KR20070023637A - 초전도 선재의 제조 방법 - Google Patents

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KR20070023637A
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준 후지카미
다케시 가토
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스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
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Abstract

초전도 선재의 제조방법은, 초전도체의 원료분말을 금속으로 피복한 형태의 선재 또는 다심 구조의 선재를 신선하는 신선 공정(S3, S6)과, 신선 공정(S3, S6) 후에 클래드 선 또는 다심선의 단부를 봉하여 막는 밀봉 공정(S4, S7)과, 밀봉 공정(S4, S7) 후에 다심선을 압연하는 1차 압연 공정(S8)을 포함한다. 이에 따라, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다.

Description

초전도 선재의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING SUPERCONDUCTING WIRE}
본 발명은, 초전도 선재의 제조 방법, 보다 특정적으로는, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있는 초전도 선재의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 Bi2223 상 등을 갖는 산화물 초전도체를 금속 피복한 다심선으로 이루어지는 초전도 선재는, 액체 질소에 의해 냉각되는 온도에서의 사용이 가능해서, 비교적 높은 경계 전류 밀도를 얻을 수 있다는 점, 장착화가 비교적 용이하다는 점으로부터, 초전도 케이블이나 자석에의 응용이 기대되고 있다.
이러한 초전도 선재는, 아래와 같이 제조되었다. 우선, 예를 들면 Bi2223 상 등을 포함하는 초전도체의 원료 분말을 금속으로 피복한 형태를 갖는 선재가 제작된다. 다음으로, 열 처리와 압연을 반복함으로써, 초전도 상이 선재의 초전도 필라멘트 부분에 배향해서 생성되고, 테이프 형상의 초전도 선재를 얻을 수 있다. 이러한 초전도 선재의 제조 방법은, 예를 들면 일본 특허 제 2636049 호 공보(일본 특허공개 제 1991-l38820 호 공보)(특허 문헌 1), 일본 특허 제 2855869 공보(일본 특허공개 제 1992-292812 호 공보)(특허 문헌 2)에 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 제 2636049 공보(일본 특허공개 제1991-138820 공보)
특허 문헌 2 : 일본 특허 제 2855869 공보(일본 특허공개 제1992-292812 공보)
종래부터, 초전도 선재의 성능(예를 들면, 경계 전류값 등)을 향상하기 위해서, 각 제조 공정에 있어서 알맞은 제조 조건이 모색되어 왔다. 그러나 최적화된 동일한 제조 조건에서 초전도 선재를 제조했을 경우라도, 얻을 수 있는 초전도 선재 각각의 성능에 격차가 생긴다는 문제가 있었다. 또한, 얻을 수 있는 초전도 선재 중에는 성능이 뒤떨어지는 것도 존재하고 있어, 고성능의 초전도 선재를 얻을 수 없다는 문제가 있었다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있는 초전도 선재의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 측면에 있어서의 초전도 선재의 제조 방법은, 초전도체의 원료 분말을 금속으로 피복한 형태의 선재를 신선하는 신선 공정과, 신선 공정 후에 선재의 단부를 봉하여 막는 밀봉 공정과, 밀봉 공정 후에 선재를 압연하는 압연 공정을 구비하고 있다.
주의 깊게 검토한 결과, 본 발명자들은 얻을 수 있는 초전도 선재의 각각의 성능에 격차가 생기는 것은, 이하의 원인에 의한 것임을 찾아냈다. 신선 공정과 압연 공정 사이에 있어서, 선재의 단부의 금속으로 피복되지 않은 부분을 거쳐서, 대기중의 CO2(이산화탄소), H2O(물), 및 O2(산소) 등이 선재 내부에 침입한다. 이로써, 소결시에 초전도 상 이외의 이상(異相)이 생성되거나, 선재의 두께가 불균일해진다. 특히 두께에 있어서는, 선재의 단부의 두께가 현저하게 증가하는 현상이 발견된다. 소결시에 이상이 생성되면, 초전도 상의 생성을 방해할 수 있어, 경계 전류값 등의 초전도 특성의 저하를 초래한다. 또한, 선재의 두께가 불균일해지면, 그 후 압연을 실행할 경우에 선재에 균일하게 압력이 가해지지 않게 되고, 얻을 수 있는 초전도 선재의 두께가 불균일해진다. 그 결과, 초전도 선재의 성능이 저하한다. 종래, 신선 공정과 압연 공정 사이에는 아무런 처리도 행하여지지 않았기 때문에, 신선 공정과 압연 공정 사이에 있어서의 선재 각각의 보관 조건의 차에 의해, 얻을 수 있는 초전도 선재 각각의 성능에 격차가 생겼다.
