[发明专利]超导导体以及超导导体的用途

说明书

本发明涉及超导导体(100)、超导导体(100)的方法以及超导导体(100)的用途。超导导体(100)包括各自具有第一宽度的多个第一传导带(1)和各自具有第二宽度的多个第二传导带(2)，其中，第一宽度不同于所述第二宽度，多个第一传导带(1)和/或多个第二传导带(2)包括至少一个超导带，多个第一传导带(1)和多个第二传导带(2)布置成具有十字形截面的带堆(30)，以及，在不同情况下，带堆(30)中的两个连续的传导带彼此焊接使得由带堆(30)形成超导主体(40)。

本发明涉及超导导体以及超导导体的用途。

超导体是在低于特定温度时电阻完全消失的材料。因此，在足够低的温度下操作时，超导体不具有任何电直流损失。由这种超导材料制成的用于传输电的导体或线圈最终不会表现出任何直流损失。因此，能够通过这种导体非常有效地传输电。特别是，利用超导磁体，能够非常有效地产生强磁场。低温超导体和高温超导体根据相位从超导状态转变到正常导电状态时的温度值来区分。对于低温超导体，其通常低于30K；而对于高温超导体，在某种程度上明显更高，例如高于氮的沸点(T＝-196℃)。因此，也对高温超导体(HTS)的其他应用进行了讨论，因为相比于低温超导体而言，有关冷却的工作量明显减少。其中包括能量传输装置、旋转机械或磁体，其中，旋转机械诸如发电机、引擎等，磁体诸如NMR或粒子加速器。

对于场和温度范围以及电流密度而言，由稀土钡氧化铜(Rare Earth BariumCopper Oxide，简称REBCO)制造的高温超导体是目前在市面上能够获得的最受关注的HTS材料。然而，其被制造为将超导体以大约1μm的厚度沉积在其上的薄带或条带状，由此生产出通常具有100μm的厚度以及毫米范围内的宽度的带。传统的用于生产高安培容量的电缆的捻股方法无法用于这些扁平的带，使得对于从超导体流出的较高的电流而言，需要分别用于生产导电体或电缆的新的方法。

在通过超导体传输高电功率时，导体必须适当地被冷却。就这一点而言，期望冷却至尽可能小的体积，即，在线束或电缆中分别实现高电流密度。在大型磁体中产生强磁场时，也期望大功率密度。同时，需要电缆具有高机械稳定性，例如，对于在尽量低的热输入、热循环或电磁力情况下进行机械支承是如此。

为此，本发明的课题在于提供紧凑型且机械稳定并针对高电流密度进行设计的超导导体。此外，本发明的课题之一是指出超导导体的用途。

该课题通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

上述课题的解决方案的第一独立方面涉及一种超导导体，其包括：

-各自具有第一宽度的多个第一传导带或条带；

-各自具有第二宽度的多个第二传导带或条带；

其中，第一宽度不同于第二宽度，

其中，多个第一传导带和/或多个第二传导带包括至少一个超导带，

其中，多个第一传导带和多个第二传导带布置或堆叠成具有十字形截面的带堆，以及

其中，在不同情况下，带堆中的连续布置的两个传导带彼此焊接，使得由带堆形成超导主体。

传导带或导电带通常分别指具有例如约100μm的厚度以及例如约2mm至12mm的宽度的扁平导电带。根据应用，传导带的长度例如可以是1m至1km或者更大。传导带具体地可以是金属带，例如铜带。换句话说，传导带可以部分或完全由诸如铜的金属制成。然而，传导带也可以是超导体。换句话说，传导带可以是超导带。

超导带是包括衬底的带，在该衬底上，超导体(具体为诸如REBCO的高温超导体)被沉积为薄层(例如，约1μm的厚度)。衬底例如可具有约100μm的厚度。因此，超导带也具有约100μm的厚度，并且例如可具有约2mm至12mm的宽度。根据应用，超导带的长度例如可以是1m至1km或者更大。当然，其他值也是可以的。第一超导带和第二超导带优选地为高温超导带。