KR101343887B1 - Splicing method for superconductive wires containing mg and b - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 Mg 및 B를 포함하는 초전도 와이어의 접합방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2 개체 이상의 초전도 와이어를 초전도성의 손실을 최소화한 형태로 접합시킴으로써, 선재의 길이 연장 또는 다양한 분배 연장을 포함하는 산업적 응용을 더욱 용이하게 하는 Mg 및 B를 포함하는 초전도 와이어의 접합 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for joining superconducting wires including Mg and B, and more particularly to joining two or more superconducting wires in a form that minimizes the loss of superconductivity, thereby extending the length of the wire rod or extending the various distribution. A method of joining superconducting wires comprising Mg and B to further facilitate industrial applications.
MgB2는 1953년 일반합금으로 개발되어 사용되었으나, 39 K (-234 ℃)에서 초전도 성질을 나타낸다는 것이 2001년에 처음 발견되었다. MgB2 는 초전도 분류상 저온초전도체이며, 재료는 세라믹으로 분류된다. MgB2는 초전도 임계온도가 다른 저온 초전도체(NbTi 또는 Nb3Sn 등)보다 높아 고가인 액체헬륨을 사용하지 않고 냉동기 만으로 냉각 (cryogen-free) 하여 초전도성을 구현할 수 있다.MgB 2 was developed and used as a general alloy in 1953, but it was first discovered in 2001 that it exhibits superconductivity at 39 K (-234 ° C). MgB 2 is a low temperature superconductor due to its superconductivity classification, and the material is classified as ceramic. MgB 2 has a superconducting critical temperature higher than that of other low-temperature superconductors (NbTi or Nb 3 Sn, etc.), so that it is possible to realize superconductivity by cooling (cryogen-free) only with a freezer without using expensive liquid helium.
또한 MgB2의 공급가는 ReBCO (YBCO, GdBCO 등) 및 BSCCO 고온 초전도체에 비해 1/10 수준으로 매우 저렴하고, Mg 과 B의 두 재료만으로 고온 반응시켜 MgB2를 제조하므로 공법이 간단하며, 한번에 수 km씩 드로잉하여 와이어를 제작할 수 있고, 밀도가 2.57 g/cm3로 취급이 용이하여, 기존 저온 초전도 선재를 활발하게 대체하고 있고 향후의 응용가능성 또한 높을 것으로 기대된다.In addition, the supply price of MgB 2 is very low at 1/10 level compared to ReBCO (YBCO, GdBCO, etc.) and BSCCO high temperature superconductor, and MgB 2 is manufactured by high temperature reaction using only two materials of Mg and B. The wire can be manufactured by drawing in km, and the density is 2.57 g / cm 3 , so it is easy to handle, and it is actively replacing the existing low-temperature superconducting wire, and it is expected to have high future applicability.
한편, 일반적으로 초전도 선재의 접합은 다음과 같은 경우에 필요하다. 첫째, 코일 권선 시 선재의 길이가 짧아서 장선재로 사용하기 위하여 선재를 접합해야 하는 경우, 둘째, 초전도 선재를 권선한 코일을 서로 연결하기 위하여 초전도 마그네트 코일간의 접합이 필요한 경우, 셋째, 영구전류모드 운전을 위한 초전도 영구 전류 스위치를 병렬로 연결해야 할 때, 초전도 마그네트 코일과 초전도 영구전류 스위치간의 접합을 해야 하는 경우이다. 특히, 영구전류모드 운전이 필수적으로 요구되는 초전도 응용기기에서 초전도 선재를 연결하여 사용하기 위해서는, 연결된 초전도 선재가 마치 하나의 선재를 이용하는 것과 같이, 초전도성을 유지한 채로 연결되는 것이 필수적이다. 그래서 모든 권선이 이루어졌을 때 전류 손실이 없는 운전이 이루어져야 한다. 예를 들어, NMR(Nuclear Magnetic Resonance), MRI(Magnetic Resonance Imaging), SMES(Superconducting Magnet Energy Storage) 또는 MAGLEV(Magnetic levitation) 시스템 등과 같이, 기기 내 도선의 초전도성이 필수적인 마그네트 및 응용기기에서는 더욱 그러하다.In general, joining of superconducting wires is necessary in the following cases. First, when wires are to be joined to be used as long wires because the length of the wire is short when winding the coil. Second, when the superconducting magnet coils are required to be connected to each other to connect the coils of the superconducting wires to each other. This is the case when the superconducting permanent current switch must be connected in parallel, and the superconducting magnet coil and the superconducting permanent current switch need to be connected. In particular, in order to connect and use a superconducting wire in a superconducting application device in which permanent current mode operation is required, it is essential that the connected superconducting wire is connected while maintaining superconductivity, as if using a single wire. So when all windings have been made, there should be no current loss operation. This is especially true for magnets and applications where superconductivity of conductors in devices is essential, such as, for example, Magnetic Magnetic Resonance (NMR), Magnetic Resonance Imaging (MRI), Superconducting Magnet Energy Storage (SMES), or Magnetic levitation (MAGLEV) systems. .
