MXPA06011734A - Metodo para producir alambre de oxido superconductor - Google Patents

Metodo para producir alambre de oxido superconductor

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MXPA06011734A
MXPA06011734A MXPA/A/2006/011734A MXPA06011734A MXPA06011734A MX PA06011734 A MXPA06011734 A MX PA06011734A MX PA06011734 A MXPA06011734 A MX PA06011734A MX PA06011734 A MXPA06011734 A MX PA06011734A
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superconducting oxide
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MXPA/A/2006/011734A
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Kato Takeshi
Kobayashi Shinichi
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Sumitomo Electric Ind Ltd
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Se describe un método para la producción de un alambre deóxido superconductor, el cual comprende las etapas (S1 a S4) para preparar un alambre que tiene una forma en la que polvos de materia prima para un alambre deóxido superconductor son recubiertos con un metal, una etapa (S5) de laminación del alambre resultante, una etapa (S6) de tratamiento térmico del alambre después de alminar (S5) en una atmósfera presurizada, en donde la reducción de laminación es el laminado es de 50 a 80%. El método anterior puede proporcionar un alambre deóxido superconductor que es mejorado en características superconductoras.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR ALAMBRE DE OXIDO SUPERCONDUCTOR CAMPO DE LA INVENCIÓN ' La presente invención se relaciona con un método de manufactura de alambre de óxido superconductor, y más específicamente, se relaciona con un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor capaz de mejorar la superconductividad. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En general, se conoce un método de obtención de un alambre de óxido superconductor por tratamiento térmico de un alambre obtenido al cargar polvo de materia prima para un óxido superconductor en un tubo metálico y posteriormente realizar trefilado de alambre y laminación sobre el tubo metálico para sinterizar - el polvo de materia prima para un óxido superconductor, como un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor. Sin embargo ha sido un problema que la superconductividad del alambre de óxido superconductor obtenido se reduce debido a ampollas formadas en el alambre en la etapa de tratamiento térmico antes mencionada para sinterización. Con este respecto, recientemente ha estado en proceso de desarrollo una técnica de mejoramiento de la superconductividad por tratamiento térmico de un alambre en una atmósfera de presurización. Por ejemplo, la Patente Japonesa pendiente No . 5-101723 (Literatura de Patente 1) Ref.: 176059 propone un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor por tratamiento térmico de un alambre metálico cargado con polvo de un óxido superconductor o un cuerpo plano del mismo en una atmósfera de presurización para sinterizar el polvo del óxido superconductor. La literatura antes mencionada describe que se obtiene un alambre excelente en superconductividad realizando el tratamiento de presurización/térmico de conformidad con este método. Más específicamente, el tubo metálico cargado con el polvo del óxido superconductor se almacena en un recipiente cerrado resistente al calor/resistente a la presión, con el fin de intentar evitar la formación de ampollas en la sinterización debido a la elevación de la presión interna al elevarse la temperatura en el recipiente cerrado. La publicación antes mencionada describe que la presión interna actual puede obtenerse a partir de una ecuación de estado de gas o similar de tal manera que puede obtenerse una presión interna de aproximadamente 4 atm. , a una temperatura de calentamiento de aproximadamente 900°C, por ejemplo. La patente japonesa No . 2592846 (Patente Japonesa pendiente No . 1-30114) (Literatura de Patente 2) propone un método de manufactura de un conductor de óxido superconductor para sostener un tubo metálico cargado con polvo de óxido superconductor o similar en un estado de alta presión al menos durante el tratamiento térmico o después del tratamiento térmico . La publicación antes mencionado describe que se puede eliminar la separación parcial en la interfase entre un óxido superconductor y el tubo metálico provocada en la sinterización llevando el tubo metálico al estado de alta presión de conformidad con este método. Más específicamente, el tubo metálico puede unirse a presión hacia un cuerpo sinterizado sosteniendo el tubo metálico cargado con el polvo de óxido superconductor en un estado de alta presión de 500 a 2000 kg/cm2 (aproximadamente 50 a 200 MPa) al menos durante el tratamiento térmico o después del tratamiento térmico. Por lo tanto, cuando el superconductor provoca parcialmente un enfriamiento rápido, el calor que sale por este enfriamiento puede removerse rápidamente. Además, también es posible evitar el deterioro de la superconductividad que resulta de la distorsión ocasionada por la concentración de esfuerzo formada por una porción que se separa. Como se describió anteriormente, el tubo metálico cargado con el polvo de materia prima es laminado en una etapa de manufactura de un alambre de óxido superconductor. Esta laminación se realiza con el propósito de mejorar la superconductividad del alambre de óxido superconductor obtenido incrementando la densidad del polvo de materia prima en el tubo metálico. Para este propósito, la laminación convencional se ha realizado con un estiramiento elevado que excede 84%. Literatura de Patente 1: Patente Japonesa Pendiente No . 5-101723. Literatura de Patente 2: Patente Japonesa No . 2592846 (Patente Japonesa Pendiente No . 1-30114) . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problemas que se Resolverán con la Invención A pesar de todo, en el método de manufactura de un alambre superconductor han habido los siguientes problemas: En la laminación del tubo metálico cargado con el polvo de materia prima, se han formado poros en el tubo metálico.
