KR20090044236A - 안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법 - Google Patents

안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법에 관한 것으로서, 상세하게는 초전도 박막선재와 안정화재 및 접합방지기판을 알코올로 세척하는 제1단계; 상기 초전도 박막선재 및 안정화재의 일면에 각각 금속코팅층으로 얇게 코팅하는 제2단계; 상기 초전도 박막선재 및 안정화재를 금속코팅층이 있는 일면으로 서로 접합하는 제3단계; 상기 초전도 박막선재와 상기 안정화재의 외측에 상기 접합방지기판을 배치한 후, 보빈에 일정한 장력으로 서로 밀착되도록 권선하는 제4단계; 및 상기 초전도 박막선재 및 안정화재가 금속코팅층으로 확산접합되도록 열처리하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여, 두께가 두껍거나 여러 종류의 안정화재도 신속하게 초전도 박막선재에 접합할 수 있어서 공정 시간을 줄일 수 있으며, 다양한 곡률의 초전도 박막선재를 형성할 수 있고, 열처리 이전에 초전도 박막선재를 권선하여 초전도 박막선재의 변형에 따른 초전도의 특성저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
안정화, 팬케이크, 권선, 초전도 선재, 접합, 열처리

Description

안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법 {SUPERCONDUCTOR TAPE WITH STABILIZER AND METHOD THEREOF}
본 발명은 안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 팬케이크형으로 감은 초전도 박막선재 및 안정화재를 초전도 박막선재의 굽힘변형량에 맞춰서 중립축을 자유롭게 조절하며, 두꺼운 안정화재도 신속하게 접합할 수 있는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법에 관한 것이다.
일반적으로 초전도체는 다량의 전류를 손실 없이 흐르도록 할 수 있으며, 강력한 자석을 만들어 자기 부상열차, 자기공명영상(MRI)의 진단장치 등 다양한 분야에 응용되며, 기존의 금속이나 반도체가 지니지 못하는 특수한 전자기적 특성을 지니고 있어, 종래의 소자로는 구현할 수 없는 수준의 초고감도, 초고속, 초고효율의 센서 및 정보전자 소자 개발이 가능하다.
이러한 초전도체 중에서 고온 초전도체는 BSCCO계 또는 YBCO계 등으로 액화질소(LN2)의 비등점인 77K보다 높은 온도에서도 초전도성을 나타내므로, 액화헬 륨(LHe)을 사용하는 저온초전도체에 비해 액화질소를 냉매로 이용하므로 냉각 비용이 저렴한 장점이 있다.
그러나 고온 초전도체는 산화물로 존재하므로 연성이 부족하여 결함이 생기기 쉬워서 전류의 흐름이 저하될 수 있으므로 상기 고온 초전도체를 장선화하여 사용하는 방법이 연구되고 있다.
이렇게 장선화된 초전도 박막선재는 초전도체와 별도의 금속재로 형성된 안정화재가 접합되어 임계 전류의 이상의 정류가 초전도체에 흐르면 안정화재로 전류가 통과하도록 하여 초전도 박막선재를 보호하도록 형성된다.
여기서 안정화층을 제조하는 방법으로는 분말 충진법과 다양한 진공박막증착법 등이 있다.
1997년 9월 2일에 등록된 대한민국특허청 등록특허공보 제특0122105호에는 내화 분말의 충진압력을 이용한 고온초전도 장선 테이프의 열간 적층접합방법이 개시되어 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 내화 분말의 충진압력을 이용한 고온초전도 장선 테이프의 열간 적층 접합방법의 흐름도이다.
먼저, 비스무스계 분말을 은 튜브에 넣어 인발 가공하고, 압연 가공하여 테이프 선재로 가공한다. 그리고 도 1-(a)에서 도시된 바와 같이, 원하는 길이로 초전도 테이프를 자른 후 원하는 개수의 테이프을 임시 적층한 후, 도 1-(b)에서 도시된 바와 같이, 매우 얇은 유기재료 접착제인 접착 테이프로 임시 적층된 선재를 감싼다. 이 접착 테이프는 긴 선재를 두께 방향으로 임시 적층하는 동안 초전도 선 재 테이프들이 흐트러지지 않고 원하는 형태로 안정하게 유지시킬 수 있도록 한다.