초전도 선재간의 접합부위는 일반적으로 접합되지 않은 선재보다 특성이 낮으므로, 영구전류모드 운전시 임계전류는 접합부에 크게 의존한다. 따라서 초전도 선재간의 접합부위의 임계전류 특성을 향상시키는 것은 영구전류 모드형 초전도 응용기기 제작에 매우 중요하다. 종래에는 이러한 초전도체의 접합을 위해, 초전도체 물질 사이를 솔더(solder ; 50% Pb - 50% Sn)를 비롯한 상전도체 물질로 매개하여 접합시키곤 하였다. 이러한 기술은, 전류의 흐름 경로에 상기 상전도체가 반드시 포함되어야 했다는 점에서 접합 저항(수~수백 μΩ)의 발생이 수반되었다. 아울러, 이러한 상전도체 저항으로 발생한 열은 전류 흐름의 저항을 배가시킨다는 문제점이 있었다.Since the joints between superconducting wires generally have lower characteristics than those of unbonded wires, the critical current greatly depends on the joints in the permanent current mode operation. Therefore, improving the critical current characteristics of the junction between superconducting wires is very important for the fabrication of permanent current mode superconducting applications. Conventionally, in order to bond such superconductors, the superconductor materials have been connected by using a phase conductor material including solder (50% Pb-50% Sn). This technique involved the generation of junction resistance (several to several hundred μΩ) in that the phase conductor must be included in the current flow path. In addition, there is a problem that heat generated by the phase conductor resistance doubles the resistance of the current flow.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 또 다른 종래기술로서, 초전도 판재를 이용하여 제1세대 고온 초전도 선재인 BSCCO 선재를 접합하는 기술(대한민국 등록특허 제0360292호)이 개시된 바 있다. 이 기술은 최종 열처리된 다심 고온 초전도 테이프 선재를 초전도 결합이 이루어지도록 접합하는 방법에 관한 것으로서, 은 또는 은 합금 및 초전도 필라멘트로 구성되고 최종 열처리가 완료된 2 개의 다심 고온 초전도 테이프 선재를 동일한 경사각으로 깎아내고, 단심 초전도 선재를 제조하여 은 또는 은 합금을 제거한 후에 상기 다심 고온 초전도 테이프 선재의 경사면의 면적과 동일한 면적을 갖는 고온 초전도 판재로 만들어서 접합시킬 2 개의 다심 고온 초전도 테이프 선재의 양 경사면 사이에 삽입하며, 상기 접합시킬 2 개의 다심 고온 초전도 테이프 선재의 경사면이 맞닿은 부위를 일정한 소재로 감싼 후에 그 감싼 부위를 소정의 압력으로 가압하여 고정시키고, 그 접합부위를 일정 온도에서 일정시간 어닐링 등의 열처리 통하여 초전도 접합을 만드는 기술내용에 관한 것이다. 이 같은 기술은 솔더(solder) 대신 초전도 판재를 이용하여 접합함으로써, 초전도체 필라멘트의 접합 확률을 증가시켰다는 이점이 있으나, i) 접합부가 2 개로 각각 형성되어 불필요한 저항 상승을 유발할 수 있다는 점; ii) 그럼에도 불구하고 접합부의 접촉 면적이 넓지 않아 초전도성 상실을 유발할 수 있다는 점; iii) 3 개체 이상의 초전도체 접합이 불가능하다는 점; 등의 문제점을 보이며, 이러한 문제점은 연장된 초전도체의 성능상의 저하 및 응용의 한계를 발생시켜 왔다.As another conventional technology for solving the above problems, a technique for joining BSCCO wire which is the first generation high temperature superconducting wire using superconducting plate has been disclosed (Korean Patent No. 0360292). The technique relates to the joining of the final heat-treated multicore high temperature superconducting tape wires to achieve superconductivity bonding, by cutting two multicore high temperature superconducting tape wires consisting of silver or silver alloy and superconducting filaments and finished with final heat treatment at the same inclination angle. Between the two inclined surfaces of the two multicore high temperature superconducting tape wires to be joined by making a single core superconducting wire to remove the silver or silver alloy, and then forming a high temperature superconducting sheet material having the same area as that of the inclined surface of the multicore high temperature superconducting tape wire. After wrapping the inclined surface of the two multi-core high temperature superconducting tape wires to be joined with a certain material, the wrapped portion is pressed and fixed at a predetermined pressure, and the bonded portion is subjected to heat treatment such as annealing at a predetermined temperature for a predetermined time. Superconducting junction It's about making technology. This technique has the advantage of increasing the bonding probability of the superconducting filaments by joining by using a superconducting plate instead of solder, but i) two joints are formed in each can cause unnecessary resistance rise; ii) nevertheless the contact area of the junction is not large, which can lead to superconductivity loss; iii) superconductor conjugation of three or more individuals is impossible; This problem has caused the deterioration of the performance of the extended superconductor and the limitation of the application.
상기와 같은 한계점을 극복하고자 안출된 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 개선된 방법과 구성으로써, 넓은 응용폭 및 성능상의 현저한 개선을 수반하는 초전도 와이어의 접합 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention devised to overcome the above limitations is to provide a method for joining superconducting wires with a remarkable improvement in wide application width and performance as an improved method and configuration.
본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 필라멘트; 및 피복;을 포함하는 초전도 와이어 복수개체의 접합방법에 있어서,Filaments in which the atomic ratio of Mg and B included is 1: 1.8 to 2.2; In the bonding method of a plurality of superconducting wires comprising;
a) 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의 일 말단에, 필라멘트가 노출된 접합부를 형성시키는 단계;a) forming a joint having exposed filaments at one end of each of the plurality of superconducting wires;
b) 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의, 접합부가 형성된 일 말단을 결합용기 내에 고정시키는 단계;b) fixing one end of each of the plurality of superconducting wires to which the junction is formed in a coupling container;
c) 상기 결합용기 내에, 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 분말을 채우는 단계;c) filling the binding vessel with a powder having an atomic ratio of Mg and B of 1: 1.8 to 2.2;
d) 상기 결합용기를 0.01 내지 100 MPa로 가압함과 동시에 500 내지 950 ℃로 가열함으로써 상기 초전도 와이어 복수개체를 용융 접합시키는 단계;d) melt bonding the plurality of superconducting wires by pressing the bonding vessel at 0.01 to 100 MPa and heating at 500 to 950 ° C .;
e) 상기 결합용기를 열처리하여 접합된 초전도 와이어의 초전도성을 회복시키는 단계; 및e) recovering superconductivity of the superconducting wire bonded by heat-treating the bonding vessel; And
f) 상기 초전도 와이어를 서냉시키는 단계;f) slow cooling said superconducting wire;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법을 제공한다.It provides a bonding method of the superconducting wire comprising a.
본 발명의 일 실시예에 따르면,According to an embodiment of the present invention,
상기 a)단계는,The step a)
상기 초전도 와이어 복수개체 중, 한 가지 이상의 일 말단을 길이 방향에 대해 10 내지 90 °의 각으로 절단하여, 초전도 와이어의 절단면에 절단면이 함께 노출된, 원형 또는 타원형의 접합부를 형성시킬 수 있다.One or more ends of the plurality of superconducting wires may be cut at an angle of 10 to 90 ° with respect to the length direction to form a circular or elliptical joint portion in which the cut surfaces are exposed together on the cut surface of the superconducting wire.