Cuando se forman los poros, el gas penetra a través de los poros en el tratamiento térmico, teniendo como resultado ninguna diferencia entre las presiones interna y externa del alambre. Consecuentemente, ha habido un problema con la insuficiente eliminación de formación de vacíos y ampollas a pesar del tratamiento térmico en la atmósfera de presurización y no puede obtenerse un alambre de óxido superconductor con alta superconductividad. Cuando el alambre de óxido superconductor ha sido un alambre de múltiples filamentos, los metales localizados entre porciones de polvo de materia prima se han roto de tal forma por la laminación en la etapa de laminación del tubo metálico cargado con el polvo de materia prima que los filamentos de óxido superconductor se han puesto en contacto fácilmente uno con el otro . Cuando los filamentos de óxido superconductor, se ponen en contacto uno con el otro, los filamentos de óxido conductor, los metales y las porciones interfaciales disminuyen. En general la corriente fluye a través de los filamentos de óxido superconductor, los metales y las porciones interfaciales, y por lo tanto ha sido un problema que un valor actual crítico disminuye y se reduce la superconductividad. Cundo los filamentos de óxido conductor se ponen en contacto uno con el otro, además, los efectos del alambre de múltiples filamentos se reducen de tal manera que ha habido un problema tal que se incrementa la pérdida de AC y la superconductividad se reduce cuando se alimenta corriente alterna a los filamentos de óxido superconductor. Consecuentemente, un objeto de la presente invención es proporcionar un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor capaz de mejorar la superconductividad. Medios para Resolver los Problemas El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la presente invención comprende una etapa de preparación de un alambre formado por el recubrimiento de polvo de materia prima para un óxido superconductor con un metal, una etapa de laminación para laminado del alambre y una etapa de tratamiento térmico para tratar térmicamente el alambre en una atmósfera de presurización después de la etapa de laminación. El estirado del alambre en la etapa de laminación es al menos de 50% y no más de 80%. De conformidad con el método inventivo de manufactura de un alambre de óxido superconductor, la etapa de laminación se lleva a cabo con el estiramiento de no más del 80% menor que un valor general de tal manera que difícilmente se forman poros en el metal que cubre al polvo de materia prima y se suprime de manera suficiente la formación de vacíos debido al tratamiento térmico en la atmósfera de presurización. Cuando el alambre de óxido superconductor es un alambre de múltiples filamentos, el metal entre las porciones de polvo de materia prima se rompe muy difícilmente que puede asegurarse el óxido superconductor, el metal y una porción interfacial y el valor actual crítico difícilmente disminuye. Además la pérdida de AC difícilmente se incrementa cuando se alimenta corriente alterna al óxido superconductor. Por otro lado, el alambre se comprime cuando se trata térmicamente en la atmósfera de presurización, con lo cual la densidad del óxido superconductor puede mejorarse consecuentemente. La densidad del polvo de materia prima puede incrementarse suficientemente realizando la etapa de laminación con el estiramiento de al menos 50%. Por lo tanto, se puede mejorar la superconductividad del alambre de óxido superconductor. Preferentemente en el método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la presente invención, el estiramiento del alambre en la etapa de laminación es al menos de 60%, con más preferencia al menos de 70%. Por lo tanto, los poros se forman con más dificultad en el metal que cubre al polvo de materia prima. Cuando el alambre de óxido superconductor es un alambre de múltiples filamentos, el metal entre los óxidos superconductores se rompe con más dificultad. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la presente invención preferentemente comprende además una etapa de relaminación que consiste en la laminación del alambre después de la etapa de tratamiento térmico y una etapa de retratamiento térmico que consiste en el tratamiento térmico del alambre en una atmósfera de presurización después de la etapa de relaminación. Por lo tanto, la densidad de sinterización del alambre de óxido superconductor puede mejorarse más, y la superconductividad puede mejorarse más. Preferentemente en el método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la presente invención, el alambre es laminado mientras que se fija una superficie lateral del alambre en la etapa de laminación. Por lo tanto, puede reducirse la anchura del alambre de óxido superconductor. Cuando la anchura del alambre superconductor es pequeña, disminuye la pérdida de AC cuando el alambre de óxido superconductor recibe un campo magnético en una dirección perpendicular tanto a la dirección longitudinal como a la dirección a lo ancho del mismo .