다음으로 도 1-(c)에서 도시된 바와 같이, 여러겹으로 임시 적층시킨 선재를 열간 작업을 위해 프레스로 다져진 분말에 묻어가면서 나선형으로 배치한 후, 도 1-(d)에서 도시된 바와 같이, 용기 밖에서 분말 표면에 프레스로 압력을 가하여 분말에 의한 3차원 방향의 압력을 발생시켜 선재의 적층압력(접촉 압력)을 형성시킨다.
그리고 마지막으로 도 1-(e)에서 같이 프레스에서 그대로 가열로에 넣어 열간 접합시킨다.
이러한 단계로 제조된 초전도 선재는 임계전류밀도가 높은 초전도 선재를 제공할 수 있는 장점이 있으나, 고가의 은튜브를 사용해야 되는 단점이 있고, 시간 및 장비 비용이 많이 드는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 초전도층에 얇게 Ag 또는 Au를 증착후 안정화재(주로 Cu)를 납땜으로 접합하는 기술이 제안되었다.
2007년08월13일에 등록된 대한민국특허청 등록특허공보 제0750664호에는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치가 개시되어 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이 용융된 솔더(solder, 땜납)가 담긴 수조 형상의 솔더 공급부(200)에 초전도 테이프(10)가 담겨지면서, 초전도 테이프(10) 표면에 솔더가 묻게 된다. 그리고, 솔더가 공급된 초전도 테이프(10)와, 상기 보강재 테이프(20)는 모두 소정 온도로 예열되도록 예열부(300)를 통과하게 된다.
이렇게 예열되어 나온 상기 초전도 테이프(10)와 보강재 테이프(20)는 장력 조절압착부(400)를 통과하면서 압착되어 솔더에 의해 접합되게 된다. 상기 장력조절압착부(400)는 상기 보강재 테이프(20)의 장력이 상기 초전도 테이프(10)의 장력보다 상대적으로 더 큰 상태가 되도록 장력을 조절할 수 있도록 형성되며, 이러한 상태에서 압착되어 접합된 초전도 박막선재(30)에는 전체적으로 압축응력이 작용하게 된다. 즉, 보강재 테이프(20)가 늘어난 상태에서 초전도 테이프(10)와 접합되므로, 접합 후 보강재 테이프(20)의 압축응력에 대응되어 초전도 테이프(10)도 압축응력이 작용하게 되는 것이다.
이렇게 솔더(땝납)을 이용하여 초전도 테이프(10)와 보강재 테이프(20)을 접합하는 방법은 제조비용을 줄일 수 있으며, 초전도 선재에 압축응력이 작용하게 하여 초전도층의 손상을 최소화시키는 효과가 있는 반면에 솔더(땜납) 용융으로 열처리시 안정화재가 떨어질 수 있고, 또한 솔더(땜납) 접합시 초전도 선재가 가열되는 단점이 있다.
또 다른 방법으로 초전도 박막선재에 Ag 등과 같은 금속을 얇게 코팅 후 Cu를 습식 도금법으로 초전도 박막선재를 완전히 둘러싸는 방법이 제안되었다. 이 방법은 초전도를 완전히 둘러싸므로 초전도 박막의 손상이 적을 뿐만 아니라, 전체 선재 두께 제어가 용이한 장점이 있다. 그러나, 습식도금법을 추가로 이용하므로 환경오염 및 공정 단가가 상승되며, 두꺼운 증착에는 시간이 많이 소요되며, 여러가지 곡률로 권선할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 환경 오염이 적으며, 초전도 박막선재에 신속하게 부착하고, 공정비용과 시간을 절약할 수 있는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다양한 곡률의 변형력에도 초전도 박막선재의 초전도 특성 저하를 방지하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재 및 그의 접합방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위해 본 발명은 초전도 박막선재와 안정화재 및 접합방지기판을 알코올로 세척하는 제1단계; 상기 초전도 박막선재 및 안정화재의 일면에 각각 금속코팅층으로 얇게 코팅하는 제2단계; 상기 초전도 박막선재 및 안정화재를 금속코팅층이 있는 일면으로 서로 접합하는 제3단계; 상기 초전도 박막선재와 상기 안정화재의 외측에 상기 접합방지기판을 배치한 후, 보빈에 일정한 장력으로 서로 밀착되도록 권선하는 제4단계; 및 상기 초전도 박막선재 및 안정화재(300)가 금속코팅층으로 확산접합되도록 열처리하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
여기서, 상기 안정화재는, SUS 또는 Cu인 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 금속코팅층은, Ag, Au, Pt중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 보빈은, 일측에 직경이 20mm ~ 1000mm인 돌출부가 형성되어 상기 초전도 박막선재, 안정화재 및 접합방지기판이 권선되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 초전도 박막선재는, REBCO(Re-Ba-Cu-O)계이거나 또는 BSCCO(Bi-Sr-Ca-Cu-O)계로 이루어진되, Re는 Y 또는 희토류금속(Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 열처리는, 300~700℃ 산소(100%, 1 atm)에서 1시간 이상 처리하는 것이 바람직하다.
