KR20170117414A - 초전도 선재의 제조 방법 및 초전도 선재 접합용 부재 - Google Patents

초전도 선재의 제조 방법 및 초전도 선재 접합용 부재 Download PDF

Info

Publication number
KR20170117414A
KR20170117414A KR1020177022386A KR20177022386A KR20170117414A KR 20170117414 A KR20170117414 A KR 20170117414A KR 1020177022386 A KR1020177022386 A KR 1020177022386A KR 20177022386 A KR20177022386 A KR 20177022386A KR 20170117414 A KR20170117414 A KR 20170117414A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
superconducting
bonding
oxide superconducting
film
oxide
Prior art date
Application number
KR1020177022386A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102096697B1 (ko
Inventor
고타로 오키
다츠오키 나가이시
Original Assignee
스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20170117414A publication Critical patent/KR20170117414A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102096697B1 publication Critical patent/KR102096697B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
    • H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
    • H01B12/06—Films or wires on bases or cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/68—Connections to or between superconductive connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00—Superconducting devices
    • H10N60/80—Constructional details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
    • Y02E40/642—

Abstract

초전도 선재를 접합하는 공정에서의 수율을 종래보다 향상시킬 수 있는 초전도 선재의 제조 기술을 제공한다. 초전도 선재의 제조 방법은 산화물 초전도막을 가지는 초전도 선재의 단부끼리를 접합면으로 하여 접합해서 연장된 초전도 선재를 제조하는 초전도 선재의 제조 방법으로서, 접합면의 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 마련하는 공정과, 결정이 마련된 접합면끼리를 겹쳐 맞추어 붙이는 붙임 공정과, 겹쳐 맞춰진 접합면을 가열하여 미소 결정을 성장시키는 것에 의해 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 형성하여 접합면끼리를 접합하는 가열 접합 공정을 구비하고 있다. 초전도 선재 접합용 부재는 2개의 초전도 선재의 산화물 초전도 박막끼리를 연결하도록 붙여진 상태로 가열하는 것에 의해 초전도 선재를 접합하여 연장시키는 초전도 선재 접합용 부재로서, 접합면 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 마련되어 있다.