Además, la densidad del alambre puede incrementarse con el estiramiento menor que el valor general y el valor actual crítico puede mejorarse restringiendo la superficie lateral del alambre. Si el alambre es laminado con un estiramiento general mientras está fija una porción de superficie lateral del mismo, existe una posibilidad de que una presión aplicada al alambre aumente excesivamente hasta romper el alambre. Sin embargo, el estiramiento de conformidad con la presente invención es menor que el valor general, por lo cual el alambre no se rompe cuando es laminado mientras se restringe la porción de superficie lateral del mismo. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductos de conformidad con la presente invención preferentemente comprende además una etapa de trenzado del alambre antes de la etapa de laminación. Por lo tanto, puede mejorarse la superconductividad del alambre de óxido superconductor que forma un alambre trenzado. Efectos de la nvención De conformidad con el método inventivo de manufactura de un alambre de óxido superconductor, la etapa de laminación se lleva a cabo con el estiramiento de no más del 80% menor que el valor general de tal manera que difícilmente se forman poros en el metal que cubre al polvo de material prima, y se suprime suficientemente la formación de vacíos y ampollas debido al tratamiento térmico en la atmósfera de presurización. Cuando el alambre de óxido superconductor es un alambre de múltiples filamentos, el metal entre porciones de polvo de materia prima se rompe con tal dificultad que puede asegurarse el óxido superconductor, el metal y la porción interfacial y difícilmente disminuye el valor actual crítico. Además, la pérdida de AC difícilmente se incrementa cuando se alimenta corriente alterna al óxido superconductor. Por otro lado, el alambre es comprimido cuando se trata térmicamente en la atmósfera de presurización, con lo cual la densidad del óxido superconductor puede consecuentemente incrementarse. La densidad del polvo de materia prima puede incrementarse suficientemente realizando la etapa de laminación con el estiramiento de al menos 50%. Por lo tanto, se puede mejorar la superconductividad del alambre de óxido superconductor . BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente fragmentada que muestra le estructura de un alambre de óxido superconductor. La figura 2 es un diagrama que muestra etapas de manufactura para un alambre de óxido superconductor de conformidad con una primera modalidad de la presente invención. La figura 3 es una vista seccional que muestra esquemáticamente un método de laminación de un alambre en la primera modalidad de la presente invención. La figura 4 es una vista en perspectiva parcialmente fragmentada que muestra la estructura de un alambre laminado en un método convencional de manufactura de un alambre de óxido superconductor. La figura ' 5 es un diagrama que muestra etapas de manufactura para un alambre de óxido superconductor de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención. La figura 6 es un diagrama que muestra un método de laminación de un alambre en una tercera modalidad de la presente invención. La figura 7 es una vista en perspectiva parcialmente fragmentada que muestra conceptualmente una estructura de un primer alambre superconductor en una cuarta modalidad de la presente invención. La figura 8 es un diagrama que muestra las etapas de manufactura para el alambre de óxido superconductor en la cuarta modalidad de la presente invención. La figura 9 es una vista seccional que muestra esquemáticamente un estado del trenzado. La figura 10 es una vista seccional que muestra conceptualmente otra estructura del alambre de óxido superconductor en la cuarta modalidad de la presente invención. Descripción de los Signos de Referencia 1, 11, 21 alambre de óxido superconductor, la, lia, 100 alambre (alambre de múltiples filamentos), 2, 12 filamento de óxido superconductor, 3, 13 porción de forro, 12a, 102 polvo de materia prima, 13a, 103 metal, 14 película aislante, 15 rodillo, 15a superficie del rodillo, 17 miembro de fijación, 18 superficie lateral del alambre, 19 superficie superior del alambre, 20 superficie inferior del alambre, 110 poros, 111 fisura. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las modalidades de la presente invención se describen ahora con referencia a las figuras (Primera Modalidad) La figura 1 es una vista en perspectiva parcialmente fragmentada que muestra esquemáticamente la estructura de un alambre de óxido superconductor. Con referencia a la figura 1 se describe, por ejemplo, un alambre de óxido superconductor de múltiples filamentos . Un alambre de óxido superconductor 1 tiene una pluralidad de filamentos de óxido superconductor 2 que se extienden en la dirección longitudinal y una porción de forro 3 que cubre a los mismos . El material para cada uno de la pluralidad de filamentos de óxido superconductor 2 tiene preferentemente una composición basada en Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O, por ejemplo, y un material que incluye una fase BÍ2223 en la cual las relaciones atómicas de (bismuto y plomo): estroncio: calcio: cobre están expresadas substancialmente como 2:2:2:3 son substancialmente óptimas. El material para la porción del forro 3 se prepara a partir de un metal tal como plata o una aleación de plata, por ejemplo . Mientras que en líneas arriba se ha descrito un alambre de múltiples filamentos, puede emplearse alternativamente un alambre de óxido superconductor de una estructura de un solo filamento que comprende un solo filamento de óxido superconductor 2 cubiertos con una porción