KR20170014616A - Superconducting Wires and Manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 NbTi 초전도 선재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수개의 초전도체 모노 필라멘트로 이루어진 NbTi 초전도 선재 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an NbTi superconducting wire and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an NbTi superconducting wire composed of a plurality of superconducting monofilaments and a manufacturing method thereof.
일반적으로, 저온 초전도 선재는 NbTi, Nb3Sn, Nb3Sn, Nb3Al 등을 주 재료로 하여 저항에 의한 손실이 없이 효율을 높일 수 있고, 작은 면적에 높은 전류를 흘릴 수 있으므로 일반적인 금속선보다 현저히 우수한 단위 면적당 전류 수송 능력을 갖는다. 따라서, 전력기기의 소형화 및 경량화를 가능하게 하는 장점을 가지고 있어 전력분야 송전선 뿐만 아니라 MRI장비, NMR, 에너지 저장장치, 자기 부상열차, 초전도 추진선박 등에 사용을 목적으로 생산되고 있다. In general, low-temperature superconducting wire is NbTi, Nb 3 Sn, Nb 3 Sn, Nb 3 Al and, in a number to increase the efficiency without any loss due to the resistance to the main material, it is possible to flow a high current in a small area than the common metal line And has a remarkably superior current carrying capacity per unit area. Therefore, it has the advantage of making the power device smaller and lighter, and it is being produced for use in MRI equipment, NMR, energy storage device, magnetic levitation train, superconducting propulsion vessel as well as electric power transmission line.
이러한 초전도 선재에 대한 기술은 일본공개특허 2012-151025, 일본공개특허 2007-149494, US공개특허 2013-0345062 등에 개시되어 있다. Technologies for such a superconducting wire are disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 2001-151025, 2007-149494, and 2013-0345062.
일본공개특허 2012-151025(선행문헌)에 개시된 초전도 선재는, 원기둥 형상의 기재에 건드릴로 초전도체가 삽입되는 장홀을 형성하고, 건드릴 공정 후 압출공정에 의해 초전도체를 장홀에 장입하여 제조하였다. The superconducting wire disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-151025 (Prior Art) is manufactured by forming an elongated hole into which a superconductor is inserted into a cylindrical base material, and charging the superconductor into an elongated hole by an extrusion process after a guddle process.
그러나, 장홀을 형성하는 건드릴 공정은 진직도를 관리하기가 어렵고 홀간의 간격에 한계가 있어 가공불량이 많이 발생하고 있으며, 그로 인해 제조공정이 복잡해져 인력과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 고가의 압출 장비를 사용해야 하므로 제조비용이 높은 문제점이 있었다. However, there is a problem in that the guddle process for forming a long hole is difficult to control the straightness and there is a limit in the interval between the holes, and a lot of machining defects are generated, thereby complicating the manufacturing process and requiring labor and time. In addition, expensive extrusion equipment has to be used, resulting in high manufacturing costs.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 초전도 선재 및 그 제조방법이 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 제조비용을 낮출 수 있고 가공시 모노 필라멘트에 균일한 변형이 이루어지게 하여 초전도 특성을 극대화시킬 수 있는 초전도 선재 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional superconducting wire and the manufacturing method thereof as described above, and it is an object of the present invention to provide a superconducting wire and a method of manufacturing the same, which can reduce the manufacturing cost and uniformly deform the monofilament during processing, The present invention provides a superconducting wire and a manufacturing method thereof.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초전도 선재는, 중심부에 전도체로 된 환형의 코어부가 형성되고, 상기 코어부의 외곽에 초전도체로 된 다수개의 모노 필라멘트가 원주방향을 따라 소정간격을 두고 배치되어 제1초전도층을 형성하며, 상기 제1초전도층의 외곽에 초전도체로 된 복수개의 모노 필라멘트를 하나의 군으로 하는 다수개의 제2초전도체군이 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 배치되고, 상기 제2초전도체군들의 사이 공간과 제2초전도체군들의 외곽에 전도체가 채워진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above-mentioned object, the superconducting wire according to the present invention is characterized in that an annular core portion made of a conductor is formed in the center portion, and a plurality of monofilaments made of a superconductor are arranged at a predetermined interval in the circumferential direction A plurality of second superconductors arranged in a circumferential direction of the first superconducting layer and having a plurality of monofilaments formed of superconductors on the outer periphery of the first superconducting layer, And a conductor is filled in a space between the second superconductor groups and an outer periphery of the second superconductor groups.