본 발명의 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 a)단계는,The step a)
상기 초전도 와이어 복수개체 중, 한 가지 이상의 일 말단을 계단 형상으로 절단함으로써, 층계가 형성된 초전도 와이어의 절단면에 필라멘트의 절단면이 함께 노출된, 계단형의 접합부를 형성시킬 수 있다.By cutting at least one end of the plurality of superconducting wires in a staircase shape, a stepped joint portion in which a cut surface of the filament is exposed together on the cut surface of the superconducting wire on which the staircase is formed can be formed.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 a)단계는,The step a)
상기 초전도 와이어 복수개체 중, 한 가지 이상의 일 말단 피복을 식각함으로써, 피복 밖으로 필라멘트가 노출된 접합부를 형성시킬 수 있다.By etching one or more terminal coatings among the plurality of superconducting wires, a joint in which the filament is exposed out of the coating can be formed.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 결합용기는, 0.01 내지 100 MPa의 압력환경 및 500 내지 950 ℃ 온도환경에서 가소성을 나타내는 소재를 포함할 수 있다.The coupling container may include a material exhibiting plasticity in a pressure environment of 0.01 to 100 MPa and a temperature environment of 500 to 950 ° C.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 결합용기는 니켈 합금, 오스테나이트 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.The bonding container may include a nickel alloy, austenitic stainless steel, or an alloy thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 b)단계는,The step b)
초전도 와이어의 접합부에서 노출된 필라멘트가, 다른 초전도 와이어의 접합부에서 노출된 필라멘트와 이격 및 대향되거나; 교차 및 접촉되거나; 이격 및 평행하도록; 고정시킬 수 있다.The filaments exposed at the junction of the superconducting wire are spaced and opposed to the filaments exposed at the junction of the other superconducting wire; Crossed and in contact; Spaced apart and parallel; Can be fixed
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 c)단계의 분말의 입경은 0.01 내지 10 μm일 수 있다.The particle size of the powder of step c) may be 0.01 to 10 μm.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 c)단계의 분말은 Mg 및 B의 원자비가 1 : 2일 수 있다.The powder of step c) may have an atomic ratio of Mg and B of 1: 2.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 c)단계의 분말은 Mg 및 B의 혼합분말을 포함할 수 있다.The powder of step c) may include a mixed powder of Mg and B.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 c)단계의 분말은 MgB2를 포함할 수 있다.The powder of step c) may include MgB 2 .
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 c)단계는,Step c) is
채워진 분말이 유출되지 않도록 상기 결합용기를 밀봉하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.The method may further include sealing the coupling container so that the filled powder does not leak out.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 d)단계는,The step d)
결합용기가 소성변형을 일으키되, MgB2가 파손되지 않는 온도 및 압력환경에서 시행될 수 있다.The bonding vessel may be carried out in a temperature and pressure environment that causes plastic deformation but does not break MgB 2 .
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 d)단계는,The step d)
가열은 세라믹 히터, 인덕션 히터, 마이크로웨이브 히터, 또는 UV 히터를 통해서 이루어지고,Heating is done via ceramic heaters, induction heaters, microwave heaters, or UV heaters,
가압은 상기 용기가 소성변형을 일으키되, 취성 고체상의 MgB2가 파손되지 않는 범위에서 이루어질 수 있다.Pressurization may occur in a range in which the container causes plastic deformation, but does not break MgB 2 in a brittle solid phase.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 e)단계는,The step e)
500 내지 700 ℃로 20 내지 3000 분 동안 이루어질 수 있다.It may be made for 20 to 3000 minutes at 500 to 700 ℃.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 f)단계는,Step f),
상기 초전도 와이어를 5 내지 50 ℃/hr 로 서냉시키는 단계일 수 있다.The superconducting wire may be a step of slowly cooling to 5 to 50 ℃ / hr.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
상기 d)단계, e)단계 또는 f)단계는,Step d), e) or f),
진공 또는 Ar 분위기에서 이루어질 수 있다.It can be done in a vacuum or Ar atmosphere.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 복수개체의 초전도 와이어를 접합 저항이 거의 없는 형태로 접합하는 것이 가능하고, 이로써 접합된 초전도 와이어는 그 응용의 폭이 넓다.As described above, according to the present invention, it is possible to join a plurality of superconducting wires in a form with little bonding resistance, whereby the bonded superconducting wires have a wide range of applications.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 통해 접합된 초전도 와이어의 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 초전도 와이어들의 예시적 이미지들이다.
도 3은 피복을 식각한 후, 멀티 필라멘트를 노출시킨 상태의 초전도 와이어의 예시적 이미지이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 MgB2 분말의 입경 분포 데이터이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 결합용기에 삽입되기 전, 접합부가 형성된 형태를 갖는 초전도 와이어의 예시적 개념도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 가압 및 가열 단계를 나타내는 예시적 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 가압 및 가열 단계를 나타내는 예시적 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예를 통해 접합된 초전도 와이어의 초전도성 테스트 결과 그래프이다.1 is a photograph of a superconducting wire bonded through an embodiment of the present invention.
2 is exemplary images of superconducting wires to which an embodiment of the present invention may be applied.
3 is an exemplary image of a superconducting wire with the multifilament exposed after etching the sheath.
4 is MgB 2 applied to an embodiment of the present invention. The particle size distribution data of the powder.
5 is an exemplary conceptual diagram of a superconducting wire having a form in which a joint is formed before being inserted into the coupling container according to one embodiment of the present invention.
6 is an exemplary conceptual diagram illustrating a pressurizing and heating step in an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary conceptual diagram illustrating a pressurizing and heating step according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph of the superconductivity test results of the superconducting wire bonded through an embodiment of the present invention.