de forro 3. Se describe ahora un método de manufactura del alambre de óxido superconductor antes mencionado. La figura 2 es un diagrama que muestra las etapas de manufactura para un alambre de óxido superconductor de conformidad con una primera modalidad de la presente invención. Con referencia a la figura 2, se carga en primer lugar un polvo de materia prima (precursor) para un óxido superconductor en un tubo metálico (etapa SI) . Este polvo de materia prima para el óxido superconductor se prepara a partir de un material que incluye una fase BÍ2223, por ejemplo. Se emplea preferentemente para el tubo metálico plata o aleación de plata que tiene alta conductividad térmica. Por lo tanto, el calor que resulta del enfriamiento rápido ocasionado parcialmente en el superconductor puede removerse rápidamente del tubo metálico. Posteriormente, el alambre antes mencionado es trefilado hasta un diámetro prescrito, para preparar alambres de un solo filamento con núcleos del precursor recubierto con el metal tal como plata (etapa S2). Posteriormente, se agrupa un gran número de estos alambres de un solo filamento y se acomodan dentro de un tubo metálico de un metal tal como plata, por ejemplo (acomodo multifilamentario: etapa S3 ) . Por lo tanto, se obtiene un alambre de una estructura multifilamentaría (puede de aquí en adelante denominarse simplemente como un alambre) contando con un gran número de núcleos del polvo de materia prima. Después, el alambre de la estructura de filamentos múltiples es trefilado hasta un diámetro deseado, para preparar un alambre de múltiples filamentos que tiene el polvo de materia prima incorporada en una porción de forro de plata, por ejemplo (etapa S4) . Por lo tanto, se obtiene un alambre de múltiples filamentos formado por el recubrimiento de polvo de materia prima para el alambre de óxido superconductor con el metal . Entonces, el alambre es laminado (etapa S5) . La figura 3 es una vista seccional que muestra esquemáticamente un método de laminación del alambre en la primera modalidad de la presente invención. La figura 3 es una vista seccional a lo largo de la dirección longitudinal del alambre. Con referencia a la figura 3, el laminado es un método de trabajo que consiste en pasar un material similar a una placa o similar a una barra a través de una pluralidad de (generalmente) dos rodillos giratorios 15 para reducir el espesor o el área seccional del mismo mientras al mismo tiempo se moldea la sección en una forma deseada. En esta laminación, un alambre de múltiples filamentos la es llevado al espacio entre la pluralidad de rodillos 15 debido a la fuerza de fricción de los rodillos 15, y es deformado por fuerza compresiva recibida de las superficies 15a de los rodillos 15. La densidad del polvo de materia prima se incrementa por medio de esta laminación. De conformidad con esta modalidad, el alambre la es laminado con un estiramiento de al menos 50% y no más del 80% en el laminado (etapa S5) del alambre la. Además, el alambre la es preferentemente laminado con un estiramiento de al menos 50% y no más de 70%, más preferentemente al menos 50% y no más de 60%. El estiramiento (%) está definido por la siguiente expresión [Núm 1] Estiramiento (%) = (1-espesor W2 del alambre después de laminado/espesor Wl del alambre antes del laminado)x 100 Con referencia a la Figura 2, el alambre es tratado térmicamente en una atmósfera de presurización (etapa S6) .
Este tratamiento térmico se efectúa en una atmósfera de presurización de al menos 1 MPa y menos de 50 MPa a una temperatura de aproximadamente 830°C, por ejemplo. Se genera una fase de óxido superconductor a partir del polvo de materia prima debido al tratamiento térmico, para formar filamentos de óxido superconductor 2 (figura 1) . El alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1 se obtiene a través de las etapas de manufactura antes mencionadas . Los inventores han encontrado que puede encontrarse un alambre de óxido superconductor con alta superconductividad con un estiramiento de al menos 50% y no más del 80%. Esto se describe ahora. La figura 4 es una vista en perspectiva parcialmente fragmentada que muestra esquemáticamente la estructura de un alambre laminado en un método convencional de manufactura de un alambre de óxido superconductor. Tal como se muestra en la figura 4, se ha laminado un alambre con un alto estiramiento que excede 84% en un alambre convencional 100, en donde se han formado poros 110 en un metal 103 que cubren al polvo de materia prima 102, y gas de presurización ha penetrado dentro del alambre 100 a través de los poros 110 en el tratamiento térmico. Además, el alambre se ha laminado con el estiramiento elevado, mientras que las fisuras 111 se han formado de tal manera en el metal 103 entre porciones de polvo de materia prima 102 que los filamentos de óxido superconductor se han puesto fácilmente en contacto uno con el otro cuando el alambre 100 ha sido laminado. Mientras que la densidad del polvo de materia prima después de la laminación (etapa S5) es menor que el valor general en el método de manufactura de conformidad con esta modalidad, el alambre se comprime a través del tratamiento térmico en la atmósfera de presurización (etapa S6) para aumentar la densidad del polvo de materia prima. Por lo tanto, la densidad de los filamentos superconductores puede aumentarse en consecuencia a pesar de que el alambre sea laminado con el estiramiento de no más de 80% menor que el estiramiento convencional. En el método de manufactura de conformidad con esta modalidad, el alambre es laminado con el estiramiento de no más del 80% menor que el estiramiento