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재에 있어서, 상기 제2초전도체군은 3개 이하의 모노 필라멘트로 이루어질 수 있다. In the superconducting wire according to the embodiment of the present invention, the second superconductor group may be composed of three or less monofilaments.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 초전도 선재 제조방법은, 초전도체로 모노 필라멘트를 제조하는 공정; 기 제조된 관 형상의 멀티튜브 내에 다수개의 모노 필라멘트들과 전도체로 형성된 스페이서를 삽입하여 멀티 필라멘트를 제조하는 조립공정; 및 조립된 멀티 필라멘트를 압축시켜 단면적을 축소시키는 압축공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a superconducting wire, the method including: a step of preparing a monofilament with a superconductor; An assembling step of inserting a plurality of monofilaments and a spacer formed of a conductor into the tubular multi-tube thus manufactured to produce a multifilament; And a compression step of compressing the assembled multifilament to reduce the cross-sectional area.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 압축공정에서는 멀티 필라멘트를 인발가공하는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to the embodiment of the present invention, the multifilament can be drawn and processed in the compression step.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 조립공정에서는 상기 멀티튜브의 중심부에 다수개의 스페이서를 환형으로 배치하여 코어부를 형성하고, 상기 코어부의 외곽에 다수개의 모노 필라멘트를 원주방향으로 배치하여 제1초전도층을 형성하며, 상기 제1초전도층의 외곽에 다수개의 모노 필라멘트를 원주방향으로 배치하되 복수개의 모노 필라멘트를 하나의 군으로 하는 다수개의 제2초전도체군을 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 배치하며, 상기 제2초전도체군들의 사이에 스페이서를 삽입하여 배치하는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, in the assembling step, a plurality of spacers are annularly arranged at the center of the multi-tube to form a core portion, and a plurality of monofilaments are arranged in the circumferential direction And a plurality of mono filaments are arranged in a circumferential direction on the outer periphery of the first superconducting layer, and a plurality of second superconductors group having a plurality of monofilaments as one group are arranged in a circumferential direction It is also possible to arrange the first superconducting elements at predetermined intervals and insert spacers between the second superconducting elements.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 조립공정에서는 상기 제2초전도체군들의 외곽에 다수개의 스페이서를 배치하는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, a plurality of spacers may be disposed outside the second superconductor groups in the assembling step.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 조립공정에서는 상기 코어부의 중앙에 하나의 모노 필라멘트를 배치하는 것도 가능하다. In the method for manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, in the assembling step, one monofilament may be disposed in the center of the core portion.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 조립공정에서는 상기 멀티튜브의 내부에 다수개의 모노 필라멘트들과 스페이서들을 적층하여 채워 넣는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, in the assembling step, a plurality of monofilaments and spacers may be stacked and filled in the multi-tube.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 조립공정에서는 치구에 다수개의 모노 필라멘트들과 스페이서를 가적층한 후 상기 멀티튜브의 내부로 삽입하는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, it is also possible to insert a plurality of monofilaments and spacers on a jig and then insert the same into the multi-tube.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 치구는 원호형상의 적층홈을 구비하고, 상기 적층홈의 내측벽에 상기 스페이서가 안착될 수 있는 안착홈들이 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 형성된 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the jig has an arc-shaped laminated groove, and the seating grooves on which the spacers are seated are formed at inner walls of the laminated grooves at predetermined intervals As shown in FIG.