JPS63259928A - Manufacture of superconductive wire - Google Patents
Manufacture of superconductive wireInfo
- Publication number
- JPS63259928A JPS63259928A JP63084943A JP8494388A JPS63259928A JP S63259928 A JPS63259928 A JP S63259928A JP 63084943 A JP63084943 A JP 63084943A JP 8494388 A JP8494388 A JP 8494388A JP S63259928 A JPS63259928 A JP S63259928A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wire
- superconducting
- preform
- superconducting wire
- superconductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 241000009298 Trigla lyra Species 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 241000933979 bacterium 14 Species 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002984 plastic foam Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〕
本発明は、一般に電線に関するものであり、とりわけ超
伝導電線に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates generally to electric wires, and particularly to superconducting electric wires.
超伝導は、周知の現象である。例えば、早くも1911
年には、ケー・エッチ・オンネス(K、 H,0nne
s)が、水銀を約4ケルビン温度(K)まで冷却すると
、電気抵抗が零に低下することを実験により確認した。Superconductivity is a well-known phenomenon. For example, as early as 1911
In 2013, K, H,0nne
It was experimentally confirmed that when mercury is cooled to a temperature of about 4 Kelvin (K), the electrical resistance decreases to zero.
超伝導には、多くの潜在的用途がある。例えば、超伝導
電力線によって、これを使用しなければ送電時に生じる
ことになる大量のエネルギーの消失を免れることができ
る。超伝導磁石、発電機、及びモータは、小型でしかも
極めて強力なものにすることが可能である。ジョセフソ
ン接合素子として知られる超伝導素子は、電力消費がご
くわずかな非常に高速の電子スイッチである。つまり、
超伝導材料の潜在的用途は、極めて多種多様であり、可
能性のある用途のリストは、はとんど無限に増え続ける
可能性がある。Superconductivity has many potential applications. For example, superconducting power lines can avoid the loss of large amounts of energy that would otherwise occur during power transmission. Superconducting magnets, generators, and motors can be made small and extremely powerful. Superconducting devices, known as Josephson junction devices, are very fast electronic switches that consume negligible power. In other words,
The potential uses of superconducting materials are extremely diverse, and the list of possible uses can grow almost infinitely.
超伝導装置及び構造のあらゆる潜在的便益にもかかわら
ず、研究所以外では、現在のところほとんどそれらを見
出すことはない。はとんどの材料は、その超伝導転移温
度Tcにまで冷却するのが極めて困難であり、かつ、費
用がかなりかかるというのが、この主たる理由である。Despite all the potential benefits of superconducting devices and structures, we currently find very few of them outside of laboratories. The main reason for this is that most materials are extremely difficult and expensive to cool down to their superconducting transition temperature Tc.
これは、はとんどの材料は、転移温度が絶対零度の数ケ
ルビン以内であるため、冷却剤として高価でかつ維持の
困難な液体ヘリウムを使用しなければならないからであ
る。これまで、超伝導体の利用がほとんどの目的にとっ
て実行不可能であったのは、液体ヘリウムシステムをつ
くり出し、これを維持する費用が天文学的であったため
である。This is because most materials have transition temperatures within a few Kelvin of absolute zero, requiring the use of liquid helium, which is expensive and difficult to maintain, as a coolant. Until now, the use of superconductors has been impractical for most purposes because the cost of creating and maintaining liquid helium systems has been astronomical.
1987年3月2日、エム・ケー・ウー(M、に、Wu
)他による、Physical Review Let
ters 58巻9号の“大気圧における新混合相のY
−Ba−Cu−0化合物系(Superconduct
ivity at 93 K in a NewMix
ed−Phase Y−Ha−Cu−OCompoun
d System at Am−bient Pres
sure)”と題する論文において、液体窒素の温度を
超える温度での多相YBaCuOにおける超伝導性が発
表された。初めて、冷却剤として液体窒素を利用できる
超伝導体材料が発見されたというので、この発表は科学
界にかなりの刺激を与えることになった。液体窒素の冷
却システムは、液体ヘリウムの冷却システムに比べて少
なくとも1桁は安くなるため、ウー他による発見以降、
超伝導体のあらゆる方法での適用が急に実用的になった
。March 2, 1987, M.K.Wu
) et al., Physical Review Let
ters, Vol. 58, No. 9, “New mixed phase Y at atmospheric pressure”
-Ba-Cu-0 compound system (Superconduct
ivity at 93 K in a NewMix
ed-Phase Y-Ha-Cu-OCompoun
d System at Am-bient Pres.
In a paper entitled ``sure)'', superconductivity in multiphase YBaCuO at temperatures exceeding the temperature of liquid nitrogen was announced.For the first time, a superconducting material that can use liquid nitrogen as a coolant has been discovered. This announcement caused considerable excitement in the scientific community, as liquid nitrogen cooling systems are at least an order of magnitude cheaper than liquid helium cooling systems, and since the discovery by Wu et al.
The application of superconductors in all sorts of ways suddenly became practical.
ウー他による発表後、超伝導体の研究者は急速に2つの
グループに大別されるようになった。一方のグループは
、その特性を発見し、明らかにするため塊状のYBaC
uOで実験を開始した。もう一方のグループは、集積回
路技術及び前述のジョセフソン接合素子に焦点を合わせ
て、YBaCuOの薄膜を用いた実験を開始した。After the publication by Wu et al., superconductor researchers rapidly became divided into two groups. One group is using bulk YBaC to discover and clarify its properties.
Experiments were started with uO. The other group began experimenting with thin films of YBaCuO, focusing on integrated circuit technology and the aforementioned Josephson junction devices.
この比較的高温の超伝導体に関する他の用途への研究は
、遅滞しているように思える0例えば、YBaCuOを
用いて超伝導ワイヤまたはケーブルを作る実際的な方法
について述べた文献はない。Research into other applications of this relatively high temperature superconductor appears to be slow; for example, there is no literature describing practical methods for making superconducting wires or cables using YBaCuO.
これは、おそらく多相YBaCuOがこわれやすいセラ
ミックタイプの材料であり、ワイヤ及びケーブルのよう
なマクロ構造に成形するのが困難であるためである。This is probably because multiphase YBaCuO is a fragile ceramic type material that is difficult to form into macrostructures such as wires and cables.