convencional, con lo cual difícilmente se forman poros en el metal que cubre al polvo de materia prima cuando el alambre es laminado . Por lo tanto, la formación de vacíos y ampollas se suprime suficientemente debido al tratamiento térmico en la atmósfera de presurización. Además, el alambre se lamina de tal manera con el estiramiento menor al valor convencional que el metal entre porciones de polvo de materia prima difícilmente se quiebra y los filamentos de óxido superconductor difícilmente se ponen en contacto uno con el otro. Por lo tanto, no se reduce la superconductividad, y no hay ningún aumento en pérdidas de AC cuando se alimenta corriente alterna a los filamentos de óxido superconductor. Por lo tanto, puede mejorarse la superconductividad. En el método antes mencionado, el estiramiento del alambre en la laminación (etapa S5) es preferentemente no mayor a 70%, con más preferencia no mayor a 60%. Por lo tanto es más difícil que se forman poros en la porción de forro 3. Además , la porción de forro 3 entre los filamentos de óxido superconductor se rompe con mayor dificultad. (Segunda Modalidad) La figura 5 es un diagrama que muestra etapas de manufactura para un alambre de óxido superconductor de conformidad con una segunda modalidad de la presente invención. Con referencia a la figura 5, se lamina un alambre (laminado primario: etapa S5) , el alambre es tratado térmicamente en una atmósfera de presurización (primer tratamiento térmico: etapa S6) , y posteriormente el alambre es laminado de nuevo (laminado secundario: etapa S7) . El estiramiento actual no está particularmente restringido. Por lo tanto, los vacíos formados en el primer tratamiento térmico son removidos efectuando la laminación secundaria. Entonces , el alambre es tratado térmicamente a una temperatura de 820°C, por ejemplo (segundo tratamiento térmico: etapa S8). En este momento, el alambre tratado térmicamente preferentemente en una atmósfera de presurización, puede tratarse térmicamente bajo presión atmosférica. En el segundo tratamiento térmico, se convierte una fase de óxido superconductor a una sola fase simultáneamente con el avance de la sinterización de la fase de óxido superconductor. El alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1 se obtiene a través de las etapas de manufactura antes mencionadas . El resto del método de manufactura de un alambre de óxido superconductor es similar al método de manufactura de conformidad con la primera modalidad mostrada en la figura 2, y por lo tanto no se repite la descripción redundante. En el método de manufactura de un alambre de óxido supercondµctor de conformidad con la presente modalidad, el alambre es laminado (etapa S7) después del tratamiento térmico (etapa S6) , y posteriormente el alambre tratado térmicamente (etapa S8) . Por lo tanto, puede mejorarse la densidad de sinterización del alambre de óxido superconductor, y puede mejorarse adicionalmente la superconductividad. Mientras que se ha mostrado en la presente modalidad el caso de realizar alternativamente dos veces el laminado y el tratamiento térmico, respectivamente, las frecuencias del laminado y el tratamiento térmico no están limitados en la presente invención sino que el laminado y el tratamiento térmico pueden repetirse adicionalmente.
(Tercera Modalidad) La figura 6 es una diagrama que muestra un método de laminación de un alambre en una tercera modalidad de la presente invención. La figura 6 es una vista seccional perpendicular a la dirección longitudinal del alambre. Con referencia a la figura 6 , un alambre la es laminado mientras que las superficies laterales 18 del mismo están fijadas con las correspondientes a los miembros de fijación 17 en la laminación (etapa S5) . Las superficies laterales 18 del alambre la denotan caras del alambre la substancialmente perpendiculares a una superficie superior 19 y una superficie inferior 20 cuando la superficie superior 19 y la superficie inferior 20 del alambre la se presurizan por medio de los rodillos 15 (figura 3) . El resto del método de manufactura de un alambre de óxido superconductor es similar al método de manufactura de conformidad con la primera modalidad mostrada en la figura 2 ó la segunda modalidad mostrada en la figura 5, y por lo tanto no se repite la descripción redundante. En el método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la presente invención, el alambre la es laminado mientras que las superficies laterales 18 del mismo se fijan en la laminación (etapa S5) . Por lo tanto, se puede reducir la anchura (longitud transversal en la figura 6) de un alambre de óxido superconductor 1. Cuando la anchura del alambre de óxido superconductor 1 es pequeña, la pérdida de AC disminuye cuando el alambre de óxido superconductor 1 recibe un campo magnético en una dirección (dirección vertical en la figura 6) perpendicular tanto en la dirección longitudinal como en la dirección a lo ancho del mismo. (Cuarta Modalidad) El método de manufactura en el caso en el que los filamentos de óxido superconductor 2 se extienden en la dirección longitudinal del alambre de óxido superconductor y el alambre de óxido superconductor 1 está en forma de una cinta como se muestra en la figura 1 se ha descrito en cada una de las modalidades desde la primera hasta la tercera. La característica del alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1 reside en que el mismo tiene una elevada densidad de corriente crítica. Sin embargo, el método de manufactura de conformidad con la presente invención también puede aplicarse a un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor trenzado, por ejemplo, además del método