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 치구의 적층홈은 상기 멀티튜브의 내경과 동일한 직경으로 형성된 것도 가능하다. In the method for manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the lamination groove of the jig may be formed to have the same diameter as the inner diameter of the multi-tube.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 모노 필라멘트 제조공정에서는 초전도체 빌렛의 외주면에 전도체 튜브를 형성하는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the conductor tube may be formed on the outer circumferential surface of the superconductor billet in the monofilament manufacturing process.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 초전도체 빌렛은 NbTi 빌렛을 구비한 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the superconductor billet may include an NbTi billet.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 초전도체 빌렛은 NbTi 빌렛의 외주면에 Nb 시트를 구비한 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the superconductor billet may include an Nb sheet on the outer peripheral surface of the NbTi billet.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 전도체 튜브는 구리로 형성된 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the conductor tube may be formed of copper.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 모노 필라멘트 제조공정에서는 압출가공과 인발가공 중 적어도 어느 하나의 공정으로 모노 필라멘트를 제조하는 것도 가능하다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the monofilament may be manufactured by at least one of an extrusion process and a drawing process in the monofilament manufacturing process.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 스페이서는 구리로 형성된 것도 가능하고, 상기 모노 필라멘트의 직경의 0.75 ~ 0.85로 형성될 수 있다. In the method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the spacer may be formed of copper and may be formed to have a diameter of 0.75 to 0.85 of the diameter of the monofilament.
본 발명의 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 있어서, 상기 멀티튜브는 구리로 형성된 것도 가능하다. In the method for manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention, the multi-tube may be formed of copper.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 초전도 선재 및 그 제조방법에 의하면, 고가의 압출 공정에 따른 낮은 제품 회수율을 개선하고 압출 설비의 사용을 최소화함과 동시에 인발공정을 통해 제조비용을 낮출 수 있고, 빌렛 제조 공정을 단순화시켜 인발가공시 모노 필라멘트에 작용하는 압축력을 분산시켜 균일한 변형이 이루어지게 함으로써 초전도 특성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, the superconducting wire according to the present invention and the method of manufacturing the same can improve the low product recovery rate according to the expensive extrusion process, minimize the use of the extrusion equipment, reduce the manufacturing cost through the drawing process, It is possible to simplify the manufacturing process of the billet, thereby dispersing the compressive force acting on the monofilament during the drawing process, thereby achieving uniform deformation, thereby maximizing the superconducting characteristic.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재를 나타낸 횡단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선체 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 조립공정을 설명하기 위한 초전도 선재의 조립도,
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 모노 필라멘트를 나타낸 분해사시도,
도 6은 도 3 및 도 4에 도시된 초전도 선재의 조립을 위한 치구를 나타낸 횡단면도,
도 7은 본 발명과 대비되는 초전도 선재의 일 예를 나타낸 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a superconducting wire according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a superconducting hull according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are assembly diagrams of superconducting wire for explaining the assembling process shown in FIG. 2,
Fig. 5 is an exploded perspective view showing the monofilament shown in Figs. 3 and 4,
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a fixture for assembling the superconducting wire shown in FIGS. 3 and 4. FIG.