しかしながら、他のもろい材料の中には、うま(ファイ
バーに成形されているものもある。例えば、ガラスは、
光伝送を行なうため長いファイバーに成形されている。However, some other brittle materials are molded into fibers. For example, glass
It is formed into a long fiber for optical transmission.
光ファイバーを製造できるようにする方法についての説
明は、1980年冬に発表された。 The West
ern 1E1ectric Engineer 49
頁のディー・エッチ・スミスゴール(D、H,Ssit
hgall)他による“光導ファイバーの線引き(Dr
awing Li−ghtguide Fiber)″
と題する論文に掲載されている。しかし、ガラスは超伝
導YBaCuOとはあまりにも異なる物質であり、ガラ
スをファイバーにする方法とYBaCuOをワイヤにす
る方法とではかなり異なることになる。A description of how optical fibers could be manufactured was published in the winter of 1980. The West
ern 1E1electric Engineer 49
Page of D H Smith Gall (D, H, Ssit
“Drawing of optical guiding fibers” by Dr.
awing Li-ghtguide Fiber)''
Published in a paper entitled. However, glass is a very different material from superconducting YBaCuO, and the methods used to make glass into fibers are quite different from the methods used to make YBaCuO into wires.
〔解決しようとする問題点および解決手段〕本発明の目
的は、実用的かつ経済的な超伝導ワイヤ及びケーブルを
提供することにある。[Problems to be Solved and Solution Means] An object of the present invention is to provide practical and economical superconducting wires and cables.
本発明に従って超伝導ワイヤをつくる方法には超伝導体
の粉末を焼結して、超伝導体−の固体のプリフォーム(
以下、予備的形成品とも言う)を形成する工程と;この
予備的形成品をオープン内につるし、予備的形成品の一
部をその融点近くまで加熱する工程と;予備的形成品の
融解部分を引き伸ばして、超伝導ワイヤを形成する工程
が含まれている。付加的方法には、該ワイヤを焼きなま
して、ワイヤの超伝導相を増強するステップと、ワイヤ
にコーティングを施して、延性、耐久性、室温での導電
率の全てまたは何れかを増す工程が含まれる。The method of making superconducting wire in accordance with the present invention involves sintering superconductor powder to form a solid superconductor preform (
forming a preform (hereinafter also referred to as a preform); suspending the preform in an open and heating a portion of the preform to near its melting point; molten portion of the preform; The process involves stretching the wire to form a superconducting wire. Additional methods include annealing the wire to enhance the superconducting phase of the wire and applying a coating to the wire to increase ductility, durability, and/or room temperature electrical conductivity. It will be done.
超伝導ケーブルをつくる方法には、多数の別個になった
超伝導ワイヤをねじ合わせる工程が含まれる。さらに、
通常の室温で導電性の材料からなるワイヤと超伝導ワイ
ヤをねじ合わせる工程が含まれる。超伝導ワイヤ及び導
電性ワイヤの一方または両方を毛細管とし、流体冷媒用
の導管として役立てることも可能である。The method of making superconducting cables involves threading together a number of separate superconducting wires. moreover,
It involves screwing together a wire made of a material that is electrically conductive at normal room temperature and a superconducting wire. It is also possible for one or both of the superconducting wire and the conductive wire to be a capillary tube and serve as a conduit for the fluid coolant.
こうした、及び、これ以外の本発明の目的及び長所につ
いては、下記説明を読み、図面中の各種図を検討するこ
とにより、当業者には明らかになるであろう。These and other objects and advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art from reading the following description and studying the various figures in the drawings.
本発明の実施例についての説明は、ウーによって発見さ
れた新しいYBaCuOクラスの高温超伝導体に関して
行なうものとする。しかし、当該技術の通常の知識を有
する者には明らかなように、本書に記載の方法及び構造
は、そのうちの多くはまだ発見されていない広範囲のさ
まざまな超伝導材料に対し実施可能なものである。The description of embodiments of the present invention will be made with reference to the new YBaCuO class of high temperature superconductors discovered by Wu. However, it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the methods and structures described herein can be implemented with a wide variety of superconducting materials, many of which have yet to be discovered. be.
ウー他の論文に詳しく説明されているように、YBaC
uOは、L=Y、M=Ba、A==Cu。YBaC, as detailed in the paper by Wu et al.
uO is L=Y, M=Ba, A==Cu.
D=0、x=0.4、a−2、b=1、y≦4の時、(
L、−、M、l)、AkD、で一般に表わされる化合物
の系の特定例である。上記−膜表示の範囲内にある他の
関連する転移温度Tcの高い超伝導体には、LaBaC
uOやLa5rCuOがある。When D=0, x=0.4, a-2, b=1, y≦4, (
A specific example of a system of compounds generally represented by L,-,M,l),AkD. Other relevant high transition temperature Tc superconductors within the above-membrane designation range include LaBaC
There are uO and La5rCuO.
従来技術においては、高純度のY!01、BaC0,、
CuOの粉末の混合物からYBaCuOのサンプルが調
整された。この粉末をメタノールや水といった溶剤中で
混合し、その後、100°Cまで加熱して溶剤を蒸発さ
せるのである。結果生じた混合物は、それから6時間、
空気中で850℃で加熱され、暗緑色の粉末が得られる
。この暗緑色の粉末は、さらに、6時間にわたって10
0℃で加熱され、黒い多孔性の固体になる。超伝導YB
aCuOの製造に関する方法の各ステップについての詳
しい説明及びその特性のいくつかについての記述は、ス
タンフォード大学応用物理学部のジエイ・ゼット・サン
(J、Z、5un)他によるPACS#: 74.3Q
、 −E、?4.70.− Bの“高転移温度超伝導体
YBaCuOにおける超伝導性及び磁性(Super−
conductivity and Magnetis
m in High−Tc 5uper−conduc
tor YBaCuO)”と題する論文に見ることがで
きる。In the conventional technology, high purity Y! 01,BaC0,,
YBaCuO samples were prepared from a mixture of CuO powders. This powder is mixed in a solvent such as methanol or water, and then heated to 100°C to evaporate the solvent. The resulting mixture was then heated for 6 hours.
Heating at 850° C. in air gives a dark green powder. This dark green powder was further applied for 10 hours over a period of 6 hours.