결과적으로, 신선 공정과 압연 공정 사이에 있어서 선재의 단부를 봉하여 막는 것으로, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2가 선재의 단부를 거쳐서 원료 분말 내부로 침입하기 어려워진다. 그 결과, 소결시에 이상이 생성되기 어려워져, 선재의 두께가 균일해지므로, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서의 초전도 선재의 제조 방법은, 초전도체의 원료 분말을 금속으로 피복한 형태의 선재를 신선하는 n회(n은 n≥2를 만족하는 정수)의 신선 공정과, n회의 신선 공정 후에, 선재를 압연하는 압연 공정을 구비하고 있다. 더욱, n회의 신선 공정 중 k(k는 n-1≥k≥1을 만족하는 정수)차 신선 공정과 n회의 신선 공정 중 (k+1)차 신선 공정과의 사이, 및 n회의 신선 공정 중 n차 신선 공정과 압연 공정과의 사이 중 적어도 어느 하나 사이에 있어서, 선재의 단부를 봉하여 막는 밀봉 공정을 구비하고 있다.
주의 깊게 검토한 결과, 본 발명자들은 얻을 수 있는 초전도 선재 각각의 성능에 불균일이 생기는 것은 이하의 원인에 의한 것을 찾아냈다. 초전도 선재의 제조에 있어서 n회의 신선 공정이 행하여질 경우에, 1차 신선 공정으로부터 n차 신선 공정까지의 각 신선 공정의 사이, 및 n차 신선 공정과 압연 공정 사이에 있어서, 선재의 단부의 금속에서 피복되지 않은 부분을 거쳐서, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2 등이 선재 내부(222)에 침입한다. 이로써, 소결시에 초전도 상 이외의 이상이 생성하거나, 선재의 두께가 불균일해진다. 특히, 두께에 대해서는, 선재의 단부의 두께가 현저하게 증가하는 현상이 발견된다. 소결시에 이상이 생성되면, 초전도 상의 생성을 방해할 수 있어, 경계 전류값 등의 초전도 특성의 저하를 초래한다. 또한, 선재의 두께가 불균일해지면, 그 후 압연을 실행할 경우에 선재에 균일하게 압력이 가해지지 않게 되고, 얻을 수 있는 초전도 선재의 두께가 불균일해진다. 그 결과, 초전도 선재의 성능이 저하한다. 종래, 1차 신선 공정으로부터 n차 신선 공정까지의 각 신선 공정의 사이, 및 n차 신선 공정과 압연 공정 사이에는 아무런 처리도 행하여지지 않았다. 따라서, 1차 신선 공정으로부터 n차 신선 공정까지의 각 신선 공정의 사이, 및 n차 신선 공정과 압연 공정 사이에 있어서의 선재의 각각의 보관 조건의 차에 의해, 얻을 수 있는 초전도 선재의 각각의 성능에 격차가 생겼다.
결과적으로, 1차 신선 공정으로부터 n차 신선 공정까지의 각 신선 공정의 사이, 및 n차 신선 공정과 압연 공정 사이 중 적어도 어느 하나에 있어서, 선재의 단부를 봉하여 막는 것으로, 대기중의 CO2, H2O 및 O2가 선재의 단부를 거쳐서 원료 분말 내부로 침입하기 어려워진다. 그 결과, 소결시에 이상이 생성되기 어려워져, 선재의 두께가 균일해지므로, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다.
본 발명의 초전도 선재의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 밀봉 공정에서는 선재의 단부를 금속으로 봉하여 막는다.
이로써, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2가 선재의 단부를 거쳐서 원료 분말 내부로 한층 침입하기 어려워진다.