7 is a cross-sectional view showing one example of the superconducting wire according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재는, 중심부에 환형의 코어부(110)가 형성되고, 상기 코어부(110)의 외곽에 제1초전도층(120)을 형성하며, 상기 제1초전도층(120)의 외곽에 다수개의 제2초전도체군(130)이 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 배치되고, 상기 제2초전도체군(130)들의 사이 공간에 스페이스부(140)가 형성되며, 상기 제2초전도체군(130)들과 스페이스부(140)의 외곽에 표피층(150)이 형성되어 있다. Referring to FIGS. 1, 3 and 4, the superconducting wire according to the embodiment of the present invention includes an
상기 코어부(110)와 스페이스부(140) 및 표피층(150)은 구리(cu) 전도체로 형성되어 있다. The
상기 제1초전도층(120)은 다수개의 모노 필라멘트(20)가 원주방향을 따라 소정간격을 두고 배치되어 형성된다. 각 모노 필라멘트(20)는 NbTi 초전도체로 형성되어 있다. The first
상기 제2초전도체군(130)은 초전도체로 된 복수개의 모노 필라멘트(20)를 하나의 군으로 한다. 본 실시예에서는 3개의 모노 필라멘트(20)가 제2초전도체군(130)을 이룬다. The
선재의 중앙에 코어부(110)가 형성되고 제2초전도체군(130)들의 사이에는 구리로 형성된 스페이스부(140)가 형성되는데, 이로 인해 제1초전도층(120)과 제2초전도체군(130)을 구성하는 각 모노 필라멘트(20)의 단면이 후술하는 인발공정 후에도 균일하게 나타난다. A
즉, 모노 필라멘트의 단면은 인발공정 후에도 길이방향을 따라 직경이 균일해야 우수한 전도특성을 나타내는데, 선재의 중앙인 코어부(110)와 제2초전도체군(130)들 사이의 스페이스부(140)가 전도체로 형성됨으로써 인발공정에도 불구하고 국부적인 단면감소 없이 균일도가 높게 나타난다. That is, the cross-section of the monofilament shows good conduction characteristics even after the drawing process, since the diameter is uniform along the longitudinal direction. The space between the
상기 코어부(110)의 중앙에는 하나의 모노 필라멘트(20)가 배치되어 있다. One
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 선재 제조방법에 대해 설명하면,Referring to FIGS. 1 to 6, a method of manufacturing a superconducting wire according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 모노 필라멘트(20)와 스페이서(30) 및 멀티튜브(10)를 제조한다. First, the
모노 필라멘트(20)는 초전도체 NbTi를 주재료로 제조하고, 스페이서(30)와 멀티튜브(10)는 전도체인 구리로 제조한다. The
도 5에 도시된 바와 같이, 각 모노 필라멘트(20)는 초전도체 빌렛(21)의 외주면에 전도체 튜브(24)를 형성하여 제조한다. 초전도체 빌렛(21)은 NbTi 빌렛(22)을 봉 형상으로 제조한 후, NbTi 빌렛(22)의 외주면에 Nb를 도포하여 Nb 시트(23)를 형성한다. 전도체 튜브(24)는 구리로 제조한다. Nb 시트(23)가 피막처리된 초전도체 빌렛(21)을 전도체 튜브(24)에 끼워 조립한다. 초전도체 빌렛(21)의 양단에는 구리된 된 마개(25)와 노우즈(26)를 전자빔 용접(electron beam welding, EB welding)에 의해 접합시킨다. 이후 압출가공과 인발가공을 거쳐 모노 필라멘트(20)를 완성한다. As shown in FIG. 5, each
압출가공과 인발가공을 거치면서 초전도체 빌렛(21)의 직경은 1/3 내지 1/4로 압축된다. 이러한 압축과정에서 NbTi 빌렛(22)과 Nb 시트(23) 및 전도체 튜브(24)는 일체로 접합되어 모노 필라멘트(20)를 형성하게 된다. The diameter of the
스페이서(30)는 모노 필라멘트(20)와 마찬가지로 봉 형상으로 제조하되 모노 필라멘트(20)의 직경보다 작게 제조한다. 가령, 모노 필라멘트(20) 직경의 0.75 ~ 0.85로 스페이서(30)를 제조한다. 즉, 스페이서(30)의 직경은 모노 필라멘트의 75~85%로 제조한다. The