Description

초전도 선재의 제조 방법 및 초전도 선재 접합용 부재
본 발명은 복수 라인의 초전도 선재를 순차적으로 접합하여 연장된 초전도 선재의 제조 방법 및 상기 연장에서 사용되는 초전도 선재 접합용 부재에 관한 것이다.
액체 질소의 온도에서 초전도성을 가지는 산화물 초전도 재료의 발견 이래, 케이블, 전류 제한 장치(current limiting device), 마그넷 등의 전력 기기에의 응용을 목표로 한 초전도 선재의 개발이 활발하게 행해지고 있다.
그리고, 초전도 기기용의 초전도 케이블이나 초전도 코일 등의 제조에는, 길이가 긴 초전도 선재가 필요하기 때문에, 복수의 초전도 선재를 순차적으로 접속하는 것에 의해 연장이 도모되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
그러나, 초전도 선재의 초전도막을 형성하는 산화물 초전도 재료는, 융점 부근까지는 안정된 상을 가지는 한편, 융점을 넘으면 분해되기 쉬운 특성을 가지고 있다. 이 때문에, 복수의 초전도 선재를 초전도막면끼리 접합하려고 하여도, 금속의 접합에 일반적으로 이용되는 가열 확산 접합과 같은 방법을 적용할 수 없다.
이 때문에, 종래는 초전도막 위에 성막된 보호층이나 안정화층끼리를, Ag에 의한 확산 접합이나 땜납을 이용하여 접합하는 방법이 일반적으로 이용되고 있었지만, 이러한 방법에서는 유한의 저항이 발생하여 초전도 상태로 접속되지 않기 때문에, 영구 전류 모드에서 사용할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명자들은, 접합면에 산화물 초전도 재료로 이루어지는 초전도층을 형성하고, 이 접합면을 사이에 두고 초전도 선재의 초전도막면끼리를 접합하는 접합 기술을 개발하였다(특허문헌 3 참조). 이것에 의해, 저항의 발생이 없는 초전도 상태로 접속할 수 있다.
구체적으로는, 이 접합 기술은, 도포 열분해법(MOD법: Metal Organic Deposition)를 응용하고 있으며, 초전도 선재의 접합면 상에 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액(MOD 용액)을 도포하여 가 소열처리(temporary firing thermal treatment)를 행하는 것에 의해 산화물 초전도 재료의 전구체로서의 가소막을 형성하고, 이 가소막끼리를 붙인 상태에서 메인 소열처리(main firing thermal treatment)를 행하는 것에 의해 2개의 초전도 선재의 각 초전도막의 사이에 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 형성시켜 초전도막면끼리를 접합하고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제4810268호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2011-228065호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2013-235699호 공보
그러나, 상기한 MOD법을 이용하여 초전도 선재를 접합하는 접합 기술을 이용한 경우, 접합층으로 되는 초전도층이 적절히 형성되지 않는 일이 있었기 때문에, 초전도 선재를 접합하는 공정에서의 수율이 좋지 않은 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 접합층으로 되는 초전도층을 안정하게 형성시키는 것에 의해, 초전도 선재를 접합하는 공정에서의 수율을 종래보다 향상시킬 수 있는 초전도 선재의 제조 기술을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 일 형태에 따른 초전도 선재의 제조 방법은, 산화물 초전도막을 가지는 초전도 선재의 단부끼리를 접합면으로 하여 접합해서 연장된 초전도 선재를 제조하는 초전도 선재의 제조 방법으로서, 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에, 산화물 초전도 재료의 미소 결정(micro-crystal)을 마련하는 공정과, 상기 미소 결정이 마련된 상기 접합면끼리를 겹쳐 맞추어 붙이는 붙임 공정과, 겹쳐 맞춰진 상기 접합면을 가열하여 상기 미소 결정을 성장시키는 것에 의해, 상기 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 형성하여, 상기 접합면끼리를 접합하는 가열 접합 공정을 구비하고 있는 초전도 선재의 제조 방법이다.
본 발명의 일 형태에 따른 초전도 선재 접합용 부재는, 산화물 초전도막을 가지는 2개의 초전도 선재의 단부에 위치하는 산화물 초전도막끼리 연결되도록 붙여진 상태에서 가열되는 것에 의해, 상기 2개의 초전도 선재를 접합하여 연장시키는 초전도 선재 접합용 부재으로서, 상기 산화물 초전도막에 붙여지는 접합면 상에, 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 마련되어 있는 초전도 선재 접합용 부재이다.
본 발명에 의하면, 접합층으로 되는 초전도층을 안정하게 형성시키는 것에 의해, 초전도 선재를 접합하는 공정에서의 수율을 종래보다 향상시킬 수 있는 초전도 선재의 제조 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 초전도 선재를 모식적으로 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 초전도 선재의 제조 방법의 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 BaCO3의 분해 곡선을 나타내는 도면이다.
도 4는 YBCO의 상(相) 도면이다.
도 5는 열처리 패턴과 열처리 후의 접합면의 SEM 화상을 나타내는 도면이다.
도 6은 열처리 생성물의 2D-XRD에 의한 회절 피크의 패턴 및 강도를 나타내는 도면이다.
[본 발명의 실시 형태의 설명]
처음으로 본 발명의 실시 형태를 열기하여 설명한다.
(1) 본 발명의 일 형태에 따른 초전도 선재의 제조 방법은, 산화물 초전도막을 가지는 초전도 선재의 단부끼리를 접합면으로서 접합하여 연장된 초전도 선재를 제조하는 초전도 선재의 제조 방법으로서, 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 마련하는 공정과, 상기 미소 결정이 마련된 상기 접합면끼리를 겹쳐 맞추어 붙이는 붙임 공정과, 겹쳐 맞춰진 상기 접합면을 가열하여 상기 미소 결정을 성장시키는 것에 의해, 상기 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 형성하고, 상기 접합면끼리를 접합하는 가열 접합 공정을 구비하고 있는 초전도 선재의 제조 방법이다.
(2) 또한, 상기의 초전도 선재의 제조 방법에 있어서, 상기 미소 결정을 마련하는 공정은 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 미소 결정 생성 공정인 것이 바람직하다.
(3) 또한, 상기한 (2)의 형태의 초전도 선재의 제조 방법에 있어서, 상기 미소 결정 생성 공정은, 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에, 상기 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정과, 상기 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하고, 상기 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성하는 가 소열처리 공정과, 상기 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 상기 가소막의 분해 온도 이상의 온도로 열처리하는 것에 의해, 상기 가소막을 분해하여 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 가소막 분해 공정을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명자는, 상기한 MOD법을 이용하여 초전도 선재를 접합하는 접합 기술을 이용하여도 접합층으로 되는 산화물 초전도 재료의 초전도층이 적절히 형성되지 않고, 초전도 선재를 접합하는 공정에서 수율이 좋지 않는 원인에 대해 검토를 행한 결과, 가 소열처리에 의해 형성된 가소막(산화물 초전도 재료의 전구체) 중에 생성된 탄소 화합물을 메인 소열처리에 의해 분해할 때에 발생하는 CO2가 원인인 것을 알게 되었다.
즉, MOD법을 이용해 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 형성하는 경우, 일반적으로, 가 소열처리에 의해 형성된 가소막 중에 BaCO3 등의 탄소 화합물이 생성되고, 이 탄소 화합물이나 잔류한 탄소가 메인 소열처리 중에 분해되는 것에 의해 CO2가 발생하지만, 이 때, 종래 기술과 같이, 가소막끼리를 붙인 폐쇄계(closed system)의 분위기에서 메인 소열처리를 행하면, 탄소 화합물의 분해에 의해 발생하는 CO2가 외부로 다 빠지지 않는다. 이 결과, 메인 소열처리 공정에서의 산화물 초전도 재료의 생성 과정에서 CO2 농도가 상승하여 산화물 초전도 재료의 생성이 방해되어, 접합면에 초전도층이 충분히 형성되지 않은 채 초전도막면끼리가 붙여지는 것에 의해, 저항이 발생한다.
그래서, 본 발명자는, 초전도막면끼리를 붙이기 전에 가소막 중의 탄소 화합물을 충분히 분해, 제거해 두면, 붙임 후의 메인 소열처리에서 CO2 농도의 상승이 발생하지 않고 산화물 초전도 재료를 충분히 생성시킬 수 있다고 생각하여, 실험을 행하였다. 그러나, 이 경우에는, 가소막 중의 탄소 화합물은 분해할 수 있었지만, 한편으로, 산화물 초전도 재료의 결정이 성장해 버려, 접합면끼리를 붙일 수 없게 되었다.
이 때문에, 본 발명자는, 가소막의 분해에 따라 발생하는 CO2를 적절히 외부로 배출함과 동시에, 산화물 초전도 재료의 결정 성장을 억제하는 방법에 대해 실험과 검토를 거듭하였다.
그 결과, 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 가소막의 분해 온도 이상의 온도에서 열처리한 경우에는, 가소막 중의 탄소 화합물을 충분히 분해하면서도 발생하는 CO2를 적절히 외부로 배출하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 산화물 초전도 재료의 결정 성장을 억제하여 미소 결정으로 유지할 수 있는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 또, 이 때, CO2 농도 분위기도 저농도인 것이 바람직하다.
