DE2054392A1 - Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten SupraleitersInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters mit einer Vielzahl von sehr dünnen Filamenten aus supraleitendem Material.
- Der heutige Stand in der Supraleiterentwicklung ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusammengesetzten Supraleiter, bei dem das supraleitende Material in elektrisch normalleitendes Material eingebettet ist, anstelle einiger weniger dicken Supraleiterfilamente eine Vielzahl von sehr dünnen Sup:a leiterfilamenten getreten ist.
- Durch die Erhs,htz g der Supraleiterfilamentanzahl \)ei gleiedlbleibendem Gesamtquerschnitt wird die gekühlte Oberfläche der Supraleiterfilamente stark vergrössert, so dass durch Flussunstabilitäten erzeugte Wärme sofort abgeführt werden kauii bevor es zu einen wesentlichen Temperaturanstieg im Leiter kommt Bei den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von stabilisierten Supraleitern wird meistens von einem Kupfer oder Aluminiumbolzen ausgegangen den man mit in seiner Axialrichtung verlaufenden Bohrungen versieht und in diese Niob-Titan-Stäbe lose einsetzt.
- Danach wird die Luft in den Zwischenräumen herausgepumpt und die Stirnseiten des Bolzens durch anschweissen von Verschlussdeckeln vakuumdicht verschweisst. Die metallurgische Verbindung zwischen den NiobTitan-Stäben und dem Bolzen erfolgt bei erhöhten Tempcraturen durch Verformung des Bolzens auf einen kleineren Querschnitt, sei es durch Strangpressen, Walzen oder Schmieden. Das erhaltene Zwischenprodukt wird anschliessend zu Bändern oder Drähten verarbeitet.
- Bei der Herstellung von Multifilamentleitern ist nun der erste Fabrikationsschritt, nämlich das genaue Bohren von einigen hundert oder tausend Löchern mit sehr kleinem Durchmesser über Längen von einigen Dezimetern, nicht mehr anwendbar.
- Zweck der Erfindung ist dir Schaffung eines Verfahrens das diese Nachteile nicht Aufweist und mit Hilfe dessen stabilisierte Supraleiter mit einer Vielzahl von sehr dünnen Supraleiterfilamenten hergestellt werden können Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekenn7eichnet, dass man ein Rohr aus elektrisch normalleitendem Material mit mindestens annähernd gleichlangen Stoben oder Drihten aus mit elektrisch normalleitendem Material umgebenen und mit diesem metallurgisch verbundenen Supraleiterdrähten mindestens teilweise ausfüllt, dann das Rohr an seinen beiden Enden mit einem Versehlussdockel vakullmdicht abschliesst, und darnach das Ganze mechanisch zu einem Draht oder Band verformt, derart, dass zwischen dem Rohr und den Staben bzw. Drh.hten eine metallurgische Verbindung entsteht.
- Um zu verhindern, dass im fertigen Supraleiter während dem Betrieb interfilamentäre Magnetisierungsströme auftreten, ist es vorteilhaft, wenn man solche Stäbe oder Drähte im Rohr anordnet, bei denen die Supraleiterdrähtc untereinander schraubenlinienförmig verdrillt un/oder mit einer solchen Schicht umhüllt sind, deren elektrische Leitfähigkeit bei der Betriebstemperatur der Supraleiterdrähte gemessen mindestens hundert mal schlechter ist als diejenige von Kupfer.
- Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen Fig, 1 einen Querschnitt durch einen Pressbolzen zur Durchführung des Verfahrens; und rig. 2 einen Querschnitt analog Figur 1, Jedoch nach Durchführung einer Kaltverformung.
- Wie aus der Zeichnung ersichtlich, füllt man zur Herstellung eines stabilisierten Svprgleiters mit einer Vielzahl von sehr dttnnen Filamenten aus supraleitendem Material zuerst ein Rohr 1 aus elektrisch normalleitendem Material, z.B. Kupfer, oder Aluminium mit mindestens annähernd gleichlangen Stäben 2 aus mit elektrisch normalleitendem Material, z.B. Kupfer oder Aluminium, umgebenen und mit diesem metallurgisch verbundenen Supraleiterdrähten 3, und gemäss der gewünschten Verteilung der Supraleiterfilamente im fertigen Leiter, mit Kupfer- oder Aluminiumstäben 4 die keine Supraleiterdrähte enthalten.
- Wenn der Querschnitt des Rohres 1 wie aus Figur 1 gut ersichtlich, voll ausgefüllt ist, wird des Rohrinnere evakuiert und die beiden sndrn d.s Rohres X nit . einem Verschlussdeckel vakuumdicht zugeschweisst.
- oder erhöhter Temperatur bis Danach wird das Gange bot Raumtemperatur mechanisch unter einem Druck von bis zu 200 kg/mm2 zu einem Draht oder Band verformt, derart, dass zwischen dem Rohr 1 und den Stäben 2 bzw. 4 eine metallurgische Bindung entsteht Das sieht beim dargestellten Beispiel derart aus, dass man das gefüllte und verschlossene Rohr 1 von einem Ausgangsdurchmesser von beispielsweise 20cm zu einem wie in Figur 2 dargestellten Stab mit einem Aussendurehmesser von ca. lOcr;l presst. Nach diesem Vorgang hat sich zwischen den Stäben 2 und 4 und dem Hüllrohr 1 eine einwandfreie metallische Verbindung gebildet, die eine Weiterverarbeitung bis zu Bändern oder Drähten gestattet.