본 발명은, 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 필라멘트; 및 피복;을 포함하는 초전도 와이어 복수개체의 접합방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따라 접합된 초전도 와이어는 접합 부위의 저항이 매우 낮아 초전도성 선재 연장 또는 응용에 매우 유용하다.The present invention, the atomic ratio of Mg and B contained 1: 1: 1.8 to 2.2 filament; The present invention relates to a method for joining a plurality of superconducting wires, including a sheath. The superconducting wires bonded according to the present invention have a very low resistance at the joining site, and are very useful for extending or applying a superconducting wire.
본 발명에 따른 초전도 와이어의 접합 방법은,Superconducting wire bonding method according to the invention,
a) 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의 일 말단에, 필라멘트가 노출된 접합부를 형성시키는 단계;a) forming a joint having exposed filaments at one end of each of the plurality of superconducting wires;
b) 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의, 접합부가 형성된 일 말단을 결합용기 내에 고정시키는 단계;b) fixing one end of each of the plurality of superconducting wires to which the junction is formed in a coupling container;
c) 상기 결합용기 내에, 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 분말을 채우는 단계;c) filling the binding vessel with a powder having an atomic ratio of Mg and B of 1: 1.8 to 2.2;
d) 상기 결합용기를 0.01 내지 100 MPa로 가압함과 동시에 500 내지 950 ℃로 가열함으로써 상기 초전도 와이어 복수개체를 용융 접합시키는 단계;d) melt bonding the plurality of superconducting wires by pressing the bonding vessel at 0.01 to 100 MPa and heating at 500 to 950 ° C .;
e) 상기 결합용기를 열처리하여 접합된 초전도 와이어의 초전도성을 회복시키는 단계; 및e) recovering superconductivity of the superconducting wire bonded by heat-treating the bonding vessel; And
f) 상기 초전도 와이어를 서냉시키는 단계;f) slow cooling said superconducting wire;
를 포함한다..
이하, 실시예 및 도면을 들어 본 발명에 따른 초전도 와이어의 접합 방법을 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of joining a superconducting wire according to the present invention will be described in more detail with reference to Examples and drawings.
먼저 상기 a)단계로서, 접합을 목적한 초전도 와이어 복수개체의 각각에 접합부를 형성시킨다. 상기 접합부는 와이어에 내재된 초전도체 필라멘트, 더욱 구체적으로는 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 필라멘트가 외부로 노출된 영역으로서, 절단, 혹은 식각 및 다듬는 과정을 포함하는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 상기 접합부는 피복만이 벗겨진 상태로 필라멘트의 일정 길이가 외부로 노출된 형태로 구현될 수도 있고, 피복과 필라멘트가 한꺼번에 절단되어 피복의 절단면과 함께 필라멘트의 절단면이 노출된 형태로 구현될 수도 있다. 즉, 필라멘트의 일정 부분이 외부로 노출된 형태라면 상기 접합부의 요건을 만족시킨다고 할 것이다. 도 5에는 이렇게 형성된 접합부의 예시들이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 예컨대 상기 초전도 와이어의 일 말단을 길이 방향에 대해 직각으로 절단하여, 초전도 와이어의 절단면에 MgB2 필라멘트의 절단면이 함께 노출된 원형의 접합부를 형성시킬 수 있다(도 5, Type I). 또 다른 예로서, 초전도 와이어 복수개체 각각의 일 말단을 길이 방향에 대해 10 ° 이상 90 ° 미만의 각으로 절단하여, 초전도 와이어의 절단면에 필라멘트의 절단면이 함께 노출된, 타원형의 접합부를 형성시킬 수 있다(도 5, Type II). 또한, 초전도 와이어 복수개체 각각의 일 말단을 계단 형상으로 절단함으로써, 층계가 형성된 초전도 와이어의 절단면에 필라멘트의 절단면이 함께 노출된, 계단형의 접합부를 형성할 수도 있다(도 5, Type III). 그러나 가장 바람직한 접합부의 형성 방법으로서, 초전도 와이어 복수개체 각각의 일 말단 피복을 식각함으로써, 피복 밖으로 MgB2 혹은 고형화된 Mg + B 분말 필라멘트가 노출된 접합부를 형성(도 5 Type IV 및 도 3)시킬 수 있다. 이러한 경우, 뒤이어질 단계에서 복수개체의 초전도 와이어 접합부로부터 노출된 필라멘트가 서로 교차 및 접촉되도록 설정하는 것이 가능한데, 이로써 필라멘트의 접촉면이 더욱 넓어지고 와이어 자체의 초전도성 이용률을 높일 수 있다는 점에서 바람직하다고 할 만 하다.First, as the step a), a junction part is formed in each of a plurality of superconducting wires for joining purposes. The junction part is a region in which the superconducting filaments inherent in the wire, more specifically, the filaments having an atomic ratio of Mg and B included in the ratio of 1: 1.8 to 2.2 are exposed to the outside, and may be cut or etched and polished in various ways. Can be formed. The joint portion may be implemented in a form in which a predetermined length of the filament is exposed to the outside in a state where only the coating is peeled off, or the coating and the filament are cut at the same time so that the cutting surface of the filament is exposed together with the cutting surface of the coating. That is, if a portion of the filament is exposed to the outside form will meet the requirements of the joint. 5 shows examples of the junction thus formed. As shown, for example, one end of the superconducting wire may be cut at right angles to the longitudinal direction to form a circular junction in which the cutting surface of the MgB 2 filament is exposed together on the cutting surface of the superconducting wire (FIG. 5, Type I ). As another example, one end of each of the plurality of superconducting wires may be cut at an angle of 10 ° or more and less than 90 ° with respect to the longitudinal direction to form an elliptical joint in which the cut surface of the filament is exposed together on the cut surface of the superconducting wire. (FIG. 5, Type II). Further, by cutting one end of each of the plurality of superconducting wires in a staircase shape, a stepped joint may be formed in which the cut surface of the filament is exposed together on the cut surface of the superconducting wire on which the staircase is formed (FIG. 5, Type III). However, as the most preferable method of forming the joint, one end coating of each of the plurality of superconducting wires is etched to form a joint in which MgB 2 or a solidified Mg + B powder filament is exposed out of the coating (Fig. 5 Type IV and Fig. 3). Can be. In this case, it is possible to set the filaments exposed from the plurality of superconducting wire joints to intersect and contact each other in a subsequent step, which is preferable in that the contact surface of the filament can be wider and the superconductivity utilization of the wire itself can be increased. It is worth it.
