超导线材和超导线圈制造技术

根据本公开的超导线圈设置有：基板，所述基板具有第一表面和第二表面；超导层，所述超导层具有第三表面和第四表面；稳定化层；以及保护层。所述第二表面与所述第一表面相反。所述第四表面与所述第三表面相反。所述超导层设置在所述基板上，使得所述第三表面面向所述第二表面。所述稳定化层设置在所述第一表面上和所述第四表面上。所述保护层设置在所述稳定化层上。所述稳定化层与所述保护层之间的粘合强度低于所述超导层的强度。根据本公开实施例的超导线材能够在不增加生产工艺的复杂性的情况下抑制超导性质由于绝缘体的热膨胀系数与所述超导线材的热膨胀系数之间的差异所导致的热应力而劣化。

Superconductor material and coil

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超导线材和超导线圈
本专利技术涉及一种超导线材和一种超导线圈。
技术介绍
通常，已知日本专利特开2008-244249(专利文献1)中描述的超导线材。专利文献1中描述的超导线材包括：基板；超导层，所述超导层设置在所述基板上；以及稳定化层，所述稳定化层覆盖所述基板和所述超导层。专利文献1中描述的超导线材被缠绕并用诸如环氧树脂这样的浸渍材料浸渍，从而获得超导线圈。在专利文献1中描述的超导线圈中，已知由于超导层由于浸渍材料的热膨胀系数与超导线材的热膨胀系数之间的差异所产生的热应力而破损，超导性质可能劣化。作为用于防止超导层的由于由热膨胀系数方面的差异所产生的热应力而导致的上述破损的构造，通常已知以下构造：日本专利特开2011-198469(专利文献2)中描述的绝缘覆盖氧化物超导线材的构造；日本专利特开2014-22693(专利文献3)中描述的复合带的构造；以及日本专利特开2016-134418(专利文献4)中描述的超导线材的构造。专利文献2中描述的绝缘涂覆氧化物超导线材包括：氧化物超导线材材料；绝缘材料层，所述绝缘材料层覆盖所述氧化物超导线材的整个表面；以及释放材料层，所述释放材料层设置在所述绝缘材料层上。专利文献2中描述的绝缘涂覆氧化物超导线材被缠绕并用热固性树脂浸渍，从而获得线圈。同样在专利文献2中描述的线圈中，在冷却期间引起由热固性树脂的热膨胀系数与绝缘涂覆氧化物超导线材的热膨胀系数之间的差异所导致的热应力。在专利文献2中描述的线圈中，热固性树脂和释放材料层在其之间的界面处易于彼此分离，由此热应力不太可能作用在超导层上，并且超导性质不太可能由于超导层的破损而劣化。专利文献3中描述的复合带包括超导带线材、绝缘带线材和释放层。释放层设置在超导带线材和绝缘带线材中的至少一个上。专利文献3中描述的复合带被缠绕并用环氧树脂浸渍，从而获得线圈。同样在专利文献3中描述的线圈中，在冷却期间引起热应力。在专利文献3中描述的线圈中，环氧树脂和释放层在其之间的界面处彼此分离，由此超导性质不太可能由于超导层被热应力破损而劣化。专利文献4中描述的超导线材包括金属基板、超导层和碳层。超导层设置在金属基板上。碳层设置在超导层和金属基板中的至少一个上。碳层的破损强度低于超导层的破损强度。专利文献4中描述的超导线材被缠绕并用环氧树脂合成物浸渍，从而获得线圈。同样在专利文献4中描述的线圈中，在冷却期间引起由环氧树脂合成物的热膨胀系数与超导线材的热膨胀系数之间的差异所导致的热应力。由于这种热应力，碳层易于断裂。因此，超导性质不太可能由于超导层被这种热应力破损而劣化。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2008-244249专利文献2：日本专利特开2011-198469专利文献3：日本专利特开2014-22693专利文献4：日本专利特开2016-134418
技术实现思路
根据本公开的一个实施例的超导线材包括：基板，所述基板具有第一表面和第二表面；超导层，所述超导层具有第三表面和第四表面；稳定化层；以及保护层。所述第二表面与所述第一表面相反。所述第四表面与所述第三表面相反。所述超导层设置在所述基板上，使得所述第三表面面向所述第二表面。所述稳定化层分别设置在所述第一表面和所述第四表面上。所述保护层分别设置在所述稳定化层上。所述稳定化层中的每一个与所述保护层中的每一个之间的粘合强度低于所述超导层的强度。根据本公开的超导线圈包括：根据本公开所述的超导线材；以及绝缘体。所述超导线材被缠绕成螺旋形状，并且所述超导线材的绕组之间设置有空间。所述空间被所述绝缘体填充。所述绝缘体的热膨胀系数大于所述超导层的热膨胀系数。附图说明图1是根据实施例的超导线材100在平行于其纵向方向的截面中的截面图。图2是根据实施例的超导线圈200在垂直于其线圈轴线的截面中的截面图。图3是图2的区域III的放大截面图。图4是用于制造根据实施例的超导线材100的方法的流程图。图5A是在结束制备步骤S1之后且在执行稳定化层形成步骤S21之前超导线材100在平行于纵向方向的截面中的截面图。