그리고, 접합면 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시켜, 접합면끼리를 붙이는 것에 의해, 메인 소열처리시, 이 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 성장하기 때문에, 접합면 상에 산화물 초전도 재료의 초전도층이 안정하게 형성되고, 저항의 발생이 없는 초전도 상태로 접속할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 있어서, 미소 결정 생성 공정에서의 산소 분위기는, 일반적인 가소막의 열분해에서의 산소 농도(100ppm: 10-4)에 비해, 상기한 바와 같이, 1~100%라고 하는 것보다 고농도의 산소 분위기로 설정하지만, 10~100%인 것이 보다 바람직하고, 50~100%인 것이 더 바람직하다.
이러한 미소 결정의 생성은, 상기한 MOD법에 한정되지 않고, PLD법이나 전자빔 증착법 등의 다른 방법을 적용한 경우이더라도 마찬가지로 미소 결정을 생성시킬 수 있다.
(4) 또한, 상기한 (3)의 형태의 초전도 선재의 제조 방법에서, 상기 금속의 유기 화합물로서 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시킬 때에, 불소를 포함하는 유기 금속 화합물을 유기 용매에 용해한 용액을 이용한 경우, 이 불소가 접합면의 초전도층을 녹여 버려, 용액의 도포막으로부터 양호한 결정성을 얻을 수 없기 때문에, 저항을 충분히 억제할 수 없다. 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 유기 용매에 용해한 용액을 이용한 경우에는, 이러한 문제가 발생하지 않기 때문에 바람직하다.
(5) 또한, 상기한 (1)의 형태의 초전도 선재의 제조 방법에서, 상기 미소 결정을 마련하는 공정은 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재를 미리 제작하는 접합재 제작 공정과, 미리 제작된 상기 접합재를 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 배치하는 접합재 배치 공정을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명자가 검토를 더 거듭한 바, 초전도 선재끼리를 초전도 상태로 안정하게 접속하기 위해서는, 상기한 산화물 초전도막의 표면에 미소 결정을 생성하는 미소 결정 생성 공정을 행하는 방법에 한정되지 않고, 붙임 공정을 행하기 전에 산화물 초전도막의 표면에 미소 결정이 마련되어 있으면 좋은 것이 밝혀졌다. 그리고, 이와 같이 산화물 초전도막 상에 미소 결정을 마련하는 다른 방법으로서, 미소 결정을 포함하는 접합재를 별도 제작하고, 이 접합재를 산화물 초전도막 상에 배치한다고 하는 방법을 채용한 경우에는, 초전도 선재끼리를 접속하는 작업에서, 미소 결정 생성 공정을 마련할 필요가 없어져, 작업 효율의 향상을 도모할 수 있어 바람직하다는 것이 밝혀졌다.
(6) 또한, 상기한 (5)의 형태의 초전도 선재의 제조 방법에서, 상기 접합재 제작 공정은, 접합재 생성용의 기재 상에, 상기 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정과, 상기 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하여, 상기 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성하는 가 소열처리 공정과, 상기 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 상기 가소막의 분해 온도 이상의 온도로 열처리하는 것에 의해, 상기 가소막을 분해하여 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 가소막 분해 공정과, 생성된 미소 결정을, 상기 접합재 생성용의 기재로부터 벗기는 것에 의해 상기 접합재를 제작하는 박리 공정을 구비하고 있는 것이 바람직하다.
상기한 (5)의 형태에서 이용되는 접합재는 MOD법을 이용하여 제작하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 접합재 생성용의 기재 상에 도포막을 형성하고, 이 가 소열처리 공정과 가소막 분해 공정을 실시하는 것에 의해 미소 결정을 생성하고, 생성된 미소 결정을 기재로부터 벗기는 것에 의해 미소 결정을 포함한 접합재를 제작할 수 있다.
(7) 또한, 상기한 (6)의 형태의 초전도 선재의 제조 방법에서, 상기 금속의 유기 화합물로서, 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
MOD법을 이용하여 접합재를 제작하는 경우에는, 상기한 초전도 선재의 산화물 초전도막 상에 미소 결정을 직접 생성하는 형태와 마찬가지로, 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 유기 용매에 용해한 용액을 이용하는 것이 바람직하다.
(8) 상기한 (1)~(7)의 형태에서, 상기 접합층을 구성하는 산화물 초전도 재료는, 상기 초전도 선재의 상기 산화물 초전도막을 구성하는 산화물 초전도 재료와 동일한 온도 혹은 보다 낮은 온도에서 결정이 성장하는 산화물 초전도 재료인 것이 바람직하다.
이와 같이 접합층을, 산화물 초전도막을 구성하는 산화물 초전도 재료와 동일한 온도 혹은 보다 낮은 온도에서 결정이 성장하는 산화물 초전도 재료로 형성하는 것에 의해, 산화물 초전도 박막의 구조를 파괴하는 일없이 접합층과 산화물 초전도막의 밀착성을 향상시킬 수 있어, 초전도 선재를 보다 적절히 접합시킬 수 있다.
(9) 상기한 (1)~(8)의 형태에서, 상기 접합층에는 Ag, Au, Pt 중 어느 하나의 입자를 함유시키는 것이 바람직하다.
상기한 (1)~(8)의 형태에 기재된 산화물 초전도 재료로 이루어지는 접합층은 초전도 선재끼리를 초전도 상태로 접합할 수 있는 한편, 접합의 강도를 충분히 확보할 수 없는 경우가 있다고 하는 문제를 가지고 있다. 그래서, 본 형태에서는, 접합층에 Ag, Au, Pt 중 어느 하나의 입자를 함유시키고, 이들 금속 재료로 접합층과 산화물 초전도막을 접합시키고 있다. 이것에 의해 접합의 강도를 보조하여 접합 부분이 벗겨지는 것을 확실히 방지할 수 있다. 이 때, 접합층과 상기 산화물 초전도막의 계면에, 상기한 Ag, Au, Pt 중 어느 하나의 입자를 배치하는 것이 보다 바람직하다.
(10) 상기한 (1)~(9)의 형태에 있어서, 상기 가열 접합 공정에서는, 상기 미소 결정의 일부가 액상(液相)을 경유하여 성장하도록 설정하는 것이 바람직하다.
(11) 상기한 (10)의 형태에 있어서, 상기 가열 접합 공정에서는, 상기 미소 결정의 30질량% 이하가 액상을 경유하여 성장하도록 설정하는 것이 바람직하다.
산화물 초전도막 상에 마련된 미소 결정은, 소정의 온도에서 가열 처리를 실시하는 것에 의해서 고체상(solid phase)을 유지한 채 성장시킬 수 있지만, 미소 결정의 일부, 바람직하게는 30질량% 이하의 미소 결정이 액상을 한번 경유하는 조건 하에서 가열 처리를 실시하는 것에 의해, 보다 단시간에 미소 결정을 성장시켜 접합층을 형성할 수 있다.
(12) 상기한 (1)~(11)의 형태에 있어서, 상기 미소 결정을 마련하는 공정에서, 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 점재(scatter)하도록 상기 미소 결정을 마련하는 것이 바람직하다.
(13) 상기한 (12)의 형태에 있어서, 상기 접합면의 면적의 10% 이상의 공극이 형성되도록, 상기 미소 결정을 마련하는 것이 바람직하다.
일반적으로 산화물 초전도 재료를 생성하면, c축 배향의 초전도 재료나 a축 배향의 초전도 재료 등이 생성되고, 이 중 c축 배향의 초전도 재료에 산소를 도입하는 것에 의해 초전도 상태로 전류를 흘릴 수가 있게 된다. 그러나, 접합층은 초전도 선재의 산화물 초전도막에 끼워져 있기 때문에, 접합층에 포함되는 c축 배향의 초전도 재료에 산소를 충분히 도입하는 것이 어려워, 장시간의 산소 도입 처리를 행할 필요가 있다.
본 형태에서는, 산화물 초전도막 상에 점재하도록 미소 결정을 마련하는 것에 의해 접합층의 주위에 공극이 형성되도록 하고 있다. 이것에 의해, 접합층에 산소를 도입하기 위한 가스 도입의 경로가 형성되기 때문에, 접합층에 포함되는 c축 배향의 초전도 재료에 산소를 용이하게 도입할 수 있어, 산소 도입 처리의 시간을 단축시킬 수 있다.
그리고, 산화물 초전도막 상에 점재하도록 미소 결정을 마련하는 경우에는, 보다 효율적으로 산소를 도입하기 위해, 접합면의 면적의 10% 이상의 공극이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
(14) 상기한 (1)~(13)의 형태에 있어서, 상기 접합층에서의 비c축 배향의 초전도 재료가 차지하는 비율은 c축 배향의 초전도 재료 및 비c축 배향의 초전도 재료의 합계에 대해 10~95체적%인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 접합층에 포함되는 산화물 초전도 재료 중, c축 배향의 초전도 재료에 산소를 도입하는 것에 의해, 초전도 상태로 전류를 흘릴 수 있게 된다. 그러나, 접합층이 c축 배향의 초전도 재료만으로 구성되어 있으면, 너무 조밀하게 되어 산소의 확산 경로가 없어지므로 산소를 도입하기 어려워진다. 이 때문에, 접합층에는, c축 배향의 초전도 재료뿐만 아니라, 비c축 배향의 초전도 재료가 적당한 비율(10~95체적%, 바람직하게는 10~90체적%)로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 비c축 배향의 결정과 c축 배향의 결정의 입자 사이가 산소 확산 경로로 되어, 적절히 산소를 도입시킬 수 있다.
또, 본 형태에서, 비c축 배향의 초전도 재료란, a축 배향의 초전도 재료, 초전도 재료와는 다른 상의 화합물 등의 c축 배향의 초전도 재료 이외의 재료를 지칭한다. 또한, 접합층 중의 c축 배향의 초전도 재료 및 비c축 배향의 초전도 재료의 체적의 비율은 X선 회절에 의한 피크값에 근거하여 산출할 수 있다.
