超导电流引线制造技术

本发明专利技术的超导电流引线具备：带状的超导线材，其通过在金属基板上依次层叠中间层、超导层、稳定化层而成；金属电极，其接合于超导线材的两端部；以及强化部件，其以具有规定的电极间距的方式定位并收容引线主体，所述引线主体包含所述超导线材和所述金属电极。超导线材在金属电极间具有挠曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及使用了氧化物超导线材的超导电流引线，特别地，设及将超导线材及 金属电极容纳于强化部件中而构成的超导电流引线。
技术介绍
近年来，在超导电缆或超导磁体等利用了超导性的超导应用设备的领域中，正在 积极地进行面向实用化的研究和开发。一般来说，将超导应用设备设置于低溫部（低溫容 器），通过电流引线与设置于常溫部的外部设备（例如电源）连接。 由于在极低溫环境下进行超导应用设备的运转，因此低溫部的隔热性变得极其重 要。运是因为，若低溫部的隔热性较差，向低溫部的热侵入较大，则超导应用设备的冷却效 率降低而使得用于维持超导状态的冷却成本增加，在某些情况下会导致不能运转超导应用 设备。作为该向低溫部的热侵入的途径，可W考虑通过低溫容器传热的途径和通过电流引 线传热的途径。 作为用于防止通过低溫容器的热侵入的方法，已知有具有制冷剂槽和真空槽的双 重结构的低溫容器，该制冷剂槽容纳有液氮等制冷剂及超导应用设备，该真空槽设置于制 冷剂槽的外侧。根据该低溫容器，通过真空隔热来降低向低溫部的热侵入。 阳〇化]作为用于防止通过电流引线的热侵入的方法，提出了使用氧化物超导体的超导电 流引线。氧化物超导体在液氮溫度W下时电阻为零，且热传导率较小（铜的几十分之一）。 因此，在超导电流引线中，通电时不产生焦耳热，向低溫部的传热量也极小。因此通过超导 电流引线，降低了向低溫部的热侵入。 一般来说，超导电流引线具备带状的超导线材、配置于超导线材的一端部（高溫 侦。的第一金属电极、W及配置于超导线材的另一端部（低溫侧）的第二金属电极。例如 通过焊接来将超导线材与第一金属电极及第二金属电极接合。 对于由超导线材、第一金属电极、及第二金属电极构成的引线主体，在将其定位于 强化部件内的状态下对其进行容纳及支撑（例如专利文献1)。强化部件由低导热性的材料 (例如纤维增强塑料（GFRP:GlassFiberReinforcedPlastics)、不诱钢合金、儀基合金、 铁合金等）构成。运样，在将引线主体容纳于强化部件内的情况下，一般将超导线材保持为 直线状。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平07-297025号公报
技术实现思路
W11] 专利技术要解决的问题 但是，若在极低溫环境下使用上述的超导电流引线，则由于各个构成部件进行热 收缩而产生W下那样的不理想情况。 例如，在超导线材的热收缩率比强化部件的热收缩率大的情况下，由于超导线材 大幅收缩，因此可能对超导线材与金属电极之间的接合部（焊接部分）产生过大的负荷，并 使其损坏。而且，若接合部损坏则连接电阻变大，因此难W流过大电流。 另一方面，在超导线材的热收缩率比强化部件的热收缩率小的情况下，仅在超导 线材产生晓曲，乍一看可W认为，在超导线材与金属电极之间的接合部未产生过大的负荷。 但是，由于超导线材的热传导率与强化部件的热传导率不同，因此冷却的进行程度也不同。 即，热传导率较高的超导线材的冷却的进行较快，对于冷却初期的收缩量，超导线材比强化 部件大。从而，在超导线材与金属电极之间的接合部依然产生过大的负荷。特别地，一般的 氧化物超导线材由于具有由热传导率较高的Ag或化构成的稳定化层，因此运样的问题显 著。 本专利技术的目的在于，提供能够防止由于冷却时的热收缩而使超导线材与金属电极 之间的接合部损坏的、可靠性较高的超导电流引线。 解决问题的方案 本专利技术的超导电流引线的特征在于，包括： 带状的超导线材，其通过在金属基板上将中间层、超导层、稳定化层按顺序层叠而 成； 金属电极，其接合于所述超导线材的两端部；W及 强化部件，其W具有规定的电极间距的方式定位并收容引线主体，所述引线主体 包含所述超导线材和所述金属电极， 所述超导线材在所述金属电极间具有晓曲。 