멀티튜브(10)는 다수개의 모노 필라멘트(20)와 스페이서(30)가 삽입되는 빈 공간(hollow)인 중공부(11)를 구비하는 관 형상으로 제조한다. The multi-tube 10 is manufactured in a tubular shape having a plurality of
모노 필라멘트(20)와 스페이서(30) 및 멀티튜브(10)를 제조한 후에는 멀티튜브(10)의 중공부(11)에 다수개의 모노 필라멘트(20)들과 스페이서(30)들을 삽입하는 조립공정을 수행한다.After the
조립공정에서는 멀티튜브(10)의 중공부(11)에 모노 필라멘트(20)와 스페이서(30)를 낱개로 삽입하여 적층할 수도 있고, 멀티튜브(10)의 외부에서 가적층한 후 멀티튜브(10)의 내부로 삽입할 수도 있다. In the assembling step, the
멀티튜브(10)에 직접 적층하는 경우, 도 3에 도시된 적층구조가 구현되도록 멀티튜브(10)의 중공부(11)에 아래쪽에서부터 다수개의 모노 필라멘트(20)들과 스페이서(30)들을 적층하여 채워 넣는다. 이와 같이 멀티튜브(10)의 중공부(11)에 모노 필라멘트(20)와 스페이서(30)를 직접 적층할 때에는 멀티튜브(10)의 중공부(11) 내측벽으로 미끄러지기 쉬워 적층구조를 구현하기 어려울 수 있다. When directly stacking the multi-tube 10, a plurality of
조립공정에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 멀티튜브(10)의 중심부에 다수개의 스페이서(30)를 환형으로 배치하여 도 1의 코어부(110)를 형성하고, 코어부(110)의 외곽에 다수개의 모노 필라멘트(20)를 원주방향으로 배치하여 제1초전도층(120)을 형성한다. 코어부(110)의 중앙에는 필요에 따라 하나의 모노 필라멘트(20)를 배치할 수 있다. 3 and 4, a plurality of
또한, 제1초전도층(120)의 외곽에 다수개의 모노 필라멘트(20)를 원주방향으로 배치하되 복수개의 모노 필라멘트(20)를 하나의 군으로 하는 다수개의 제2초전도체군(130)을 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 배치한다. A plurality of
제2초전도체군(130)들의 사이에는 스페이서(30)를 삽입하여 배치한다. 이와 같이 서로 소정간격을 두고 환형으로 배치되는 제2초전도체군(130)의 사이 공간에 스페이서(30)가 배치되면 인발가공 후 도 1의 스페이스부(140)를 형성하게 되는데, 이 스페이서(30)는 인발가공시 완충재 역할을 하여 모노 필라멘트(20)들 사이에 작용하는 압축력을 분산시킴으로써 각 모노 필라멘트(20)의 단면적이 길이방향을 따라 균일하게 변형되게 한다. 그로 인해 초전도 특성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 제2초전도체군(130)들의 외곽에 다수개의 스페이서(30)를 배치하여 인발가공 후 표피층(150)을 형성케 하는 것도 가능하다. It is also possible to dispose a plurality of
멀티튜브(10)의 외부에서 가적층하는 경우, 전용 치구(1)를 사용하여 적층시 미끄럼을 방지하여 적층구조를 용이하게 구현할 수 있게 된다. When the
이를 위해 치구(1)는 원호형상의 적층홈(2)을 구비하고, 적층홈(2)의 내측벽에 스페이서(30)가 안착될 수 있는 안착홈(3)들이 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 형성되어 있다. 안착홈(3)에는 적층구조에서 최외곽에 배치되는 스페이서(30)들이 안착되므로, 안착홈(3)의 직경은 스페이서(30)의 직경과 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 적층홈(2)은 멀티튜브(10)의 내경(R)과 동일한 직경으로 형성되어 가적층물이 멀티튜브(10)에 그대로 삽입되어 조립을 완성할 수 있게 한다. To this end, the
치구(1)의 안착홈(3)에 스페이서(30)를 올려 놓는 것을 시작으로 도 3에 도시된 적층구조가 상당부분 구현되도록 모노 필라멘트(20)들과 스페이서(30)를 가적층한 후 다발로 묶어 둔다. 가적층물을 다발로 묶어 둔 후 멀티튜브(10)에 삽입하게 되면 가적층물을 대량으로 생산해 둘 수 있게 된다. 멀티튜브(10)에 가적층물을 삽입한 후에는 다발로 묶은 기구(가령, 케이블타이)를 제거한다. The
멀티튜브(10)의 적층조립이 완성되면, 조립된 멀티 필라멘트를 인발가공한다. 인발공정에서는 멀티 필라멘트를 압축시켜 단면적이 축소된다. When the multi-tube 10 is stacked and assembled, the assembled multifilaments are drawn and processed. In the drawing process, the cross-sectional area is reduced by compressing the multifilament.