다음 b)단계로서, 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의, a)단계에서 접합부가 형성된, 일 말단을 결합용기 내에 고정시킨다. 상기 결합용기란 뒤이어질 단계에서 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 분말을 채운 뒤 가열 및 가압처리를 포함하는 용융 공정을 견딜 수 있을만한 것으로서, 상기 초전도성 분말을 초과하는 용융점을 갖되, 가열 및 가압을 통해 가소성을 나타냄으로써 분말을 밀착시킬 수 있도록, 바람직하게는 내열성 및 내부식성을 나타내는 니켈 합금, 오스테나이트 스테인레스 스틸 또는 이들의 합금 소재의 용기일 수 있다. 아울러 상기 결합용기는 다양한 형태의 접합부를 완전히 포함하고도 여유 공간을 가질 수 있는 가진 튜브 캡슐을 비롯한 또는 다양한 형태의 용기일 수 있다. 본 발명은 이들 결합용기의 재질 또는 형태에 의해 한정되지 아니하며, 전술된 특성 및 목적을 만족시키는 소재 또는 형태라면 제한없이 선택되어 이용될 수 있다. 예컨대, 일면에 2 개구, 또는 3 개구 가 형성된 직육면체 형상의 Fe, Ni 및 Co의 합금 용기 또한 상기 결합용기로써 선택되어 본 발명을 구현하는데 이용될 수 있고, 이러한 구현 예는 상기 직육면체 형상의 일면을 통해 연결된 2 개체 또는 3 개체의 초전도 와이어가 초전도성 접합됨을 목적한 경우라고 할 것이다. 도 1, 도 6, 및 도 7에는 결합용기가 예시적으로 포함되어 있다(도 1 중의 결합용기: Tube, 도 6 및 도 7 중의 결합용기: Ni-base/SS/Fe box). 따라서, 본 발명에 따른 방법으로 접합되는 초전도 와이어는 2 개체 이상일 수 있고, 3 개체 또는 그 이상의 와이어를 자유로운 방향으로 접합시킬 수 있어 Y 형 초전도 케이블, 3 상 3 선식 초전도 송전 케이블 등 다양한 장치로의 응용도 가능하다. 아울러 상기 결합용기 내에 삽입되는 초전도 와이어들은, 서로 이격 및 대향되거나; 서로 교차 및 접촉되거나; 서로 이격 및 평행하도록; 고정될 수 있으며, 본 발명은 이러한 결합용기 내에서의 초전도 와이어, 필라멘트 또는 접합부의 배치 형상에 의해 제한되지는 않는다.Next, as a step b), one end of each of the plurality of superconducting wires, the junction is formed in step a) is fixed in the coupling vessel. The bonding vessel is a substance capable of withstanding a melting process including heating and pressurizing after filling a powder having an atomic ratio of 1: 1.8 to 2.2 of Mg and B included in a subsequent step, and melting point exceeding the superconducting powder. It may be a container of nickel alloy, austenitic stainless steel or alloy material thereof, which preferably exhibits heat resistance and corrosion resistance so that the powder may be adhered by heating and pressing. In addition, the coupling container may be a container including a variety of forms, including a tube capsule having a free space even completely including a variety of joints. The present invention is not limited to the materials or shapes of these coupling containers, and any material or shape satisfying the above-described characteristics and objects can be selected and used without limitation. For example, an alloy container of Fe, Ni, and Co having a rectangular shape having two openings or three openings formed on one surface thereof may also be selected as the coupling container and used to implement the present invention. It would be a case where two or three superconducting wires connected through a superconducting wire are connected. 1, 6, and 7 includes a coupling container as an example (coupling container in FIG. 1: Tube, coupling container in FIGS. 6 and 7: Ni-base / SS / Fe box). Accordingly, the superconducting wires joined by the method according to the present invention may be two or more, and three or more wires may be joined in a free direction to various devices such as Y-type superconducting cables, three-phase three-wire superconducting transmission cables, and the like. Application is also possible. In addition, the superconducting wires inserted into the coupling vessel are spaced and opposed to each other; Intersecting and contacting each other; Spaced apart and parallel to each other; It can be fixed and the present invention is not limited by the arrangement of the superconducting wires, filaments or joints in such coupling vessels.
다음으로, c)단계로서 접합부가 내재된 결합용기 내에 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 초전도 소재 분말을 채운다. 상기 초전도 소재 분말은, 이후의 공정에서 가열 및 가압됨으로써 용융 및 소결되어 초전도성 접합 매개체로 이용되는 것으로서, 바람직하게는 원자비 Mg : B = 1 : 1.8 내지 2.2 비율의 혼합분말, 특히 Mg 및 B의 혼합물 또는 MgB2의 분말일 수 있다. 상기 분말의 입경은 뒤이어질 단계에서의 소결성 및 밀착성을 증가시키기 위하여 0.01 내지 10 μm인 것이 바람직하다. 추가적으로, 분말을 채운 후 분말이 유출되지 않도록 초전도 와이어가 삽입되는 부위를 제외한 결합용기의 빈틈을 봉단 마개 또는 세라믹 접착제로 밀봉할 수도 있다.Next, as step c), the superconducting material powder having an atomic ratio of 1: 1.8 to 2.2 of Mg and B contained in the bonding container in which the junction part is embedded is filled. The superconducting material powder is melted and sintered by being heated and pressurized in a subsequent process to be used as a superconducting bonding medium, and preferably a mixed powder having an atomic ratio of Mg: B = 1: 1 to 1.8 to 2.2, particularly Mg and B. Mixture or powder of MgB 2 . The particle diameter of the powder is preferably 0.01 to 10 μm in order to increase the sinterability and adhesion in the subsequent step. Additionally, superconducting the powder to prevent it from spilling It is also possible to seal the gap of the coupling vessel except for the place where the wire is inserted with a sealing cap or a ceramic adhesive.
