でざらに３０分程度加熱乾燥する
ことが好ましい。この加熱処理により、水酸化第二銅は
すべて酸化第二銅となり、黒色、緻密でかつ絶縁特性の
良好な酸化第二銅被膜が形成される。
わずかに形成されるので、アンモニア雰囲気での加熱処
理後、２００℃の温度でざらに３０分程度加熱乾燥する
ことが好ましい。この加熱処理により、水酸化第二銅は
すべて酸化第二銅となり、黒色、緻密でかつ絶縁特性の
良好な酸化第二銅被膜が形成される。
図面は、このＪ、う（こして１９られた超電導体を示す
もので、１は超電導索線、２はステンレステープ、３は
矩形のステンレス板、４は酸化被膜である。
もので、１は超電導索線、２はステンレステープ、３は
矩形のステンレス板、４は酸化被膜である。
し発明の実施例コ
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１
安定化材として銅を用いた外径Ｑ、６１ ｍＴｎφの極
細多心構造のＮｂ−Ｔｉ索線を３本よりあわせ、この３
本をよりありぼる工程を４回くり返した後、さらにこの
６本をよりあわじて形成した４８６本の撚線導体をステ
ンレス管を成形しながらこの中に収容した後、空間率４
５％となるよう平角加工を施した。
細多心構造のＮｂ−Ｔｉ索線を３本よりあわせ、この３
本をよりありぼる工程を４回くり返した後、さらにこの
６本をよりあわじて形成した４８６本の撚線導体をステ
ンレス管を成形しながらこの中に収容した後、空間率４
５％となるよう平角加工を施した。
次いて、３％のアンモニア水を加熱して生じたアンモニ
ア、水蒸気および空気からなる混合ガスをこのステンレ
ス管中に送り込んで、管内をアンモニア雰囲気とし、こ
の状態を維持したまま８０〜９０’Ｃで６時間加熱した
。このようにして製造した超電導導体をさらに乾燥は中
で２００°Ｃで３０分間乾燥した。得られた超電導導体
には、全ての超電導素線上にいずれにも黒色、緻密な酸
化第二銅被膜が均一に形成されていた。
ア、水蒸気および空気からなる混合ガスをこのステンレ
ス管中に送り込んで、管内をアンモニア雰囲気とし、こ
の状態を維持したまま８０〜９０’Ｃで６時間加熱した
。このようにして製造した超電導導体をさらに乾燥は中
で２００°Ｃで３０分間乾燥した。得られた超電導導体
には、全ての超電導素線上にいずれにも黒色、緻密な酸
化第二銅被膜が均一に形成されていた。
実施例２
常法ににり製造された外径０．６韮φの極細多心構造の
Ｎｂ３ Ｓｎ撚線を用いて矩形のステンレス管中に収容
して、空間率５０％の超電導体を用いて形成した以外は
実施例１と同様にして素線表面に黒色、緻密で均一な酸
化被膜を有する超伝導体を製造した。
Ｎｂ３ Ｓｎ撚線を用いて矩形のステンレス管中に収容
して、空間率５０％の超電導体を用いて形成した以外は
実施例１と同様にして素線表面に黒色、緻密で均一な酸
化被膜を有する超伝導体を製造した。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、冷却管路内に超電
導素線を収容した状態で超電導素線の表面に酸化被膜を
生成させるため、撚線、平角加工、必るいは熱処理等の
処理により酸化被膜が剥離することがない。また酸化処
理にガス状のアンモニア（水酸化アンモニウムミスト）
を使用しているため、素線相互の接触部分にも酸化被膜
を生じざぜることが可能である。
導素線を収容した状態で超電導素線の表面に酸化被膜を
生成させるため、撚線、平角加工、必るいは熱処理等の
処理により酸化被膜が剥離することがない。また酸化処
理にガス状のアンモニア（水酸化アンモニウムミスト）
を使用しているため、素線相互の接触部分にも酸化被膜
を生じざぜることが可能である。
図面は、本発明の一実施例の構造を概略的に示す断面図
である。 １・・・・・・・・・超電導素線 ２・・・・・・・・・ステンレステープ３・・・・・・
・・・ステンレス管 ４・・・・・・・・・酸化被膜
である。 １・・・・・・・・・超電導素線 ２・・・・・・・・・ステンレステープ３・・・・・・
・・・ステンレス管 ４・・・・・・・・・酸化被膜
Claims (5)
- （１）銅表面を有する多数本の超電導素線を冷却管路内
に収容した後、この冷却管路内をアンモニア雰囲気とし
て加熱し、前記超電導素線の表面に酸化被膜を形成させ
ることを特徴とする内部冷却型超電導体の製造方法。 - （２）加熱温度は、８０〜９０℃の範囲内である特許請
求の範囲第１項記載の内部冷却型超電導体の製造方法。 - （３）加熱時間は、４〜１０時間の範囲内である特許請
求の範囲第１項または第２項記載の内部冷却型超電導体
の製造方法。 - （４）アンモニア雰囲気は、希アンモニア水溶液の加熱
により形成されたアンモニア、水蒸気および空気の混合
気体からなる特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れか１項記載の内部冷却型超電導体の製造方法。 - （５）冷却管路の空間率が３０％以上である特許請求の
範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載の内部冷却
型超電導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042350A JPS62200608A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 内部冷却型超電導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61042350A JPS62200608A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 内部冷却型超電導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200608A true JPS62200608A (ja) | 1987-09-04 |
Family
ID=12633581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61042350A Pending JPS62200608A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 内部冷却型超電導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62200608A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02152111A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-12 | Junkosha Co Ltd | 超電導ケーブル |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP61042350A patent/JPS62200608A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02152111A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-12 | Junkosha Co Ltd | 超電導ケーブル |
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