(15) 상기한 (1)~(14)의 형태에 있어서, 상기 접합층과 상기 산화물 초전도막의 계면에서의 상기 c축 배향 초전도 재료의 면적이 상기 초전도 선재의 상기 초전도층의 단면적의 10배 이상인 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이, 접합층 내, 산소가 도입된 c축 배향의 초전도 재료가 초전도 상태로 전류를 흘릴 수 있는 부분으로 된다. 이 때문에, 접합층과 산화물 초전도막의 계면에서의 c축 배향의 초전도 재료의 면적이 충분하지 않으면, 접속된 초전도 선재의 사이에서 충분한 Ic를 확보할 수 없다. 그리고, 산화물 초전도체의 임계 전류 밀도는 ab면과 c축 방향에서 상이하고, c축 방향의 임계 전류 밀도는 ab면에 비해 1/10이 된다. 이 때문에, 본 형태에서는, 접합층과 산화물 초전도막의 계면에서의 c축 배향의 초전도 재료의 면적을, 초전도 선재의 초전도층의 단면적의 10배 이상으로 하고, 접합 대상인 초전도 선재와 같거나 그 이상의 Ic가 접합층에서 확보할 수 있도록 하고 있다.
(16) 상기한 (1)~(15)의 형태에 있어서, 상기 접합층을 형성하는 상기 산화물 초전도 재료는 REBCO계의 산화물 초전도 재료인 것이 바람직하다.
(17) 상기한 (16)의 형태에 있어서, 상기 접합층으로서, 이트리아 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia)를 포함하는 접합층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 형태에서는, 이트리아 안정화 지르코니아의 나노 분말을, 접합층을 제작할 때의 용액에 첨가하는 것에 의해, 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ)가 포함되는 접합층을 형성하고 있다. 이 YSZ는 산화물 초전도 재료와의 반응성이 낮고, 또한, 산소 투과성이 우수하기 때문에, 이러한 YSZ가 포함되어 있으면, c축 배향의 초전도 재료에 적절히 산소를 도입할 수 있다.
(18) 본 발명의 일 형태에 따른 초전도 선재 접합용 부재는, 산화물 초전도막을 가지는 2개의 초전도 선재의 단부에 위치하는 산화물 초전도막끼리 연결되도록 붙여진 상태에서 가열되는 것에 의해, 상기 2개의 초전도 선재를 접합하여 연장시키는 초전도 선재 접합용 부재로서, 상기 산화물 초전도막에 붙여지는 접합면 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 마련되어 있는 초전도 선재 접합용 부재이다.
(19) 또한, 상기한 (18)의 형태의 초전도 선재 접합용 부재에 있어서, 상기 미소 결정은, 상기 접합면 상에, 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정과, 상기 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하고, 상기 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성하는 가 소열처리 공정과, 상기 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 상기 가소막의 분해 온도 이상의 온도에서 열처리하는 것에 의해, 상기 가소막을 분해하여 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 가소막 분해 공정을 통해 제작되고 있는 것이 바람직하다.
2개의 초전도 선재를 접합하여 연장하는 방법으로서는, 상기한 초전도 선재의 초전도층 사이에 접합층을 형성시키는 방법 외에, 2개의 초전도 선재의 단부에 위치하는 산화물 초전도막끼리 연결되도록 길이가 짧은 초전도 접합용 부재를 붙여 가열 접합하는 방법도 있다.
구체적으로는, 상기와 마찬가지로, 탄소 화합물이 충분히 분해, 제거된 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 접합면에 미리 생성된, 길이가 짧은 초전도 접합용 부재를 이용하여, 2개의 초전도 선재의 단부에 위치하는 산화물 초전도막끼리 연결되도록 초전도 접합용 부재의 접합면을 붙인다. 그 후, 초전도 접합용 부재와 2개의 초전도 선재를 가열 접합하는 것에 의해, 초전도 접합용 부재의 접합면의 미소 결정이 성장하여 산화물 초전도 재료의 초전도층이 형성되고, 저항의 발생이 없는 초전도 상태에서 2개의 초전도 선재를 접속하여 연장할 수 있다. 또, 이러한 초전도 접합용 부재는, MOD법에 의해 제작되는 것이 바람직하지만, MOD법 이외 방법을 이용하여 제작해도 좋다.
(20) 본 발명의 일 형태에 따른 접합재는, 상기한 (5)의 형태의 초전도 선재의 제조 방법에서 이용되는 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재이다.
[본 발명의 실시 형태의 상세]
이하, 본 발명을 실시 형태에 근거하여 도면을 참조해서 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예시에 한정되는 것이 아니고, 특허 청구의 범위에 의해 나타내어지며, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
1. 본 실시 형태에 따른 초전도 선재
도 1은 본 실시 형태에 따른 초전도 선재를 모식적으로 나타내는 종단면도이고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 2개의 초전도 선재(11, 21)의 산화물 초전도막(14, 24)이 접합층(31)을 사이에 두고 붙여져, 연장된 초전도 선재(1)가 제조된다. 구체적으로는, 초전도 선재(11)의 산화물 초전도막(14)과, 초전도 선재(21)의 산화물 초전도막(24)을 대향시켜 겹쳐 맞춘 접합면에 산화물 초전도 재료의 초전도층이 접합층(31)으로서 형성되어 있다. 또, 도 1에서 12, 22는 금속 기판이고, 13, 23은 중간층이다.
이와 같이, 산화물 초전도 재료의 초전도층인 접합층(31)을 사이에 두고 2개의 초전도 선재(11, 21)가 접합되어 있기 때문에, 보호층이나 안정화층 등을 사이에 두고 접합한 경우와 달리, 접합부에서의 저항의 발생이 충분히 억제된, 길이가 긴 초전도 선재(1)를 제조할 수 있다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 접합층(31)에 있어서의 산화물 초전도 재료의 초전도층의 형성 방법이 종래의 MOD법을 이용하는 방법과는 상이하다.
2. 본 실시 형태에 따른 초전도 선재의 제조 방법
도 2는 본 실시 형태에 따른 초전도 선재의 제조 방법의 공정을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에서는, 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 마련하는 공정으로서, 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 미소 결정 생성 공정을 가지고 있다.
또, 여기서는 MOD법을 예로 들어 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 초전도 선재의 제조 방법은 미소 결정 생성 공정으로서 도포막 형성 공정, 가 소열처리 공정, 가소막 분해 공정을 행한 후, 붙임 공정을 행한다. 그리고, 가열 접합 공정으로서의 메인 소열처리 공정을 거쳐서, 도 1에 나타내는 접합층(31)에 산화물 초전도 재료의 초전도층을 형성하는 것에 의해, 접합층(31)을 사이에 두고 2개의 초전도 선재(11, 21)의 산화물 초전도막(14, 24)끼리를 접합하여 연장된 초전도 선재(1)를 제조한다. 이하, 각각의 공정을 순서대로 설명한다.
(1) 미소 결정 생성 공정
본 실시 형태에서는, 종래의 방법과는 달리, 가소막이 형성된 접합층끼리를 붙이는 공정에 앞서, 미소 결정 생성 공정을 마련하고 있다. 그리고, 이 미소 결정 생성 공정에서는, 이하에 나타내는 바와 같이, 도포막 형성 공정, 가 소열처리 공정, 가소막 분해 공정을 거쳐서 미소 결정을 생성시키고 있다.
(a) 도포막 형성 공정
최초로, 접합면이 되는 2개의 초전도 선재(11, 21)의 길이 방향의 양단부의 산화물 초전도막(14, 24) 상에, 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포한 후, 건조시켜 도포막을 형성한다.
이러한 용액으로서, 구체적으로는 MOD법에서의 원료 용액, 즉, REBCO(RE: Y나 Gd 등의 희토류 원소)계의 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속, 즉 RE, Ba, Cu의 유기 화합물을 유기 용매에 용해한 용액이 이용된다.
구체적인 도포 방법으로서는, 예를 들면 다이코트 방식이나 잉크젯 방식 등을 들 수가 있지만, 그 이외의 도포 방법을 채용해도 좋다. 또한, 도포에 있어서는, 접합면으로 되는 산화물 초전도막(14, 24) 상의 전면(全面)에 도포하지만, 도포 두께는 적절히 설정한다.
(b) 가 소열처리 공정
다음에, 건조한 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하여, 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성한다.
구체적으로는, 건조한 도포막에 대해, 유기 금속 화합물의 분해 온도 이상, 또한 산화물 초전도 재료의 생성 온도보다 낮은 온도로 가열 처리(가 소열처리)한다. 이것에 의해, 도포막의 유기 금속 화합물이 열분해하여, 산화물 초전도 재료의 전구체로서 Ba의 탄소 화합물인 BaCO3, 및 Y2O3 등의 희토류 원소 산화물, CuO로 구성되는 막이 가소막으로서 형성된다.
이 때, 구체적인 가열 온도로서는 500℃ 정도가 바람직하고, 승온 속도로서는 10~20℃/분 정도가 바람직하다. 또한, 처리 분위기로서는, 이슬점이 15~20℃, 산소 농도가 20% 이상의 분위기가 바람직하다. 그리고, 가열 처리 시간은 30분 정도가 바람직하다.
(c) 가소막 분해 공정
상기한 바와 같이, 산화물 초전도 재료의 전구체인 가소막에는 BaCO3 등의 탄소 화합물이 포함되어 있고, 이 전구체로부터 산화물 초전도 재료를 생성시키기 위해서는, 가소막에 포함되는 탄소 화합물을 분해시킬 필요가 있다.
그러나, 종래의 방법에서는, 가소막이 형성된 접합층끼리를 직접 붙여서, 메인 소열처리를 행하고 있었기 때문에, 탄소 화합물의 분해가 폐쇄계의 분위기로 행해지게 되어, 분해에 의해 발생한 CO2를 외부로 충분히 배출되지 않는 상태에서 산화물 초전도 재료가 생성되고 있었다.