초전도 와이어의 필라멘트 및 결합용기 내 분말에 포함될 수 있는 MgB2는 녹는점이 약 830 ℃로 높은 편이고, 고온에서 쉽게 분해되어 초전도성을 상실하는데, 이를 극복하기 위한 용융 및 소결 조건에 대한 설명은 해당 단계인 d)단계의 부분에서 후술하기로 한다.MgB 2 , which may be included in the filament of the superconducting wire and the powder in the bonding vessel, has a high melting point of about 830 ° C., and is easily decomposed at high temperature, thereby losing superconductivity. It will be described later in the part of step d).
다음 단계인 d)단계로서, 상기 결합용기를 가압 및 가열함으로써 내재된 초전도 소재(필라멘트 및 분말)를 용융 접합시킨다. MgB2의 녹는점은 약 830 ℃ 이고 온도가 높아질수록 산소 또는 물과 쉽게 반응하고, 자체적으로도 분해되어 하기와 같은 반응을 일으키면서 초전도성을 상실한다.As a next step, d), the inherent superconducting material (filament and powder) is melt-bonded by pressurizing and heating the bonding vessel. The melting point of MgB 2 is about 830 ° C., and the higher the temperature, the more easily reacts with oxygen or water, and also decomposes itself, causing loss of superconductivity.
2MgB2 → MgB4 + Mg2MgB 2 → MgB 4 + Mg
MgB4는 대기압에서는 1545 ℃, 1 Torr에서는 912 ℃, 1mTorr에서는 603 ℃ 에서 형성된다. 또한 결합용기에 채워진 분말로서 Mg 및 B의 혼합 분말을 사용한 경우, Mg 의 용융점은 약 650 ℃, B의 용융점은 약 2,300 ℃ 이고, 접합은 두 물질의 완전 용융 및 응고과정이 아닌 소결 공정이 될 것이므로 가압력은 0.01 내지 100 MPa, 가열은 500 내지 950 ℃로 이루어지는 것이 에너지의 효율상, 그리고 MgB2의 파손 가능성을 고려하였을 때 가장 바람직하다. 전술한 바와 같이, 상기 초전도성 분말을 초과하는 용융점을 갖되, 가열 및 가압을 통해 가소성을 나타냄으로써 분말을 밀착시킬 수 있는 소재를 포함하는 결합용기의 특성이 이러한 공정을 가능하게 한다. 또한, 산소와의 반응을 막기 위하여 d)단계는 진공 또는 Ar 분위기에서 실시되는 것이 바람직하다. 이러한 공정 중, 가압은 통상적인 압력 표기 압착기를 이용하여 수행될 수 있으며, 가열 역시 통상적인 세라믹 히터, 인덕션 히터, 마이크로웨이브 히터, UV 히터 또는 기타 열원을 통해 수행될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 초전도 와이어의 접합 방법 중 상기 d) 단계는, 조건 i) 0.01 내지 100 MPa의 압력, 및 ii) 500 내지 950 ℃의 온도를 설정하여 수행할 수 있는 것이면 그 구현의 장치 및 방법은 제한없이 선택되어 이용될 수 있다.MgB 4 is formed at 1545 ° C. at atmospheric pressure, 912 ° C. at 1 Torr, and 603 ° C. at 1 mTorr. In addition, when a mixed powder of Mg and B is used as the powder filled in the bonding vessel, the melting point of Mg is about 650 ° C, the melting point of B is about 2,300 ° C, and the bonding is a sintering process, not a complete melting and solidification process of the two materials. Since the pressing force is in the range of 0.01 to 100 MPa and the heating is in the range of 500 to 950 ° C., it is most preferable in view of energy efficiency and the possibility of breakage of MgB 2 . As described above, the nature of the bonding vessel comprising a material having a melting point exceeding the superconducting powder but capable of adhering the powder by exhibiting plasticity through heating and pressurization enables this process. In addition, in order to prevent the reaction with oxygen, step d) is preferably performed in a vacuum or Ar atmosphere. During this process, pressurization can be carried out using conventional pressure marking presses, and heating can also be carried out via conventional ceramic heaters, induction heaters, microwave heaters, UV heaters or other heat sources. That is, the step d) of the superconducting wire bonding method according to the present invention can be performed by setting conditions i) a pressure of 0.01 to 100 MPa, and ii) a temperature of 500 to 950 ° C., and The method can be selected and used without limitation.
다음으로, e)단계는 상기 용융되어 접합된 결합용기 중 초전도 소재의 떨어진 초전도성을 회복시키는 단계로서, 500 내지 700 ℃로 20 내지 3000 분 동안 열처리하는 것을 특징으로 하되, 전술한 MgB4 생성반응 방지를 위하여 상기 d)단계와 마찬가지로 진공 또는 Ar 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, d)단계를 거쳤다 하더라도 상기 MgB2 분말과 Mg 및 B의 혼합분말의 물성이 다르고, 이로써 초전도성 회복에 지장을 초래할 수도 있으므로, 더욱 용이하게 초전도성을 회복시키기 위해서, c)단계에서의 분말이 MgB2 분말이었을 경우에는 500 내지 700 ℃로 20 내지 1200 분 동안 열처리하고, c)단계에서의 분말이 Mg 및 B의 혼합분말이었을 경우에는 500 내지 700 ℃로 1200 내지 3000 분 동안 열처리할 수도 있다.Next, step e) is a step of restoring the superconductivity of the superconducting material in the molten and bonded bonding vessel, characterized in that the heat treatment for 20 to 3000 minutes at 500 to 700 ℃, preventing the MgB 4 production reaction described above For the same process as in step d) is preferably carried out in a vacuum or Ar atmosphere. More preferably, even if the step d) is different, the physical properties of the mixed powder of MgB 2 powder and Mg and B may be different, thereby causing a problem in the recovery of superconductivity, and in order to more easily recover the superconductivity in step c). If the powder of MgB 2 powder was heat-treated for 20 to 1200 minutes at 500 to 700 ℃, if the powder in step c) is a mixed powder of Mg and B heat treatment at 500 to 700 ℃ 1200 to 3000 minutes It may be.