图5B是在结束稳定化层形成步骤S21之后且在执行保护层形成步骤S22之前超导线材100在平行于纵向方向的截面中的截面图。图5C是在结束保护层形成步骤S22之后超导线材100在平行于纵向方向的截面中的截面图。图6是用于制造根据实施例的超导线圈200的方法的流程图。图7是根据比较例的超导线材110在平行于其纵向方向的截面中的截面图。图8是根据比较例的超导线圈210的局部截面图。图9是根据实施例的超导线圈200在冷却期间的局部截面图。具体实施方式[本公开要解决的问题]对于专利文献2中的绝缘涂覆超导线材和采用该绝缘涂覆超导线材的线圈，必需添加形成释放材料层的新步骤。同样对于专利文献3中的复合带和采用该复合带的线圈，必需添加形成释放层的新步骤。同样对于专利文献4中的超导线材和采用该超导线材的线圈，必需添加形成碳层的新步骤。因此，对于专利文献2至专利文献4中的各超导线材和采用这些超导线材的各线圈，制造工艺不利地变复杂了。已鉴于常规技术的上述问题做出了根据本公开的超导线材和超导线圈。更具体地，本公开是为了提供一种超导线材和一种超导线圈，在所述超导线材和所述超导线圈中的每一个中，能够在不使制造工艺变复杂的情况下抑制超导性质由于绝缘体的热膨胀系数与所述超导线材的热膨胀系数之间的差异所导致的热应力而劣化。[本公开的有利效果]根据本公开所述的超导线材和超导线圈，能够在不使制造工艺变复杂的情况下抑制超导性质由于绝缘体的热膨胀系数与所述超导线材的热膨胀系数之间的差异所导致的热应力而劣化。[实施例的描述]首先，列举并描述本公开的实施例。(1)根据本公开的一个实施例的超导线材包括：基板，所述基板具有第一表面和第二表面；超导层，所述超导层具有第三表面和第四表面；稳定化层；以及保护层。所述第二表面与所述第一表面相反。所述第四表面与所述第三表面相反。所述超导层设置在所述基板上，使得所述第三表面面向所述第二表面。所述稳定化层分别设置在所述第一表面和所述第四表面上。所述保护层分别设置在所述稳定化层上。所述稳定化层中的每一个与所述保护层中的每一个之间的粘合强度低于所述超导层的强度。在制造根据(1)所述的超导线材时，不需要形成碳层等的新步骤。因此，根据根据(1)所述的超导线材，制造工艺不复杂。此外，当形成超导线圈时，根据(1)所述的超导线材被成形为螺旋形状并且所述超导线材的绕组之间的空间被绝缘体填充。根据根据(1)所述的超导线材，在所述超导层由于由所述超导线材的热膨胀系数与所述绝缘材料的热膨胀系数之间的差异所导致的热应力而破损之前，所述稳定化层和所述保护层在其之间的界面处彼此分离。因此，根据根据(1)所述的超导线材，能够抑制超导性质劣化。(2)在根据(1)所述的超导线材中，设置在所述第一表面上的所述稳定化层的厚度可以小于设置在所述第四表面上的所述稳定化层的厚度。根据(2)所述的超导线材，由于在远离所述超导层的所述第一表面侧的所述稳定化层或所述保护层很可能首先分离，所以能够更安全地保护所述超导层。(3)在根据(2)所述的超导线材中，设置在所述第一表面上的所述稳定化层可以由单个层构成，并且设置在所述第四表面上的所述稳定化层可以由多个层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导线材，所述超导线材包括：基板，所述基板具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；超导层，所述超导层具有第三表面和与所述第三表面相反的第四表面，所述超导层设置在所述基板上，使得所述第三表面面向所述第二表面；稳定化层，所述稳定化层分别设置在所述第一表面和所述第四表面上；以及保护层，所述保护层分别设置在所述稳定化层上，其中所述稳定化层中的每一个与所述保护层中的每一个之间的粘合强度低于所述超导层的强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种超导线材，所述超导线材包括：基板，所述基板具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面；超导层，所述超导层具有第三表面和与所述第三表面相反的第四表面，所述超导层设置在所述基板上，使得所述第三表面面向所述第二表面；稳定化层，所述稳定化层分别设置在所述第一表面和所述第四表面上；以及保护层，所述保护层分别设置在所述稳定化层上，其中所述稳定化层中的每一个与所述保护层中的每一个之间的粘合强度低于所述超导层的强度。2.根据权利要求1所述的超导线材，其中，设置在所述第一表面上的所述稳定化层的厚度小于设置在所述第四表面上的所述稳定化层的厚度。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口高史，永石龙起，小西昌也，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP