氧化物超導(dǎo)電線材和氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的氧化物超導(dǎo)電線材具備：通過在金屬制的帶狀的基材的表面?zhèn)仍O(shè)置中間層，在上述中間層上設(shè)置氧化物超導(dǎo)電層，在上述氧化物超導(dǎo)電層上設(shè)置保護層而形成的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體以及由金屬帶和低熔點金屬層形成的被覆部；上述金屬帶的寬度比上述氧化物超導(dǎo)電層疊體寬且覆蓋上述氧化物超導(dǎo)電層疊體的上述保護層側(cè)、兩側(cè)面?zhèn)群蛯挾确较虻幕谋趁鎮(zhèn)鹊膬啥瞬浚鲜鼋饘賻У膶挾确较騼啥瞬勘簧鲜龌谋趁鎮(zhèn)鹊膬啥瞬扛采w，通過將上述低熔點金屬層填充于上述氧化物超導(dǎo)電層疊體和設(shè)置于其周圍的上述金屬帶之間，將上述金屬帶與上述氧化物超導(dǎo)電層疊體接合，所填充的上述低熔點金屬層的一部分形成于上述金屬帶的寬度方向的兩端部之間。
【專利說明】氧化物超導(dǎo)電線材和氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氧化物超導(dǎo)電線材和氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法。
[0002]本申請基于2011年11月21日在日本提出的日本特愿2011-253796號、以及2012年4月5日在日本提出的日本特愿2012-086409號主張優(yōu)先權(quán)，這里援用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]RE-123系氧化物超導(dǎo)電體(REBa2Cu307_x:RE是包含Y的稀土類元素)在液體氮溫度下示出超導(dǎo)電性。RE-123系氧化物超導(dǎo)電體的電流損耗低，因此將其加工為超導(dǎo)電線材而制造供電用的超導(dǎo)電導(dǎo)體或超導(dǎo)電線圈。作為將該氧化物超導(dǎo)電體加工為線材的方法，有在金屬帶的基材上介由中間層形成氧化物超導(dǎo)電層，在該氧化物超導(dǎo)電層上形成穩(wěn)定化層的方法。
[0004]以往一般的氧化物超導(dǎo)電線材是采用在氧化物超導(dǎo)電層上形成薄的銀的穩(wěn)定化層，在其上將設(shè)置由銅等優(yōu)導(dǎo)電性金屬材料形成的厚的穩(wěn)定化層的層疊2層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定化層的結(jié)構(gòu)。上述銀的穩(wěn)定化層是為了在對氧化物超導(dǎo)電層進行氧熱處理時調(diào)節(jié)氧量的變動的目的而設(shè)置的，銅的穩(wěn)定化層是將氧化物超導(dǎo)電層從超導(dǎo)電狀態(tài)遷移至常導(dǎo)電狀態(tài)時，作為使該氧化物超導(dǎo)電層的電流換流的旁路發(fā)揮功能。
[0005]此外，特定組成的RE-123系氧化物超導(dǎo)電體容易因水分而劣化，將超導(dǎo)電線材保管于水分多的環(huán)境時，或以超導(dǎo)電線材上附著水分的狀態(tài)放置時，水分浸入氧化物超導(dǎo)電層，則有可能成為超導(dǎo)電特性下降的因素。因此，為了確保超導(dǎo)電線材的長期的可靠性，需要采用將超導(dǎo)電層的全周用某種層進行保護的結(jié)構(gòu)。
[0006]作為以往的保護超導(dǎo)電層的全體的結(jié)構(gòu)，已知如以下的專利文獻I所記載的高溫超導(dǎo)電體電線那樣將層疊結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電嵌入件進行2層層疊，將它們以焊料等導(dǎo)電性非多孔質(zhì)填充劑覆蓋的結(jié)構(gòu)。此外，該高溫超導(dǎo)電體電線是以金屬制的穩(wěn)定帶纏繞上述層疊體的兩側(cè)或4周，在穩(wěn)定帶的內(nèi)側(cè)填充導(dǎo)電性非多孔質(zhì)填充劑而構(gòu)成。
[0007]此外已知專利文獻2所記載的將帶狀的氧化物超導(dǎo)電導(dǎo)體制成加強結(jié)構(gòu)的加強高溫超導(dǎo)電線那樣的具有在金屬基板上層疊了中間層和氧化物超導(dǎo)電層的帶狀的高溫超導(dǎo)電線，將兩端以彎曲的C型形狀的加強帶線覆蓋高溫超導(dǎo)電線，將高溫超導(dǎo)電線的至少一部分與加強帶線進行焊接的結(jié)構(gòu)。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特表2009-503794號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2011-003494號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]具備上述RE-123系氧化物超導(dǎo)電層的超導(dǎo)電線材是在金屬帶的基材上介由中間層層疊氧化物超導(dǎo)電層，在其上層疊薄的銀的穩(wěn)定化層。但是，為了可以調(diào)節(jié)氧熱處理時的氧量變動，該銀的穩(wěn)定化層很薄地形成，因此有時存在針孔。