이어지는 단계로서, f)단계는 접합된 와이어를 점진적으로 냉각시키는 단계로, 급격한 냉각은 MgB2의 결정화를 유도하여 초전도성 또는 소재간 접촉 면적을 떨어뜨릴 수 있으므로 5 내지 50 ℃/hr의 속도로 서냉시키는 것이 바람직하다. 상기 d)및 e)단계와 마찬가지로, MgB4 생성반응 방지를 위하여 진공 또는 Ar 분위기에서 수행되는 것이 바람직하다.As a subsequent step, step f) is a step of gradually cooling the bonded wires, and the rapid cooling may induce crystallization of MgB 2 , thereby lowering the superconductivity or inter-material contact area, and thus slow cooling at a rate of 5 to 50 ° C./hr. It is preferable to make it. Like the above steps d) and e), it is preferable to carry out in a vacuum or Ar atmosphere to prevent the MgB 4 formation reaction.
이하, 바람직한 실시예, 시험예 및 도면을 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples, test examples and drawings.
실시예Example : 초전도 Superconductivity 와이어wire 2 개체의 수평 접합 Horizontal joint of 2 objects
MgB2 초전도 와이어는 미국 Hypertech 社의 18+1 멀티 필라멘트, 반응 후 와이어 (reacted wire) 제품(도 2, 우측)으로 와이어 2 개체의 말단을, 피복만을 식각한 후 노출된 필라멘트(도 3)로 접합부를 형성시켰다. 피복의 식각 방법은 다음과 같다:MgB 2 The superconducting wire is a 18 + 1 multifilament manufactured by Hypertech, USA (reacted wire) (Fig. 2, right), and the end of the
필라멘트를 감싸고 있는 Cu, CuNi(Monel)를 상온에서 질산(HNO3)으로 15~20 mm 정도까지 1 내지 2 시간 동안 부식시킨다. 이 때, MgB2 (혹은 Mg + B)는 Nb로 피복되어 있어서 질산에 직접적으로는 닿지 않는다. 필라멘트에 피복된 Nb를 약 5 mm정도 잘 다듬어 MgB2 (혹은 Mg + B) 필라멘트만을 노출시킨다.Cu and CuNi (Monel) surrounding the filaments are corroded with nitric acid (HNO 3 ) for 15 to 20 mm at room temperature for 1 to 2 hours. At this time, MgB 2 (or Mg + B) is coated with Nb and does not directly contact nitric acid. The Nb coated on the filament is trimmed to about 5 mm to expose only the MgB 2 (or Mg + B) filaments.
다음으로, 상기 접합부에 노출된 MgB2 필라멘트를 상호 교차시키고(도 5 Type IV), 이렇게 엮인 접합부를 오스테나이트 스테인레스 스틸 소재의 원통형 튜브 캡슐(결합용기) 내에 고정시켰다(도 1). 이후 이렇게 형성된 결합용기에 반응 전 (un-reacted) Mg + B 분말을 채우고(이 때 사용된 Mg 및 B 분말의 입경 분포는 도 4의 데이터와 같다), 압착기에 넣은 후 Ar 분위기 하에서 가압하는 동시에, 온도 표기 세라믹 히터를 이용하여 75 MPa, 700 ℃ 의 환경에서 5 분간 용융 접합시켰다. 다음으로, 650 ℃에서 30 분간 열처리하여 초전도성 회복 공정을 거친 뒤, 접합된 초전도 와이어를 30 ℃/hr의 속도로 실온까지 서냉시켰다.
Next, MgB 2 exposed to the junction The filaments were intersected with each other (FIG. 5 Type IV) and the woven joints were fixed in a cylindrical tube capsule (bonding vessel) made of austenitic stainless steel (FIG. 1). Thereafter, the thus formed binding container was filled with un-reacted Mg + B powder (the particle size distribution of Mg and B powder used in this case is the same as that of the data in FIG. 4), and the resultant was pressurized under Ar atmosphere after being put into the press. 5 minutes was melt-bonded in 75 Mpa, 700 degreeC environment using the temperature notation ceramic heater. Next, after heat treatment at 650 ° C. for 30 minutes to undergo a superconductivity recovery process, the joined superconducting wire was slowly cooled to room temperature at a rate of 30 ° C./hr.
시험예Test Example : : 접합된Bonded 초전도 Superconductivity 와이어의Of wire 초전도성 테스트 Superconductivity testing
도 8은 상기 실시예에 따라 접합된 초전도성 와이어에 대해 4단자 법을 이용하여 액체헬륨(온도 4 K) 에서 초전도성 시험한 결과이다. 도시된 바와 같이, 임계전류가 약 128 A 로 매우 우수한 결과를 보였다.FIG. 8 shows the results of the superconductivity test on liquid helium (temperature 4 K) using the 4-terminal method for the superconducting wire bonded according to the embodiment. As shown, the critical current was about 128 A, which was very good.
상기 실시예 및 시험예는 초전도 와이어 2 개체에 대한 일부 예시로서, 본 발명에 따르면 3 개체 이상의 초전도 와이어를 일 점에서 서로 다른 방향으로 접합하여 Y 자형 초전도성 와이어 접합체 등의 장치를 구현하는 것 역시 가능하며, 본 발명에 따르면 초전도 와이어의 길이 연장이 용이할 뿐만 아니라 이로써 접합된 와이어는 초전도성 유지율이 높고 응용의 폭 역시 매우 넓다.
