JP7086874B2 - 超電導線の接続方法 - Google Patents
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Description
図1及び図2に示す接続対象の超電導線10は、超電導材料である例えばNb-Ti(ニオブチタン)合金からなる複数のフィラメント11を、例えばCu(銅)合金からなるマトリックス12が包含して被覆した構造である。本実施形態は、上述の超電導線10の端部13を接続する方法であり、この接続の際に台座14、加圧治具15、加圧機構16及び超音波発振器17が用いられる。
(1)図1~図3に示すように、接続される超電導線10のそれぞれの端部13におけるフィラメント11は、このフィラメント11を包含するマトリックス12を除去する第1工程(図1)においても、フィラメント11同士を接続する第2工程(図2)においても、高温状態に長時間保持されることがない。このため、フィラメント11の熱劣化(即ち、フィラメント11を構成するNb-Ti合金の構成要素であるα-Ti相の粗大化)が防止されて、このα-Ti相はフィラメント11内に微細に分散した状態に維持される。この結果、フィラメント11を含む超電導線10の磁気的安定性が確保されて、超電導線10を流れる臨界電流値の低下を抑制でき、この臨界電流値を良好にできる。
以下、実施例及び比較例について説明する。これらの実施例及び比較例で用いた超電導線10は、Nb-Ti合金からなる複数のフィラメント11と、このフィラメント11を包含するCu-Ni合金からなるマトリックス12とから構成されている。実施例1、2及び比較例では、超電導線10をコイル状の巻き線とし、その両端部を接続した。図5の図表に、実施例1、2及び比較例における第1及び第2工程の条件と接合体の評価結果とをそれぞれ示す。
実施例1及び2のいずれにおいても、低融点金属18としてSnを用いてマトリックス12の除去を行った。接続される超電導線10の両端部をそれぞれシート状の低融点金属18で上下から挟み込み、Alからなる保護層19を低融点金属18の外側に設けて組合せ体20とし、この組合せ体20を加圧治具15と台座14との間に保持した。マトリックス12の除去のために、加圧治具15及び加圧機構16を用いて組合せ体20に加圧力P1を印加した。加圧力P1は、いずれも7MPaとして実施した。この加圧状態下で、その後、加圧治具15と台座14に対して、超音波発振器17から超音波振動W1を付与することにより、加圧治具15と台座14との間の組合せ体20に摩擦摺動を印加した。このときの超音波振動の周波数は20kHz、超音波発振器17の出力は1500Wとした。この第1工程の工程時間は、実施例1、実施例2ともに30秒である。
実施例1、2及び比較例のいずれにおいても、第2工程では、加圧治具15及び加圧機構16を用いて組合せ体20に加圧力P2を印加した。この組合せ体20は、実施例1及び2では保護層19がAlからなり、比較例では保護層19がCuからなる。印加した加圧力P2は、実施例1では20MPa、実施例2では30MPa、比較例では10MPaとした。その後、加圧力P2の加圧状態下で、加圧治具15と台座14に対して超音波発振器17から超音波振動W2を付与することで、加圧治具15と台座14との間の組合せ体20に摩擦摺動を印加した。実施例1、2及び比較例のいずれにおいても、このときの超音波振動の周波数を20kHz、超音波発振器17の出力を1500Wとした。この第2工程の工程時間(接続時間)は、実施例1では3.4秒、実施例2では1.4秒、比較例では3.4秒である。
実施例1、2及び比較例について、作製した超電導線のコイルを液体ヘリウムにより4Kまで冷却し、外部磁場により上記コイルに誘導電流を流すことによって、電流の減衰から電気抵抗値を測定すると共に、コイルに流れる臨界電流値を測定した。その結果、実施例1及び2のいずれにおいても、低融点金属18の残存率が10%以下になっているため、電気抵抗値は、10-11Ω以下の良好な値を示し、図5では○印で表す。一方、比較例では、低融点金属18の残存率が15%であり、10%以下ではないので、電気抵抗値は、10-11Ω以下の良好な値とはならず、図5に△印で表す。
Claims (7)
- 超電導材料からなる複数のフィラメントと、このフィラメントを包含するマトリックスとを有する超電導線の端部を接続する超電導線の接続方法において、
前記超電導線の前記端部に対して、低融点金属により被覆した状態で、前記フィラメントの長さ方向と垂直な方向に5MPa~15MPaの範囲の加圧力を印加すると同時にこの加圧方向と垂直な方向に摩擦摺動を印加することで、前記低融点金属を溶融させ、この溶融した低融点金属中に前記マトリックスを溶解させて除去する第1工程と、
接続される前記超電導線の前記端部における前記フィラメントであって前記第1工程により前記低融点金属に包含された前記フィラメントを重ね合せた状態で、保護層を介して、前記フィラメントの長さ方向と垂直な方向に10MPa~100MPaの範囲の加圧力を印加すると同時にこの加圧方向と垂直な方向に摩擦摺動を印加することで、前記フィラメント間に介在する低融点金属を再溶融して除去すると共に、前記フィラメント同士を接続して接合体を得る第2工程と、を有することを特徴とする超電導線の接続方法。 - 前記超電導材料が、Nb-Ti合金であることを特徴とする請求項1に記載の超電導線の接続方法。