Heated at 0°C to form a black porous solid. superconducting YB
A detailed description of each step of the method for the production of aCuO and a description of some of its properties is provided by J, Z, et al., Department of Applied Physics, Stanford University, PACS#: 74.3Q.
, -E,? 4.70. - B's "Superconductivity and magnetism in the high transition temperature superconductor YBaCuO (Super-
conductivity and magnetis
min in High-Tc 5upper-conduc
tor YBaCuO)”.
第1図を参照して、拗末杖の超伝導体10を供給すると
ころから、本発明による超伝導ワイヤの製造法が開始さ
れる。YBaCuOをベースにした材料の場合、YtO
s 、B a CO* 、Cu Oを24: 42 :
34の割合で混合し、この化合物を1〜12時間にわ
たって練り、さらに、練り上げた化合物を4〜8時間に
わたって750〜900℃の温度で爆焼(すなわち、加
熱により粉末にする)することによって、粉末状の超伝
導体にすることができる。Referring to FIG. 1, the method for manufacturing a superconducting wire according to the present invention begins by supplying a superconductor 10 in a continuous manner. For materials based on YBaCuO, YtO
s, B a CO *, Cu O at 24: 42:
By mixing the compound in a ratio of 34 to 34, kneading this compound for 1 to 12 hours, and further exploding (i.e., turning it into powder by heating) the kneaded compound at a temperature of 750 to 900 ° C. for 4 to 8 hours, It can be made into a powdered superconductor.
適合する他の混合比率には、15 : 53 : 32
及び18.5: 65 : 16.5がある0次に、燻
焼した粉末は、適当な溶剤(例えばイソプロピルアルコ
ール)中で、結合剤(例えばポリビニルアルコール1〜
5%)と混合し、混合物を形成することができる。この
混合物は、さらに、ボールミル内で約1〜12時間にわ
たって練り、精製した均一なスラリーにすることができ
る。ボールミリングの後、濾過することによって溶剤を
除去することが可能であり、湿った先駆物質(prec
ursor前駆物質)は、乾燥されて細かい粉末になる
。Other compatible mix ratios include 15:53:32
and 18.5: 65: 16.5. The smoldered powder is then treated with a binder (e.g. polyvinyl alcohol) in a suitable solvent (e.g. isopropyl alcohol).
5%) to form a mixture. This mixture can be further milled in a ball mill for about 1 to 12 hours to form a refined homogeneous slurry. After ball milling, it is possible to remove the solvent by filtration and remove the wet precursor (prec
ursor precursor) is dried into a fine powder.
粉末状の超伝導体の先駆物質10ができると、予備成形
装置12の中に入れる。あるタイプの予備成形装置12
は、常温圧縮(cold press)処理を利用して
粉末状先駆物質をロッドに成形し、オーブンを用いて、
特定の用途によって異なる時間長の間、950〜1,1
00°Cの温度でこのロッドを焼結する。Once the powdered superconductor precursor 10 is prepared, it is placed in a preforming device 12 . A type of preforming device 12
utilizes a cold press process to form the powdered precursor into a rod, and uses an oven to form the powdered precursor into a rod.
950 to 1,1 for varying lengths of time depending on the specific application
This rod is sintered at a temperature of 00°C.
この焼結によって、ロッド状の超伝導体先駆物質が前述
のような超伝導体の相に転化する。もう1つのタイプの
予備成形装置12の場合には、950〜1.100°C
の温度の高温圧縮を利用して、ロッドの成形と、超伝導
体先駆物質の焼結を同時に行ない、超伝導体の相をつく
り出す。This sintering converts the rod-shaped superconductor precursor into a superconductor phase as described above. In the case of another type of preforming device 12, 950-1.100°C
Using high-temperature compression at temperatures of , the rods are formed and the superconductor precursor is simultaneously sintered to create the superconductor phase.
第1図の下部に、予備成形袋R12でつくり出される典
型的なロッドすなわち予備形成菌14が示されている。At the bottom of FIG. 1, a typical rod or preformed bacteria 14 produced in a preformed bag R12 is shown.
この予備形成菌14には、本体部分16、ネック部分1
8、及び、ヘッド部分20が含まれている。This preformed bacterium 14 includes a main body portion 16, a neck portion 1
8 and a head portion 20.
超伝導体の予備形成菌を超伝導体のワイヤにするプロセ
スには、数多くの要素を考慮に入れねばならない。まず
、超伝導体の予備形成菌から作られるワイヤが実際に超
伝導体であることを確実なものにするためには、超伝導
体の予備形成菌の融解部分から連続した超伝導体相の結
晶化を行なうことが重要になる。化学分析によれば、こ
うした超伝導相は、式Ba、YCu、06−、で特性を
表わされることが分るが、これは88’ K未満の温度
で超伝導を示すものである。第2に、つくられるワイヤ
の純度を維持し、望ましくない化学反応を防止するため
には、予備形成菌の融解部分が他の材料と接触してはな
らない。YBaCuOと多くの普通の汚染物質との間で
は、比較的低温であっても高反応性を示すことが観察さ
れている。第3に、超伝導材料は、強く硬い(約620
ツクウエル)が、極めてもろいという面もある。従って
、たわみ性を保つためには、ワイヤの直径は小さくして
おくことが望ましい(例えば、50ミル。但し、■ミル
は2.54 X 10− ’ m )。The process of converting superconductor preforming bacteria into superconductor wires must take into account a number of factors. First, to ensure that wires made from superconductor preformers are actually superconductors, it is necessary to create a continuous superconductor phase from the molten portion of the superconductor preformers. It is important to perform crystallization. Chemical analysis shows that such a superconducting phase is characterized by the formula Ba, YCu, 06-, which exhibits superconductivity at temperatures below 88'K. Second, in order to maintain the purity of the wire produced and to prevent undesirable chemical reactions, the molten portion of the preformed bacteria must not come into contact with other materials. High reactivity has been observed between YBaCuO and many common contaminants, even at relatively low temperatures. Third, superconducting materials are strong and hard (approximately 620
Tsukwell) is also extremely fragile. Therefore, in order to maintain flexibility, it is desirable to keep the diameter of the wire small (for example, 50 mils; however, ■ mils are 2.54 x 10-' m).