본 발명의 초전도 선재의 제조 방법에 있어서, 바람직하게는 밀봉에 사용할 수 있는 금속으로 은, 납, 주석, 동, 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하고 있다.
이들 재료는, 연성 및 기계적 강도가 높으므로, 선재의 단부를 봉하여 막을 때에 용이하게 가공할 수 있고, 또한 안정적으로 선재의 단부를 밀봉할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 「밀봉」이라는 것은, 선재 내부의 원료 분말이 외기와 접촉하는 것을 방지하기 위해서 행하여지는 처리를 뜻한다.
발명의 효과
본 발명의 초전도 선재의 제조 방법에 의하면, 신선 공정과 압연 공정 사이 에 있어서, 선재의 단부를 봉하여 막는 것으로써, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2가 선재의 단부를 거쳐 원료 분말 내부로 침입하기 어려워진다. 그 결과, 소결시에 이상이 생성되기 어려워져, 선재의 두께가 균일해지므로, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다.
도 1은 초전도 선재의 구성을 개념적으로 도시하는 부분 단면 사시도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 초전도 선재의 제조 방법을 도시하는 흐름도,
도 3은 도 2의 공정을 도시하는 제 1 도면,
도 4는 도 2의 공정을 도시하는 제 2 도면,
도 5는 도 2의 공정을 도시하는 제 3 도면,
도 6은 도 2의 공정을 도시하는 제 4 도면,
도 7은 도 2의 공정을 도시하는 제 5 도면,
도 8은 도 2의 공정을 도시하는 제 6 도면.
부호의 설명
1 : 초전도 선재(다심선) 1a : 선재
1b : 피복선 1c : 다심선
2 : 초전도체 필라멘트 2a : 원료 분말
3 : 외장부 3a, 3b : 파이프
20a, 20b : 밀봉부재
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면에 근거하여 설명한다.
(실시형태 1)
도 1은, 초전도 선재의 구성을 개념적으로 도시하는 부분 단면 사시도이다. 도 1을 참조하여, 예를 들면, 다심선의 초전도 선재에 대하여 설명한다. 초전도 선재(1)는, 길이 방향으로 연장되는 복수 라인의 초전도체 필라멘트(2)와, 그들을 피복하는 외장부(3)를 갖고 있다. 복수 라인의 초전도체 필라멘트(2) 각각의 재질은, 예를 들면 Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0계의 조성으로 되어 있고, 특히 (비스무트 및 납): 스트론튬(strontium): 칼슘: 동의 원자비가 거의 2:2:2:3의 비율로 근사하여 표시되는 Bi2223 상을 포함하는 재질이 바람직하다. 외장부(3)의 재질은, 예를 들면 은으로 되어 있다.
또한, 상기에 있어서는 다심선에 대해서 설명했지만, 1개의 초전도체 필라멘트(2)가 외장부(3)에 의해 피복되는 단심선 구조의 산화물 초전도 선재가 사용되어도 좋다.
다음으로, 상기의 산화물 초전도 선재의 제조 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 초전도 선재의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 3 내지 도 8은 도 2의 각 공정을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하여, 예를 들면 Bi2223 상의 초전도 선재를 제조할 경우, 파우더·인·튜브법이 이용된다. 우선, 예를 들면 5종류의 원료 분말(Bi2O3, PbO, SrCO3, CaCO3, CuO)이 혼합되어, 열 처리에 의한 반응에서 최종 목적의 초전도체인 Bi2223 상에 변화되는 중간 상태의 원료 분말(전구체분말)이 제작된다(단계 S1).
다음으로, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 원료 분말(2a)이 파이프(3a) 내에 충전된다(단계 S2). 이 파이프(3a)는, 예를 들면 은 등의 금속으로 되고, 외경이 φ10-50mm에서, 벽 두께가 외경의 3-15% 정도의 것이다. 이로써, 초전도체의 원료 분말(2a)을 파이프(3a)에서 피복한 형태의 선재(1a)를 얻을 수 있다. 이 다음, 파이프(3a) 내의 탈기가 행하여지고, 파이프(3a)의 양단이 밀봉된다.