이 때문에, 산화물 초전도 재료의 생성 과정에서 CO2 농도가 상승하여, 산화물 초전도 재료의 생성이 방해되고 있었다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, CO2 농도가 높은 분위기 하에서는, 가열 온도를 높게 설정하여도 BaCO3이 분해되기 어려워진다. 또, 도 3은 타치키 마사시, 후지타 도시조의 「고온 초전도의 과학」(쇼카보 출판사, 2001년 발행)의 387페이지에 나타내어진 「알칼리 토류염의 탄산기의 해리 곡선」으로부터 본 발명과 관련있는 BaCO3의 해리 곡선을 뽑아내어 작성한 도면이다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 가소막이 형성된 접합층끼리 붙임에 앞서 미소 결정 생성 공정을 마련하고, 붙임 전에 개방계의 분위기에서 탄소 화합물을 충분히 분해하고 있다. 이와 같이, 붙임 전에 CO2의 배출을 수반하는 공정을 완료해 두는 것에 의해, 메인 소열처리시, 산화물 초전도 재료의 생성이 방해되지 않고, 접합층(31)에 충분히 산화물 초전도 재료의 초전도층을 형성시킬 수 있다.
그러나, 이 때, 산소 농도가 종래와 같이 100ppm 정도이면, 산화물 초전도 재료의 결정이 너무 성장하여 조대화해 버려, 붙임 공정 및 메인 소열처리 공정을 거쳐도 가소막끼리가 접합되지 않게 된다.
그래서, 본 미소 결정 생성 공정에서는, 도 4의 (2)의 화살표로 나타내는 일반적인 BaCO3의 분해에서 설정되는 산소 농도(100ppm)보다 높은 산소 농도, 즉 산소 농도 1%로부터 도면 중의 (1)의 화살표로 나타내는 산소 농도 100%(산소 분압 1atm)까지의 고산소 농도의 분위기 하에서 가열을 행하고 있다. 또, 도 4는 J. Am. Ceram. Soc., 89[3］914-920(2006)의 Fig. 8에 나타낸 YBCO의 상 도면이며, 일부 가필(加筆)되어 있다.
이것에 의해, 가소막 중의 탄소 화합물을 분해함과 아울러, 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 충분히 형성시킬 수 있다.
또, 본 미소 결정 생성 공정에서의 가열 온도로서는, 650~800℃이 바람직하고, 650~700℃인 것이 보다 바람직하며, 가열 시간은 10~120분 정도가 바람직하다.
(2) 붙임 공정
다음에, 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 생성된 접합면끼리를 겹쳐 맞추어 가압 지그 등으로 고정하고, 또 접합면끼리를 1MPa 이상의 압력으로 누르는 것에 의해 붙인다.
(3) 가열 접합 공정
다음에, 접합면끼리를 접합하는 가열 접합 공정으로서, 메인 소열처리 공정을 행한다. 이 메인 소열처리 공정에서는, 산화물 초전도 재료의 생성 온도 이상의 온도로 가열하는 것에 의해 접합면끼리를 접합한다. 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 저산소 농도(예를 들면, 산소 농도 100ppm)의 Ar 분위기 하에서, 100℃/분 정도의 승온 속도로 800℃ 정도까지 승온하고, 그 후 동일한 정도의 강온 속도로 상온까지 강온한다.
이것에 의해, 전(前) 공정에서 생성된 산화물 초전도 재료의 미소 결정이, 붙여진 서로의 접합층(31)을 연결하는 형태로 조대화되어 성장해 간다. 이 결과, 접합층(31)에 산화물 초전도 재료의 초전도층이 형성되어, 산화물 초전도막(14, 24)이 접합층(31)을 사이에 두고 초전도 접속된 상태로 접합된다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 제조 방법에 의하면, 붙임 공정의 전에 미소 결정 생성 공정을 행하여, CO2의 배출을 수반하는 BaCO3의 분해 공정을 완료시킴과 아울러, 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키고 있기 때문에, 그 후의 메인 소열처리 공정에서, 접합층(31)에 산화물 초전도 재료의 초전도층을 충분히 형성시키고, 초전도 선재끼리를 접합하여, 연장된 초전도 선재를 제조할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서, 접합층(31)을 형성하는 원료 용액으로서는, 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물, 예를 들면 아세틸아세톤 금속착체 등의 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 알코올 등의 유기 용매에 용해시킨 용액이 바람직하다.
그리고, 이 때 접합면에 형성되는 초전도층에서의 산화물 초전도 재료는, 산화물 초전도막(14, 24)의 결정 구조를 파괴하지 않고 접합층을 결정화시키는 것을 고려하면, 산화물 초전도막(14, 24)을 구성하는 산화물 초전도 재료와 동일한 온도 혹은 보다 낮은 온도에서 결정이 성장하는 산화물 초전도 재료인 것이 바람직하다.
또한, 상기의 실시 형태에서 MOD법을 예로 들어 설명했지만, 도포 열분해법으로서의 MOD법 이외에, 기상법 등을 채용할 수도 있다. 구체적인 기상법으로서는, 펄스 레이저 증착(PLD: Pulsed Laser Deposition)법이나 전자빔 증착법 등의 물리 증착(PVD: Physical Vapor Deposition)법, 유기 금속 기상 성장(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 등의 화학 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition)법 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
또, 상기의 실시 형태에서는, 초전도 선재의 초전도층 사이에 접합층을 형성시켜 연장을 도모하고 있지만, 별도로 접합면에 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 생성된, 길이가 짧은 초전도 접합용 부재를 제작하고, 이것을 2개의 초전도 선재의 단부에 위치하는 산화물 초전도 박막끼리를 연갈하도록 붙여 가열 접합하는 것에 의해, 초전도 선재를 연장시켜도 좋다.
3. 본 발명의 다른 실시 형태
(1) 미소 결정을 마련하는 공정의 다른 형태
상기한 실시 형태에서는, 산화물 초전도막 상에 미소 결정을 마련하는 공정으로서, 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 미소 결정 생성 공정을 행하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재를 다른 공정에서 미리 제작하고, 이 접합재를 산화물 초전도막 상에 배치해도 좋다. 이러한 경우이더라도, 접합면 상에 산화물 초전도 재료의 초전도층을 안정하게 형성할 수 있고, 저항의 발생이 없는 초전도 상태로 초전도 선재끼리를 접속할 수 있다.
상기한 미소 결정을 포함한 접합재는, 예를 들면 접합재 제작용의 기재를 별도 준비하고, 이 기재 상에 용액을 도포하여 도포막을 형성한 후, 상기한 실시 형태와 마찬가지로, 가 소열처리 공정과 가소막 분해 공정을 행하여 미소 결정을 생성시키고, 생성된 미소 결정을 기재로부터 벗기는 것에 의해 용이하게 제작할 수 있다.
또한, 상기한 미소 결정을 포함하는 접합재를 제작하는 방법의 다른 실시 형태로서는, 전자빔 증착을 이용한 방법을 들 수 있다. 예를 들면, 접합재 제작용의 기재를 별도 준비하고, 이 기재 상에 전자빔 증착을 이용하여 실온에서 원료를 증착시킨 후, 1~100%의 산소 분위기에서 800℃까지 승온함으로써 미소 결정을 생성시킬 수 있다. 그리고, 생성된 미소 결정을 기재로부터 벗기는 것에 의해, 미소 결정을 포함하는 접합재를 용이하게 제작할 수 있다.
(2) 접합 보조재의 배치
상기한 실시 형태에서는, 산화물 초전도 재료로 이루어지는 접합층만으로 초전도 선재끼리를 접합하고 있지만, 이 접합을 보강한다고 하는 관점에서, 접합층에 Ag, Au, Pt 중 어느 하나를 포함하는 접합 보조재를 배치하는 것이 바람직하다.
이러한 접합 보조재는, 예를 들면 MOD법을 이용하여 산화물 초전도막 상에 미소 결정을 직접 생성하는 경우에는, 미소 결정을 생성할 때에 이용하는 MOD법의 원료 용액에 Ag, Au, Pt의 파티클을 첨가하는 것에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
또한, 미소 결정을 포함한 접합재를 별도 제작하는 경우나, MOD법 이외 방법으로 미소 결정을 생성하는 경우에는, Ag, Au, Pt의 입자를, 접합재와 산화물 초전도막의 사이에 배치시키고 나서 가열 접합 공정을 행하는 것에 의해, 접합층과 산화물 초전도막의 계면에 Ag, Au, Pt 중 어느 하나를 포함하는 접합 보조재를 형성할 수 있다.
(3) 가열 접합 공정의 조건
또한, 접합면끼리를 접합하는 가열 접합 공정은, 미소 결정을 일시적으로 용해시키고, 미소 결정의 일부, 바람직하게는 30질량% 이하의 미소 결정이 액상(液相)을 경유하고 나서 성장하는 조건으로 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 액상을 경유하고 나서 미소 결정을 성장시키는 것에 의해, 단시간에 미소 결정을 성장시켜 접합층을 형성할 수 있다.
액상을 경유하고 나서 미소 결정을 성장시키기 위해서는, 가열 접합 공정에서의 가열 온도나 가열 분위기를 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 가열 접합 공정에서의 산소 농도를 정밀도 좋게 제어할 수 있는 경우에는, 산소 농도를 수ppm으로 설정한 상태에서 승온시켜 미소 결정을 용해시켜서 액상으로 한 후, 산소 농도를 1000ppm 정도로 변화시켜 미소 결정을 단번에 조대화·배향 결정화시킨다. 이것에 의해, 미소 결정의 성장을 단시간에 행할 수 있다. 또, 미소 결정을 용해시킬 때의 조건은 산화물 초전도 재료의 종류, 조성 등에 따라 적당히 적절한 조건으로 설정된다.
(4) 공극의 형성
또한, 접합층에 포함되는 c축 배향의 초전도 재료에 충분한 양의 산소를 도입한다고 하는 관점에서, 미소 결정을 마련하는 공정에 있어서, 산화물 초전도막 상에 점재하도록 미소 결정을 마련하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기한 실시 형태와 같이, MOD법을 이용하여 산화물 초전도막 상에 미소 결정을 직접 생성하는 경우에는, MOD법의 원료 용액을 산화물 초전도막 상에 스프레이 등으로 분무하는 것에 의해, 미소 결정을 점재시킬 수 있다. 또한, 미소 결정을 포함한 접합재를 별도로 제작하는 경우에는, 입상의 접합재를 산화물 초전도막 상에 점재하도록 마련하는 것이 바람직하다.