此外，銀的穩(wěn)定化層是利用濺射法等成膜法而形成，因此制造長的超導(dǎo)電線材時，容易產(chǎn)生剝離或缺陷等問題。而且，雖然將氧化物超導(dǎo)電層的表面以銀的穩(wěn)定化層覆蓋，但并不意味著將氧化物超導(dǎo)電層的側(cè)面?zhèn)缺荒撤N層所覆蓋。因此，需要對從側(cè)面?zhèn)惹秩胨植扇Σ摺?br> [0013]因此，上述專利文獻所示那樣的以金屬的穩(wěn)定帶纏繞層疊結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)電嵌入件的結(jié)構(gòu)，或以C字形狀的加強帶纏繞高溫超導(dǎo)電線材的結(jié)構(gòu)較為理想。然而，在將帶狀的氧化物超導(dǎo)電體以金屬帶等纏繞并以焊料固定的結(jié)構(gòu)中，銅帶與氧化物超導(dǎo)電體的界面的焊料密合性成為問題，若在長的超導(dǎo)電線材的全長上稍稍產(chǎn)生間隙，則有可能從該間隙部分浸入水分。
[0014]圖8是假設(shè)將該種氧化物超導(dǎo)電體以銅帶纏繞的結(jié)構(gòu)時的結(jié)構(gòu)的一個例子。在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，在金屬制的帶狀的基材100的一面?zhèn)冉橛芍虚g層101，將氧化物超導(dǎo)電層102與銀的穩(wěn)定化層103層疊而構(gòu)成帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體104。進而，通過將該氧化物超導(dǎo)電層疊體104的周圍以銅帶105纏繞而形成被覆結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電導(dǎo)體106。該例的氧化物超導(dǎo)電導(dǎo)體106例如是在銅帶105的端緣部形成焊料層107，在基材100的背面?zhèn)?，將端緣部重疊的銅帶105相互焊接，從而使得銅帶105的端緣一體化。
[0015]另一方面，在圖8所示的結(jié)構(gòu)的用銅帶105將氧化物超導(dǎo)電層疊體104纏繞的結(jié)構(gòu)中，對銅帶105的重疊部分進行焊接時，在帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體104的全長上稍稍產(chǎn)生焊料接合的不良部分，則有可能允許了水分的浸入，無法完全地阻止水分的浸入。
[0016]此外，圖8所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電導(dǎo)體106在銅帶105的一個端部與另一個端部重疊的部分上厚度大幅度地變化。因此，若構(gòu)成超導(dǎo)電線圈等時在卷繞體上卷繞超導(dǎo)電導(dǎo)體106，則雖然I層卷繞時不會產(chǎn)生問題，但多層卷繞時存在銅帶105的重疊部分容易產(chǎn)生卷繞紊亂的問題。
[0017]本發(fā)明是鑒于如上的以往的背景而完成的，其目的在于提供一種形成可以阻止水分的浸入的結(jié)構(gòu)而使得內(nèi)部的氧化物超導(dǎo)電層不會劣化的氧化物超導(dǎo)電線材。此外，還以提供一種為了作為超導(dǎo)電線圈等使用而將氧化物超導(dǎo)電線材卷繞成線圈時，不產(chǎn)生卷繞紊亂的氧化物超導(dǎo)電線材為目的。
[0018]為了解決上述課題，本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材具備帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體和被覆部，該帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體具備具有基材表面和基材背面的金屬制的帶狀的基材、設(shè)置于上述基材表面的中間層、在上述中間層上設(shè)置的氧化物超導(dǎo)電層以及具有保護表面且設(shè)置于上述氧化物超導(dǎo)電層上的保護層，該被覆部由具有帶端部的金屬帶和低熔點金屬層形成，并且，上述金屬帶的寬度比上述氧化物超導(dǎo)電層疊體寬且覆蓋上述保護表面、上述氧化物超導(dǎo)電層疊體的兩側(cè)面和上述背面的寬度方向的兩端部，上述金屬帶的寬度方向的兩端部被所述背面的兩端部覆蓋而設(shè)置，上述低熔點金屬層填充于上述氧化物超導(dǎo)電層疊體與設(shè)置于其周圍的上述金屬帶之間而將上述金屬帶與上述氧化物超導(dǎo)電層疊體接合，所填充的上述低熔點金屬層的一部分延伸至形成于上述金屬帶的寬度方向的兩端部之間的凹部。
[0019]使用本發(fā)明的第I方式的氧化物超導(dǎo)電線材時，是填充于氧化物超導(dǎo)電層疊體與其周圍的金屬帶之間的低熔點金屬層覆蓋氧化物超導(dǎo)電層疊體的周圍的結(jié)構(gòu)，因此對于位于金屬帶的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層，可以防止來自外部的水分的浸入。而且，使用本發(fā)明的第I方式的氧化物超導(dǎo)電線材時，以從被基材背面端部覆蓋的金屬帶的端部延伸至外部的低熔點金屬的被覆部覆蓋金屬帶的兩端部與基材背面間的間隙部分，因此可以防止從金屬帶的端部側(cè)向金屬帶的內(nèi)側(cè)浸入水分。
