[發明專利]超導線及超導線圈

有效

• 申請號: 201810575450.1
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN108766661B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 福岡航世;伊藤優樹;牧一誠
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: H01B12/06
• 分類號: H01B12/06;H01F6/06;C22C9/00
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 刁興利;王珍仙

本發明涉及超導線及超導線圈。本發明的超導線具備由超導體構成的裸線及與該裸線接觸配置的超導穩定化材料，其中，所述超導穩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、Sr、Ba及稀土類元素的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。

本申請是針對申請日為2015年12月22日、申請號為201580066340.7、發明名稱為“超導線及超導線圈”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本申請涉及一種具備由超導體構成的裸線及與該裸線接觸配置的超導穩定化材料的超導線、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2015-001510號的優先權，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。

該超導線具有使超導穩定化材料介于由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為正常導電狀態。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定化材料與超導體接觸，在超導狀態部分性地被打破的情況下，預先使在超導體中流動的電流暫時地迂回至超導穩定化材料上，在此期間冷卻超導體而恢復至超導狀態。

上述超導穩定化材料中，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，越會發揮作為超導穩定化材料優異的性能。

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，規定氧及Zr的含量，但控制氧及Zr的含量較難，存在穩定制造具有較高的剩余電阻率(RRR)的銅合金困難的問題。

發明內容

該發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，并具備剩余電阻率(RRR)足夠高的超導穩定化材料，且能夠穩定地使用的超導線及由該超導線構成的超導線圈。