[发明专利]超导体线材、超导体导体及超导体电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种超导线材、超导导体及超导电缆，特别是涉及一种 能避免在制造时由于不可回避地产生妨碍因素而导致性能降低的、交流 损失低的、加工而成的超导线材、超导导体及超导电缆。

背景技术

一般来说，作为高温超导电缆的线材，公知有Bi(铋)系银包套 (sheath)超导线材和RE系薄膜超导线材。Bi系银包套超导线材，在 施加外部磁场后，有临界电流密度急剧降低的问题。在特开平9-190727 号公报中，记载了在使用Bi系银包套超导线材的超导电缆中，通过在 圆柱状的模子(former)的外周将相同截面尺寸的多条带状的Bi系银包 套超导线材，以所有的层中的相邻的超导线材之间的圆周方向无间隙的 方式进行多层缠绕，从而减小对于超导线材的宽幅面在垂直方向上施加 的磁场成分，并减少临界电流的恶化和交流损失。

另一方面，由于RE系薄膜超导线材有很强的抗外部磁场能力，即 使在强磁场内也能维持高的电流密度，因而可期待其在超导电缆等的交 流电设备上的应用。另外，因为RE系薄膜超导线材中，Y超导线材是 在金属基板上蒸镀YBCO的薄膜而形成的，且该薄膜具有高的电流密 度，因此能期待在裸线级别下也比Bi系银包套超导线材在交流时产生 的损失(交流损失)更为降低。

由于RE系薄膜超导线材的超导材料的厚度非常薄，可知在带线材 的宽幅面上几乎不产生对于平行磁场成分的交流损失。因此，基于RE 系薄膜超导线材的理想的超导电缆，为无间隙地配置RE系薄膜超导线 材的构造，在这种情况下，自身磁场只有导体周向成分，能够急剧地降 低交流损失。最终，优选如图10所示为截面圆形(圆柱形)。但是， 在圆柱状的基材上形成中间层、超导层的超导裸线，用在特开2000- 106043号公报记载的线材的上侧与下侧的两方配置各层的靶(target) 的制造方法，即使形成了如图10所示的截面圆形的超导层，也很难使 其都朝向结晶轴方向。

如上所述，基于RE系超导线材的理想的电缆，为无间隙配置RE 系超导线材的构造，最终为圆柱(截面圆形)形状。判明为了接近这种 形状，可将具备有限宽度的超导线材更为细线化、且构成顶点数更多的 多角形。但是，基于该方法实际制作时产生的问题点。例如，在切开超 导线材时需要有设备、制造时的设备过大、很难固定设定制造时的间隙 (gap)长等。另一方面，虽然希望通过无间隙来减低交流损失，但因 为在超导电缆的制造中或配置时、以及出货时会弯曲，因此这时需要有 线材间隙，要控制线材之间的间隙长。

另外，在RE系薄膜超导线材的电流输送特性中，由于显著受到以 结晶界面中的弱结合或结晶缺陷为代表的电流妨碍因素的影响，因此可 知电流通路(pass)不均一、有浸透性电流。特别是，由于对电流的流 动方向在垂直方向上存在妨碍因素，因此有由于局部电压的生成而产生 交流损失的问题。

在这里，为了将超导特性提高一层，需要避免由于在现有的薄膜超 导线材的制造方法中所包含的不可回避的妨碍因素而引起的性能降低。

发明内容

本发明的课题，是提供一种能避免由于在制造时产生的不可回避的 妨碍因素而引起的性能降低、且交流损失低的、加工而成的超导线材、 超导导体及超导电缆。

本发明者，为了解决上述现有的问题点，反复专心研究。其结果， 可知在基板上，在至少依次形成超导薄膜、稳定性膜的超导线材上，沿 着其纵向，形成相互平行的多条切痕，若在切痕中，沿着圆柱形的外周 面，在宽度方向上形成能弯曲的超导线材的话，则自身磁场成为只沿着 外周面的方向成分，并能使交流损失急剧地降低。还可知，由以在制造 时产生的不可回避的弱结合或结晶缺陷为代表的妨碍因素而引起的性 能降低，能通过进行特定的切痕(即，残存部的长度、切开部的长度、 切痕的宽度方向的间隔等)来回避。即，可知通过使切痕的尺寸恰当， 电流在通过上述妨碍因素之前进行分流，在通过上述妨碍因素之后进行 合流，能避免由于妨碍因素而引起的性能降低。本发明是不是根据上述 研究成果的发明。