KR102429818B1 - 다심 이붕화마그네슘 초전도선 접합체 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2가닥 이상의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선을 인-시츄(in-situ) 방법으로 접합하되, MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말을 초전도선의 절단면 사이에 위치시킨 후 비자성체 접합용기에 장입하고 소결하게 되므로 기공도가 최소화되어 초전도 성능이 저하되지 않는 장점이 있다. 또한 비자성체 접합용기를 사용하므로 열처리 후 제거하지 않아도 초전도 자기장에 전혀 영향을 주지 않아 바로 사용할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 다심이붕화마그에슘 초전도선 접합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
초전도선은 강한 자기장을 얻기 위한 도체로서 주로 NbTi, Nb3Sn등을 사용해 왔다. NbTi, Nb3Sn등의 금속을 이용하여 초전도선을 제조하면 가공성이 우수하고 성능이 뛰어나지만 초전도 임계온도(Tc)가 낮은 특성이 있어 고가인 액체 헬륨을 사용하여 초저온 상태를 유지하는 방법으로 초전도성을 유지하여야 하므로 유지비가 많이 드는 단점이 있었다.
MgB2는 초전도 임계온도(Tc)가 39 K, 상부임계자기장 (Hc2)가 16T, 구성원소가 2개인 2원계 금속이다. 따라서 가공성, 응용성 및 생산 단가 측면에서 종래의 NbTi, Nb3Sn등의 금속에 대체할 수 있는 금속으로 각광 받고 있다. 특히 MgB2는 상대적으로 높은 임계온도를 가져 액체 헬륨을 사용하지 않고 냉동기를 이용하는 것만으로 초전도성을 유지할 수 있어 유지비가 저렴하여 각종 전력기기에 응용이 가능한 장점이 있다. 초전도선은 일정한 길이로 제조되어 제품화되므로 적용하는 장치에 따라 접합을 통해 그 길이를 조절할 필요가 있다. 상기 초전도선의 접합은 코일 권선시 선의 길이를 증가시키기 위하여 양단을 접합하거나, 초전도 영구 전류 스위치를 병렬로 연결하거나, 초전도 마그네트 코일과 초전도 영구전류 스위치를 접합하는 경우에 해당한다.
종래에는 초전도선의 접합을 위하여 상전도체 물질로 접합하는 방법을 사용하였다. 그러나 상기 상전도체를 사용하게 되면 접합부위에서 저항이 발생하여 초전도성이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제0360292호에서는 초전도체를 접합하는 방법을 개발하였다. 그러나 상기 기술은 접합부의 접촉면적에 따라 저항값의 편차가 큰 단점이 있었으며 3개체 이상의 접합이 불가능한 단점이 있었다. 또한 한국등록특허 제 10-1343887호에서는 초전도체를 접합하는 것이 아닌 Mg와 B 분말을 1 : 1.8 내지 2.2로 채운 후 가열하여 용융 접합시키는 방법이 개발되었다. 그러나 상기 용융접합방법은 상기 분말이 소결되면서 발생하는 기공으로 인해 초전도 성능이 감소하는 문제점이 있었으며 자성체인 Ni-base/SS/Fe box를 용기로 사용하므로 소결후에 상기 용기를 제거해야하는 문제점이 있었다. 강력한 자기장에서 금속은 자성체의 특성을 가지며 이는 초전도 자기장에 영향을 주므로 이를 최소화하기 위하여 상기 용기를 제거할 필요성이 있다. 소결이 끝난 초전도체는 부스러지기 쉬운 약한 취성을 가진다. 따라서 상기 용기의 제거과정에서 상기 초전도선의 초전도체가 부스러지면 초전도성이 크게 감소하므로 용기를 제거하지 않고 사용할 수 있는 초전도 접합체 및 이의 제조방법이 필요하다.
본 명세서에서 언급된 특허문헌 및 참고문헌은 각각의 문헌이 참조에 의해 개별적이고 명확하게 특정된 것과 동일한 정도로 본 명세서에 참조로 삽입된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 2가닥 이상의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선을 사용하되 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말을 사용하여 소결시 발생하는 기공(void%)을 최소화되며, 비자성체 접합용기를 사용하여 소결 후 접합용기를 해체하지 않고 바로 적용 가능한 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 구체적으로 제시된다.
본 발명은 제 1 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선, 제 2 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선, 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 및 제 2 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 사이에 위치하며 이를 접합시키는 MgB 혼합분말 접합패치를 포함하는 초전도선 면접부; 상기 초전도선 면접부를 감싸는 MgB 혼합분말 소결체; 및 상기 MgB 혼합분말 소결체를 감싸는 비자성 접합용기;를 포함하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체를 제공한다.