阳0巧专利技术效果 根据本专利技术，利用形成于超导线材的晓曲将在冷却时产生于超导线材的热收缩吸 收，因此不会在超导线材与金属电极之间的接合部产生过大的负荷，确保较高的可靠性。【附图说明】 图1是表示使用了本专利技术一实施方式的超导电流引线的超导磁铁装置的图。 图2是实施方式的超导引线的外观图。 图3是表示超导线材的一般结构的图。 图4是从Z方向前端侧观察超导电流引线的俯视图。 阳02引图5是图6中的VI-VI向视剖面图。 图6是从Y方向基端侧观察超导电流引线的主视图。 图7是图4中的IV-IV向视剖面图。 图8中，图8A是表示超导线材的露出长度（容纳于强化部件之前的状态）的图， 图8B是表示形成于超导线材的晓曲（容纳于强化部件之后的状态）的图。 阳〇3引符号说明 1超导磁铁装置 10超导电流引线 11超导线材 111金属基板 112中间层 113超导层 114稳定化层 |；0040] 12第一电极（金属电极） 13第二电极（金属电极） 14强化部件 15正常传导电流引线 20超导线圈 30 电源 40低溫容器【具体实施方式】 下面，基于附图对本专利技术的实施方式详细地进行说明。 W48] 图1是表示使用了本专利技术一实施方式的超导电流引线10的超导磁铁装置1的图。 图2是超导引线10的外观图。图3是表示超导线材11的一般结构的图。图4是从Z方向 前端侧观察超导电流引线的俯视图。图5是图6中的VI-VI向视剖面图。图6是从Y方向 基端侧观察超导电流引线的主视图。图7是图4中的IV-IV向视剖面图。 W例如图1所示，超导磁铁装置1具备超导电流引线10、正常传导电流引线15、超导线 圈20、电源30W及低溫容器40等。 低溫容器40具有由内侧的容器41和外侧的真空槽42构成的双重结构。容器41 与冷冻机（图示略）连接，例如利用液氮使内部保持极低溫（例如77K)。真空槽42与真空 累（图示略）连接，使内部保持真空状态。 超导线圈20是将超导线材缠绕而成的线圈。超导线圈20配置于作为低溫部的容 器41内。超导线圈20具有用于与超导电流引线10连接的线圈电极21。 电源30配置于作为常溫部的低溫容器40之外。电源30通过正常传导电流引线 15及超导电流引线10向超导线圈20供给电流。正常传导电流引线15例如是铜线。 超导电流引线10具有超导线材11、第一电极12、第二电极13W及强化部件14。 超导电流引线10配置于容器41内。超导线材11的作为高溫侧的一端部与第一电极12连 接，作为低溫侧的另一端与第二电极13连接。 在本实施方式中，说明了使用一条超导线材11的超导电流引线10,但是本专利技术也 能够如后述的实施例2那样，适用于具有多条超导线材11的超导电流引线。 如图3所示，超导线材11是具有超导层113的带状线材。超导线材11具有例如 在带状的金属基板111上按顺序形成了中间层112、超导层113、稳定化层114而得到的层 叠构造。 金属基板111是WNi合金（例如哈氏合金（注册商标））、W-Mo类、Fe-化类（例 如奥氏体不诱钢）、或化-Ni类的材料为代表的低磁性的无取向金属基板。 中间层112例如具有用于防止来自金属基板111的元素的扩散到达超导层113的 第一中间层（扩散防止层）、和用于使超导层113的结晶在一定的方向上取向的第二中间层 (取向层）等多个中间层。第一中间层例如由氧化锋嫁层（GZO)或锭稳定化氧化错层（YSZ) 构成。对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超导电流引线，其特征在于，包括：带状的超导线材，其通过在金属基板上依次层叠中间层、超导层、稳定化层而成；金属电极，其接合于所述超导线材的两端部；以及强化部件，其以具有规定的电极间距的方式定位并收容引线主体，所述引线主体包含所述超导线材和所述金属电极，所述超导线材在所述金属电极间具有挠曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥亨，引地康雄，箕轮昌启，
申请(专利权)人：昭和电线电缆系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP