[發明專利]超導體線材、超導體導體及超導體電纜

有效

• 申請號: 200910001900.7
• 申請日: 2009-01-14
• 公開（公告）號: CN101494104A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 八木正史;向山晉一;鹽原融;和泉輝郎;雨宮尚之
• 申請（專利權）人: 古河電氣工業株式會社;財團法人國際超電導產業技術研究中心;國立大學法人橫濱國立大學
• 主分類號: H01B12/06
• 分類號: H01B12/06;H01B12/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

技術領域

本發明涉及一種超導線材、超導導體及超導電纜，特別是涉及一種 能避免在制造時由于不可回避地產生妨礙因素而導致性能降低的、交流 損失低的、加工而成的超導線材、超導導體及超導電纜。

背景技術

一般來說，作為高溫超導電纜的線材，公知有Bi(鉍)系銀包套 (sheath)超導線材和RE系薄膜超導線材。Bi系銀包套超導線材，在 施加外部磁場后，有臨界電流密度急劇降低的問題。在特開平9-190727 號公報中，記載了在使用Bi系銀包套超導線材的超導電纜中，通過在 圓柱狀的模子(former)的外周將相同截面尺寸的多條帶狀的Bi系銀包 套超導線材，以所有的層中的相鄰的超導線材之間的圓周方向無間隙的 方式進行多層纏繞，從而減小對于超導線材的寬幅面在垂直方向上施加 的磁場成分，并減少臨界電流的惡化和交流損失。

另一方面，由于RE系薄膜超導線材有很強的抗外部磁場能力，即 使在強磁場內也能維持高的電流密度，因而可期待其在超導電纜等的交 流電設備上的應用。另外，因為RE系薄膜超導線材中，Y超導線材是 在金屬基板上蒸鍍YBCO的薄膜而形成的，且該薄膜具有高的電流密 度，因此能期待在裸線級別下也比Bi系銀包套超導線材在交流時產生 的損失(交流損失)更為降低。

由于RE系薄膜超導線材的超導材料的厚度非常薄，可知在帶線材 的寬幅面上幾乎不產生對于平行磁場成分的交流損失。因此，基于RE 系薄膜超導線材的理想的超導電纜，為無間隙地配置RE系薄膜超導線 材的構造，在這種情況下，自身磁場只有導體周向成分，能夠急劇地降 低交流損失。最終，優選如圖10所示為截面圓形(圓柱形)。但是， 在圓柱狀的基材上形成中間層、超導層的超導裸線，用在特開2000- 106043號公報記載的線材的上側與下側的兩方配置各層的靶(target) 的制造方法，即使形成了如圖10所示的截面圓形的超導層，也很難使 其都朝向結晶軸方向。

如上所述，基于RE系超導線材的理想的電纜，為無間隙配置RE 系超導線材的構造，最終為圓柱(截面圓形)形狀。判明為了接近這種 形狀，可將具備有限寬度的超導線材更為細線化、且構成頂點數更多的 多角形。但是，基于該方法實際制作時產生的問題點。例如，在切開超 導線材時需要有設備、制造時的設備過大、很難固定設定制造時的間隙 (gap)長等。另一方面，雖然希望通過無間隙來減低交流損失，但因 為在超導電纜的制造中或配置時、以及出貨時會彎曲，因此這時需要有 線材間隙，要控制線材之間的間隙長。

另外，在RE系薄膜超導線材的電流輸送特性中，由于顯著受到以 結晶界面中的弱結合或結晶缺陷為代表的電流妨礙因素的影響，因此可 知電流通路(pass)不均一、有浸透性電流。特別是，由于對電流的流 動方向在垂直方向上存在妨礙因素，因此有由于局部電壓的生成而產生 交流損失的問題。

在這里，為了將超導特性提高一層，需要避免由于在現有的薄膜超 導線材的制造方法中所包含的不可回避的妨礙因素而引起的性能降低。

發明內容

本發明的課題，是提供一種能避免由于在制造時產生的不可回避的 妨礙因素而引起的性能降低、且交流損失低的、加工而成的超導線材、 超導導體及超導電纜。

本發明者，為了解決上述現有的問題點，反復專心研究。其結果， 可知在基板上，在至少依次形成超導薄膜、穩定性膜的超導線材上，沿 著其縱向，形成相互平行的多條切痕，若在切痕中，沿著圓柱形的外周 面，在寬度方向上形成能彎曲的超導線材的話，則自身磁場成為只沿著 外周面的方向成分，并能使交流損失急劇地降低。還可知，由以在制造 時產生的不可回避的弱結合或結晶缺陷為代表的妨礙因素而引起的性 能降低，能通過進行特定的切痕(即，殘存部的長度、切開部的長度、 切痕的寬度方向的間隔等)來回避。即，可知通過使切痕的尺寸恰當， 電流在通過上述妨礙因素之前進行分流，在通過上述妨礙因素之后進行 合流，能避免由于妨礙因素而引起的性能降低。本發明是不是根據上述 研究成果的發明。