ここで第2図を参照しながら、超伝導ワイヤの製造法及
び装置について説明する。超伝導ワイヤ形成装置22に
は、送り(feed)メカニズム24、オープン26、
焼きなまし器(annea 1er) 28、コーター
30、線引き(drawing、以下「引張り」とも言
う)メカニズム32、スプーラ34が具備されている。Here, a method and apparatus for manufacturing a superconducting wire will be described with reference to FIG. The superconducting wire forming device 22 includes a feed mechanism 24, an open 26,
An annealer 28, a coater 30, a drawing (hereinafter also referred to as "pulling") mechanism 32, and a spooler 34 are provided.
種々の形態のワイヤ36がそれら各位置に示されている
。Various configurations of wires 36 are shown in their respective positions.
送りメカニズム24には、コラム38、ポスト40゜チ
ャック42が含まれている。ポスト40とチャック42
は、コラム38及びオープン26に対し上下動させるこ
とができる。例えば、コラム38を油圧式または空気圧
式シリンダとし、一方、ポスト40をピストンとするこ
とが可能である。代替案として、適当な伝導装置を備え
たステップモーフのような電気モータによってポストを
上下に駆動することも可能である。The feed mechanism 24 includes a column 38 and a post 40° chuck 42. Post 40 and chuck 42
can be moved up and down relative to the column 38 and the open 26. For example, column 38 could be a hydraulic or pneumatic cylinder, while post 40 could be a piston. Alternatively, it is also possible to drive the post up and down by an electric motor, such as a step morph, with a suitable transmission.
チャック42は、オープン26内に超伝導体の予備形成
菌をつるすのに適している。オープン26には、エンク
ロージャ43と抵抗コイル44が含まれている。The chuck 42 is suitable for suspending the superconductor preformed bacteria within the opening 26. The open 26 includes an enclosure 43 and a resistance coil 44.
抵抗コイル44は電源(不図示)に結合されて、熱を発
生し、これが主として放射によって超伝導体の予備形成
菌14に伝達される。エンクロージャ43は真空排気す
ることも可能であり、あるいは、ガスを充填することも
可能であるが(不活性ガスが望ましい)、この場合は、
対流によって超伝導体の予備形成菌をさらに加熱するこ
とができる。注目すべきは、温度グラフG0に示すよう
に、オーブン26内における温度が非線形をなすという
点である。これは、例えば、超伝導体予備形成品14の
ネック18に近接した抵抗コイルの巻線密度を高めるこ
とによって可能になる。オーブン26内における温度を
適正に調整することによって、予備形成菌14のネック
18における温度を超伝導体予備形成品14の融解温度
Tsに近づけることができる。この結果、超伝導体予備
形成品のネック領域18におけるあるポイントに融解領
域Mが生じ、超伝導ワイヤ36への開始点を形成するこ
とになる。Resistive coil 44 is coupled to a power source (not shown) to generate heat, which is transferred to superconductor preformer 14 primarily by radiation. The enclosure 43 can be evacuated or filled with gas (preferably an inert gas);
Convection can further heat the superconductor preformed bacteria. What should be noted is that the temperature within the oven 26 is non-linear, as shown in the temperature graph G0. This is made possible, for example, by increasing the winding density of the resistance coils close to the neck 18 of the superconductor preform 14. By properly adjusting the temperature in the oven 26, the temperature at the neck 18 of the preformed bacteria 14 can be brought close to the melting temperature Ts of the superconductor preform 14. This results in a molten region M at a point in the neck region 18 of the superconductor preform, forming the entry point to the superconducting wire 36.
超伝導ワイヤ36がオーブン26内で最初に形成される
と、スプーラ34のリール46に巻きつけ可能になる。Once superconducting wire 36 is initially formed in oven 26, it can be wound onto reel 46 of spooler 34.
しかし、超伝導ワイヤ36の特性を改善するには、焼き
なまし処理を施すのが望ましい。このため、エンクロー
ジャ48と抵抗コイル50を備えた焼きなまし器28に
超伝導ワイヤ36を通すことになる。抵抗コイル50は
電源(不図示)に結合されており、これによって、抵抗
コイル50は主として放射により超伝導ワイヤ36を加
熱することになる。However, to improve the properties of the superconducting wire 36, it is desirable to perform an annealing process. To this end, the superconducting wire 36 is passed through an annealer 28 that includes an enclosure 48 and a resistance coil 50. Resistive coil 50 is coupled to a power source (not shown) such that resistive coil 50 heats superconducting wire 36 primarily by radiation.
前述のように、望ましくない汚染と反応の両方または一
方を防ぐためには、超伝導ワイヤ36とエンクロージャ
48との接触が生じないことが望ましい。As previously discussed, it is desirable that no contact between superconducting wire 36 and enclosure 48 occur to prevent undesirable contamination and/or reactions.
エンクロージャ48は真空排気してもよいし、あるいは
、ガス(前述のように不活性であることが望ましい)を
充填することもできるが、この場合、超伝導ワイヤ36
は、ある程度、対流によっても加熱されることになる。The enclosure 48 may be evacuated or filled with a gas (preferably inert as described above) in which case the superconducting wire 36
will also be heated to some extent by convection.
グラフGAを参照すると、焼きなまし器28内の温度は
、オープン26内での温度に比べて、かなり線形である
(すなわち、より一定した温度ゾーンを有している)。Referring to graph GA, the temperature within the annealer 28 is fairly linear (ie, has a more constant temperature zone) compared to the temperature within the open 26.
焼きなまし器28内での温度TAは、ワイヤ36の融解
温度19未満であって、かつ連続した超伝導相の結晶化
を確保するには十分な高さに保つのが望ましい。焼きな
まし器に適した温度は、約1.000“Cである。ただ
し、注意すべきは、焼きなましステップは、ワイヤ形成
ステップの直後に行なう必要はなく、所望であれば、か
なり後になって行なうことも可能であるという点である
。The temperature TA in the annealer 28 is preferably kept below the melting temperature 19 of the wire 36 and high enough to ensure continuous crystallization of the superconducting phase. A suitable temperature for the annealer is approximately 1.000"C. However, it should be noted that the annealing step does not have to occur immediately after the wire forming step, but can be done much later if desired. The point is that it is also possible.