- 前記接合体におけるフィラメントを構成する超電導材料の構成要素であるα-Ti相は、面積換算径が100nm以下で、前記フィラメント内に微細に分散することを特徴とする請求項2に記載の超電導線の接続方法。
- 前記接合体の断面に介在する低融点金属の割合は、面積率で0%~10%の範囲であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の超電導線の接続方法。
- 前記低融点金属が、Sn、Zn、In、BiまたはGaの単体もしくは合金であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の超電導線の接続方法。
- 前記保護層が、AlまたはCuの単体もしくは合金であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の超電導線の接続方法。
- 前記低融点金属の再溶融温度が、250℃~400℃の温度範囲であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の超電導線の接続方法。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002528848A (ja) | 1998-02-10 | 2002-09-03 | アメリカン スーパーコンダクター コーポレイション | 高いシース抵抗率を有する超電導複合体 |
JP2010238840A (ja) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Hitachi Ltd | 超電導線材,永久電流スイッチ及び超電導マグネット |
JP2011029557A (ja) | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | 超電導回路、超電導接続部の作製方法、超電導マグネット、及び、超電導マグネットの製造方法 |
JP2018060700A (ja) | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社東芝 | 超電導線の接続方法及び接続装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0265082A (ja) * | 1988-08-30 | 1990-03-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 超電導線の接合方法 |
JPH02297809A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導線 |
JPH0471112A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-03-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | アルミ安定化超電導々体の製造方法 |
JP3303423B2 (ja) * | 1993-04-09 | 2002-07-22 | 古河電気工業株式会社 | 超電導線の接続構造 |
JP3333295B2 (ja) * | 1993-12-27 | 2002-10-15 | 株式会社東芝 | 撚線超電導導体の接合方法 |
JPH1050447A (ja) * | 1996-08-01 | 1998-02-20 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 酸化物超電導電流リードと電極の接続方法及び接続部の構造 |
GB2498961A (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-07 | Siemens Plc | Methods of joining superconducting wires |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002528848A (ja) | 1998-02-10 | 2002-09-03 | アメリカン スーパーコンダクター コーポレイション | 高いシース抵抗率を有する超電導複合体 |
JP2010238840A (ja) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Hitachi Ltd | 超電導線材,永久電流スイッチ及び超電導マグネット |
JP2011029557A (ja) | 2009-07-29 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | 超電導回路、超電導接続部の作製方法、超電導マグネット、及び、超電導マグネットの製造方法 |
JP2018060700A (ja) | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 株式会社東芝 | 超電導線の接続方法及び接続装置 |
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