또한, 원통형의 보빈과; 곡률을 가지고 상기 몸체에 일정한 장력으로 권선되는 초전도 박막선재와; 상기 초전도 선재의 외측과 대면하여 일정한 장력으로 권선되는 안정화재와; 상기 초전도 박막선재 및 상기 안정화재의 일측에 코팅되는 금속코팅층; 및 상기 안정화재의 외측과 대면하여 일정한 장력으로 권선되는 접합방지기판;를 포함하여 이루어지되, 상기 접합방지기판을 권선할 때 강한 장력으로 감고 열처리하여 상기 초전도 박막선재와 상기 안정화재가 접합되는 것이 바람직하다.
상기 구성에 의한 본 발명은, 안정화재, 초전도 박막선재 및 접합방지기판을 팬케이크형으로 권선하고 열처리하여, 두께가 두껍거나 여러 종류의 안정화재도 신속하게 초전도 박막선재에 접합할 수 있어서 공정 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 초전도 박막선재의 중립축을 자유롭게 조정하여 다양한 곡률의 초전도 박막선재를 형성할 수 있으며, 열처리 이전에 초전도 박막선재를 권선하여 초전도 박막선재의 변형에 따른 초전도의 특성저하를 방지할 수 있는 효과가 있다
도 3은 본 발명에 따른 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법의 흐름도이다.
도 3의 (a)에서 도시된 바와 같이, 첫번째 단계는 초전도 박막선재(200)와 안정화재(300) 및 접합방지기판(400)을 알코올로 세척하여 이물질을 제거한다.
다음 2단계에서는 도 3의 (b)에서 도시된 바와 같이, 상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300) 일면에는 각각 금속코팅층(210)을 매우 얇게 코팅하여 후술할 열처리에 의해 초전도 박막선재(200)와 안정화재(300)가 서로 확산접합할 수 있도록 하며, 이렇게 얇게 코팅된 금속코팅층(210)은 후술할 안정화재(300)의 전구체 역할을 한다.
여기서, 상기 초전도 박막선재(200)는, REBCO(Re-Ba-Cu-O)계이거나 또는 BSCCO(Bi-Sr-Ca-Cu-O)계로 이루어진되, Re는 Y 또는 희토류금속(Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)이고, 상기 안정화재(300)은 SUS 또는 Cu로 이루어지고, 상기 금속코팅층(210)은 열전도가 높은 금속재로 이루어지는데, Ag, Au, Pt 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 안정화재(300)는 초전도 박막선재(200)가 불안정하여 임계전류에 이르러 더 이상 많은 전류를 흘릴 수 없게 되었을 때, 상기 안정화재(300)에 임계전류 이상의 전류를 흐를 수 있도록 한다.
그리고, 상기 안정화재(300)는 초전도 박막선재(200)의 열을 주위의 냉매로 전달함으로써 초전도체의 온도를 냉각하여 초전도 박막선재(200)를 초전도 상태로 회복시켜 전류를 흐를 수 있도록 한다.
그리고, 도 3의 (c)에서 도시된 바와 같이, 제3단계에서는 금속코팅층(210)이 코팅된 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)의 일면을 서로 밀착결합하고, 접합방지기판(400)을 안정화재(300)의 외측에 서로 밀착한다.
그리고, 도 3의 (d)에서 도시된 바와 같이, 제4단계에서는 제일 안쪽에 초전도 박막선재(200)를 상기 보빈(100)에 권선하고, 이와 동시에 상기 초전도 박막선재(200)의 외측에는 배치된 안정화재(300) 및 상기 안정화재(300)의 외측에 배치된 접합방지기판(400)을 함께 상기 보빈(100)의 돌출부(120)에 권선한다.
이때, 상기 보빈(100)의 일측에는 직경이 20mm ~ 1000mm인 돌출부(120)가 형성되어 상기 초전도 박막선재(200), 안정화재(300) 및 접합방지기판(400)이 권선되도록 형성된다.
여기서, 상기 접합방지기판(400)은 이전에 권선된 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)와 그 다음에 권선되는 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)가 접합되는 것을 방지하도록 형성된다.
여기서, 상기 초전도 박막선재(200)가 권선되는 곡률은 자유롭게 변경하여 초전도 박막선재(200)의 굽힘 변형량에 맞춰서 중립축(neutral axis)을 자유롭게 조절하여 권선하여 다양한 곡률로 상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)을 형성한다.
이렇게 열처리 전에 상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)를 권선하는 것과 같이 형태를 갖추고 열처리를 하여 열처리 후 초전도 박막선재(200)를 권선하면서 생길 수 있는 초전도 박막선재(200)의 손실 또는 변형을 방지하고 초전도 특성이 저하되는 것을 방지하도록 한다.
그리고, 권선되는 동안 접합방지기판(400)은 상대적으로 초전도 박막선재(200)와 안정화재(300)이 감기는 힘보다 강한 장력으로 권선되어 내측에 형성되는 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)에 압축응력이 서로 강하게 작용하도록 한다.
그리고, 도 3의 (e)에서 도시된 바와 같이, 마지막인 제5단계에서는 접합방지기판(400)과 함께 권선된 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)를 500℃ 산소(100%, 1 atm)에서 1시간 이상 열처리하여 상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)가 서로 열간접합되어 강하게 접할 될 수 있도록 형성한다.
도 4는 본 발명에 따른 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 사시도이다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 확산접합을 이용한 초전도 박막선재는, 열처리용 보빈(100)와, 초전도 박막선재(200)와 안정화재(300) 및 접합방지기판(400)으로 이루어져 있다.
먼저, 열처리용 보빈(100)은 높이가 낮은 원통형이며, 상기 보빈(100)의 일면에는 돌출부(120)가 원통형으로 형성되어 있다.
여기서 보빈(100)의 돌출부(120)의 직경은 300mm정도가 적당하며, 상기 보빈(100)의 외주면은 후술할 초전도 박막선재(200)와 안정화재(300) 및 접합방지기판(400)이 감기도록 형성된다.
다음으로 초전도 박막선재(200)는 REBCO(Re-Ba-Cu-O)계로 Re는 Y 또는 희토류금속(Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)로 이루어진 산화계 초전도 박막선재이며, 두께는 0.01 ~ 0.09mm로 형성한다.
다음으로 상기 안정화재(300)는 비자성인 Stainless steel, Ni alloy 또는 Cu alloy중 하나로 이루어지며, 두께는 0.01 ~ 0.09mm로 연마하여 형성되며, 폭은 상기 초전도 박막선재(200)와 동일하게 형성한다.
상기 안정화재(300)는 상기 초전도 박막선재(200)에 자속으로 인해 발열되거나 과도한 전류가 흐르면 초전도 성질을 잃어버리므로, 열과 전류를 통과시켜 상기 초전도 박막선재(200)의 열을 식혀서 초전도 박막선재(200)가 초전도 성질을 계속 유지할 수 있도록 한다.
상기 초전도 박막선재(200) 및 상기 안정화재(300)는 각각의 일면에 스퍼터(sputter)를 이용하여 후술할 금속코팅층(210)으로 각각 코팅한 후 후술할 접합방지기판(400)과 함께 권선하도록 한다.
상기 금속코팅층(210)은 Ag, Au, Pt 중 어느 하나를 선택하여 약 0.5㎛정도 로 상기 초전도 박막선재(200) 및 상기 안정화재(300)에 코팅한다.
다음으로 접합방지기판(400)은 금속 도체로 이루어지며, 상기 초전도 박막선재(200)와 상기 안정화재(300)의 외측면에 배치되어 상기 접합방지기판(400)을 적 당한 장력으로 주어 한 바퀴 감은 후, 그 다음 감을 때는 상기 접합방지기판(400)이 그 전에 감은 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)가 그 다음에 감은 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)와 접합되지 않도록 하며, 산소 열처리에서도 상기 접합방지기판(400)의 일면에는 금속끼리 서로 접합시키는 금속코팅층(210)이 없으므로 상기 안정화재(300)와 접합방지기판(400)이 접합되지 않고 단지 강한 응력으로 권선되도록 형성된다.
이때, 접합방지기판(400)에 가하는 장력이 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)의 감기는 장력보다 상대적으로 더 세게 당겨져 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)에 압축 인장응력이 유도되어 전체적으로 강한 응력이 작용하게 되고, 산소 열처리시 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)가 확산결합된다.