焼きなまし器28から出て(る裸の焼きなましワイヤは
、スプーラ34のリール46に巻きつけることが可能で
ある。しかし、場合によっては、超伝導体の心線にコー
ティングを施すことによって、ワイヤ36の特性をさら
に改善することが可能になる。The bare annealed wire exiting the annealer 28 may be wound onto a reel 46 of the spooler 34. However, in some cases, the wire 36 may be coated by applying a coating to the superconductor core. It becomes possible to further improve the characteristics.
このため、超伝導体36は、コーター30に通すことも
できる。For this reason, the superconductor 36 can also be passed through the coater 30.
コーター30によって超伝導ワイヤ36に施されるコー
ティングのタイプは、超伝導体ワイヤ36の最終用途に
よって変えることができる。例えば、ワイヤの耐性を改
善し、ワイヤの超伝導部分の汚染または反応を防止する
ためには、超伝導ワイヤ36に対し気密の絶縁コーティ
ングを施すことが可能である。代替案として、ワイヤの
延性を増し、通常の室温におけるワイヤの抵抗を減らす
ため、超伝導ワイヤ36の心線に銅や銀といった金属コ
ーティングを施すこともできる。用途によっては、超伝
導ワイヤ36のTc (転移温度)に近い温度で半導電
性を示すか示さないかにかかわらず、半導電性のコーテ
ィングを施すのが望ましい場合もある。The type of coating applied to superconducting wire 36 by coater 30 can vary depending on the end use of superconducting wire 36. For example, the superconducting wire 36 may be provided with a hermetic insulating coating to improve the wire's resistance and prevent contamination or reaction of the superconducting portion of the wire. Alternatively, the core of the superconducting wire 36 can be coated with a metal, such as copper or silver, to increase the ductility of the wire and reduce the resistance of the wire at normal room temperatures. In some applications, it may be desirable to apply a semiconducting coating, which may or may not exhibit semiconductivity at temperatures near the Tc (transition temperature) of superconducting wire 36.
引張りメカニズム32には、図示のように互いに逆方向
へ回転する1対のピンチローラ52及び54を含めるこ
とができる。ピンチローラ52及び54の一方または両
方を電動式ステップモーフ(不図示)のような駆動メカ
ニズムによって駆動する。Tensioning mechanism 32 may include a pair of pinch rollers 52 and 54 that rotate in opposite directions as shown. One or both of pinch rollers 52 and 54 are driven by a drive mechanism, such as a motorized step morph (not shown).
超伝導ワイヤ36は、ピンチローラ52及び54から出
てくると、スプーラ34のリール46に巻きつけられる
。リール46の駆動メカニズムは、電動式ステップモー
フのような任意の装置でよい。As superconducting wire 36 emerges from pinch rollers 52 and 54, it is wound onto reel 46 of spooler 34. The drive mechanism for reel 46 may be any device such as a motorized step morph.
注意すべきは、スプーラ34は、超伝導体の予備形成品
14から超伝導ワイヤ36を直接引っ張るように用いる
こともできるということである。しかし、引張り速度を
より一定に保つことができるので、また、ワイヤの製造
工程を中断しなくてもスプーラ34のリール46を交換
できるため、別個になった引張りメカニズム32を利用
するのが望ましい。It should be noted that spooler 34 can also be used to pull superconducting wire 36 directly from superconductor preform 14. However, it is desirable to utilize a separate tensioning mechanism 32 because the tensioning speed can be maintained more constant and the reel 46 of the spooler 34 can be replaced without interrupting the wire manufacturing process.
最初にワイヤ製造工程を開始する時、抵抗コイ1シ
ル44によって、ネック部i8の融解ポイントMが融解
温度またはほぼ融解温度Ts−まで上昇する。次に、超
伝導体予備形成品14のヘッド20によって、超伝導ワ
イヤ36が融解ポイン)Mから重力の作用で引っ張られ
ることになる。超伝導ワイヤ36が十分に長くなると、
ヘッド20は除去され、引張りメカニズム32とスプー
ラ32によってワイヤの引張り工程が1!続される。When first starting the wire manufacturing process, the resistive coil 1 sill 44 raises the melting point M of the neck i8 to or near the melting temperature Ts-. The head 20 of the superconductor preform 14 will then pull the superconducting wire 36 from the melting point M under the influence of gravity. When the superconducting wire 36 becomes long enough,
The head 20 is removed and the wire is pulled by the pulling mechanism 32 and spooler 32! Continued.
本発明の装置22の場合、オープンと焼きなまし器のど
ちらのエンクロージャにも超伝導ワイヤ36を接触させ
ることなく、該ワイヤを形成するという点に注意するの
が大切である。前述のようにこれは、高温になるとYB
aCuOが極めて反応しやすくなるためである。例えば
、YBaCuOは、1 、000°C程度の低い温度で
さえ、プラチナ、酸化アルミニウム、及びその他の一般
的な容器材料に対し高い反応性を示す。融解温度T、
(1,600〜2゜ooooC)に近くなると、YBa
CuOと反応しない容器材料を見つけるのは不可能であ
る。従って、超伝導ワイヤ36を引っ張るためのこの非
接触法は、純度が維持され、超伝導ワイヤ36が反応す
る機会が最小限におさえられるため、押出し加工のよう
な従来のワイヤをつくるための方法に比べてはるかに優
れている。It is important to note that in the case of the apparatus 22 of the present invention, the superconducting wire 36 is formed without contacting either the open or annealed enclosure. As mentioned above, this is due to YB at high temperatures.
This is because aCuO becomes extremely reactive. For example, YBaCuO exhibits high reactivity towards platinum, aluminum oxide, and other common container materials even at temperatures as low as 1,000°C. melting temperature T,
(1,600~2゜ooooC), YBa
It is impossible to find a container material that does not react with CuO. Therefore, this non-contact method for pulling superconducting wire 36 is superior to conventional methods for making wire, such as extrusion, because purity is maintained and the chance for superconducting wire 36 to react is minimized. much better than.