또, c축 배향의 초전도 재료에 산소를 보다 적절히 도입한다고 하는 관점에서, 접합면의 면적의 10% 이상의 공극이 형성되도록 미소 결정을 마련하는 것이 바람직하다.
(5) c축 배향의 초전도 재료에 대한 비c축 배향의 초전도 재료의 비율
또한, 산소가 도입된 c축 배향의 초전도 재료를 많이 포함한 접합층을 형성하기 위해서는, 접합층에서의 비c축 배향의 초전도 재료의 비율을, c축 배향의 초전도 재료 및 비c축 배향의 초전도 재료의 합계에 대해 10~95체적%로 하는 것이 바람직하다. 이러한 비율로 접합층에 비c축 배향의 초전도 재료가 형성되어 있는 경우, 비c축 배향의 결정과 c축 배향의 결정의 입자 사이가 산소 확산 경로로 되기 때문에, c축 배향의 초전도 재료에 충분한 산소를 공급하여, 산소가 도입된 c축 배향의 초전도 재료를 많이 형성할 수 있다.
(6) c축 배향의 초전도 재료의 면적
또한, 산화물 초전도체의 임계 전류 밀도는 ab면과 c축 방향에서 상이하고, c축 방향의 임계 전류 밀도는 ab면에 비해 1/10이 되므로, 접합층과 산화물 초전도막의 계면에서의 c축 배향 초전도 재료의 면적은 초전도 선재의 초전도층의 단면적의 10배 이상인 것이 필요하다. 이것에 의해, 접합층이 초전도 선재와 같거나 그 이상의 임계 전류값을 얻을 수 있다.
(7) 비c축 배향의 초전도 재료
산화물 초전도 재료를 가지는 접합층을 생성할 때에, 이트리아 안정화 지르코니아의 나노 분말을 접합층을 제작할 때의 용액에 첨가하는 것에 의해, 접합층에 이트리아 안정화 지르코니아를 포함하게 할 수 있다. 이 이트리아 안정화 지르코니아는, 초전도 재료와의 반응성이 낮고, 또한, 산소 투과성을 가지고 있기 때문에, c축 배향의 초전도 재료에 적절히 산소를 도입할 수 있다.
[실험예]
다음에, 실험예에 근거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
1. 제 1 실험
제 1 실험으로서 아래와 같이, 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키고, 초전도 선재를 붙인 후, 미소 결정을 성장시켜 접합층을 형성해서 2개의 초전도 선재를 접합하는 것에 의해 연장된 초전도 선재를 제작하고, 접합층에 산화물 초전도 재료의 초전도층이 형성되어 있는지를 조사하였다.
최초로, 두께 150㎛의 Ni/Cu/SUS로 이루어지는 클래드 타입 배향 금속 기판 위에 두께 600㎚의 중간층이 형성된 금속 기판을 준비하고, 이 금속 기판 상에 두께 3㎛의 YBCO 초전도막을 형성하는 것에 의해, 폭 4㎜, 길이 100㎜의 초전도 선재를 제작하였다.
다음에, Y:Ba:Cu의 몰비가 1:2:3이고, Y+Ba+Cu의 합계 이온 농도가 1mol/L의, Y, Ba, Cu의 아세틸아세톤 금속 착체를 포함하는 알코올 용액을 준비하고, 각 초전도 선재의 양단부에서의 YBCO 초전도막의 표면에, 용액을 약 25㎛의 두께로 도포하고, 대기 중, 150℃ 정도의 온도에서 10분 정도 건조해서 도포막을 형성시켰다(도포 면적: 120㎟).
그 후, 도포막이 형성된 초전도막을 이슬점이 15℃~20℃, 산소 농도가 20%의 분위기 하에 두고, 2.5℃/분의 승온 속도로 500℃까지 승온하는 것에 의해 가소막을 형성하였다.
다음에, 형성한 가소막에 대해, 도 5의 열처리 패턴으로 표시되는 2종류의 열처리를 순서대로 행하였다. 구체적으로는, 먼저 가열 분위기를 산소 농도 100%(산소 분압 1atm)의 고산소 분위기로 설정하고, 100℃/분의 승온 속도로 800℃까지 8분간 승온한 후, 동일한 정도의 강온 속도로 상온까지 8분간 강온시켰다(미소 결정 생성 공정). 그 후, 가열 분위기를 산소 농도 100ppm으로 전환하고, 미소 결정 생성 공정과 동일한 승온, 강온 조건에서 16분간의 열처리를 행하였다(메인 소열처리 공정).
그리고, 미소 결정 생성 공정을 행한 후의 가소막과, 메인 소열처리 공정을 행한 후의 접합층에 대해, 주사형 전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope)를 이용한 표면 관찰과, 2D-XRD(X-ray Diffraction)를 이용한 해석을 행하였다. SEM에 의해 촬영한 화상을 도 5의 좌측 위와 우측 아래에, 2D-XRD에 의한 해석 결과를 도 6에 나타낸다.
도 5의 좌측 위의 SEM 화상으로부터, 미소 결정 생성 공정 후에는 접합층의 표면에, c축 배향한 YBCO와는 다른 표면 모폴로지를 가지는 층이 생성되어 있는 것을 알 수 있다. 한편, 도 5의 우측 아래의 SEM 화상으로부터, 메인 소열처리 공정 후에는 접합층의 표면에 평균 입자 직경 10㎛ 이상의 조대화한 결정이 생성되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 2D-XRD로 해석한 결과, 미소 결정 생성 공정 후의 접합층에서는, 도 6(a)의 사진으로 나타내는 바와 같이, BaCO3이 분해되어 YBCO 화합물이 형성되어 있음과 아울러, 무배향의 미소 결정을 나타내는 YBa2Cu3O7 -x(103)의 링 모양의 패턴이 생겨 있는 것을 알 수 있다. 한편, 메인 소열처리 공정 후의 접합층에서는, 도 6(b)의 사진으로 나타내는 바와 같이, 링 모양의 패턴이 소실되고, 또한 YBa2Cu3O7 -x(002, 003, 005, 006)의 피크 강도가 증가하고 있는 것을 알 수 있다.
상기한 SEM에 의한 관찰과 2D-XRD에 의한 해석의 결과, 미소 결정 생성 공정에 의해, 가소막 중의 BaCO3이 분해되어 무배향의 YBCO 미소 결정이 생성되고, 메인 소열처리 공정에 의해, 무배향의 미소 결정이 조대화되어 배향한 YBCO 결정이 생성되고, 접합층에 산화물 초전도 재료의 초전도층이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
2. 제 2 실험
다음에, 상기한 실시 형태에 따른 제조 방법을 포함한 여러 가지의 방법을 이용하여 2개의 초전도 선재를 접합해서 연장된 초전도 선재를 제작하고, 제작 후의 초전도 선재의 성능을 평가하였다.
(1) 실험예 1~실험예 6
(a) 실험예 1
상기한 제 1 실험과 마찬가지로, 산화물 초전도막 상에 미소 결정을 생성시키고, 생성된 미소 결정으로부터 접합층을 형성하는 것에 의해, 2개의 초전도 선재(폭 4㎜, 길이 100㎜)를 접합하여 길이가 긴 초전도 선재를 제작하였다. 또, 접합층을 형성시킬 때의 조건은 상기한 제 1 실험과 동일한 조건으로 하고, 지그를 이용하여 접합층끼리를 붙여서 연장된 초전도 선재를 제작하였다.
(b) 실험예 2
미소 결정 생성 공정에서의 가열 분위기를 산소 농도 1%로 한 것을 제외하고, 실험예 1과 동일한 조건으로 2개의 초전도 선재를 접합하고, 길이가 긴 초전도 선재를 제작하였다.
(c) 실험예 3
실험예 1, 2와 같은 미소 결정 생성 공정을 행하지 않고, 가 소열처리 후의 가소막끼리를 붙여서 메인 소열처리를 행하는 것에 의해 2개의 초전도 선재를 접합하고, 길이가 긴 초전도 선재를 제작하였다. 또, 다른 조건은 실험예 1, 2와 마찬가지로 설정하였다.
(d) 실험예 4
실험예 1~3에서 이용한 초전도 선재와 동일한 초전도 선재를 Ag에 의한 확산 접합으로 접합하고, 길이가 긴 초전도 선재를 제작하였다.
(e) 실험예 5
실험예 4와 마찬가지로, 초전도 선재에 Ag 보호층과 Cu 안정화층을 마련하고, Cu 안정화층끼리를 땜납을 이용하여 접합해서, 길이가 긴 초전도 선재를 제작하였다.
(f) 실험예 6
미리 제작한 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재를 2개의 초전도 선재의 초전도층의 사이에 배치한 후, 접합면을 가열하여 미소 결정을 성장시키는 것에 의해 접합면끼리를 접합하여 길이가 긴 초전도 선재를 제작하였다. 또, 다른 조건은 실험예 1과 동일한 조건으로 설정하였다.
(2) 평가
각각의 실험예에 대해, 2개의 초전도 선재의 접합 부분에서의 저항율(접합 계면의 저항율)과 임계 전류값(Ic)을 측정하였다. 또, 측정은 액체 질소 온도(77K)에서의 4단자법을 이용하여 행하였다.
(3) 평가 결과
상기한 평가의 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
표 1로부터, 실험예 1~실험예 3, 실험예 6의 어느 것에서도, 접합 계면에서의 저항율이 0nΩ이고, 또한, 접합층에서의 임계 전류값이, 초전도 선재의 산화물 초전도막과 같은 200A이었다. 이로부터, 실험예 1~실험예 3과 같이, MOD법을 이용하여 접합층으로서 초전도층을 형성한 경우나 실험예 6과 같이 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재를 이용하여 접합한 경우에는, 초전도 선재를 초전도 상태로 접합할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
3. 제 3 실험
다음에, 상기한 실험예 1~실험예 3, 실험예 6에 기재된 각각의 방법으로, 연장된 초전도 선재를 20개 제작하고, 각 방법에서의 수율을 평가하였다.
구체적으로는, 제작 후의 각 초전도 선재의 Ic를 제 2 실험과 동일한 조건에서 측정하고, 측정된 Ic가 10A를 하회한 초전도 선재의 개수를 세어, 수율(%)을 구하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 2로부터, 실험예 1에서는 90%, 실험예 2에서는 90%, 실험예 6에서는 90%라고 하는 높은 수율을 얻을 수 있던 한편, 실험예 3에서는 수율이 50%에 머물었다. 이로부터, 실험예 1 및 실험예 2와 같이, 붙임 전의 가소막을 O2 농도 1~100%라고 하는 고산소 분위기 하에서 가열하는 미소 결정 생성 공정을 행하거나, 실험예 6과 같이, 미리 준비한 미소 결정을 포함하는 접합재를 이용하는 것에 의해, 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 안정하게 형성할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은, 복수의 초전도 선재를 초전도 상태로 안정하게 접합시키고, 길이가 긴 초전도 선재를 높은 수율로 제조하는 것을 가능하게 하는 것이고, 영구 전류 모드로 사용되는 초전도 케이블이나 초전도 코일 등의 제조 효율의 향상 등에 기여할 수 있다.
1: 연장된 초전도 선재
11, 21: 초전도 선재
12, 22: 금속 기판
13, 23: 중간층
14, 24: 산화물 초전도막
31: 접합층