본 발명은 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체를 제조하는 방법으로 하기의 단계를 포함하는 제조방법을 제공한다:
제 1 단계: 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 및 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 일단을 납작하게 가공하여 접합부를 형성하는 단계;
제 2 단계: 상기 접합부에 5 내지 15°의 절단각도를 가지는 절단면을 형성하는 단계;
제 3 단계: 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합부의 절단면과 상기 제 2 다심이붕화 마그네슘 초전도선 접합부의 절단면 사이에 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말 접합패치를 형성하여 상기 절단면이 상기 접합패치를 매개로 면접되어 형성되는 초전도선 면접부를 제조한 후 상기 초전도선 면접부와 제 1 실링부재와 결합시켜 초전도선 삽입체를 제조하는 단계;
제 4 단계: 상기 초전도선 삽입체를 비자성체 접합용기의 측면에 위치한 삽입구에 삽입한 후 상기 초전도선 삽입체의 제 1 실링부재가 상기 초전도선 삽입구를 밀폐하도록 하는 단계;
제 5 단계: 상기 초전도선 삽입구가 밀폐된 비자성체 접합용기에 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말을 장입하고 상기 비자성체 접합용기의 장입구에 제 2 실링부재를 설치한 후 비자성체 플러그를 결합하는 단계;
제 6 단계: 상기 MgB 혼합분말의 밀도가 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선의 면접부위 패킹밀도 대비 30 내지 60 %가 되도록 상기 비자성체 플러그에 압력을 가하고 이와 동시에 제 2 실링부재가 상기 장입구를 밀폐하도록 하는 단계; 및
제 7 단계: 상기 장입구가 밀폐된 비자성체 접합용기를 아르곤 분위기에서 600 내지 750 ℃로 60 내지 240 분간 가열하여 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체를 제조하는 단계.
상기 MgB 혼합분말은 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결되지 않은 상태인 MgB 인시츄 분말과 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결된 상태인 MgB 엑시츄 분말이 혼합된 것을 특징으로 하며 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선은 비열처리 상태인 것을 특징으로 하며 상기 열처리 후에 초전도성을 가지게 된다.
상기의 방법으로 제조된 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체는 접합저항이 1 x 10-12 내지 6 x 10-12Ω인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 2가닥 이상의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선을 인-시츄(in-situ) 방법으로 접합하되, MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말을 초전도선의 절단면 사이에 위치시킨 후 비자성체 접합용기에 장입하고 소결하게 되므로 기공도가 최소화되어 초전도 성능이 저하되지 않는 장점이 있다. 또한 비자성체 접합용기를 사용하므로 열처리 후 제거하지 않아도 초전도 자기장에 전혀 영향을 주지 않아 바로 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조순서를 보여준다.
도 2는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 일단을 납작하게 가공하는 단계를 보여준다.
도 3은 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 접합, MgB 혼합분말, 비자성체 접합용기 및 비자성체 플러그의 개념도를 보여준다.
도 4는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법을 개념적으로 보여준다.
도 5는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체가 적용된 폐회로의 유도전류 감소 측정결과를 보여준다.
도 2는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 일단을 납작하게 가공하는 단계를 보여준다.
도 3은 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 접합, MgB 혼합분말, 비자성체 접합용기 및 비자성체 플러그의 개념도를 보여준다.
도 4는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법을 개념적으로 보여준다.
도 5는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체가 적용된 폐회로의 유도전류 감소 측정결과를 보여준다.
본 발명은 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체(100) 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체(100) 제조방법은 열처리되지 않아 초전도성 특성을 가지지 않은 재료에 대하여 접합을 포함한 필요한 가공을 모두 수행 한 후 열처리를 수행하여 초전도성을 가지도록 하는 제조방법으로, 이미 열처리가 수행되어 초전도성 특성을 가지고 있는 재료를 후가공하여 접합하는 방법과 구별된다.
본 발명의 제조방법은 첫 단계로 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10-1) 및 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10-2) 일단을 납작하게 가공하여 접합부(15)를 형성한다. 상기 접합부(15)는 접합면적을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선(10)은 환형이며 최외각에 금속시스(11)가 위치한다. 상기 금속시스(11)는 외부시스(outer sheath)라고도 불리며 구리(Cu), 구리합금(Cu-alloy), 철(Fe), 또는 철합금(Fe-alloy)등의 금속이 사용될 수 있다. 소결이 수행된 후의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선(10)의 내부에 존재하는 이붕화 마그네슘(MgB2) 코어는 쉽게 부러지는 특성이 있으며 상기 금속시스(11)는 소결된 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선(10)이 기계적 강도를 유지하도록 지지하는 역할을 한다. 상기 금속시스(11)의 내부에는 안정층(12)이 위치한다. 상기 안정층(12)은 초전도 코어가 ??칭(quenching)되었을 때 전류가 흘러 초전도선의 손상을 예방한다. 상기 안정층(12)은 구리(Cu) 또는 구리합금(Cu-alloy)등의 금속이 사용될 수 있다. 상기 안정층(12)의 내부에는 2가닥 이상의 초전도 코어(14)가 위치하며 상기 초전도코어(14)의 외부에는 확산방지층(13)이 형성된다. 상기 초전도코어(14)는 이붕화 마그네슘(MgB2)이며 상기 확산방지층(13)은 철(Fe), 철합금(Fe-alloy), 나이븀(Nb) 또는 나이븀합금(Nb-alloy)이 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 확산방지층(13)은 초전도 자기장에 영향을 주지 않는 금속인 나이븀(Nb)을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 확산방지층(13)은 열처리시 이붕화 마그네슘(MgB2)의 확산을 방지하여 초전도체가 안정적으로 형성되도록 한다.
바람직하게는 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선(10)은 최외각에 구리합금으로 형성된 금속시스(11)와 상기 금속시스(11)의 내부에 구리로 형성된 안정층(12)과 상기 안정층(12)의 내부에 2가닥 이상의 초전도코어(14)가 위치하되, 상기 초전도코어(14)는 이붕화마그네슘이며 상기 초전도코어(14)의 외부에 나이븀으로 형성된 확산방지층(13)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
종래의 초전도선 접합방법은 환형으로 제조된 초전도선을 직접 접합하므로 초전도선 사이의 접합면적이 제한적일 수 밖에 없었으며 초전도성의 저하를 방지하기 위하여 금속시스를 모두 제거한 후 초전도 코어만으로 접합시키므로 매우 낮은 기계적 강도를 가지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선(10)의 일단을 납작하게 가공하여 접합부(15)을 형성하는 방법으로 접합면적을 증가시킨 후 절단각도 5 내지 15°로 절단하여 절단면(16)을 형성하였다. 그리고 상기 절단면(16) 사이에 0.1 내지 0.5㎜의 두꼐로 MgB 혼합분말패치(40-1)를 형성하여 위치시킨 후 이를 매개로 상기 절단면(16)을 서로 면접하여 밀착시키는 방법으로 초전도선 면접체(17)를 제조하므로 전기적 연결도가 향상되도록 하였다. 또한 상기 초전도선 면접체(17)를 제 1 실링부재(50)와 결합하여 초전도선 삽입체를 제조한 후 이를 비자성체 접합용기에 삽입 하고 MgB 혼합분말(40)을 장입하여 소결시키므로 MgB 혼합분말 소결체가 그 외부를 감싸게 된다. 따라서 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 금속시스가 유지되어 강도가 향상되었으면서도 면접부위가 높은 전기적 연결도를 가지도록 고밀도의 상태로 다심 초전도 코어(14)가 결합되므로 낮은 접합저항과 높은 기계적 강도를 가지는 장점이 있다.
본 발명의 납작하게 가공된 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10)의 접합부(15)는 폭과 두께의 비율이 100:1 내지 3:1인 것을 특징으로 한다. 상기 가공은 압력을 이용하여 가공하되 초전도 코어(14) 미세구조의 급격한 변화가 없도록 점차적으로 수행하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 일정 간격의 롤러사이에 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10)을 통과시키는 방법으로 수행하는 것이 바람직하며 프레스를 이용하여 서서히 압력을 가해주는 것도 가능하다. 상기 폭과 두께의 비율이 3:1을 초과하면 접합부(15)의 면적증가 효과가 미미하며 100:1 미만이면 초전도 코어(14) 미세구조의 변화로 저항이 증가하고 기계적 강도가 급격히 저하된다.
상기 접합부(15)는 절단각도가 5 내지 15°가 되도록 횡으로 절단하여 절단면(16)을 형성한다. 상기 절단면(16)이 형성되면 초전도 코어(14)가 넓은 면적으로 드러나 서로 접합하게 되므로 저항이 감소하는 효과가 있고 절단되지 않은 면의 금속시스가 상기 초전도 코어(14)를 지지하므로 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)의 기계적 강도를 유지하는 장점이 있다. 상기 절단각도가 5°미만이면 절단부위가 너무 날카로워 쉽게 부스러질 염려가 있으며 상기 절단각도가 15°를 초과하면 초전도 코어(14)의 드러난 면적이 작아 초전도 코어의 접합면적이 줄어들게 된다. 바람직하게는 상기 절단각도는 12°이다.
상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합부의 절단면(16)과 상기 제 2 다심이붕화 마그네슘 초전도선 접합부의 절단면(16) 사이에 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말 접합패치(40-1)를 형성하여 상기 절단면(16)이 상기 접합패치(40-1)를 매개로 면접되어 형성되는 초전도선 면접체(17)를 제조한다. 상기 MgB 혼합분말 접합패치(40-1)는 MgB 혼합분말(40)을 상기 절단면 상에 0.1 내지 0.5㎜의 두께로 형성한다. 상기 MgB 혼합분말(40)은 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결되지 않은 상태인 MgB 인시츄 분말(41)과 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결된 상태인 MgB 엑시츄 분말(42)이 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 MgB 혼합분말(40)에는 탄소계열의 첨가제가 더 포함될 수 있다. 바람직하게는 상기 MgB 혼합분말(40)은 상기 MgB 인시츄 분말(41)과 MgB 엑시츄 분말(42)이 95 : 5 내지 80 : 20의 중량(wt%)비로 혼합되어 제조될 수 있으며 더 바람직하게는 88 : 12 내지 85 : 15의 중량비(wt%)로 혼합되어 제조될 수 있다. MgB 엑시츄 분말(42)은 소결시 마그네슘의 증발로 인한 기체생성을 억제하여 기공도(void%)를 저하시키는 역할을 한다. MgB 엑시츄 분말(42)이 5wt%미만으로 사용되면 기공도(void%) 저하 효과가 미미하며 20wt%를 초과하여 사용되더라도 기공도 저하 효과는 크게 증가하지 않는다.