또한, 다양한 종류의 안정화재(300)를 두께에 관계없이 상기 금속 코팅층(210)을 이용하여 권선 후 열처리를 하여 신속하게 상기 초전도 박막선재(200) 및 상기 안정화재(300)를 접합할 수 있다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
도 1 - 종래의 기술에 따른 내화 분말의 층진압력을 이용한 고온초전도 장선 테이프의 열간 적층 접합방법의 흐름도.
도 2 - 종래의 기술에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치에 대한 주요부에 대한 정면도.
도 3 - 본 발명에 따른 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법의 흐름도.
도 4 - 본 발명에 따른 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 사시도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100 : 보빈 120 : 돌출부
200 : 초전도 박막선재 210 : 금속코팅층
300 : 안정화재 400 : 접합방지기판

Claims (12)

  1. 초전도 박막선재(200)와 안정화재(300) 및 접합방지기판(400)을 알코올로 세척하는 제1단계;
    상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)의 일면에 각각 금속코팅층(210)으로 얇게 코팅하는 제2단계;
    상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)를 금속코팅층(210)이 있는 일면으로 서로 접합하는 제3단계;
    상기 초전도 박막선재(200)와 상기 안정화재(300)의 외측에 상기 접합방지기판(400)을 배치한 후, 보빈(100)에 일정한 장력으로 서로 밀착되도록 권선하는 제4단계; 및
    상기 초전도 박막선재(200) 및 안정화재(300)가 금속코팅층(210)으로 확산접합되도록 열처리하는 제5단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 안정화재(300)는,
    SUS 또는 Cu 또는 Cu 합금인 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속코팅층(210)은,
    Ag, Au, Pt중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법.
  4. 제 1항에 또는 제 2항에 있어서, 상기 보빈(100)은,
    일측에 원형의 돌출부(120)가 형성되어 상기 초전도 박막선재(200), 안정화재(300) 및 접합방지기판(400)이 권선되는 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 초전도 박막선재(200)는,
    REBCO(Re-Ba-Cu-O)계이거나 또는 BSCCO(Bi-Sr-Ca-Cu-O)계로 이루어진되,
    Re는 Y 또는 희토류금속(Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)인 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 열처리는,
    300~700℃ 산소분위기에서 1시간 이상 처리하는 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재의 접합방법.
  7. 원통형의 보빈(100)과;
    곡률을 가지고 상기 보빈(100)에 일정한 장력으로 권선되는 초전도 박막선재(200)와;
    상기 초전도 선재의 외측과 대면하여 일정한 장력으로 권선되는 안정화재(300)와;
    상기 초전도 박막선재(200) 및 상기 안정화재(300)의 일측에 코팅되는 금속코팅층(210); 및
    상기 안정화재(300)의 외측과 대면하여 일정한 장력으로 권선되는 접합방지기판(400);를 포함하여 이루어지되,
    상기 접합방지기판(400)을 권선할 때 강한 장력으로 감아 열처리하여 상기 초전도 박막선재(200)와 상기 안정화재(300)가 접합되는 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 안정화재(300)는,
    SUS 또는 Cu 또는 Cu합금인 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재.
  9. 제 7항 또는 제8항에 있어서, 상기 금속코팅층(210)은,
    Ag, Au, Pt중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재.
  10. 제 7항에 또는 제 8항에 있어서, 상기 보빈(100)은,
    일측에 원형의 돌출부(120)가 형성되어 상기 초전도 박막선재(200), 안정화 재(300) 및 접합방지기판(400)이 권선되는 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재.
  11. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 초전도 박막선재(200)는,
    REBCO(Re-Ba-Cu-O)계이거나 또는 BSCCO(Bi-Sr-Ca-Cu-O)계로 이루어진되,
    Re는 Y 또는 희토류금속(Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)인 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재.
