KR101981664B1 - 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재 - Google Patents

초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 최적의 초전도 및 기계적 특성을 확보할 수 있도록 하며, 특히, 높은 임계전류밀도(Jc)를 확보할 수 있도록 한 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재에 관한 것으로서, Nb3Sn 초전도 선재를 제조하기 위한 초전도 선재용 전구체에 있어서, 제1 Cu 튜브, 상기 제1 Cu 튜브 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈을 포함하여 구성되며, 상기 다심 모듈은 제1 Cu 파이프의 내부에 Nb 또는 Nb 합금을 포함하여 이루어지는 복수의 제1 Nb기 단심재를 포함하여 구성되며, 상기 제1 Nb기 단심재는 Nb으로 이루어진 제1 Nb기 심재와, 상기 제1 Nb기 심재 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재{Superconducting wire}
본 발명은 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 최적 구조의 구현을 통해 초전도체의 함량을 늘려 임계전류밀도(Jc)의 향상을 도모할 수 있도록 한 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재에 관한 것이다.
초전도 현상의 발견 이후 제2종 초전도체의 발견으로 합금과 화합물들의 초전도성에 대한 연구가 끊임없이 진행되었으며, 그 결과의 하나로 Nb3Sn, NbTi 등을 이용한 초전도 선재의 기술개발에 큰 진전을 이루게 되었다.
Nb3Sn 초전도 선재는 실용적인 초전도 선재로서 가장 먼저 개발되었으나, 많이 사용되는 NbTi에 비해 상대적으로 가공성이 떨어지고 가격이 비싸며 취성 등의 기계적 특성으로 인해 마그넷을 제작하는 데 많은 어려움이 있어 NbTi 선재보다 늦게 상용화되었다.
그러나 Nb3Sn 초전도 선재는 기존의 NbTi의 한계치를 초월하는 우수한 초전도 특성으로 인해 NbTi을 대체하여 고자장용 초전도 선재의 재료로 인식되고 있다.
이러한 Nb3Sn 초전도 선재의 일례로, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-071607호(2007.9.27.공고)는 Nb 또는 Nb 합금으로 제조된 파이프 부재 내주에 Sn을 함유하는 코어 물질을 삽입한 전구체로 제조되는 Nb3Sn 초전도 선재이다.
그런데 이와 같은 종래기술에도 불구하고 현재 초전도 선재 시장은 고자장 마그넷의 수요와 같이 임계전류 특성이 더욱 향상된 초전도 선재에 대한 요구가 증대되고 있는 실정이며, 이러한 실정에서 상기 종래기술과 같은 기술들은 현 시장의 요구에 부합하는 데는 부족한 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-071607호(2007.9.27.공고)
상기한 바와 같은 실정과 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명은 기존에 Nb 심재 혹은 NbTi 심재를 사용하는 방식과 달리 Nb 심재에 NbTi 파이프를 결합한 형태를 적용하여 NbTi 파이프 두께 조절을 통해 Ti함량 및 확산 거리의 조정을 가능하게 하는 구조이며, 이러한 구조를 사용하여 초전도 선재 내에서 SnTi 합금에 의한 Ti 확산이 잘 이뤄지지 않는 영역에 Ti를 첨가하는데 주요한 방법으로 이를 통해 초전도 특성을 향상시키는 것이 가능하며, 특히, 높은 임계전류밀도(Jc)를 확보할 수 있도록 한 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 초전도 선재용 전구체는.