다음으로, 도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 상기 선재(1a)를 신선가공 함으로써, 전구체를 코어 재료로서 은 등의 금속으로 피복된 단심의 피복선(1b)이 형성된다(단계 S3). 이 피복선(1b)은, 대변 길이가 예를 들면, 2 내지 10mm의 6각형형상으로 된다.
다음으로, 도 2 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 밀봉부재(20a, 20b)로 피복선(1b)의 양단부를 봉하여 막는다(단계 S4). 피복선(1b)의 밀봉은, 예를 들면 테프론(등록상표)으로 되는 캡을 피복선(1b)의 양단부에 씌우는 것으로 행하여져도 좋고, 피복선(1b)의 양단부에 은 등의 금속을 납땜하는 것으로 행하여져도 좋다. 즉, 적어도 피복선(1b)의 양단부가 어떠한 재료로 덮어지면 좋다. 피복선(1b)을 봉하여 막는 재료로서는, 금속이 바람직하고, 특히, 은, 은 합금, 연, 주석, 동, 및 알루미늄 등, 은과 거의 같은 정도의 연성 및 기계적 강도가 있는 것이 특히 바람직하다.
다음으로, 도 2 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 이 피복선(1b)이 다수 묶일 수 있어서, 예를 들면 은 등의 금속으로 되는 파이프(3b) 내에 감합된다(다심 감합:단계 S5). 이 파이프(3b)는, 예를 들면 은 또는 그 합금 등의 금속으로 되고, 외경이 φ 10 내지 50mm에서, 벽 두께가 외경의 3-15% 정도의 것이다. 이로써, 원료 분말(2a)을 코어 재료로서 다수 갖는 다심 구조의 선재를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 2 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 다수의 원료 분말(2a)이 외장부(3b)에 의해 피복된 다심 구조의 선재를 신선가공함으로써, 원료 분말(2a)이 예를 들어 은 등의 외장부(3b)에 매설된 다심선(1c)이 형성된다(단계 S6).
다음으로, 도 2 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 밀봉부재(20a, 20b)에서 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막는다(단계 S7). 다심선(1c)의 밀봉은, 예를 들면 테프론(등록상표)으로 되는 캡을 다심선(1c)의 양단부에 씌우는 것으로 행하여져도 좋고, 다심선(1c)의 양단부에 은 등의 금속을 납땜하는 것으로 행하여져도 좋다. 즉, 적어도 다심선(1c)의 양단 부가 어떠한 재료에서 덮어지면 좋다. 다심선(1c)을 봉하여 막는 재료로서는, 금속이 바람직하고, 특히, 은, 은 합금, 납, 주석, 동, 및 알루미늄 등, 은과 같은 정도의 연성 및 기계적 강도가 있는 것이 특히 바람직하다.
다음으로, 도 2 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 다심선(1c)에 1차 압연 가공이 실시되어, 그것에 의해 테이프 형상의 다심선(1)을 얻을 수 있다(단계 S8). 이 1차 압연 가공은, 예를 들면 압하율 70 내지 90%의 조건에서 행하여진다.
다음으로, 테이프 형상의 다심선(1)을 예를 들면 800 내지 900℃의 온도까지 가열하고, 그 온도에서 10 내지 200 시간 유지함으로써, 다심선(1)에 1차 소결이 실시된다(단계 S9). 이로써, 원료 분말(2a)이 화학반응을 일으키고, 초전도체 필라멘트(2)가 된다.
다음으로, 도 2 및 도 8에 도시하는 바와 같이 다심선(1)에 2차 압연 가공이 실시된다(단계 S10). 이 2차 압연 가공은, 예를 들면 압하율 0 내지 20%의 조건에서 행하여진다.
다음으로, 다심선(1)을 가압 분위기하에서 800 내지 900℃의 온도까지 가열하고, 그 온도에서 10 내지 200 시간 유지함으로써, 다심선(1)에 2차 소결이 실시된다(단계 S11). 이상의 공정에 의해 본 실시형태의 초전도 선재를 얻을 수 있지만, 2차 소결 후에 압연 및 소결이 더 반복하여 행하여져도 좋고, 상기의 2차 압연 및 2차 소결이 생략되어도 좋다.