- Danach wird der derart erhaltene Stab durch weitere Kaltverformung wie Ziehen oder Walzen zu einem Draht mit einem Durchmesser von beispielsweise O,ßnm verformt.
- Die Dicke der in den Stäben 2 enthaltenen Supraleiterdrähte 3 wurde derart gewählt, dass die daraus entstehenden Filamente im fertigen Draht einen Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 100 u aufweisen.
- Die Anzahl der Supraleiterfilamente variiert je nach Verwendung des Leiters zwischen ca. 50 und einigen tausend.
- Das beschriebene Verfahren gestattet die Herstellung fast jeder beliebigen Leiterkonfiguration, da sich die Anzahl der Filamente und das Verhältnis von elektrisch normalleitendem Material zu Niob-Titan durch Einsetzen von entsprechend heruntergearbeiteten Einheitsstäben 2 und wenn nötig von Stäben 4 aus normalleitendem Material in einem weiten Bereich variieren lässt.
Claims (8)
- P a t e n t a n s p r ü c h eVerfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters mit einer Viel7ahl von sehr dünnen Filamenten aus suoraleitendem aterial, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Rohr aus elektrisch normalleitendem Material mit mindestens annähernd gleichlangen Stäben oder Drähten aus mitelektrisch normalleitendem Material umgebenen und mit diesem metallurgisch verbundenen Supraleiterdrçhten mindestens teilweise ausfüllt, denn das Rohr an seinen beiden Enden mit einem Verschlussdecsel vakuumdicht abschliesst, und danach das Ganze mechanisch zu einem Draht oder Band verformt, derart, dass zwischen dem Rohr und den Stäben bzw.Drähten eine metallurgische Verbindung entsteht.
- 2. verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als supraleitendes Material Niob-Titan verwendet.
- 3. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gesennzeichnet, dass man als normalleitences Material Kupfer und/oder Aluminium verwendet.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil des Inneren des Rohres mit Stäben oder Drähten aus normalleitendem Material versieht.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das gefüllte und verschlossene Rohr durch Kaltverformung auf einen geringeren Durchmesser verformt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dedurch gekennzeichnet, dass man im Rohr Stäbe oder Drähte mit einen solchen Durchmesser aufweisenden Supraleiterdrähten anordnet und/oder den Verformungsgrad derart wählt, dass die Filamente aus supraleitendem Material im fertigen Supraleiter einen Durchn'esser im Bereich von 0,1 bis 100 u aufweisen.
- 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man solche Stäbe oder Drähte im Rohr anordnet, bei denen die Supraleiterdrähte untereinander schraubenlinienförmig verdrillt sind.
- 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, das man solche Stäbe oder Drähte im Rohr anordnet, bei denen die Supraleiterdrähte mit einer Schicht umhällt sind, deren elektrische Leitfähigkeit bei der Betriebstemperatur der Supraleiterdrähte gemessen mindestens hundertmal schlechter ist als diejenige von Kupfer.Leerseite
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH1482570A CH522310A (de) | 1970-10-06 | 1970-10-06 | Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters |
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| DE2054392A1 true DE2054392A1 (de) | 1972-05-10 |
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| DE19702054392 Pending DE2054392A1 (de) | 1970-10-06 | 1970-11-05 | Verfahren zur Herstellung eines stabilisierten Supraleiters |
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| Country | Link |
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| CH (1) | CH522310A (de) |
| DE (2) | DE2054392A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2733511A1 (de) * | 1976-11-01 | 1978-05-03 | Airco Inc | Aluminium-stabilisierter vieldraehtiger supraleiter und verfahren zu seiner herstellung |
| US4803310A (en) * | 1987-05-04 | 1989-02-07 | Intermagnetics General Corporation | Superconductors having controlled laminar pinning centers, and method of manufacturing same |
| US5873158A (en) * | 1995-07-13 | 1999-02-23 | Gec Alsthom Electromecanique Sa | Method of manufacturing a multifilament superconductor with resistive barrier integrated into the outer ring |
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1970
- 1970-10-06 CH CH1482570A patent/CH522310A/de not_active IP Right Cessation
- 1970-11-05 DE DE19702054392 patent/DE2054392A1/de active Pending
- 1970-11-05 DE DE7040955U patent/DE7040955U/de not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
| DE2733511A1 (de) * | 1976-11-01 | 1978-05-03 | Airco Inc | Aluminium-stabilisierter vieldraehtiger supraleiter und verfahren zu seiner herstellung |
| US4803310A (en) * | 1987-05-04 | 1989-02-07 | Intermagnetics General Corporation | Superconductors having controlled laminar pinning centers, and method of manufacturing same |
| US5873158A (en) * | 1995-07-13 | 1999-02-23 | Gec Alsthom Electromecanique Sa | Method of manufacturing a multifilament superconductor with resistive barrier integrated into the outer ring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE7040955U (de) | 1972-11-09 |
| CH522310A (de) | 1972-06-15 |
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