de manufactura del alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1. En esta modalidad, se describe un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor trenzado . La figura 7 es una vista en perspectiva parcialmente fragmentada que muestra conceptualmente una estructura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con una cuarta modalidad de la presente invención. Tal como se muestra en la figura 7, un alambre de óxido superconductor trenzado 11 tiene una pluralidad de filamentos de óxido superconductor 12 que se extienden en la dirección longitudinal y una porción de forro 13 que cubre a los mismos . Los filamentos de óxido superconductor 12 se trenzan en espiral a lo largo de la dirección longitudinal del alambre de óxido superconductor 11. A continuación se describe un método de manufactura de este alambre de óxido superconductor trenzado 11. La figura 8 es un diagrama que muestra las etapas de manufactura para el alambre de óxido superconductor de conformidad con la cuarta modalidad de la presente invención. Con referencia ala figura 8, el alambre es trenzado (etapa S4a) después de la preparación de un alambre de múltiples filamentos por medio de trefilado de alambre (etapa S4) y antes de la laminación primaria (etapa S5) en el método de manufactura del alambre de óxido superconductor trenzado 11. La figura 9 es una vista seccional que muestra el estado del trenzado. Con referencia a la figura 9, se muestra un alambre de múltiples filamentos lia que tiene un polvo de materia prima 12a y un metal 13a. El alambre lia está trenzado de tal manera que los pasos de tranzado son de 500 mm, 100 mm, 50 mm y 10 mm respectivamente, por ejemplo. El alambre es laminado después del trenzado (etapa S5) . El método de manufactura restante es substancialmente similar al método de manufactura de conformidad con la tercera modalidad, y por lo tanto no se repite la descripción redundante . En el método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con esta modalidad, el alambre es trenzado (etapa S4a) antes del laminado del alambre (etapa S5) . De conformidad con el método de manufactura del alambre de óxido superconductor 11 de conformidad con la presente modalidad, se puede obtener el alambre de óxido superconductor trenzado 11. El alambre de óxido superconductor trenzado tiene un efecto tal que la pérdida de AC se puede reducir. Se puede eliminar la formación de ampollas en el alambre de óxido superconductor trenzado y puede mejorarse la densidad de corriente crítica aplicando la presente invención al método de manufactura de un alambre de óxido superconductor trenzado. En particular, la pérdida de AC puede reducirse notoriamente laminando el alambre trenzado fijando al mismo tiempo las superficies laterales del mismo en la laminación (etapa S5) . De conformidad con el método de manufactura antes mencionado, el metal entre los filamentos de óxido superconductor 12 se rompen con dificultad de tal forma que el número de filamentos de óxido superconductor 12 incluidos en el alambre de óxido superconductor 11 se puede incrementar estrechando los intervalos entre los filamentos de óxido superconductor 12. Por lo tanto, se puede lograr el efecto de reducir la pérdida de AC . El alambre de óxido superconductor trenzado 11 que tiene la estructura mostrada en la figura 7 se ha mostrado en esta modalidad. Sin embargo, la presente invención también puede aplicarse a un alambre de óxido superconductor 21 que tiene la estructura mostrada en la figura 10, por ejemplo, además de este caso. Con referencia a la figura 10, el alambre de óxido superconductor trenzado 21 comprende una pluralidad de filamentos de óxido superconductor 12 , una porción de forro 13 y películas aislantes 14. Las películas aislantes 14 cubren las periferias de los correspondiente de una pluralidad de filamentos de óxido superconductor 12 , y la porción de forro 13 cubre las películas aislantes 14. En este alambre de óxido superconductor 21, las películas aislantes 14 funcionan como barreras eléctricas, mientras que puede reducirse más la pérdida de AC. Ejemplos de la presente invención se describen a continuación. (Ejemplo 1) En este ejemplo, se ha examinado el efecto logrado por el laminado del alambre con el estiramiento de no más del 80% (etapa S5) . Más específicamente, el alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1 se preparó mediante el método de manufactura mostrado en la primera modalidad. Sin embargo, en el laminado (etapa S5), el estiramiento varió en el rango de 50% a 85%, para el laminado de alambres de 1.6 mm de diámetro respectivamente. En el tratamiento térmico (etapa S6) , los alambres se trataron térmicamente durante 30 horas en una atmósfera de una temperatura de 830°C, una presión total de 30 MPa (atmósfera de presurización) y una presión parcial de oxígeno de 8 kPa. Se midieron valores de corriente crítica (A) para los alambre de óxido superconductor obtenidos de esta manera. La tabla 1 muestra los resultados. Tabla 1 Como se muestra en la tabla 1, el valor de corriente crítica fue de 105 A cuando el estiramiento fue de 85%, mientras que el valor de corriente crítica fue de 115 A cuando el estiramiento fue de 80% y el valor de corriente crítica fue de 118 A cuando el estiramiento fue de 70%. Además, el valor de corriente crítica fue de 115 A cuando el estiramiento fue de 60%, y el valor de corriente crítica fue de 110 A cuando el estiramiento fue de 50%. Se entiende a partir de los resultados anteriores que se mejora la superconductividad estableciendo el estiramiento hasta al menos 50% y no más de 80%. También se entiende que la superconductividad se