Claims (20)

  1. 산화물 초전도막을 가지는 초전도 선재의 단부끼리를 접합면으로 하여 접합해서 연장된 초전도 선재를 제조하는 초전도 선재의 제조 방법으로서,
    상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 마련하는 공정과,
    상기 미소 결정이 마련된 상기 접합면끼리를 겹쳐 맞추어 붙이는 붙임 공정과,
    겹쳐 맞춰진 상기 접합면을 가열하여 상기 미소 결정을 성장시키는 것에 의해, 상기 산화물 초전도 재료의 초전도층을 접합층으로서 형성하고, 상기 접합면끼리를 접합하는 가열 접합 공정
    을 구비하고 있는 초전도 선재의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미소 결정을 마련하는 공정은 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 미소 결정 생성 공정인 초전도 선재의 제조 방법.

  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미소 결정 생성 공정은,
    상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에, 상기 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정과,
    상기 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하고, 상기 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성하는 가 소열처리 공정(temporary firing thermal treatment)과,
    상기 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 상기 가소막의 분해 온도 이상의 온도로 열처리하는 것에 의해, 상기 가소막을 분해하여 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 가소막 분해 공정
    을 구비하고 있는 초전도 선재의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속의 유기 화합물로서, 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 이용하는 초전도 선재의 제조 방법.

  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미소 결정을 마련하는 공정은,
    상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재를 미리 제작하는 접합재 제작 공정과,
    미리 제작된 상기 접합재를 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 배치하는 접합재 배치 공정
    을 구비하고 있는 초전도 선재의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 접합재 제작 공정은,
    접합재 생성용의 기재 상에, 상기 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정과,
    상기 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하고, 상기 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성하는 가 소열처리 공정과,
    상기 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 상기 가소막의 분해 온도 이상의 온도로 열처리하는 것에 의해, 상기 가소막을 분해하여 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 가소막 분해 공정과,
    생성된 미소 결정을, 상기 접합재 생성용의 기재로부터 벗기는 것에 의해 상기 접합재를 제작하는 박리 공정
    을 구비하고 있는 초전도 선재의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속의 유기 화합물로서, 불소를 포함하지 않는 유기 금속 화합물을 이용하는 초전도 선재의 제조 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합층을 구성하는 산화물 초전도 재료는 상기 초전도 선재의 상기 산화물 초전도막을 구성하는 산화물 초전도 재료와 동일한 온도 혹은 보다 낮은 온도에서 결정이 성장하는 산화물 초전도 재료인 초전도 선재의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합층에, Ag, Au, Pt 중 어느 하나의 입자를 함유시키는 초전도 선재의 제조 방법.

  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 접합 공정에서, 상기 미소 결정의 일부가 액상(液相)을 경유하여 성장하도록 설정하는 초전도 선재의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가열 접합 공정에서, 상기 미소 결정의 30 질량% 이하가 액상을 경유하여 성장하도록 설정하는 초전도 선재의 제조 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미소 결정을 마련하는 공정에서, 상기 접합면의 상기 산화물 초전도막 상에 점재(scatter)하도록 상기 미소 결정을 마련하는 초전도 선재의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 접합면의 면적의 10% 이상의 공극이 형성되도록 상기 미소 결정을 마련하는 초전도 선재의 제조 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합층에서의 비(非)c축 배향의 초전도 재료가 차지하는 비율은 c축 배향의 초전도 재료 및 비c축 배향의 초전도 재료의 합계에 대해 10~95 체적%인 초전도 선재의 제조 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합층과 상기 산화물 초전도막의 계면에서의 상기 c축 배향 초전도 재료의 면적은 상기 초전도 선재의 상기 초전도층의 단면적의 10배 이상인 초전도 선재의 제조 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접합층을 형성하는 상기 산화물 초전도 재료는 REBCO계의 산화물 초전도 재료인 초전도 선재의 제조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 접합층으로서, 이트리아 안정화 지르코니아(yttria-stabilized zirconia)를 포함하는 접합층을 형성하는 초전도 선재의 제조 방법.
  18. 산화물 초전도막을 가지는 2개의 초전도 선재의 단부에 위치하는 산화물 초전도막끼리를 연결하도록 붙여진 상태로 가열되는 것에 의해, 상기 2개의 초전도 선재를 접합하여 연장시키는 초전도 선재 접합용 부재로서,
    상기 산화물 초전도막에 붙여지는 접합면 상에, 산화물 초전도 재료의 미소 결정이 마련되어 있는
    초전도 선재 접합용 부재.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 미소 결정은,
    상기 접합면 상에, 산화물 초전도 재료를 구성하는 금속의 유기 화합물을 포함하는 용액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정과,
    상기 도포막을 열처리하는 것에 의해 열분해하고, 상기 산화물 초전도 재료의 전구체를 가소막으로서 형성하는 가 소열처리 공정과,
    상기 가소막을, 1~100%의 산소 농도 분위기 하에서, 상기 가소막의 분해 온도 이상의 온도로 열처리하는 것에 의해, 상기 가소막을 분해하여 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 생성시키는 가소막 분해 공정
    을 통해 제작되고 있는 초전도 선재 접합용 부재.
  20. 청구항 5에 기재된 초전도 선재의 제조 방법에서 이용되는 상기 산화물 초전도 재료의 미소 결정을 포함하는 접합재.
KR1020177022386A 2015-02-12 2016-02-03 초전도 선재의 제조 방법 및 초전도 선재 접합용 부재 KR102096697B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-025326 2015-02-12
JP2015025326 2015-02-12
PCT/JP2016/053182 WO2016129469A1 (ja) 2015-02-12 2016-02-03 超電導線材の製造方法および超電導線材接合用部材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170117414A true KR20170117414A (ko) 2017-10-23
KR102096697B1 KR102096697B1 (ko) 2020-04-02