상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합면(15)의 금속시스(11)는 초전도 자기장에 영향을 주는 경우 제거될 수 있다. 상기 금속시스(11)의 제거는 기계적 연마 또는 화학적 공정을 통해 수행될 수 있으며 강산 등을 이용한 화학적 제거도 가능하다. 상기 금속시스(11)의 제거과정 중 상기 초전도 코어(14)가 손상되면 저항이 증가할 수 있으므로 세밀한 공정이 필요하다. 또한 상기 절단면(16)의 거칠기가 증가하게 되면 접합 면적이 감소할 수 있기 때문에 상기 금속시스(11)의 제거과정에서 표면의 거칠기를 감소시키는 공정을 적용하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 금속시스(11) 제거공정은 강산을 이용한 화학적 공정을 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 접합부(15)를 가공한 후 절단면(16)을 형성하고 한쪽은 금속시스를 제거하여 초전도 코어를 노출시키고 다른 한쪽은 금속시스를 제거하지 않은 상태로 초전도선 면접체(17)를 제조한다. 본 발명의 초전도선 면접체(17)는 절단으로 인해 금속시스(11)가 제거된 절단면(16)이 접하는 구조이므로 금속시스(11)로 인한 저항 증가가 없으며 상기 절단면(16) 이외의 부분에는 금속시스(11)가 존재하게 되므로 초전도선 면접체(17)를 지지하여 기계적 강도를 향상시키는 특징이 있다.
본 발명의 확산방지층(13)에 사용하는 나이븀 또는 나이븀 합금은 열처리를 통해 초전도성을 가질 수 있다. 따라서 상기 확산방지층(13)은 제거되지 않아도 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)의 제조에 전혀 문제가 되지 않는다.
상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)는 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구(32)에 삽입되며 이때 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)에는 제 1 실링부재(50)가 결합되고 상기 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구(32)는 상기 제 1 실링부재(50)에 의해 밀폐된다. 상기 제 1 실링부재(50)는 초전도상에서 상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)의 면접주위와 상기 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구(32) 사이에 위치하게 된다. 상기 제 1 실링부재(60)는 적절한 온도를 가열하면 물성이 변화하는 고온실링 물질이다. 따라서 열처리를 하게 되면 상기 제 1 실링부재(60)는 상기 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구(32)와 상기 이붕화 마그네슘 다심 초전도선 면접체(16)를 밀착시키고 그 사이의 빈틈을 메꾸어 밀폐시킨다. 상기 제 1 실링부재(50)에 의한 밀폐는 100 내지 200 ℃에서 10 내지 20 분간 가열하여 수행할 수 있다.
MgB 혼합분말(40)은 상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)가 삽입된 비자성체 접합용기(30)에 상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)에 직각이 되도록 장입된다. 종래에는 면접체가 수직방향으로 삽입되고 소결분말이 이와 동일한 방향으로 장입되는 수직장입방법이 사용되었다. 이에 반하여 본 발명은 수평장입방법을 사용한다. 본 발명의 장입방법은 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)와 MgB 혼합분말(40)이 서로 직각을 이루도록 서로 다른 방향에서 장입되는 것이 특징이며 이 과정에서 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)는 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구(32)를 통해 수평방향에서 장입되고, MgB 혼합분말(40)은 비자성체 접합용기 장입구(31)를 통해 수직방향에서 장입되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 수평장입 방법은 상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)와 상기 MgB 혼합분말(40)이 서로 다른 방향에서 장입되므로 서로 간섭하지 않아 압축이 용이하여 높은 밀도로 압축할 수 있는 장점이 있다.
상기 MgB 혼합분말(40)은 MgB 인시츄(in-situ)분말(41)과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말(42)을 포함하며 상기 MgB2 소결체 혼합분말(40)에는 탄소계열의 첨가제가 더 포함될 수 있다. 상기 MgB 혼합분말(40)은 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결되지 않은 상태인 MgB 인시츄 분말(41)과 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결된 상태인 MgB 엑시츄 분말(42)이 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 MgB 혼합분말(40)은 상기 MgB 인시츄 분말(41)과 MgB 엑시츄 분말(42)이 95 : 5 내지 80 : 20의 중량(wt%)비로 혼합되어 제조될 수 있으며 바람직하게는 88 : 12 내지 85 : 15의 중량비(wt%)로 혼합되어 제조될 수 있다. 상기 MgB 엑시츄 분말(42)은 소결시 마그네슘의 증발로 인한 기체생성을 억제하여 기공도(void%)를 저하시키는 역할을 한다. 상기 MgB 엑시츄 분말(42)이 5wt%미만으로 사용되면 기공도(void%) 저하 효과가 미미하며 20wt%를 초과하여 사용되더라도 기공도 저하 효과는 크게 증가하지 않는다.
상기 MgB 혼합분말(40)을 장입한 후 상기 비자성체 접합용기 장입구(31)에 제 2 실링부재(60)를 도포한 후 비자성체 플러그(20)를 결합하여 상기 비자성체 접합용기(30)를 폐쇄한다. 상기 제 2 실링부재(60)는 상기 제 1 실링부재와 동일하므로 명세서의 중복을 피하기 위하여 설명하지 않는다.
상기 비자성체 플러그(20)에 압력을 가하여 상기 MgB 혼합분말(40)의 밀도를 증가시킨다. 상기 MgB 혼합분말(40)은 상기 비자성체 플러그(20)에 의해 압력이 가해져 그 밀도가 상기 초전도 코어(14) 밀도의 30 내지 60%가 된다. 상기 MgB 혼합분말(40)의 밀도가 상기 초전도 코어(14) 밀도의 30% 미만이면 열처리 후에 기공도(void%)가 증가하여 초전도 성능이 감소하게 되며 60%를 초과하면 가압 가공시 초전도선 코어(14)가 손상될 수 있다.