본 실시형태의 초전도 선재의 제조 방법은, 초전도체의 원료 분말(2a)을 금속으로 피복한 형태의 선재(1a) 또는 다심 구조의 선재를 신선하는 신선 공정(단계 S3, 단계 S6)과, 신선 공정(단계 S3, 단계 S6) 후에 피복선(1b) 또는 다심선(1c)의 단부를 봉하여 막는 밀봉 공정(단계 S4, 단계 S7)과, 밀봉 공정(단계 S4, 단계 S7) 후에 다심선(1c)을 압연하는 1차 압연 공정(단계 S8)을 구비하고 있다.
본 실시형태의 초전도 선재의 제조 방법에 의하면, 신선 공정(단계 S3, 단계 S6)과 1차 압연 공정(단계 S8) 사이에 있어서 피복선(1b) 또는 다심선(1c)의 단부를 봉하여 막는 것으로, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2가 피복선(1b) 또는 다심선(1c)의 단부를 거쳐서 원료 분말(2a) 내부로 침입하기 어려워진다. 그 결과, 소결시에 이상이 생성되기 어려워져, 선재의 두께가 균일해지므로, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다.
본 실시형태의 초전도 선재의 제조 방법에 있어서는, 밀봉 공정(단계 S4, 단계 S7)에서는 피복선(1b) 또는 다심선(1c)의 단부를 금속에서 봉하여 막는다.
이로써, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2가 피복선(1b) 또는 다심선(1c)의 단부를 거쳐서 원료 분말(2a) 내부로 한층 침입하기 어려워진다.
본 실시형태의 초전도 선재의 제조 방법에 있어서, 밀봉에 사용할 수 있는 금속은, 은, 납, 주석, 동, 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 원소를 포함하고 있다.
이들 재료는, 연성 및 기계적 강도가 높으므로, 피복선(1b) 및 다심선(1c)의 단부를 봉하여 막을 때에 용이하게 가공할 수 있고, 또한 안정적으로 피복선(1b) 및 다심선(1c)의 단부를 밀봉할 수 있다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 피복선(1b)이 형성된(단계 S3) 후, 및 다심선(1c)이 형성된(단계 S6) 후의 모두의 경우에 밀봉 공정(단계 S4, 단계 S7)이 행하여질 경우에 대해서 도시했지만, 본 발명은 이러한 경우에 한정되는 것은 아니고, 신선 공정과 압연 공정 사이에 밀봉 공정이 행하여지면 좋다.
(실시형태 2)
도 2 및 도 5를 참조하여, 실시형태 1에서는, 신선 공정(단계 S3)에 있어서 선재(1a)에 대하여 1회의 신선을 실행할 경우에 대해서 도시했다. 그러나 신선시에는, 선재(1a)에 대하여 n회(n은 n≥2을 만족하는 정수)의 신선을 연속하여 실행하고, 선재(1a)의 지름을 서서히 작게 해 가는 것으로 피복선(1b)을 형성할 경우가 많다. 본 실시형태에서는, 선재(1a)에 대하여 n회의 신선을 실행할 경우에, n회의 신선 각각 사이, 혹은 피복선(1b)을 형성한 후에, 밀봉부재(20a, 20b)에서 선재(1a) 또는 피복선(1b)의 양단부를 봉하여 막는다(단계 S4).
또한, 실시형태 1에서는, 신선 공정(단계 S6)에 있어서 다심 구조의 선재에 대하여 1회의 신선을 실행할 경우에 대해서 도시했다. 그러나 신선시에는, 다심 구조의 선재에 대하여 n회의 신선을 연속하여 실행하고, 다심 구조의 선재의 지름을 서서히 작게 해 가는 것으로 다심선(1c)을 형성할 경우가 많다. 본 실시형태에서는, 다심 구조의 선재에 대하여 n회의 신선을 실행할 경우에, n회의 신선의 각각의 사이, 혹은 다심선(1c)을 형성한 후에, 밀봉부재(20a, 20b)에서 다심 구조의 선재 또는 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막는다(단계 S7).