さらに注目すべきは、前述の方法によれば、中実のワイ
ヤと中空のワイヤ(毛細管)のどちらでもつくることが
できるという点である。中実のワイヤをつくるには、中
実の予備形成品が用いられる。毛細管を形成するには、
中空の予備形成品(すなわち、はぼ環状の横断面を有す
るもの)が用いられる。予備形成品から毛細管をつくる
方法に関する記述については、ベンチ3世(Bente
I[I)他の米国特許第4.293.415号i 19
72年4月、App−1ied Physics711
1〜79頁に掲載のストーン(S tone)による“
°液体コアの石英ファイバーにおける光伝送(Opti
cal Transmission in Liqui
d Core Qua−rlz pibers)”;1
960年2月、Analytical Chemi−s
try32巻2号302〜304頁に掲載のデスティ
(De−s ty)他による“長いコイル状ガラス毛細
管(Con−struction of Long L
engths of Co11ed GlassCap
illary )”に見出すことができる。It is also noteworthy that the method described above allows the production of both solid wires and hollow wires (capillary tubes). Solid preforms are used to make solid wires. To form a capillary,
A hollow preform (ie, one with a circular cross section) is used. For a description of how to make capillaries from preforms, see Bente III.
I [I] et al. U.S. Patent No. 4.293.415 i 19
April 1972, App-1ied Physics711
" by S tone published on pages 1-79
° Optical transmission in liquid-core quartz fibers (Opti
cal Transmission in Liqui
d Core Qua-rlz pipers)”;1
February 960, Analytical Chemistry
"Con-struction of Long L Glass Capillary" by De-Sty et al.
lengths of Co11ed GlassCap
illary )”.
既述のように、超伝導ワイヤ36の純度を増すためには
、ワイヤ製造工程の焼きなまし工程を利用することがで
きるが、どうしても必要というわけではない。微細構造
の研究によって、超伝導ワイヤ36の超伝導相は、オー
プン26の中で融解ポイントMから結晶化させるのが容
易な円柱状またはたとえて言うとスパゲツティ状の構造
であるということが分った。この溶融相Mからワイヤ3
6を引き出すことは、それによって、超伝導ワイヤ36
の効率を大幅に向上させることになる方向性が超伝導相
に付与されるという点で重要である。As previously mentioned, an annealing step in the wire manufacturing process can be utilized to increase the purity of the superconducting wire 36, but is not absolutely necessary. Microstructural studies have shown that the superconducting phase of the superconducting wire 36 has a cylindrical or, for example, spaghetti-like structure, which is easy to crystallize from the melting point M in the open 26. Ta. From this molten phase M, wire 3
6 thereby superconducting wire 36
This is important in that it imparts a directionality to the superconducting phase that will greatly improve its efficiency.
ここで第3図を参照すると、超伝導ワイヤ36に関する
構造のい(つかが例示されている。Referring now to FIG. 3, a structure for superconducting wire 36 is illustrated.
最初の構造36Aは、はぼ円形の周囲を有する単なるあ
る長さの中実の超伝導材料である。もう1つの構造36
Bは、36Aに示す構造と同様であるが、冷却流体を超
伝導ワイヤに流す複数の横向通路54が設けられている
。横向通路54は、例えば、レーザー中ぐり工具を使っ
て形成することができる。The initial structure 36A is simply a length of solid superconducting material with a roughly circular perimeter. Another structure 36
B is similar to the structure shown in 36A, but with a plurality of transverse passageways 54 for channeling cooling fluid to the superconducting wire. The transverse passageway 54 can be formed using, for example, a laser boring tool.
もう1つの超伝導ワイヤ構造が第3図の36Cに示され
ているが、これには、縦方向に伸びる通路56が備わっ
ており、つまり超伝導ワイヤ36を毛細管にしている。Another superconducting wire structure, shown at 36C in FIG. 3, includes a longitudinally extending passageway 56, thus making the superconducting wire 36 a capillary tube.
毛細管として、超伝導ワイヤ36はワイヤ自体の冷却流
体(例えば、液体または気体窒素)を流し、超伝導ワイ
ヤのまわりに冷却流体を封入する導管を追加する必要を
な(している。As a capillary, the superconducting wire 36 carries its own cooling fluid (eg, liquid or gaseous nitrogen), requiring additional conduits to enclose the cooling fluid around the superconducting wire.
36Dに示すもう1つの超伝導ワイヤ構造は、超伝導体
の心線58とそれを包囲するコーティング60から成っ
ている。前述のように、コーティング60は、通常の室
温における絶縁体、半導体、または、導体とすることが
できる。Another superconducting wire structure, shown at 36D, consists of a superconductor core 58 and a surrounding coating 60. As previously mentioned, coating 60 can be an insulator, a semiconductor, or a conductor at normal room temperatures.
超伝導ワイヤのさらにもう1つの構造が第3図の36E
に示されている。この場合、ワイヤには導電性心線62
と超伝導コーティング64が備わっている。Yet another structure of superconducting wire is shown at 36E in Figure 3.
is shown. In this case, the wire has a conductive core wire 62.
and a superconducting coating 64.
この構造には、優れた延性、展性、及び、通常の室温に
おける低抵抗を含め、いくつかの長所がある。超伝導コ
ーティング64は、通常の室温における抵抗が比較的高
く、このため、超伝導ワイヤを定電流電源に接続しんす
すると、また、ワイヤの温度が超伝導転移温度Tcを超
えると、加熱により焼は切れる可能性があるため、この
通常の室温における低抵抗は重要といえよう、超伝導材
料に通常の良好な導体を組み合わせることによって、こ
の可能性を減らすことができるわけである。This structure has several advantages, including good ductility, malleability, and low resistance at normal room temperatures. The superconducting coating 64 has a relatively high resistance at normal room temperature, and therefore, when the superconducting wire is connected to a constant current power source, or when the wire temperature exceeds the superconducting transition temperature Tc, it will burn out due to heating. This low resistance at normal room temperature is important because there is a possibility that the superconducting material could break, and by combining the superconducting material with a normal good conductor, this possibility can be reduced.
第4図を参照すると、超伝導ケーブル66は、多数のよ
り合わせたワイヤ68から成っている。個々のワイヤを
より合わせてケーブルにするための装置及び方法につい
ては、ケーブル製造技術の当業者には周知のところであ
り、ここでは説明しない。Referring to FIG. 4, superconducting cable 66 is comprised of multiple twisted wires 68. Apparatus and methods for twisting individual wires into cables are well known to those skilled in the cable manufacturing arts and will not be described here.