Nb3Sn 초전도 선재를 제조하기 위한 초전도 선재용 전구체에 있어서,
제1 Cu 튜브,
상기 제1 Cu 튜브 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈을 포함하여 구성되며,
상기 다심 모듈은 제1 Cu 파이프의 내부에 Nb 또는 Nb 합금을 포함하여 이루어지는 복수의 제1 Nb기 단심재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 Nb기 단심재는,
Nb으로 이루어진 제1 Nb기 심재 및
상기 제1 Nb기 심재 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 Nb기 심재와 제1 Cu 파이프 사이에는 Nb으로 이루어지는 Nb층이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다심 모듈은,
상기 복수의 제1 Nb기 단심재가 중앙에 배치되고,
중앙에 배치된 상기 제1 Nb기 단심재를 감싸고 외측에 배치되는 복수의 제2 Nb기 단심재,
상기 제2 Nb기 단심재 외측에 배치되는 복수의 Cu 스페이서 및
상기 제1 Nb기 단심재, 제2 Nb기 단심재, Cu 스페이서를 수용하는 제2 Cu 튜브를 더 포함하여 구성되며,
상기 제2 Nb기 단심재는,
제2 Cu 파이프 및
상기 제2 Cu 파이프 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 Cu 튜브 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈 사이에 충진되는 복수의 SnTi 단심 모듈을 더 포함하여 구성되며,
상기 SnTi 단심 모듈은,
제3 Cu 튜브 및
상기 제3 Cu 튜브 내부에 위치하는 SnTi 합금 코어로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈 및 SnTi 단심 모듈과 상기 제1 Cu 튜브 사이에 설치되는 확산방지층을 더 포함하여 구성되며,
상기 확산방지층은 Ta 또는 Nb로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈 및 SnTi 단심 모듈과 상기 확산방지층 사이의 공간부에 설치되는 복수의 SnTi 합금 스페이서를 더 포함하여 구성되되,
상기 SnTi 합금 스페이서는,
제4 Cu 튜브 및
상기 제4 Cu 튜브 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다심 모듈은,
SnTi 합금으로 이루어져 중앙에 위치하는 SnTi 합금 중앙 코어,
상기 SnTi 합금 중앙 코어와 이격되어 외측에 적층되는 복수의 제2 Nb기 단심재,
상기 SnTi 합금 중앙 코어, 상기 제2 Nb기 단심재를 수용하는 제2 Cu 튜브를 더 포함하여 구성되며,
상기 제1 Nb 단심재는 상기 복수의 제2 Nb기 단심재 사이에 원주방향으로 일정한 간격을 두고 배치되며,
상기 제2 Nb기 단심재는,
제2 Cu 파이프 및
상기 제2 Cu 파이프 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈과 상기 제1 Cu 튜브 사이에 설치되는 확산방지층을 더 포함하여 구성되며,
상기 확산방지층은 Ta 또는 Nb로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈과 상기 확산방지층 사이의 공간부에 설치되는 복수의 SnTi 합금 스페이서를 더 포함하여 구성되되,
상기 SnTi 합금 스페이서는,
제4 Cu 튜브 및
상기 제4 Cu 튜브 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다심 모듈은,
SnTi 합금으로 이루어져 중앙에 위치하는 SnTi 합금 중앙 코어,
상기 SnTi 합금 중앙 코어의 외측에 적층되는 복수의 Nb기 다심 모듈,
상기 SnTi 합금 중앙 코어, 상기 Nb기 다심 모듈을 수용하는 제2 Cu 튜브를 더 포함하여 구성되며,
상기 Nb기 다심 모듈은,
반경방향의 중앙과 외측에 제2 Nb기 단심재가 배치되고 상기 중앙과 외측에 제2 Nb기 단심재 사이에 상기 제1 Nb기 단심재가 배치되며,
상기 제1 Nb기 단심재 및 제2 Nb기 단심재를 수용하는 제5 Cu 튜브를 더 포함하여 구성되며,
상기 제2 Nb기 단심재는,
제2 Cu 파이프 및
상기 제2 Cu 파이프 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈과 상기 제1 Cu 튜브 사이에 설치되는 확산방지층을 더 포함하여 구성되며,
상기 확산방지층은 Ta 또는 Nb로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈과 상기 확산방지층 사이의 공간부에 설치되는 복수의 SnTi 합금 스페이서를 더 포함하여 구성되되,
상기 SnTi 합금 스페이서는,
제4 Cu 튜브 및
상기 제4 Cu 튜브 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 초전도 선재에 관한 것으로서, 상기 초전도 선재용 전구체를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재는 기존에 Nb 심재 혹은 NbTi 심재를 사용하는 방식과 달리 Nb 심재에 NbTi 파이프를 결합한 형태를 적용하여 NbTi 파이프 두께 조절을 통해 Ti함량 및 확산 거리의 조정을 가능하게 하는 구조이며, 이러한 구조를 사용하여 초전도 선재 내에서 SnTi 합금에 의한 Ti 확산이 잘 이뤄지지 않는 영역에 Ti를 첨가하는데 주요한 방법으로 이를 통해 초전도 특성을 향상시키는 것이 가능하며, 특히, 높은 임계전류밀도(Jc)를 확보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제1 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제2 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제3 실시예를 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
여기서, 전구체란, 최종의 초전도 선재가 되기 전 구체적으로 열처리나 신선, 압연 등의 과정을 거치기 이전에 재료가 되는 금속재를 적층하여 배열한 것을 지칭하는 것으로서, 이 전구체를 열처리나 신선, 압연 등의 기계적 금속적 가공을 통해 전구체 금속의 확산 등의 과정을 거쳐 최종의 초전도 선재를 얻게 되며 이러한 과정의 중간체가 전구체가 될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제1 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제1 실시예를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체는 열처리 등을 통해 Nb3Sn 초전도 선재를 제조하기 위한 것으로서, 제1 Cu 튜브(1), 상기 제1 Cu 튜브(1) 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈(10)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 다심 모듈(10)은 제1 Cu 파이프(121)의 내부에 Nb 또는 Nb 합금을 포함하여 이루어지는 복수의 제1 Nb기 단심재(12)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1 Nb기 단심재(12)는 Nb으로 이루어진 제1 Nb기 심재(122)와, 상기 제1 Nb기 심재(122) 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재(123)로 이루어진다.