mejora adicionalmente estableciendo el estiramiento preferentemente hasta al menos 60%, más preferentemente hasta al menos 70%. (Ejemplo 2) En este ejemplo, se ha examinado el efecto logrado por el laminado secundario (etapa S7) y el segundo tratamiento térmico (etapa S8) . Más específicamente, el alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1 se preparó mediante el método de manufactura mostrado en la segunda modalidad. Sin embargo, en el laminado primario (etapa S5) , el estiramiento varió en el rango de 50% a 85%, para el laminado de alambres redondos de 1.6 mm de diámetro respectivamente . En el primer tratamiento térmico (etapa S6) , los alambres se trataron térmicamente durante 30 horas en una atmósfera de una temperatura de 830°C, una presión total de 30 MPa (atmósfera de presurización) y una presión parcial de oxígeno de 8 kPa. En el laminado secundario (etapa S7), el estiramiento (estiramiento con referencia al espesor de los alambres inmediatamente antes del laminado secundario) se fijó en 5% para el laminado de los alambres . En el segundo tratamiento térmico (etapa S8), además, los alambres se trataron térmicamente durante 50 horas en una atmósfera de una temperatura de 820°C, una presión total de 30 MPa (atmósfera de presurización) y una presión parcial de oxígeno de 8 kPa. Se midieron valores de corriente crítica (A) para los alambres de óxido superconductor obtenidos de esta manera. La tabla 2 muestra los resultados . Tabla 2 Como se muestra en la tabla 2, el valor de corriente crítica fue de 130 A cuando el estiramiento fue de 85%, mientras que el valor de corriente crítica fue de 140 A cuando el estiramiento fue de 80% y el valor de corriente crítica fue de 144 A cuando el estiramiento fue de 70%.
Además, el valor de corriente crítica fue de 141 A cuando el estiramiento fue de 60%, y el valor de corriente crítica fue de 136 A cuando el estiramiento fue de 50%. Se entiende a partir de los resultados anteriores que se mejora el valor de corriente crítica estableciendo el estiramiento hasta al menos 50% y no más de 80%. Comparando los resultados del ejemplo 1 y los resultados de este ejemplo entre sí, se entiende que la superconductividad se mejora adicionalmente efectuando el laminado secundario (etapa S7) y el segundo tratamiento térmico (etapa S8) . (Ejemplo 3) En este ejemplo, se ha examinado el efecto logrado al efectuar el tratamiento térmico en la atmósfera de presurización. Más específicamente, el primer tratamiento (etapa S6) se efectuó con una presión total de 0.1 MPa (atmósfera) , y el segundo tratamiento térmico (etapa S8) se efectuó con una presión total de 30 MPa (atmósfera de presurización) . En la laminación (etapa S5) , el estiramiento varió en el rango de 50% a 85%, para el laminado de alambres redondos de 1.6 mm de diámetro respectivamente. El resto del método de manufactura de alambres de óxido superconductor se hizo similar al método de manufactura del ejemplo 2. Se midieron valores de corriente crítica (A) para los alambres de óxido superconductor obtenidos de esta manera. La tabla 3 muestra los resultados. Tabla 3 Como se muestra en la tabla 3, el valor de corriente crítica fue de 120 A cuando el estiramiento fue de 85%, mientras que el valor de corriente crítica fue de 130 A cuando el estiramiento fue de 80%. Además, el valor de corriente crítica fue de 120 A cuando el estiramiento fue de 70%, el valor de corriente crítica fue de 90 A cuando el estiramiento fue de 60%, y el valor de corriente crítica fue de 60 A cuando el estiramiento fue de 50%. Se entiende a partir de los resultados anteriores que no se mejora el valor de corriente crítica si el tratamiento térmico se efectúa no en la atmósfera de presurización sino en la atmósfera, también cuando el estiramiento se fija hasta al menos 50% y no más de 80%. Comparando los resultados del ejemplo 2 y los resultados de este ejemplo entre sí, se entiende que es necesario laminar el alambre con el estiramiento de no más de 80% y. el tratamiento térmico del alambre en la atmósfera de presurización, con el fin de mejorar la superconductividad del alambre de óxido superconductor . (Ejemplo 4) En este ejemplo, se ha examinado el efecto logrado por la laminación del alambre fijando a la vez las superficies laterales del mismo. Más específicamente, el alambre de óxido superconductor mostrado en la figura 1 se preparó mediante el método de manufactura mostrado en la tercera modalidad. Sin embargo, en la laminación (etapa S5), el estiramiento varió en el rango de 50% a 85% fijando al mismo tiempo las anchuras de los alambres, para el laminado de alambres redondos de 1.6 mm de diámetro respectivamente. En el primer tratamiento (etapa S6) , los alambres se trataron térmicamente durante 30 horas en una atmósfera de una temperatura de 830°C, una presión total de 0.1 MPa (atmósfera) y una presión parcial de oxígeno de 8 kPa. En la laminación secundaria (etapa S7) , el estiramiento se fijó en 10% para la laminación de los alambres. En el segundo tratamiento térmico (etapa S8) , además, los alambres se trataron térmicamente durante 50 horas en una atmósfera de una temperatura de 820°C, una presión total de 30 MPa y una presión parcial de oxígeno de 8 kPa. Se midieron valores de corriente crítica (A) para los alambre de óxido superconductor obtenidos de esta manera. La tabla 4 muestra los resultados. Tabla 4 Como se muestra en la tabla 4, el valor de corriente crítica fue de 90 A cuando el estiramiento fue de 85%, mientras que el valor de corriente crítica fue de 110 A cuando el estiramiento fue de 80% y el valor de corriente crítica fue de 125 A cuando el estiramiento fue de 70%.