상기 MgB 혼합분말(40)에 가해진 압력은 상기 비자성체 플러그(20)가 제 2 실링부재(60)를 매개로 상기 비자성체 접합용기 장입구(31)에 결합하여 비자성체 접합용기(30)의 내부가 밀폐되므로 일정시간동안 유지된다. 상기 제 2 실링부재(60)에 의한 비자성체 접합용기(30)의 밀폐는 100 내지 200 ℃에서 10 내지 20 분간 가열하는 방법으로 수행한다.
상기의 과정을 통해 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)가 삽입되고 MgB 혼합분말(40) 장입된 비자성체 접합용기(30)는 제 1 실링부재(50) 및 제 2 실링부재(60)에 의해 단단히 결합되어 완벽히 밀폐되었으므로 고온에서 소결을 하여도 그 내부압력이 유지되는 특징이 있다. 상기 소결은 아르곤 분위기에서 600 내지 750 ℃로 60 내지 240 분간 가열하여 실시하며 상기 소결을 통해 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10-1)과 상기 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10-2)은 서로 접합하게 된다.
본 발명에 사용한 비자성체 접합용기(30), 비자성체 플러그(20), 제 1 실링부재(50) 및 제 2 실링부재(60)는 모두 비자성 물질이다. 따라서 상기의 방법으로 제조된 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 상기 접합용기를 해체할 필요 없이 초전도 자기장 공급장치에 적용되어 폐회로를 구성할 수 있게 된다.
상기의 제조방법으로 제조된 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 제 1 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선, 제 2 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선, 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 및 제 2 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 사이에 위치하며 이를 접합시키는 MgB 혼합분말 접합패치를 포함하는 초전도선 면접부; 상기 초전도선 면접부를 감싸는 MgB 혼합분말 소결체; 및
상기 MgB 혼합분말 소결체를 감싸는 비자성 접합용기;를 포함한다.
상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 일단이 납작한 모양으로 가공된 접합부(15)와 상기 접합부(15)이 절단되어 형성된 절단면(16)이 MgB 인시츄(in-situ)분말(41)과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말(42)을 포함하는 MgB 혼합분말 접합패치를 매개로 서로 면접되어 있으며 상기 면접부 주위로 MgB 혼합분말이 소결된 소결체와 상기 소결체를 감싸 보호하는 비자성체 접합용기(30)로 구성되어 있다.
상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10)과 상기 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10)을 접합은 권선 후 반응법(wind and react method)을 이용한 초전도체의 제조에 사용되며 이를 통해 제조된 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 4K에서 접합저항이 1 x 10-12 내지 6 x 10-12Ω이며 바람직하게는 평균 4.86 x 10-12Ω인 특징이 있으므로 임계점이하에서 선형전압이 나타나지 않아 초전도 폐회로에 적용이 가능하다.
하기 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예
실시예: 일단이 가공된 이붕화 마그네슘(MgB
2
) 다심 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체
1. 비열처리된 이붕화 마그네슘(MgB
2
) 다심 초전도선의 제조
다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10)은 인시츄(in-situ) 공정을 이용한 파우더-튜브 방법(poeder-in-tube technique)으로 제조하였다.
마그네슘(magnesium, 99%, 325mesh)과 비정질 붕소(amorphous boron, 98.8%, ~400nm)을 시작재료로 사용하였다. 상기 마그네슘과 붕소를 Mg : B = 1 : 2의 원자비로 혼합하고 외부직경이 6.3㎜이며 내부직경이 4.11㎜인 구리 또는 구리합금튜브에 장입한 후 회전단조 및 인발하여 직경 1.00㎜인 도선을 제조하였다.
본 발명 이전의 실험실 수준의 검증 시에는 금속시스(11)로서 주로 철 튜브를 사용하였다. 상기 철을 금속시스(11)로 사용하는 경우 Nb와 같은 확산방지층을 형성할 필요가 없는 장점이 있으나 초전도 자기장에 영향을 줄 수 있기 때문에 상용화가 어렵다. 상기 철과 달리 구리 또는 구리합금은 초전도 자기장에 영향을 주지 않는다. 따라서 본 발명에서는 상용화에 문제가 없는 구리 혹은 구리합금 튜브를 사용하여 금속시스(11)를 구성하였다. 또한 구리등의 안정층(12) 및 Nb 등의 확산방지층(13)를 추가로 사용하였으며 상기 제조한 도선(초전도선)은 열처리를 하지 않았다.
2. 이붕화 마그네슘(MgB
2
) 다심 초전도선 일단의 가공
상기 제조한 이붕화 마그네슘(MgB2) 다심 초전도선 2개(10-1 및 10-2)를 준비하고 일단에 대하여 2개의 롤러를 이용한 압연가공 또는 프레스 가공등을 수행하여 납작한 테이프(tape)모양으로 성형하였다. 상기 납작하게 가공된 일단은 가공 후 폭과 두께의 비율이 3:1 미만이 되도록 하였다. 상세하게는 상기 폭과 두께의 비율이 100:1 내지 3:1이 되도록 하였다. 실험결과 상기 폭과 두께의 비율이 100:1 미만이 되도록 가공하게 되면 접합면적이 향상되어 접합효율이 증가하는 효과가 있으나, 기계적 강도가 저하되어 접합체의 내구성에 문제가 발생한다. 또한 상기 폭과 두께의 비율이 3:1을 초과하도록 가공하면 접합면적의 증가에 따른 접합효율 증가 효과가 미미한 문제점이 있다. 본 발명의 실시예를 통해 확인한 바람직한 가공 후 폭과 두께의 비율은 가공되지 않은 환형 초전도선 두께에 대비하여 30% 수준의 두께를 가지도록 성형하는 것이다.