第5図は、ワイヤ68がいろんな形状をとることができ
、また多様な組合せが可能であることを示している。例
えば、66Aの場合、ワイヤ68は、全て第3図の36
Aで示したような中実の超伝導ワイヤ68’を用いて作
ることができる。代替案としての66Bの場合、超伝導
ワイヤ68°には、第3図の36Cに示したワイヤのよ
うに、冷却流体を流す縦方向の通路を設けることができ
る。残りのワ・イヤ68°′は、室温において良好な通
常の導体(例えば泪)とし、前述の溶融の問題を防止す
ることができる。FIG. 5 shows that wire 68 can take on a variety of shapes and combinations. For example, in the case of 66A, the wires 68 are all 36A in FIG.
It can be made using a solid superconducting wire 68' as shown at A. As an alternative, 66B, the superconducting wire 68° can be provided with longitudinal passages for cooling fluid, such as the wire shown at 36C in FIG. The remaining wire 68°' can be a good normal conductor (e.g. wire) at room temperature, preventing the melting problem described above.
66Cに示すように、ケーブルは、中実の超伝導ワイヤ
68°と冷却流体を流すための毛細管68゛′を組み合
わせたものから構成することも可能である。As shown at 66C, the cable can also be constructed from a combination of solid superconducting wire 68° and capillary tubes 68' for cooling fluid flow.
ケーブル66Cの毛細管68″は、前述の理由により普
通の良好な導体から作ることもできるし、あるいは代わ
りにプラスチックのような他の材料から作ることもでき
る。The capillary tube 68'' of the cable 66C can be made of ordinary good conductor for the reasons discussed above, or alternatively it can be made of other materials such as plastic.
ここで第6図を参照すると、超伝導送電線69は、管状
の心線70、心線70の外側表面に巻かれた超伝導層7
2、超伝導IJ72の上に巻かれた断熱層74、および
断熱層74の上に巻かれた保護層76を備えている。液
体または気体窒素(N2)のような冷却剤78を心線7
0に流し、超伝導層をその転移温度T、まで冷却させる
ようになっている。Referring now to FIG. 6, the superconducting power transmission line 69 includes a tubular core wire 70 and a superconducting layer 7 wound around the outer surface of the core wire 70.
2, a heat insulating layer 74 wound on the superconducting IJ 72, and a protective layer 76 wound on the heat insulating layer 74. A coolant 78, such as liquid or gaseous nitrogen (N2), is applied to the core 7.
0 to cool the superconducting layer to its transition temperature T.
心線70は、金属、プラスチック、ガラス等を含む各種
の材料から作ることが可能である。とはいえ、例えば金
属で心線70を作ると、送電線69は、冷却剤78の損
失を伴うとしても、常に導電率が良好となる。また、銅
あるいは銅合金で心線70を作ると、酸化銅をベースに
した超伝導層72を被着する作業が、該材料間における
化学的類似性によって、より容易になる。Core wire 70 can be made from a variety of materials including metal, plastic, glass, and the like. However, if the core wire 70 is made of metal, for example, the power transmission line 69 will always have good electrical conductivity, even with the loss of coolant 78. Also, making the core wire 70 from copper or a copper alloy makes it easier to deposit the copper oxide based superconducting layer 72 due to the chemical similarity between the materials.
ここで注意すべきは、超伝導層72は、図示のように心
線70の外側表面に巻く代わりに、あるいはそれに加え
て、内側表面に張りつけることも可能であるという点で
ある。しかし、工程管理の観点からすると、外側表面に
比べて管の内側表面へのコーティングは、困難になる場
合が多い。It should be noted that the superconducting layer 72 can be applied to the inner surface of the core wire 70 instead of or in addition to being wrapped around the outer surface as shown. However, from a process control perspective, coating the inner surface of the tube is often more difficult than the outer surface.
超伝導層72を心線70に被着するには、多数の方法が
ある。そうした方法の一つが、周知の熱吹付は技法であ
り、火炎溶射またはプラズマ溶射とも呼ばれるもめであ
る。例えば、Ceran+、Int、 (イタリア)
10巻4号のビー・チャグノン(P、Chagnon)
による“セラミックの熱吹付け(Thermal Sp
ray−ing、of Ceramics)” ;応用
物理(日本”) 52@10号(1983年)のナガサ
カによる“°プラズマジェット吹付けの現状(The
Present 5ituation of Plas
ma of Jet Spraylng)” ;及び、
1979年5月23日のプラズマ処理及び加熱の用途に
関する専門家会議におけるビー・アール・つt−ルエエ
ス(B、RJal−Ihce )による“プラズマ溶
射における最近の進展(Racent f)evelo
pments in Plasma Spraying
)”といった、多数の刊行物によって、セラミック材料
の熱吹き付は技法が紹介されている。There are many ways to apply superconducting layer 72 to core wire 70. One such method is the well-known thermal spraying technique, also referred to as flame spraying or plasma spraying. For example, Ceran+, Int, (Italy)
Bee Chagnon (P, Chagnon) in Volume 10, No. 4
“Thermal Spraying of Ceramics” by
ray-ing, of Ceramics)” ; Applied Physics (Japan) 52@No. 10 (1983) Nagasaka, “Current status of plasma jet spraying (The
Present 5ituation of Plus
"ma of Jet Spraylng)"; and
“Recent Advances in Plasma Spraying” by B.R.Jal-Ihce at the Expert Conference on Plasma Treatment and Heating Applications, May 23, 1979.
pments in Plasma Spraying
), a number of publications describe techniques for thermal spraying of ceramic materials.
プラスチックフオームを材料とすることも可能な断熱層
74によって、超伝導送電線67と周囲環境との間にお
ける伝熱が最小限におさえられる。プラスチック又はゴ
ムにすることも可能な保護層76により、断熱層74は
外部環境から保護されている。Insulating layer 74, which can also be made of plastic foam, minimizes heat transfer between superconducting power line 67 and the surrounding environment. A protective layer 76, which can also be plastic or rubber, protects the thermal insulation layer 74 from the external environment.
本発明の説明は、いくつかの望ましい実施例に関連して
行ってきたが、前述の説明を読み、図面を検討すれば、
当該技術の通常の知識資有する者によって本発明に対す
る各種変更および組み替えが明らかになるようにと意図
したものである。したがって、本発明の範囲については
、上記の特許請求の範囲によってきめるものとする。Although the present invention has been described in connection with several preferred embodiments, reading the foregoing description and studying the drawings will show you that:
It is intended that various modifications and alterations to the invention may become apparent to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the scope of the claims set forth above.