  12. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 열처리는,
    300~700℃ 산소분위기에서 1시간 이상 처리하는 것을 특징으로 하는 안정화재가 형성된 초전도 박막선재.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118748B1 (ko) * 2010-03-02 2012-03-13 한국전기연구원 초전도 박막 선재를 이용한 원형 와이어의 제조방법 및 이를 이용한 초전도 케이블
WO2021107248A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 한국전기연구원 확산접합을 이용한 고온초전도코일의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 고온초전도코일
WO2022014777A1 (ko) * 2020-07-17 2022-01-20 엘에스일렉트릭(주) 초전도 선재의 권선용 보빈 구조

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5054044B2 (ja) * 2009-01-07 2012-10-24 住友電気工業株式会社 薄膜超電導線材の製造方法
KR101118749B1 (ko) * 2010-03-02 2012-03-13 한국전기연구원 초전도 선재
KR101374212B1 (ko) * 2013-08-16 2014-03-17 케이조인스(주) ReBCO 고온 초전도 선재 접합 장치 및 이를 이용한 접합 방법
DE102015001746A1 (de) * 2015-02-11 2016-08-11 Karlsruher Institut für Technologie Schienengebundene Magnetschwebebahn
CN104793385B (zh) * 2015-04-23 2018-01-19 京东方科技集团股份有限公司 超薄衬底的剥离方法、显示基板和显示装置
KR102314124B1 (ko) * 2017-10-25 2021-10-15 한국전기연구원 접촉저항 개선식 금속절연방식 초전도 코일
KR102204236B1 (ko) * 2019-04-30 2021-01-18 에스케이씨 주식회사 자성 패드, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 무선 충전 소자
JP7226085B2 (ja) * 2019-05-20 2023-02-21 住友電気工業株式会社 超電導コイルの製造方法及び超電導コイル
CN114812430B (zh) * 2022-03-08 2023-02-17 上海超导科技股份有限公司 超导带材微观结构置样分析方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0567517A (ja) * 1991-09-06 1993-03-19 Fujikura Ltd 酸化物超電導コイルの製造方法
JPH05211013A (ja) 1992-01-30 1993-08-20 Fujikura Ltd 酸化物超電導導体およびその製造方法
US6365554B1 (en) * 1994-04-29 2002-04-02 American Superconductor Corporation Separating layer for heat treating superconducting wire
KR0122105B1 (en) 1994-05-20 1997-11-21 Korea Atomic Energy Res Connecting method of supercondutive tape
DE19620825C1 (de) 1996-05-23 1997-10-09 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Hoch-T¶c¶-Verbundleiters
WO1999007003A1 (en) 1997-08-01 1999-02-11 Eurus Technologies, Inc. A high temperature superconductor and method of making and using same
US6762673B1 (en) * 1998-02-10 2004-07-13 American Superconductor Corp. Current limiting composite material
JP2000030929A (ja) * 1998-07-14 2000-01-28 Hitachi Ltd 酸化物超電導コイルの線材保護
CN1200435C (zh) * 2001-08-08 2005-05-04 北京英纳超导技术有限公司 高温超导线材的制备方法
GB0120697D0 (en) * 2001-08-24 2001-10-17 Coated Conductors Consultancy Superconducting coil fabrication
JP3989254B2 (ja) 2002-01-25 2007-10-10 日本碍子株式会社 異種材料接合体及びその製造方法
JP3520285B1 (ja) 2002-10-25 2004-04-19 Fcm株式会社 アルミニウム安定化積層体
KR20040060228A (ko) * 2002-12-30 2004-07-06 한국전기연구원 접합형 고온 초전도 선재의 이중 평형코일 권취 방법
US20040266628A1 (en) * 2003-06-27 2004-12-30 Superpower, Inc. Novel superconducting articles, and methods for forming and using same
JP2005322476A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Hitachi Metals Ltd 酸化物超電導導体の製造方法
KR100773391B1 (ko) * 2005-09-01 2007-11-05 한국전기연구원 박판 접합 장치 및 이를 이용한 박판 접합 방법
KR100760993B1 (ko) * 2006-03-15 2007-09-21 한국전기연구원 초전도 선재의 라미네이션 접합 장치 및 방법
JP4810268B2 (ja) * 2006-03-28 2011-11-09 株式会社東芝 超電導線材の接続方法及び超電導線材
KR100750664B1 (ko) 2006-07-27 2007-08-20 한국전기연구원 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치
DE102006041459A1 (de) * 2006-09-04 2008-03-13 Siemens Ag Armierte supraleitende Wicklung und Verfahren zu deren Herstellung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101118748B1 (ko) * 2010-03-02 2012-03-13 한국전기연구원 초전도 박막 선재를 이용한 원형 와이어의 제조방법 및 이를 이용한 초전도 케이블
WO2021107248A1 (ko) * 2019-11-28 2021-06-03 한국전기연구원 확산접합을 이용한 고온초전도코일의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 고온초전도코일
WO2022014777A1 (ko) * 2020-07-17 2022-01-20 엘에스일렉트릭(주) 초전도 선재의 권선용 보빈 구조

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