상기 성형된 이붕화 마그네슘 다심 초전도선(10)의 접합부(15)는 절단각도가 5 내지 15°가 되도록 절단하여 절단면(16)을 형성하였으며 바람직하게는 12°가 되도록 절단하였다. 상기 절단면(16)은 상기 절단각도가 5 내지 15°에 불과하여 초전도 코어(14)의 횡단면이 모두 드러나게 되므로 실제 접합되는 초전도코어(14)의 면적이 향상되는 효과가 있다.
각 다심 이붕화 마그네슘 초전도선(10)의 접합부(15)에 대하여 화학적 공정 또는 기계적 연마를 수행하여 최외각의 금속시스(11)만을 제거하였으며 그 반대편의 금속시시(11)는 제거하지 않고 유지하였다. 환형이며 금속시스가 철로 구성된 초전도선의 경우, 화학적 공정을 통한 금속시스의 제거가 매우 어려웠다. 또한 초전도선의 단면이 환형이어서 기계적 연마시 금속시스만을 제거하는 데 어려움이 있었다. 이에 반하여 본 발명은 금속시스(11)로서 구리 또는 구리합금을 사용하기 때문에 산을 이용한 화학적 공정이 가능하였다. 또한 납작한 테이프 모양으로 성형되고 횡으로 절단되었기 때문에 기계적 공정 또는 화학적 공정을 통해 금속시스만을 제거하는데 용이하다. 상기 절단면(16)의 금속시스(11)는 전부가 제거될 수도 있고 일부만을 제거될 수도 있다. 금속시스(11)가 전부 제거되면 절단면(16)에는 안정층(12), 확산방지층(13) 및 초전도 코어(14) 만이 존재하게 되어 가공성은 향상되나 쉽게 파손될 수 있다. 이에 반하여 상기 절단면(16)의 일부 금속시스(15)만 제거하게 되면 상기 절단면(16)의 외부로 금속시스(11)가 덮이는 형상이 되어 상기 절단면(16)이 지지되므로 내구성이 향상되는 장점이 있다. 특히 본 발명에서는 절단을 통해 절단면으로 초전도코어가 드러나므로 금속시스(11)를 제고하는 효과가 있으며 절단면(16) 반대편의 금속시스(11)를 남겨둠으로서 기계적 강도를 유지하는 장점이 있다. 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선의 절단면(상에 MgB 혼합분말(40)을 0.1 내지 0.5㎜가 되도록 위치시키고 그 위로 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선의 절단면을 면접시켰다. 상기 MgB 혼합분말(40)은 일종의 접합패치 역할을 하게 되며 이에 대한 상세한 설명은 하기에서 한다.
3. 이붕화 마그네슘(MgB
2
) 다심 초전도선 접합체
3.1 초전도선과 접합용기의 결합
상기 이붕화 마그네슘 다심 초전도선(10)의 절단면(16)을 서로 면접시키고 상기 면접부위 부근에 고온 실링 물질(Coptalite)인 제 1 실링부재(50)를 장착한 후 비자성체 접합용기(SS 316 enclosure, 30)에 삽입하였다. 상기 비자성체 접합용기(30)의 장입구에 결합되는 비자성체 플러그(ss 316 plug, 20) 역시 비자성체이다. 따라서 상기 비자성체 접합용기(30) 및 비자성체 플러그(20)는 소결 후 해체 없이 바로 초전도 자기장 공급장치에 사용될 수 있는 장점이 있으며 상기 접합부위를 물리적으로 보호하는 효과가 있다.
상기 절단면(16)이 MgB 혼합분말접합패치(40-1)를 매개로 면접되어 형성된 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)는 상기 비자성체 접합용기(30)의 측면에 위치한 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구(32)에 삽입되고 고온 실링 물질(제 1 실링부재, 50)과 함께 상기 삽입구를 밀폐한다. 상기 고온실링물질은 100 ℃ 내외의 고온으로 가열하면 상기 삽입구를 완전히 밀폐시켜 기체가 통과할 수 없게 된다. 상기 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)가 삽입된 비자성체 접합용기(30)는 150 ℃ 건조오븐에서 15 분간 가열하여 상기 삽입구를 완전 밀폐하였다.
3.2 소결분말의 수평장입 및 가압
비교예로서 상기 이붕화 마그네슘 다심 초전도선(10)의 제조에 사용된 마그네슘-붕소 혼합물(Mg : B=0.9 내지 1.2 : 2의 원자비)을 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 면접체(17)이 삽입된 비자성체 접합용기(30)에 수평장입하고 비자성체 접합용기 장입구(31)에 상기 고온 실링 물질(Coptalite, 제 2 실링부재, 60)을 도포하였다.
또한 실시예로서 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말을 붕화 마그네슘 다심 초전도선 면접체(16)이 삽입된 비자성체 접합용기(30)에 수평장입하고 비자성체 접합용기 장입구(31)에 상기 고온 실링 물질(Coptalite, 제 2 실링부재, 60)을 도포하였다. 상기 MgB 인시츄(in-situ)분말(41)은 소결되지 않은 마그네슘-붕소 혼합물(Mg : B=0.9 내지 1.2 : 2의 원자비)을 의미하며 상기 MgB 엑시츄(ex-situ)분말(42)은 소결된 마그네슘-붕소 혼합물(Mg : B=0.9 내지 1.2 : 2의 원자비)로서 평균 입경이 100㎚인 특징이 있다.
상기 MgB 혼합분말(40)은 MgB 인시츄(in-situ)분말(41)과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말(42)이 88 : 12의 중량비 또는 85 : 15의 중량비로 혼합되었다.
상기 비교예 및 실시예의 비자성체 접합용기(30)에 비자성체 플러그(20)를 삽입하고 압력을 가해 주어 상기 고온실링물질(제 2 실링부재, 60)로 비자성체 접합용기 장입구(31)를 밀폐시켰다. 상기 고온실링물질은 150℃ 건조오븐에서 15분간 가열하여 상기 삽입구를 완전 밀폐하였다. 상기 압력은 수평장입한 MgB 혼합분말(40)의 밀도를 변화시키는 것을 목적으로 한다. 상기 압력을 통하여 MgB2 소결체 혼합분말(40)은 그 밀도가 초전도선 코어(14)의 밀도에 대비하여 30 내지 60% 수준이 된다. 상기 밀도가 초전도선 코어(14)의 밀도에 대비하여 30% 미만이면 열처리 후에 마그네슘의 증발로 인한 기공도(void%)가 증가하여 초전도 성능이 감소하는 문제점이 있으며 60%를 초과하면 가압 가공시 초전도선 코어(14)가 손상될 수 있다.
특히 실시예의 경우 상기 MgB 엑시츄(ex-situ)분말(42)의 함유정도와 상기 밀도의 조절 정도가 서로 상호작용하여 기공도를 감소시키게 되므로 이를 잘 유지하는 것이 본 발명의 중요한 요소가 된다. 추가적으로 건조오븐 가열을 통해 상기 비자성체 접합용기(30)를 밀봉하게 되면 마그네슘의 증발을 방지하는 효과가 있다.
3.3 MgB 혼합분말의 열처리
상기 밀봉된 비자성체 접합용기(30)를 가열하여 MgB 혼합분말(40)을 소결시키므로 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)를 제조하였다. 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 열처리되지 않은 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선(10)과 MgB 혼합분말(40)을 수평장입한 후 동시에 열처리를 수행하여 초전도성을 가지게 하는 인시츄(in-situ) 제조방법으로 권선 후 반응법(wind and react method)에 해당한다.
상기 열처리는 700℃ 고순도 아르곤(Ar) 분위기에서 90분간 수행하였다. 본 발명은 산소가 존재하지 않는 아르곤 분위기 및 밀봉한 비자성체 접합용기(30)에 대하여 열처리를 수행하므로 마그네슘이 산화되지 않는 장점이 있다. 상기 MgB 혼합분말(40)은 초전도선 코어(14)와 함께 소결되어 동일한 초전도성을 가지게 된다. 상기 열처리된 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)는 상온에서 냉각시켰다.
4. 다심 이붕화 마그네슘 초전도선접합체를 이용한 초전도 폐회로의 제조 및 접합저항분석
상기 제조한 이붕화 마그네슘 다심 초전도선 인시츄 접합체(100)를 적용하여 소규모 초전도 폐회로 코일을 제조하였다. 상기 소규모 초전도 폐회로는 권선 후 반응법(wind and react method)을 이용하였다. 상기 이붕화 마그네슘(MgB2) 다심 초전도선을 권선하여 코일을 제조하고 상기 초전도선의 중간부분에 본 발명의 이붕화 마그네슘 다심 초전도선 인시츄 접합체(100)를 형성한 후 700℃ 고순도 아르곤(Ar) 분위기에서 90분간 열처리를 수행하여 초전도화 하였다.
상기 제조한 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 인시츄 접합체(100)가 적용된 초전도 폐회로의 자기장 및 접합저항을 측정하였다. 이를 위하여 상기 비초전도상태인 초전도 폐회로에 직류전압장치를 연결하여 전류를 공급하고 상기 초전도 폐회로를 초전도 상태로 변화시킨 후 직류전압장치로부터 분리하였다. 이때 상기 초전도 폐회로에 유지되는 자기장(magnetic field)을 측정하였다. 상기 접합저항은 초전도 폐회로의 유도전류 감소를 측정하는 field-decay 측정방법을 이용하였으며 상기 접합저항은 L-R 회로의 시간에 따른 일시적인 자기장 감소를 통하여 산출하였다.
[수학식]
B = B
0
e
-(R/L)t
상기 수학식에서 B는 시간(t)에 대한 자기장을 의미하며, B 0 는 시간(t o )의 자기장을 의미하며, L은 초전도 폐회로의 인덕턴스를 의미하며, R은 접합저항을 의미하며, t(초)는 감소시간을 의미한다.
도 5는 상기 초전도 폐회로의 자기장의 측정 결과 및 접합저항 계산결과를 보여준다. 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)가 적용된 초전도 폐회로는 접합저항이 4K에서 평균 4.86 x 10-12 Ω을 가지는 것이 확인되었다.
또한 본 발명의 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체(100)가 적용된 초전도 폐회로는 폐루프 형성 후 자기장의 값이 3520 Gauss의 자기장 세기로 180분(10,800 초) 이상 유지되는 것이 확인되었다.
본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 또는 예시를 대표하는 의미이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되지는 않는다. 본 발명의 변형과 다른 용도가 본 명세서 특허청구범위에 기재된 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 것은 당업자에게 명백하다.
10: 이붕화 마그네슘 다심 초전도선
10-1: 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선
10-2: 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선
11: 금속시스
12: 안정층
13: 확산방지층
14: 초전도코어
15: 접합부
16: 절단면
17: 초전도선 면접체
20: 비자성체 플러그
30: 비자성체 접합용기
31: 비자성체 접합용기 장입구
32: 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구
40: MgB 혼합분말
40-1: MgB 혼합분말 접합패치
41: MgB 인시츄(in-situ)분말
42: MgB 엑시츄(ex-situ)분말
50: 제 1 실링부재
60: 제 2 실링부재
100: 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체
10-1: 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선
10-2: 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선
11: 금속시스
12: 안정층
13: 확산방지층
14: 초전도코어
15: 접합부
16: 절단면
17: 초전도선 면접체
20: 비자성체 플러그
30: 비자성체 접합용기
31: 비자성체 접합용기 장입구
32: 비자성체 접합용기 초전도선 삽입구
40: MgB 혼합분말
40-1: MgB 혼합분말 접합패치
41: MgB 인시츄(in-situ)분말
42: MgB 엑시츄(ex-situ)분말
50: 제 1 실링부재
60: 제 2 실링부재
100: 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합체
Claims (8)
- 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법에 있어서,
제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 및 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 일단을 납작하게 가공하여 접합부를 형성하는 제 1 단계;
상기 접합부에 5 내지 15°의 절단각도를 가지는 절단면을 형성하는 제 2 단계;
상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선 접합부의 절단면과 상기 제 2 다심이붕화 마그네슘 초전도선 접합부의 절단면 사이에 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말 접합패치를 형성하여 상기 절단면이 상기 접합패치를 매개로 면접되어 형성되는 초전도선 면접체를 제조한 후 상기 초전도선 면접체와 제 1 실링부재와 결합시켜 초전도선 삽입체를 제조하는 제 3 단계;
상기 초전도선 삽입체를 비자성체 접합용기의 측면에 위치한 삽입구에 삽입한 후 상기 초전도선 삽입체의 제 1 실링부재가 상기 삽입구를 밀폐하도록 하는 제 4 단계;
상기 삽입구가 밀폐된 비자성체 접합용기에 MgB 인시츄(in-situ)분말과 MgB 엑시츄(ex-situ)분말을 포함하는 MgB 혼합분말을 장입하고 상기 비자성체 접합용기의 장입구에 제 2 실링부재를 설치한 후 비자성체 플러그를 결합하는 제 5 단계;
상기 MgB 혼합분말의 밀도가 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선의 면접부위 패킹밀도 대비 30 내지 60 %가 되도록 상기 비자성체 플러그에 압력을 가하고 이와 동시에 제 2 실링부재가 상기 장입구를 밀폐하도록 하는 제 6 단계; 및
상기 장입구가 밀폐된 비자성체 접합용기를 아르곤 분위기에서 600 내지 750 ℃로 60 내지 240 분간 가열하여 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체를 제조하는 제 7 단계;
를 포함하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선은 초전도 코어가 2개 이상인 것을 특징으로 하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 MgB 혼합분말은 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결되지 않은 상태인 MgB 인시츄 분말과 Mg와 B가 0.9 내지 1.2 : 2의 조성비율로 포함되되 소결된 상태인 MgB 엑시츄 분말이 혼합된 것을 특징으로 하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선은 비열처리 상태인 것을 특징으로 하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선과 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선의 접합부는 폭과 두께의 비율이 100:1 내지 3:1인 상태로 가공되는 것을 특징으로 하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 다심 이붕화 마그네슘 초전도선의 접합은 권선 후 반응법(wind and react method)을 이용한 초전도체의 제조에 사용하는 것을 특징으로 하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체는 접합저항이 1 x 10-12 내지 6 x 10-12Ω인 것을 특징으로 하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체의 제조방법.
- 제 1 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선, 제 2 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선, 상기 제 1 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 및 제 2 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 사이에 위치하며 이를 접합시키는 MgB 혼합분말 접합패치를 포함하는 초전도선 면접부;
상기 초전도선 면접부를 감싸는 MgB 혼합분말 소결체; 및
상기 MgB 혼합분말 소결체를 감싸는 비자성 접합용기;
를 포함하는 다심 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선 접합체.
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| JP2012094413A (ja) | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Hitachi Ltd | 超電導線材の接続部及び超電導線材の接続方法 |
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| JP2015512141A (ja) | 2012-01-20 | 2015-04-23 | シーメンス ピーエルシー | 二ホウ化マグネシウム導体間に接合部を形成するための方法 |
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-
2020
- 2020-10-07 KR KR1020200129093A patent/KR102429818B1/ko active IP Right Grant
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| KR101343887B1 (ko) | 2012-11-05 | 2013-12-20 | 케이조인스(주) | Mg 및 B를 포함하는 초전도 와이어의 접합방법 |
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