Además, el valor de corriente crítica fue de 120 A cuando el estiramiento fue de 60%, y el valor de corriente crítica fue de 90 A cuando el estiramiento fue de 50%. Se entiende a partir de los resultados anteriores que la superconductividad se mejora estableciendo el estiramiento hasta al menos 50% y no más de 80%. Comparando los resultados del ejemplo 2 y los resultados de este ejemplo entre sí, se entiende que la superconductividad se mejora laminando el alambre fijando al mismo tiempo las superficies laterales del mismo. (Ejemplo 5) En este ejemplo, se ha examinado el efecto logrado por la laminación del alambre de óxido superconductor trenzado fijando a la vez las superficies laterales del mismo. Más específicamente, el alambre de óxido superconductor 11 mostrado en la figura 7 se preparó mediante el método de manufactura mostrado en la cuarta modalidad. Sin embargo, en el trenzado (etapa S4a) , el alambre lia con 127 porciones de polvo de materia prima 12a (filamentos de óxido superconductor 12) se trenzó con un paso de trenzado de 8 mm.
El resto del método de manufactura de un alambre de óxido superconductor se hizo similar al método de manufactura de conformidad con el ejemplo 4. Se midieron valores de corriente crítica (A) y pérdidas de AC para los alambres de óxido superconductor obtenidos de esta manera. Con respecto a la pérdida de ?C, la pérdida de AC en el caso del laminado del alambre con el estiramiento de 80% se consideró del 100%. La tabla 5 muestra los resultados. Tabla 5 Como se muestra en la tabla 5, el valor de corriente crítica fue de 80 A cuando el estiramiento fue de 85%, mientras que el valor de corriente crítica fue de 105 A cuando el estiramiento fue de 80% y el valor de corriente crítica fue de 121 A cuando el estiramiento fue de 70%. Además, el valor de corriente crítica fue de 117 A cuando el estiramiento fue de 60%, y el valor de corriente crítica fue de 88 A cuando el estiramiento fue de 50%. La pérdida de AC fue de 30% cuando el estiramiento fue de 70%, de 20% cuando el estiramiento fue de 50%. La pérdida de AC fue de 30% cuando el estiramiento fue de 70%, 20% cuando el estiramiento fue de 60% y 15% cuando el estiramiento fue de 50%. Se entiende a partir de los resultados anteriores que la pérdida de AC se reduce notablemente estableciendo el estiramiento en no más de 70%, preferentemente no más del 60%. También se entiende a partir de los resultados anteriores que la superconductividad se mejora laminando el alambre de óxido superconductor trenzado fijando al mismo tiempo las superficies laterales del mismo. Las modalidades y los ejemplos descritos anteriormente se consideran como ilustrativos en todos sus puntos y no restrictivos . El alcance de la presente invención se muestra no solo por las modalidades y ejemplos anteriores sino por el alcance de las reivindicaciones para la patente, y pretenden incluir todas las correcciones y modificaciones dentro del significado y rango equivalente al alcance de las reivindicaciones para la patente. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido- por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método de manufactura de un alambre de óxido superconductor, caracterizado porque comprende: una etapa de preparación de un alambre formado por la cobertura de un polvo de materia prima para un óxido superconductor con un metal; una etapa de laminación para laminar el alambre; y una etapa de tratamiento térmico para tratar térmicamente el alambre en una atmósfera de presurización después de la etapa de laminación, en donde el estiramiento del alambre en la etapa de laminación es al menos de 50% y no más del 80%.
  2. 2. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estiramiento del alambre en la etapa de laminado es al menos de 60%.
  3. 3. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el estiramiento del alambre en la etapa de laminado es al menos de 70%.
  4. 4. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende: una etapa de relaminación para laminar el alambre después de la etapa de tratamiento térmico, y una etapa de retratamiento térmico para tratar térmicamente el alambre después de la etapa de relaminación.
  5. 5. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende laminar el alambre a la vez que se fija una superficie lateral del alambre en la etapa de laminación.
  6. 6. El método de manufactura de un alambre de óxido superconductor de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque adicionalmente comprende una etapa de trenzado del alambre antes de la etapa de laminación.
MXPA/A/2006/011734A 2004-11-19 2006-10-10 Metodo para producir alambre de oxido superconductor MXPA06011734A (es)

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