[發(fā)明專利]超導穩(wěn)定化材料、超導線及超導線圈

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580066342.6
• 申請日: 2015-12-24
• 公開（公告）號: CN107002180B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 福岡航世;伊藤優(yōu)樹;牧一誠
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: C22C9/00
• 分類號: C22C9/00;B22D11/00;B22D11/12;H01B12/02;H01F6/06
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 樸圣潔;王珍仙

本發(fā)明的超導穩(wěn)定化材料用于超導線，所述超導穩(wěn)定化材料由如下銅材料構成，所述銅材料以合計3質量ppm以上且400質量ppm以下的范圍內含有選自Ca、La及Ce中的1種或2種以上的添加元素，剩余部分設為Cu及不可避免雜質，且除作為氣體成分的O、H、C、N、S外的所述不可避免雜質的濃度的總計設為5質量ppm以上且100質量ppm以下。

技術領域

本發(fā)明涉及一種具備用于超導線的超導穩(wěn)定化材料、具備該超導穩(wěn)定化材料的超導線、及由該超導線構成的超導線圈。

本申請主張基于2015年1月7日于日本申請的專利申請2015-001509號的優(yōu)先權，并將其內容援用于此。

背景技術

上述超導線在例如MRI、NMR、粒子加速器、磁懸浮列車、以及在電力儲存裝置等領域中使用。

該超導線具有超導穩(wěn)定化材料介于由Nb-Ti合金、Nb₃Sn等超導體構成的多個裸線之間并進行捆束的多芯結構。并且，還提供有層疊超導體與超導穩(wěn)定化材料的帶狀的超導線。

在此，在上述超導線中，在超導體的一部分中超導狀態(tài)被打破的情況下，會導致電阻部分性地較大上升而超導體的溫度上升，有可能使整個超導體成為臨界溫度以上而變?yōu)檎鲗顟B(tài)。因此，可以設為如下結構：在超導線中，配置成使銅等的電阻較低的超導穩(wěn)定化材料與超導體接觸，在超導狀態(tài)部分性地被打破的情況下，使在超導體中流動的電流暫時地迂回至超導穩(wěn)定化材料上，在此期間冷卻超導體而恢復至超導狀態(tài)。

上述超導穩(wěn)定化材料中，為了使電流有效地迂回，要求超低溫下的電阻足夠低。作為表示超低溫下的電阻的指標，廣泛使用剩余電阻率(RRR)。該剩余電阻率(RRR)為常溫(293K)下的電阻ρ_293K與液氦溫度(4.2K)下的電阻ρ_4.2K之比ρ_293K/ρ_4.2K，該剩余電阻率(RRR)越高，越會發(fā)揮作為超導穩(wěn)定化材料優(yōu)異的性能。

因此，例如，在專利文獻1、2中，提出有具有較高的剩余電阻率(RRR)的Cu材料。

在專利文獻1中，提出有規(guī)定特定的元素(Fe、P、Al、As、Sn及S)的含量的雜質濃度非常低的高純度銅。

并且，在專利文獻2中，提出有在氧濃度較低的高純度銅中微量添加Zr的Cu合金。

專利文獻1：日本特開2011-236484號公報

專利文獻2：日本特開平05-025565號公報

已知在將雜質元素降低至極限的超高純度銅中，剩余電阻率(RRR)會變得足夠高。但是，為了使銅高純度化，會使制造工藝變得非常復雜，存在導致制造成本大幅地上升的問題。

在此，在專利文獻1中，將特定的元素(Fe、P、Al、As、Sn及S)的含量限定為小于0.1ppm，但將這些元素降低至0.1ppm并不容易，還是存在制造工藝變得復雜的問題。

并且，在專利文獻2中，規(guī)定氧及Zr的含量，但控制氧及Zr的含量較難，存在穩(wěn)定制造具有較高的剩余電阻率(RRR)的銅合金困難的問題。

發(fā)明內容

該發(fā)明是鑒于前述的情況而完成的，其目的在于，提供一種制造工藝比較簡單且能夠廉價制造，剩余電阻率(RRR)足夠高的超導穩(wěn)定化材料、具備該超導穩(wěn)定化材料的超導線、及由該超導線構成的超導線圈。

為了解決該課題，本發(fā)明人等進行深入研究的結果，得到了如下見解：確認到在不可避免雜質之中，S、Se、Te尤其對剩余電阻率(RRR)帶來不良影響，在純銅中微量添加Ca、La及Ce而以化合物的形式固定S、Se、Te，由此能夠制造具有較高的剩余電阻率(RRR)的超導穩(wěn)定化材料。