또한, 이외의 초전도 선재의 제조 방법은, 도 1 내지 도 8에 도시하는 실시형태 1의 제조 방법과 거의 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
본 실시형태의 초전도 선재의 제조 방법은, 초전도체의 원료 분말(2a)을 금속에서 피복한 형태의 선재(1a) 또는 다심 구조의 선재를 신선하는 n회의 신선 공정(단계 S3, 단계 S6)과, n회의 신선 공정(단계 S3, 단계 S6), 후에 다심선(1c)을 압연하는 1차 압연 공정(단계 S8)을 구비하고 있다. 또한, n회의 신선 공정(단계 S3, 단계 S6)의 각각 사이, 및 n차 신선 공정과 1차 압연 공정(단계 S8) 사이 중 적어도 어느 하나의 사이에 있어서, 선재(1a), 피복선(1b), 다심 구조의 선재, 또는 다심선(1c)의 단부를 봉하여 막는 밀봉 공정(단계 S4, 단계 S7)을 구비하고 있다.
본 실시형태의 초전도 선재의 제조 방법에 의하면, n회의 신선 공정(단계 S3, 단계 S6)의 각각의 사이, 및 n차 신선 공정과 1차 압연 공정(단계 S8) 사이에 있어서, 선재(1a), 피복선(1b), 다심 구조의 선재, 또는 다심선(1c)의 단부를 봉하여 막는 것으로, 대기중의 CO2, H2O, 및 O2가 선재(1a), 피복선(1b), 다심 구조의 선재, 또는 다심선(1c)의 단부를 거쳐서 원료 분말(2a) 내부에 침입하기 어려워진다. 그 결과, 소결시에 이상이 생성하기 어려워져, 선재의 두께가 균일해지므로, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다.
또한, 실시형태 1 및 2에 있어서는, Bi2223 상을 갖는 다심선의 비스무트계의 산화물 초전도 선재의 제조 방법에 대해서 설명을 실행하고 있으나, 본 발명은 비스무트계 이외의 리움계 등의 다른 조성을 갖는 산화물 초전도 선재의 제조 방법에 관해서도 적용할 수 있다. 또한, 단심선의 초전도 선재의 제조 방법에도 적용할 수 있다.
또한, 실시형태 1 및 2에 있어서는, 1차 소결(단계 S9)의 후에 2차 압연(단계 S10), 및 2차 소결(단계 S11)이 행하여질 경우에 대해서 도시했지만, 이것들의 공정은 생략되어도 좋고, 1차 소결(단계 S9) 후에 초전도 선재가 완성되어도 좋다.
<실시예>
이하, 본 발명의 하나의 실시예에 대해서 설명한다.
본 실시예에서는, 신선 공정(단계 S6)과 l차 압연(단계 S8) 사이에 있어서 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막는 효과를 조사했다. 구체적으로는, Bi2223 상의 원료 분말(2a)을 제작하고(단계 S1), 원료 분말(2a)을 파이프(3a)내에 충전하여(단계 S2), 선재(1a)를 제작했다. 다음으로, 선재(1a)를 신선가공해서 피복선(1b)을 제작하고(단계 S3), 피복선(1b)의 양단부를 봉하여 막지 않고, 피복선(1b)을 다수 묶어서 파이프(3b)내에 탄합해(단계 S5), 다심선(lc)을 제작했다. 다음으로, 다심선(1c)을 신선가공한다(단계 S6). 신선가공시에는, 다심선(1c)에 대하여 총 20회의 신선을 되풀이하고, 그 지름을 서서히 작게 해 가는 것에 따라, 원하는 직경의 다심선(1c)을 제작했다. 본 실시예에서는, 다심선(1c)의 신선가공 시에, 시료 1 내지 3 각각에 대하여 서로 다른 처리를 실행했다. 즉, 시료 1에 대해서는, 20회의 신선 중 1회째의 신선 후에, 은랍(silver solder)으로 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막는다(단계 S7). 그리고 양단부를 봉하여 막은 상태에서 나머지의 19회의 신선을 반복해 실행한 후, 다심선(1c)을 1개월간 보관한다. 또한, 시료 2에 대해서는, 총 20회의 신선을 반복해 실행한 후, 은랍에서 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막고(단계 S7), 다심선(1c)을 1개월간 보관했다. 또한, 시료 3에 대해서는 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막지 않은 상태에서 총 20회의 신선을 반복한 후, 다심선(1c)을 1개월간 보관했다. 다음으로, 다심선(1c)에 1차 압연 가공을 실시해(단계 S8), 테이프 형상의 다심선(1)을 얻었다. 다음으로, 다심선(1)에 1차 소결을 실시한(단계 S9) 후, 다심선(1)의 두께의 증가의 유무를 조사했다. 다음으로, 다심선(1)에 2차 압연 가공을 실시한(단계 S10) 후, 2차 소결을 실시해(단계 S11), 길이 400m, 은비[초전도 선재의 횡단면에 있어서의 초전도체 필라멘트 부분의 면적에 관한 시스(sheath) 부분의 면적의 비] 2.2의 초전도 선재(1)를 얻었다. 다음으로, 얻을 수 있은 초전도 선재(1)를 5분할하고, 각각의 초전도 선재(1)에 관한 경계 전류값(A)의 격차를 조사했다. 이 결과를 표 1에 도시한다.