한편, 적층의 형태는 도 3에 도시된 바와 같이 원에 가까운 형상을 이룰 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 다각형의 형상을 이룰 수도 있다. 원의 형상으로 적층되거나 다각형 형상으로 적층되더라도 인발공정을 거치게 되면 도 1과 같은 형태의 배치구조를 얻을 수 있게 된다. On the other hand, the form of the lamination may be a shape close to a circle as shown in Fig. 3, or a polygonal shape as shown in Fig. Even if they are stacked in the form of a circle or stacked in a polygonal shape, if the drawing process is performed, a layout structure as shown in Fig. 1 can be obtained.
인발가공(drawing)은 도 3 및 도 4에 도시된 멀티 필라멘트보다 작은 직경의 다이스로 조립된 멀티 필라멘트를 통과시켜 다이스의 직경과 같은 초전도 선재를 제조하게 된다. Drawing passes through multifilaments assembled with dice of a diameter smaller than that of the multifilaments shown in Figs. 3 and 4 to produce the superconducting wire having the diameter equal to the diameter of the die.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1초전도층(120)을 이루는 모노 필라멘트(20)들의 중앙에 전도체로 된 스페이서(30)가 배치되고 제2초전도체군(130)들의 사이에 스페이서를 배치한 상태에서 인발가공을 수행하게 되면, 인발과정에서 모노 필라멘트(20)들간의 간섭이 최소화되어 모노 필라멘트(20)에 작용하는 압축력이 분산되고, 그로 인해 균일한 변형이 가능해져 초전도 특성을 극대화시킬 수 있게 된다. 3 and 4, a
제1초전도층(120)을 이루는 모노 필라멘트(20)는 코어부(110) 쪽으로 다른 모노 필라멘트의 간섭을 받지 않고, 제2초전도체군(130)을 이루는 모노 필라멘트(20)들은 스페이스부(140)가 형성된 원주방향과 표피층(150) 쪽으로 다른 모노 필라멘트의 간섭을 받지 않게 되거나 가장 적게 받게 되는 것이다. The
가령, 본 발명과는 달리 도 7에 도시된 초전도 선재의 경우, 중앙부에 다수개의 모노 필라멘트(101)가 집중되어 있는데, 이러한 구조에서는 국부적으로 단면적이 감소하고 그에 따라 소세징 현상이 발생하여 단선의 주요 원인이 된다. 즉, 초전도 선재에 전류를 인가할 때 각 모노 필라멘트에 임계 전류 이상의 전류가 흐르게 되면 ??치(quench)가 발생하게 되는데, 이때 단면적이 감소한 부분에서 저항이 발생하여 ??치가 먼저 발생하게 되는 것이다. 7, a plurality of
한편, 제2초전도체군(130)을 이루는 모노 필라멘트(20)의 갯수는 3개 이하인 것이 바람직하다. 제2초전도체군(130)의 양쪽에 스페이스부(140)가 형성되어 있으므로 양단의 모노 필라멘트(20)는 스페이스부(140)와 표피층(150) 양쪽으로 다른 모노 필라멘트(20)의 간섭이 없으나, 가운데 배치되는 모노 필라멘트(20)는 양단의 모노 필라멘트(20)의 간섭을 받게 된다. 따라서, 가운데 배치되는 모노 필라멘트(20)의 갯수를 최소화하고 초전도 선재의 직경에 따라 제2초전도체군(130)의 갯수를 늘려 나가는 것이 바람직하다. 가령, 도 3 및 도 4에서는 3개의 모노 필라멘트(20)로 이루어진 제2초전도체군(130)의 갯수가 6개이나 초전도 선재의 크기에 따라 그 갯수를 늘이거나 줄일 수 있게 된다. On the other hand, the number of the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious that the modification or the modification is possible by the person.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 멀티튜브
11 : 중공부
20 : 모노 필라멘트
21 : 초전도체 빌렛
22 : NbTi 빌렛
23 : Nb 시트
24 : 전도체 튜브
25 : 마개
26 : 노우즈
30 : 스페이서
110 : 코어부
120 : 제1초전도층
130 : 제2초전도체군
140 : 스페이스부
150 : 표피층10: Multi-tube
11: hollow part
20: monofilament
21: Superconductor billet
22: NbTi billet