本発明は、以上のような構成・作用を有するものである
から、上記した問題点を解決して経済的かつ効率的な超
伝導ワイヤを提供しうるという効果が得られる。Since the present invention has the above-described configuration and operation, it is possible to solve the above-described problems and provide an economical and efficient superconducting wire.
図面は本願発明の実施例に係り、第1図は超伝導体プリ
フォームの製造工程を示す図、第2図は超伝導体プリフ
ォームから超伝導ワイヤを製造するための装置を示す図
、第3図は超伝導ワイヤの複数の種類の構造を示す一部
縦断面側面図、第4図は超伝導ケーブルの斜視図、第5
図は第4図の5−5矢視に係る超伝導ケーブルの数種の
態様を示す横断面図、第6図は本発明による超伝導送電
線の縦断面図である。The drawings relate to embodiments of the present invention; FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a superconductor preform, FIG. 2 is a diagram showing an apparatus for manufacturing a superconducting wire from a superconductor preform, and FIG. Figure 3 is a partial longitudinal cross-sectional side view showing multiple types of structures of superconducting wires, Figure 4 is a perspective view of a superconducting cable, and Figure 5
The figures are cross-sectional views showing several embodiments of the superconducting cable taken along arrow 5-5 in FIG. 4, and FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of the superconducting power transmission line according to the present invention.
Claims (1)
し、該加熱部分からワイヤを線引きすることを特徴とす
る超伝導ワイヤの製造方法。 2 前記超伝導ワイヤの製造方法は、線引きされた前記
ワイヤの焼きなまし工程を含むことを特徴とする請求項
1に記載の超伝導ワイヤの製造方法。 3 前記超伝導ワイヤの製造方法は、線引きされた前記
ワイヤのコーティング工程を含むことを特徴とする請求
項1又は2に記載の超伝導ワイヤの製造方法。 4 前記プリフォームは、少なくとも一部が中空であり
、前記線引きされたワイヤは毛細管であることを特徴と
する請求項1又は2又は3に記載の超伝導ワイヤの製造
方法。 5 前記超伝導ワイヤの製造方法は、線引きされた前記
毛細管状の超伝導ワイヤの中に非超伝導材料を入れる工
程を含むことを特徴とする請求項4に記載の超伝導ワイ
ヤの製造方法。[Scope of Claims] 1. A method for producing a superconducting wire, which comprises heating a part of a superconductor preform to approximately the melting point temperature, and drawing the wire from the heated part. 2. The method of manufacturing a superconducting wire according to claim 1, wherein the method of manufacturing the superconducting wire includes a step of annealing the drawn wire. 3. The method of manufacturing a superconducting wire according to claim 1 or 2, wherein the method of manufacturing the superconducting wire includes a step of coating the drawn wire. 4. The method for manufacturing a superconducting wire according to claim 1, wherein the preform is at least partially hollow, and the drawn wire is a capillary tube. 5. The method of manufacturing a superconducting wire according to claim 4, wherein the method of manufacturing a superconducting wire includes the step of introducing a non-superconducting material into the drawn capillary-shaped superconducting wire.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3486787A | 1987-03-06 | 1987-03-06 | |
US034867 | 1987-04-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63259928A true JPS63259928A (en) | 1988-10-27 |
Family
ID=21879083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63084943A Pending JPS63259928A (en) | 1987-04-06 | 1988-04-06 | Manufacture of superconductive wire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63259928A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63254617A (en) * | 1987-06-19 | 1988-10-21 | Yamaha Corp | Manufacture of superconductive material |
JPS63259918A (en) * | 1987-04-15 | 1988-10-27 | Fujikura Ltd | Superconductive cable |
JPS6472905A (en) * | 1987-06-12 | 1989-03-17 | American Telephone & Telegraph | Production of superconductor and device and system comprising same |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63084943A patent/JPS63259928A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63259918A (en) * | 1987-04-15 | 1988-10-27 | Fujikura Ltd | Superconductive cable |
JPS6472905A (en) * | 1987-06-12 | 1989-03-17 | American Telephone & Telegraph | Production of superconductor and device and system comprising same |
JPS63254617A (en) * | 1987-06-19 | 1988-10-21 | Yamaha Corp | Manufacture of superconductive material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR970004554B1 (en) | Apparatus and systems comprising a superconductive body and method for producing such body | |
US4973574A (en) | Superconducting wire and method of manufacturing the same | |
JP2642128B2 (en) | Manufacturing method of insulated wire | |
EP0412442B1 (en) | Superconductive conductor | |
JPH0724164B2 (en) | Method for producing superconductor coated with ordinary metal | |
JPH01618A (en) | Method of manufacturing insulated wire | |
US5248656A (en) | Method of making superconductor wires, or capillaries | |
US20160170675A1 (en) | Superconducting Fiber and Efficient Cryogenic Cooling | |
JPS63259928A (en) | Manufacture of superconductive wire | |
JP2584990B2 (en) | Manufacturing method of pipe using superconducting ceramic material | |
WO1988008618A2 (en) | Ceramic superconducting devices and fabrication methods | |
KR20040036628A (en) | Superconducting cable conductor with REBCO-coated conductor elements | |
JPH06139848A (en) | Manufacture of oxide high-temperature superconducting wire rod | |
Homa et al. | On the verge of high temperature superconducting fibers | |
JP2585882B2 (en) | Superconducting ceramic wire drawing method | |
JP2584989B2 (en) | Pipe made of superconducting ceramic material | |
JPS63307150A (en) | Oxide cremics based superconductor and production thereof | |
JPS63271816A (en) | Superconductive wire | |
JPH04262308A (en) | Oxide superconductive wire rod | |
US5583094A (en) | "Method for preparing hollow oxide superconductors" | |
JPH052931A (en) | Superconductive ceramic device | |
JP2585881B2 (en) | Superconducting ceramic wire drawing method. | |
Galinski et al. | The dependence of Jc on bending strain in round multifilament Bi2Sr2CaC2Ox wires sheathed in Ag and Ag alloys | |
JP2648724B2 (en) | Manufacturing method of superconducting coil using superconducting ceramic wire drawing | |
Bigoni et al. | Stacked double-pancake coils using Bi-2223/Ag tapes |