[표 1]
시료 번호 경계 전류값의 격차 1차 소결 후의 두께
1 8 A 변화없음
2 10 A 변화없음
3 30 A 양단부의 두께 증가
표 1에 도시하는 바와 같이, 1회째의 신선 후에 봉하여 막은 시료 1의 경계 전류값의 격차는 8A이었다. 또한, 20회째의 신선 후에 봉하여 막은 시료 2의 경계 전류값의 격차는 10A이었다. 이에 대하여, 양단부를 봉하여 막지 않은 시료 2의 경계 전류값의 격차는 30A이었다. 또한, 시료 1 및 2에서는 1차 소결(단계 S9) 후에 두께의 변화가 고려되지 않은 것에 대해서, 시료 3에서는 다심선(1)의 양단부의 두께가 증가하고 있었다. 이상의 결과로부터, 신선 공정(단계 S6)과 1차 압연(단계 S8) 사이에 있어서, 다심선(1c)의 양단부를 봉하여 막는 것에 의해, 선재의 두께가 균일해져, 고성능으로 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다는 것을 알게 된다. 특히, 복수회의 신선을 실행할 경우에는, 가능한 이른 단계(선재가 굵은 단계)에서 봉하여 막는 것에 의해, 더욱 균일한 성능의 초전도 선재를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
이번 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명에서는 없는 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구항의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (6)

  1. 초전도체의 원료분말(2a)을 금속(3a)으로 피복한 형태의 선재(1a)를 신선 하는 신선공정(S3, S6)과, 상기 신선공정(S3) 후에 상기 선재(la)의 단부를 봉하여 막는 밀봉공정(S4, S7)과, 상기 밀봉공정(S4, S7) 후에 상기 선재(la)를 압연하는 압연 공정(S8)을 구비하는
    초전도 선재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 밀봉공정(S4, S7)에서는 상기 선재(la)의 상기 단부를 금속에서 봉하여 막는
    초전도 선재의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 금속은 은, 납, 주석, 동, 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는
    초전도 선재의 제조 방법.
  4. 초전도체의 원료분말(2a)을 금속(3a)으로 피복한 형태의 선재(1a)를 신선하는 n회(n은 n≥2을 만족하는 정수)의 신선공정(S3, S6)과, 상기 n회의 신선공 정(S3, S6) 후에, 상기 선재(la)를 압연하는 압연 공정(S8)과, 상기 n회의 신선공정(S3, S6) 중 k(k은 n-1≥k≥1을 만족하는 정수)차 신선공정과, 상기 n회의 신선공정(S3, S6) 중 (k+1)차 신선공정 사이, 및 상기 n회의 신선공정(S3, S6) 중 n차 신선공정과, 상기 압연 공정(S8) 사이 중 적어도 어느 하나의 사이에 있어서, 상기 선재(1a)의 단부를 봉하여 막는 밀봉공정(S4, S7)을 구비하는
    초전도 선재의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 밀봉공정(S4, S7)에서는 상기 선재(1a)의 상기 단부를 금속으로 봉하여 막는
    초전도 선재의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 금속은 은, 납, 주석, 동, 및 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를 포함하는
    초전도 선재의 제조 방법.
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