The above examples and test examples are some examples of the
Claims (17)
a) 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의 일 말단에, 필라멘트가 노출된 접합부를 형성시키는 단계;
b) 상기 초전도 와이어 복수개체 각각의, 접합부가 형성된 일 말단을 결합용기 내에 고정시키는 단계;
c) 상기 결합용기 내에, 포함된 Mg 및 B의 원자비가 1 : 1.8 내지 2.2인 분말을 채우는 단계;
d) 상기 결합용기를 0.01 내지 100 MPa로 가압함과 동시에 500 내지 950 ℃로 가열함으로써 상기 초전도 와이어 복수개체를 용융 접합시키는 단계;
e) 상기 결합용기를 열처리하여 접합된 초전도 와이어의 초전도성을 회복시키는 단계; 및
f) 상기 초전도 와이어를 서냉시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.Filaments in which the atomic ratio of Mg and B included is 1: 1.8 to 2.2; In the bonding method of a plurality of superconducting wires comprising;
a) forming a joint having exposed filaments at one end of each of the plurality of superconducting wires;
b) fixing one end of each of the plurality of superconducting wires to which the junction is formed in a coupling container;
c) filling the binding vessel with a powder having an atomic ratio of Mg and B of 1: 1.8 to 2.2;
d) melt bonding the plurality of superconducting wires by pressing the bonding vessel at 0.01 to 100 MPa and heating at 500 to 950 ° C .;
e) recovering superconductivity of the superconducting wire bonded by heat-treating the bonding vessel; And
f) slow cooling said superconducting wire;
Superconducting wire bonding method comprising a.
상기 a)단계는,
상기 초전도 와이어 복수개체 중, 한 가지 이상의 일 말단을 길이 방향에 대해 10 내지 90 °의 각으로 절단하여, 초전도 와이어의 절단면에 절단면이 함께 노출된, 원형 또는 타원형의 접합부를 형성시키는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
Step a) is
Among the plurality of superconducting wires, at least one end thereof is cut at an angle of 10 to 90 ° with respect to the longitudinal direction, thereby forming a circular or elliptical joint portion in which the cut surfaces are exposed together on the cut surface of the superconducting wire. Joining method of superconducting wire.
상기 a)단계는,
상기 초전도 와이어 복수개체 중, 한 가지 이상의 일 말단을 계단 형상으로 절단함으로써, 층계가 형성된 초전도 와이어의 절단면에 필라멘트의 절단면이 함께 노출된, 계단형의 접합부를 형성시키는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
Step a) is
By cutting one or more of the ends of the plurality of superconducting wires in a step shape, joining of the superconducting wires to form a stepped joint in which the cut surfaces of the filaments are exposed together on the cut surfaces of the superconducting wires on which the staircase is formed. Way.
상기 a)단계는,
상기 초전도 와이어 복수개체 중, 한 가지 이상의 일 말단 피복을 식각함으로써, 피복 밖으로 필라멘트가 노출된 접합부를 형성시키는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
Step a) is
A method of joining a superconducting wire, characterized in that the joining portion in which the filament is exposed out of the covering is formed by etching one or more end coverings among the plurality of superconducting wires.
상기 결합용기는, 0.01 내지 100 MPa의 압력환경 및 500 내지 950 ℃ 온도환경에서 가소성을 나타내는 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
The bonding vessel is a superconducting wire bonding method comprising a material exhibiting plasticity in a pressure environment of 0.01 to 100 MPa and 500 to 950 ℃ temperature environment.
상기 결합용기는 니켈 합금, 오스테나이트 스테인리스 스틸 또는 이들의 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
The bonding container is a joining method of the superconducting wire, characterized in that the nickel alloy, austenitic stainless steel or an alloy thereof.
상기 b)단계는,
초전도 와이어의 접합부에서 노출된 필라멘트가, 다른 초전도 와이어의 접합부에서 노출된 필라멘트와 이격 및 대향되거나; 교차 및 접촉되거나; 이격 및 평행하도록; 고정시키는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
The step b)
The filaments exposed at the junction of the superconducting wire are spaced and opposed to the filaments exposed at the junction of the other superconducting wire; Crossed and in contact; Spaced apart and parallel; Superconducting wire bonding method characterized in that the fixing.
상기 c)단계의 분말의 입경은 0.01 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
Joining method of the superconducting wire, characterized in that the particle size of the powder of step c) is 0.01 to 10 μm.
상기 c)단계의 분말은 Mg 및 B의 원자비가 1 : 2인 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
The powder of step c) is the bonding method of the superconducting wire, characterized in that the atomic ratio of Mg and B of 1: 2.
상기 c)단계의 분말은 Mg 및 B의 혼합분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
The powder of step c) is a bonding method of the superconducting wire, characterized in that it comprises a mixed powder of Mg and B.
상기 c)단계의 분말은 MgB2를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
Joining method of the superconducting wire, characterized in that the powder of step c) comprises MgB 2 .
상기 c)단계는,
채워진 분말이 유출되지 않도록 상기 결합용기를 밀봉하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
The step c)
Bonding of the superconducting wire, characterized in that it further comprises the step of sealing the bonding container so that the powder filled out.
상기 d)단계는,
결합용기가 소성변형을 일으키되, MgB2가 파손되지 않는 온도 및 압력환경에서 시행되는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
In step d),
Bonding method of superconducting wire, characterized in that the container is carried out in a temperature and pressure environment that causes plastic deformation, MgB 2 does not break.
상기 d)단계는,
가열은 세라믹 히터, 인덕션 히터, 마이크로웨이브 히터, 또는 UV 히터를 통해서 이루어지고,
가압은 상기 용기가 소성변형을 일으키되, 취성 고체상의 MgB2가 파손되지 않는 범위에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
In step d),
Heating is done via ceramic heaters, induction heaters, microwave heaters, or UV heaters,
Pressurization is a method of joining a superconducting wire, characterized in that the container causes plastic deformation, but the brittle solid phase MgB 2 does not break.
상기 e)단계는,
500 내지 700 ℃로 20 내지 3000 분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합방법.The method of claim 1,
In step e),
Joining method of superconducting wire, characterized in that made for 20 to 3000 minutes at 500 to 700 ℃.
상기 f)단계는,
상기 초전도 와이어를 5 내지 50 ℃/hr 로 서냉시키는 단계인 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합 방법.The method of claim 1,
In step f),
Bonding of the superconducting wire, characterized in that the step of slow cooling the superconducting wire at 5 to 50 ℃ / hr.
상기 d)단계, e)단계 또는 f)단계는,
진공 또는 Ar 분위기에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 와이어의 접합 방법.The method of claim 1,
Step d), e) or f),
A superconducting wire bonding method, comprising a vacuum or Ar atmosphere.
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|---|---|---|---|
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