이와 같이 본 발명에서는 종래기술들과 달리 상기 제1 Nb기 심재(122) 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재(123)의 두께를 조정하여 초전도 선재 내에서 SnTi 합금에 의한 Ti의 확산이 잘 이뤄지지 않는 영역에 복수로 삽입함으로써 균일한 Ti의 확산이 이뤄지게 되므로 Ti를 통해 임계온도(Tc) 및 상부임계자장(Hc2)를 향상시켜 고자장에서 임계전류밀도(Jc)가 향상되는 효과를 가지게 된다.
또한, 상기 제2 Nb기 심재(123)와 제1 Cu 파이프(121) 사이에는 반응억제를 위해 Nb으로 이루어지는 Nb층(124)이 더 구비됨으로써 HIP(Hot isotropic pressure)과 압출 공정을 적용하는 동안 온도의 상승으로 인한 제1 Cu 파이프(121)와의 반응이 일어나지 않게 하고 이를 통해 이어지는 냉간 신선 공정 동안에 발생할 수 있는 단선의 가능성을 줄이는 효과가 있으며, 제1 Nb기 심재(122)와 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재(123)의 반응에 의한 Nb3Sn 초전도체만을 형성하게 되어 초전도 특성을 향상시키는 효과를 가지게 된다.
구체적으로, 상기 다심 모듈(10)은, 상기 복수의 제1 Nb기 단심재(12)가 중앙에 배치되고, 중앙에 배치된 상기 제1 Nb기 단심재(12)를 감싸고 외측에 배치되는 복수의 제2 Nb기 단심재(13)와, 상기 제2 Nb기 단심재(13) 외측에 배치되는 복수의 Cu 스페이서(14)와, 상기 제1 Nb기 단심재(12), 제2 Nb기 단심재(13), Cu 스페이서(14)를 수용하는 제2 Cu 튜브(11)를 더 구비한다.
상기 제2 Nb기 단심재(13)는 제2 Cu 파이프(131)와, 상기 제2 Cu 파이프(131) 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재(132)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 제1 Cu 튜브(1) 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈(10) 사이에 충진되는 복수의 SnTi 단심 모듈(20)이 더 구비되는데, 상기 SnTi 단심 모듈(20)은, 제3 Cu 튜브(21)와, 상기 제3 Cu 튜브(21) 내부에 위치하는 SnTi 합금 코어(22)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 적층된 다심 모듈(10) 및 SnTi 단심 모듈(20)과 상기 제1 Cu 튜브(1) 사이에는 확산방지층(40)이 설치되며, 상기 확산방지층(40)은 Ta 또는 Nb로 이루어진다.
또한, 적층된 다심 모듈(10) 및 SnTi 단심 모듈(20)과 상기 확산방지층(40) 사이의 공간부에 채우기 위해 복수의 SnTi 합금 스페이서(30)가 구비되는데, 상기 SnTi 합금 스페이서(30)는 제4 Cu 튜브(31)와, 상기 제4 Cu 튜브(31) 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재(32)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 SnTi 합금 스페이서(30)를 충진시킴으로써 내부 코어의 충진 밀도를 향상시켜 선재 제조 공정에서 균일한 모듈 형성 및 가공성 향상 효과를 가지게 된다.
이하, 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제2 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제2 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체는 제1 Cu 튜브(1), 상기 제1 Cu 튜브(1) 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈(10)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 다심 모듈(10)은 제1 Cu 파이프(121)의 내부에 Nb 또는 Nb 합금을 포함하여 이루어지는 복수의 제1 Nb기 단심재(12)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1 Nb기 단심재(12)는 Nb으로 이루어진 제1 Nb기 심재(122)와, 상기 제1 Nb기 심재(122) 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재(123)로 이루어지며, 또한, 상기 제2 Nb기 심재(123)와 제1 Cu 파이프(121) 사이에는 Nb으로 이루어지는 Nb층(124)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다심 모듈(10)은, 상기 복수의 제1 Nb기 단심재(12)가 중앙에 배치되고, 중앙에 배치된 상기 제1 Nb기 단심재(12)를 감싸고 외측에 배치되는 복수의 제2 Nb기 단심재(13)와, 상기 제2 Nb기 단심재(13) 외측에 배치되는 복수의 Cu 스페이서(14)와, 상기 제1 Nb기 단심재(12), 제2 Nb기 단심재(13), Cu 스페이서(14)를 수용하는 제2 Cu 튜브(11)를 더 구비한다.