Family

ID=56614747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177022386A KR102096697B1 (ko) 2015-02-12 2016-02-03 초전도 선재의 제조 방법 및 초전도 선재 접합용 부재

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10706991B2 (ko)
EP (1) EP3258471B1 (ko)
JP (2) JP6675590B2 (ko)
KR (1) KR102096697B1 (ko)
CN (1) CN107210099B (ko)
WO (1) WO2016129469A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219956A1 (de) * 2015-10-14 2017-04-20 Bruker Hts Gmbh Supraleiterstruktur zur Verbindung von Bandleitern, insbesondere mit einer gewellt oder gezackt verlaufenden Naht
JP2018142409A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 古河電気工業株式会社 超電導線材の接続構造
US20200075207A1 (en) 2017-05-15 2020-03-05 Riken Superconducting magnet
WO2018211766A1 (ja) * 2017-05-19 2018-11-22 住友電気工業株式会社 超電導線材、超電導コイル、超電導マグネット及び超電導機器
WO2018211764A1 (ja) * 2017-05-19 2018-11-22 住友電気工業株式会社 超電導線材、超電導コイル、超電導マグネットおよび超電導機器
DE112017007568T5 (de) * 2017-05-19 2020-02-27 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Supraleitender Draht, supraleitende Spule, supraleitender Magnet und supraleitende Vorrichtung
JP6869868B2 (ja) * 2017-10-12 2021-05-12 株式会社フジクラ 酸化物超電導線材の接続構造
JP6904875B2 (ja) * 2017-10-13 2021-07-21 株式会社フジクラ 酸化物超電導線材の接続構造および酸化物超電導線材の接続方法
WO2020161909A1 (ja) * 2019-02-08 2020-08-13 住友電気工業株式会社 超電導線材接続構造
JP7342310B2 (ja) 2019-05-28 2023-09-12 国立大学法人東北大学 電源装置、超伝導装置、超伝導デバイス、及び超伝導デバイスの製造方法
JP2021068583A (ja) * 2019-10-23 2021-04-30 住友電気工業株式会社 超電導線材接続構造
JP2023041996A (ja) 2021-09-14 2023-03-27 株式会社東芝 超電導層の接続構造、超電導線材、超電導コイル、超電導機器、及び超電導層の接続方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4810268B1 (ko) 1967-01-13 1973-04-02
JPH05279028A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Ngk Insulators Ltd 希土類系超電導性組成物及びその製造方法
JPH1167523A (ja) * 1997-08-21 1999-03-09 Toshiba Corp 酸化物超電導線材の接続方法、酸化物超電導コイル装置およびそれを用いた超電導装置
JP2001155566A (ja) * 1999-12-01 2001-06-08 Internatl Superconductivity Technology Center 超電導体の接合方法及び超電導体接合部材
JP2010192349A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Chubu Electric Power Co Inc 超電導線材
JP2011228065A (ja) 2010-04-16 2011-11-10 Fujikura Ltd 超電導線材の電極部接合構造、超電導線材、及び超電導コイル
JP2013235699A (ja) 2012-05-08 2013-11-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 高温超電導薄膜線材の接合方法および高温超電導薄膜線材

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6383989B2 (en) * 2000-06-21 2002-05-07 The Regents Of The University Of California Architecture for high critical current superconducting tapes
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
JP5214744B2 (ja) * 2008-08-04 2013-06-19 ケイ．ジョインス カンパニー リミテッド 減圧された酸素分圧下における熱処理を用いた２世代高温超伝導線材の超伝導接合方法
JP5615616B2 (ja) * 2010-07-27 2014-10-29 昭和電線ケーブルシステム株式会社 テープ状酸化物超電導体及びその製造方法
WO2015118732A1 (ja) * 2014-02-04 2015-08-13 国立研究開発法人理化学研究所 高温超伝導線材の低抵抗接続体および接続方法
US10614932B2 (en) * 2014-08-12 2020-04-07 Riken High temperature superconducting multicore tape wire, and manufacturing method thereof and manufacturing device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4810268B1 (ko) 1967-01-13 1973-04-02
JPH05279028A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Ngk Insulators Ltd 希土類系超電導性組成物及びその製造方法
JPH1167523A (ja) * 1997-08-21 1999-03-09 Toshiba Corp 酸化物超電導線材の接続方法、酸化物超電導コイル装置およびそれを用いた超電導装置
JP2001155566A (ja) * 1999-12-01 2001-06-08 Internatl Superconductivity Technology Center 超電導体の接合方法及び超電導体接合部材
JP2010192349A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Chubu Electric Power Co Inc 超電導線材
JP2011228065A (ja) 2010-04-16 2011-11-10 Fujikura Ltd 超電導線材の電極部接合構造、超電導線材、及び超電導コイル
JP2013235699A (ja) 2012-05-08 2013-11-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 高温超電導薄膜線材の接合方法および高温超電導薄膜線材

Also Published As

Publication number Publication date
CN107210099A (zh) 2017-09-26
US20180025812A1 (en) 2018-01-25
WO2016129469A1 (ja) 2016-08-18
EP3258471A1 (en) 2017-12-20
KR102096697B1 (ko) 2020-04-02
EP3258471A4 (en) 2018-02-21
JP6675590B2 (ja) 2020-04-01
US10706991B2 (en) 2020-07-07
JP2020057607A (ja) 2020-04-09
EP3258471B1 (en) 2020-09-30
JPWO2016129469A1 (ja) 2017-11-24
JP6804050B2 (ja) 2020-12-23
CN107210099B (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170117414A (ko) 초전도 선재의 제조 방법 및 초전도 선재 접합용 부재
JP5697845B2 (ja) 高温超電導体ワイヤのためのアーキテクチャ
CN101506100B (zh) 带状Re系(123)超导体的制造方法
JP5513154B2 (ja) 酸化物超電導線材及び酸化物超電導線材の製造方法
KR20120132568A (ko) 산화물 초전도 도체 및 그 제조 방법
KR20110125209A (ko) 텍스쳐 처리된 금속 파이프에서의 산화물의 증착 방법
CN105684103B (zh) 氧化物超导线材及氧化物超导线材的制造方法
JP6324202B2 (ja) 超電導線材の接続構造、接続方法及び超電導線材
JP5535453B2 (ja) 単純化された層構造を有する被覆導体
JP6356046B2 (ja) 超電導線材の接続構造、超電導線材及び接続方法
JP5415824B2 (ja) 被覆された導体のための、形状を変化させた基板の製造方法及び上記基板を使用する被覆された導体
JP2012022882A (ja) 酸化物超電導導体用基材及びその製造方法と酸化物超電導導体及びその製造方法
JP2005001935A (ja) 酸化物薄膜の製造方法
JP5865426B2 (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JP2011253766A (ja) 酸化物超電導薄膜の製造方法
JPWO2013015328A1 (ja) 超電導薄膜用基材、超電導薄膜及び超電導薄膜の製造方法
JP5556410B2 (ja) 酸化物超電導薄膜の製造方法
JP2012064394A (ja) 酸化物超電導薄膜の製造方法
JP2011253768A (ja) 酸化物超電導薄膜の製造方法
JP2015032362A (ja) 酸化物超電導線材の製造方法
JP2010086666A (ja) 酸化物超電導線材及びその製造方法
JP2010123433A (ja) Ｒｅ１２３超電導薄膜線材の製造方法およびｒｅ１２３超電導薄膜線材
CN106663502A (zh) 氧化物超导体、超导线材以及它们的制造方法
JP2010238633A (ja) 希土類系厚膜酸化物超電導線材の製造方法
WO2002093590A1 (fr) Supraconducteur oxyde sous forme de ruban et son mode de fabrication

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right