23: Nb sheet
24: conductor tube
25: Plug
26: Nose
30: Spacer
110: core part
120: first superconducting layer
130: second superconductor group
140:
150: epidermal layer
Claims (6)
3개 이하의 모노 필라멘트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 선재.The plasma display panel of claim 1, wherein the second superconductor group comprises:
Wherein the superconducting wire comprises three or less monofilaments.
기 제조된 관 형상의 멀티튜브 내에 다수개의 모노 필라멘트들과 전도체로 형성된 스페이서를 삽입하여 멀티 필라멘트를 제조하는 조립공정; 및
조립된 멀티 필라멘트를 인발가공하는 압축공정;
을 포함하는 초전도 선재 제조방법.A step of producing a monofilament with a superconductor;
An assembling step of inserting a plurality of monofilaments and a spacer formed of a conductor into the tubular multi-tube thus manufactured to produce a multifilament; And
A compression step of drawing and drawing the assembled multifilament;
Wherein the superconducting wire is manufactured by a method comprising the steps of:
상기 멀티튜브의 중심부에 다수개의 스페이서를 환형으로 배치하여 코어부를 형성하고, 상기 코어부의 외곽에 다수개의 모노 필라멘트를 원주방향으로 배치하여 제1초전도층을 형성하며, 상기 제1초전도층의 외곽에 다수개의 모노 필라멘트를 원주방향으로 배치하되 복수개의 모노 필라멘트를 하나의 군으로 하는 다수개의 제2초전도체군을 원주방향을 따라 서로 소정간격을 두고 배치하며, 상기 제2초전도체군들의 사이에 스페이서를 삽입하여 배치하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 제조방법.4. The method according to claim 3,
A plurality of spacers arranged in a ring shape in a central portion of the multi-tube to form a core portion, a plurality of monofilaments are arranged in a circumferential direction on an outer periphery of the core portion to form a first superconducting layer, A plurality of monofilaments are disposed in the circumferential direction, and a plurality of second superconductor groups each having a plurality of monofilaments as one group are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction, and spacers are inserted between the second superconductor groups And the superconducting wire is disposed in the superconducting wire.
상기 멀티튜브의 내부에 다수개의 모노 필라멘트들과 스페이서들을 적층하여 채워 넣는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 제조방법.5. The method according to claim 4,
Wherein a plurality of monofilaments and spacers are stacked and filled in the multi-tube.
상기 제2초전도체군들의 사이에 삽입되는 스페이서는,
상기 모노 필라멘트의 직경의 0.75 ~ 0.85로 형성된 것을 특징으로 하는 초전도 선재 제조방법.5. The method of claim 4,
Wherein the spacer inserted between the second superconductor groups comprises:
Wherein the diameter of the monofilament is 0.75-0.85.
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