상기 제2 Nb기 단심재(13)는 제2 Cu 파이프(131)와, 상기 제2 Cu 파이프(131) 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재(132)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성들은 앞선 본 발명의 제1 실시예와 동일한다.
이와 아울러 제2 실시예에서는 상기 다심 모듈(10)이, SnTi 합금으로 이루어져 중앙에 위치하는 SnTi 합금 중앙 코어(15)와, 상기 SnTi 합금 중앙 코어(15)와 이격되어 외측에 적층되는 복수의 제2 Nb기 단심재(13)와, 상기 SnTi 합금 중앙 코어(15), 상기 제2 Nb기 단심재(13)를 수용하는 제2 Cu 튜브(11)를 더 구비하며, 상기 제1 Nb기 단심재(12)는 상기 복수의 제2 Nb기 단심재(13) 사이에 원주방향으로 일정한 간격을 두고 배치되며, 상기 제2 Nb기 단심재(13)는 제2 Cu 파이프(131)와, 상기 제2 Cu 파이프(131) 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재(132)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로, 이 실시예에서는 적층된 다심 모듈(10)과 상기 제1 Cu 튜브(1) 사이에 설치되는 확산방지층(40)이 구비되며, 상기 확산방지층(40)은 Ta 또는 Nb로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈(10)과 상기 확산방지층(40) 사이의 공간부에 설치되는 복수의 SnTi 합금 스페이서(30)가 구비되며, 상기 SnTi 합금 스페이서(30)는 제4 Cu 튜브(31)와, 상기 제4 Cu 튜브(31) 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재(32)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제3 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체의 제3 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초전도 선재용 전구체는 제1 Cu 튜브(1), 상기 제1 Cu 튜브(1) 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈(10)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 다심 모듈(10)은 제1 Cu 파이프(121)의 내부에 Nb 또는 Nb 합금을 포함하여 이루어지는 복수의 제1 Nb기 단심재(12)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1 Nb기 단심재(12)는 Nb으로 이루어진 제1 Nb기 심재(122)와, 상기 제1 Nb기 심재(122) 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재(123)로 이루어지며, 또한, 상기 제2 Nb기 심재(123)와 제1 Cu 파이프(121) 사이에는 Nb으로 이루어지는 Nb층(124)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다심 모듈(10)은, 상기 복수의 제1 Nb기 단심재(12)가 중앙에 배치되고, 중앙에 배치된 상기 제1 Nb기 단심재(12)를 감싸고 외측에 배치되는 복수의 제2 Nb기 단심재(13)와, 상기 제2 Nb기 단심재(13) 외측에 배치되는 복수의 Cu 스페이서(14)와, 상기 제1 Nb기 단심재(12), 제2 Nb기 단심재(13), Cu 스페이서(14)를 수용하는 제2 Cu 튜브(11)를 더 구비한다.
상기 제2 Nb기 단심재(13)는 제2 Cu 파이프(131)와, 상기 제2 Cu 파이프(131) 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재(132)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성들은 앞선 본 발명의 앞선 실시예들과 동일한다.
이와 아울러 제3 실시예에서는, 상기 다심 모듈(10)이, SnTi 합금으로 이루어져 중앙에 위치하는 SnTi 합금 중앙 코어(15)와, 상기 SnTi 합금 중앙 코어(15)의 외측에 적층되는 복수의 Nb기 다심 모듈(16)과, 상기 SnTi 합금 중앙 코(15)어, 상기 Nb기 다심 모듈(16)을 수용하는 제2 Cu 튜브(11)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 Nb기 다심 모듈(16)은 반경방향의 중앙과 외측에 제2 Nb기 단심재(13)가 배치되고 상기 중앙과 외측에 제2 Nb기 단심재(13) 사이에 상기 제1 Nb기 단심재(12)가 배치되며, 상기 제1 Nb기 단심재(12) 및 제2 Nb기 단심재(13)를 수용하는 제5 Cu 튜브(161)를 더 구비하며, 상기 제2 Nb기 단심재(13)는 제2 Cu 파이프(131)와, 상기 제2 Cu 파이프(131) 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재(132)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 앞서 설명한 실시예와 마찬가지로, 이 실시예에서는 적층된 다심 모듈(10)과 상기 제1 Cu 튜브(1) 사이에 설치되는 확산방지층(40)을 구비하며, 상기 확산방지층(40)은 Ta 또는 Nb로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 적층된 다심 모듈(10)과 상기 확산방지층(40) 사이의 공간부에 설치되는 복수의 SnTi 합금 스페이서(30)를 더 구비하며, 상기 SnTi 합금 스페이서(30)는 제4 Cu 튜브(31)와, 상기 제4 Cu 튜브(31) 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재(32)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명인 초전도 선재용 전구체 및 이를 이용한 초전도 선재는 기존에 Nb 심재 혹은 NbTi 심재를 사용하는 방식과 달리 Nb 심재에 NbTi 파이프를 결합한 형태를 적용하여 NbTi 파이프 두께 조절을 통해 Ti함량 및 확산 거리의 조정을 가능하게 하는 구조이며, 이러한 구조를 사용하여 초전도 선재 내에서 SnTi 합금에 의한 Ti 확산이 잘 이뤄지지 않는 영역에 Ti를 첨가하는데 주요한 방법으로 이를 통해 초전도 특성을 향상시키는 것이 가능하며, 특히, 높은 임계전류밀도(Jc)를 확보할 수 있는 이점을 가진다.
1: 제1 Cu 튜브
10: 다심 모듈 11: 제2 Cu 튜브
12: 제1 Nb기 단심재 13: 제2 Nb기 단심재
14: Cu 스페이서 15: SnTi 합금 중앙 코어
16: Nb기 다심 모듈
20: SnTi 단심 모듈 21: 제3 Cu 튜브
22: SnTi 합금 코어
30: SnTi 합금 스페이서 31: 제4 Cu 튜브
32: SnTi 합금 심재
40: 확산방지층
121: 제1 Cu 파이프 122: 제1 Nb기 심재
123: 제2 Nb기 심재 124: Nb층
131: 제2 Cu 파이프 132: Nb 단심재
161: 제5 Cu 튜브

Claims (2)

  1. Nb3Sn 초전도 선재를 제조하기 위한 초전도 선재용 전구체에 있어서,
    제1 Cu 튜브,
    상기 제1 Cu 튜브 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈을 포함하여 구성되며,
    상기 다심 모듈은 제1 Cu 파이프의 내부에 Nb 또는 Nb 합금을 포함하여 이루어지는 복수의 제1 Nb기 단심재를 포함하여 구성되며,
    상기 제1 Nb기 단심재는,
    Nb으로 이루어진 제1 Nb기 심재 및
    상기 제1 Nb기 심재 외측에 NbTi로 이루어지는 제2 Nb기 심재로 이루어지며,
    상기 다심 모듈은,
    복수의 제2 Nb기 단심재,
    복수의 Cu 스페이서 및
    상기 제1 Nb기 단심재, 제2 Nb기 단심재, Cu 스페이서를 수용하는 제2 Cu 튜브를 더 포함하여 구성되며,
    상기 제2 Nb기 단심재는,
    제2 Cu 파이프 및
    상기 제2 Cu 파이프 내부에 위치하고 Nb으로 이루어지는 Nb 단심재로 이루어지며,
    상기 제1 Cu 튜브 내부에 적층 충진되는 복수의 다심 모듈 사이에 충진되는 복수의 SnTi 단심 모듈을 더 포함하여 구성되며,
    상기 SnTi 단심 모듈은,
    제3 Cu 튜브 및
    상기 제3 Cu 튜브 내부에 위치하는 SnTi 합금 코어로 이루어지며,
    적층된 다심 모듈 및 SnTi 단심 모듈과 상기 제1 Cu 튜브 사이에 설치되는 확산방지층을 더 포함하여 구성되며,
    상기 확산방지층은 Ta 또는 Nb로 이루어지며,
    적층된 다심 모듈 및 SnTi 단심 모듈과 상기 확산방지층 사이의 공간부에 설치되는 복수의 SnTi 합금 스페이서를 더 포함하여 구성되되,
    상기 SnTi 합금 스페이서는,
    제4 Cu 튜브 및
    상기 제4 Cu 튜브 내부에 위치하는 SnTi 합금 심재로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    초전도 선재용 전구체
  2. 청구항 1에 기재된 초전도 선재용 전구체를 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는
    초전도 선재
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