[0020]由從金屬帶的端部延伸至外部的低熔點金屬形成的被覆部僅在金屬帶的兩端部間的凹部內(nèi)伸出，因此與金屬帶的厚度相比，厚度并未增大。因此，將在基材背面?zhèn)染邆涞腿埸c金屬的被覆部的氧化物超導(dǎo)電線材進行線圈卷繞時，不會產(chǎn)生大的段差，不易產(chǎn)生線圈卷繞加工時的卷繞紊亂。
[0021]在本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材中，上述凹部可以利用以沒有從構(gòu)成上述凹部的上述金屬帶的兩端部表面位置向外方鼓起的上述低熔點金屬層形成的埋入層進行覆蓋而形成。
[0022]若將覆蓋基材背面端部的金屬帶的兩端部間的凹部以低熔點金屬的埋入層填充，則低熔點金屬會可靠地覆蓋金屬帶的兩端部與基材背面的間隙部分。因此，可以防止從金屬帶的端部側(cè)向金屬帶的內(nèi)側(cè)浸入水分。而且，低熔點金屬的埋入層沒有從構(gòu)成凹部的金屬帶兩端部表面位置向外部鼓起。因此，將以低熔點金屬的埋入層填埋金屬帶兩端部間的凹部的部分的氧化物超導(dǎo)電線材進行線圈卷繞時，不會產(chǎn)生大的段差，不易產(chǎn)生線圈卷繞加工時的卷繞紊亂。
[0023]在本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材中，可以將上述金屬帶的外周面全體用上述低熔點金屬層覆蓋。
[0024]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，以低熔點金屬的埋入層填充覆蓋基材背面端部的金屬帶的兩端部間的間隙部分，在其上形成低熔點金屬層。因此，成為在金屬帶的兩端部間的間隙部分上不產(chǎn)生大的段差地設(shè)置有低熔點金屬層的結(jié)構(gòu)。因此，將氧化物超導(dǎo)電線材進行線圈卷繞時，不產(chǎn)生大的段差，不易產(chǎn)生線圈卷繞加工時的卷繞紊亂。
[0025]在本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材中，覆蓋上述基材背面端部側(cè)的上述金屬帶的兩端部的各自的被覆寬度可以為0.75mm以上。
[0026]覆蓋基材的金屬帶中，通過將覆蓋基材背面端部側(cè)的結(jié)構(gòu)的被覆寬度設(shè)為0.75mm以上，可以防止水分的浸入且能制成可靠性高的結(jié)構(gòu)。
[0027]在本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材中，上述凹部的寬度優(yōu)選為2.0mm以下。凹部的寬度為上述范圍時，構(gòu)成埋入層的低熔點金屬因表面張力充分地向凹部的內(nèi)側(cè)擴展，可以實現(xiàn)可靠性高的埋入結(jié)構(gòu)。
[0028]在本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材中，上述金屬帶可以為厚度
15μ m以上的銅帶。
[0029]若是厚度15 μ m以上的銅帶，則在氧化物超導(dǎo)電層從超導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)換至常導(dǎo)電狀態(tài)時成為電流的旁路，因此優(yōu)選。
[0030]在本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材中，上述埋入層包含填充于上述氧化物超導(dǎo)電層疊體與上述金屬帶之間的上述低熔點金屬層的一部分，還可以包含從外部追加的低熔點金屬。
[0031]僅以填充于氧化物超導(dǎo)電層疊體與其周圍的金屬帶之間的低熔點金屬層的一部分形成埋入層時，有時低熔點金屬的量變不足，因此可以通過追加從外部追加低熔點金屬來構(gòu)成埋入層。此時，即使有凹部的間隔大而低熔點金屬的量不足的可能性，也可以將充分的量的低熔點金屬填充于凹部而形成埋入層。
[0032]本發(fā)明的第2方式所涉及的超導(dǎo)電線圈中，具備本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材。
[0033]本發(fā)明的第3方式所涉及的超導(dǎo)電纜中，具備本發(fā)明的第I方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材。
[0034]本發(fā)明的第4方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法是準(zhǔn)備通過在金屬制的帶狀的基材的表面?zhèn)仍O(shè)置中間層，在上述中間層上設(shè)置氧化物超導(dǎo)電層，在上述氧化物超導(dǎo)電層上設(shè)置保護層而形成的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體，以及，寬度比上述氧化物超導(dǎo)電層疊體寬且在周面形成有低熔點金屬鍍層的金屬帶，以用上述金屬帶覆蓋上述氧化物超導(dǎo)電層疊體的上述保護層側(cè)、兩側(cè)面?zhèn)群蛯挾确较虻幕谋趁鎮(zhèn)鹊膬啥瞬康姆绞綄⑸鲜鼋饘賻Ц采w于氧化物超導(dǎo)電層疊體，加熱至上述低熔點金屬鍍層成為熔融狀態(tài)的溫度，以輥加壓而在上述氧化物超導(dǎo)電層疊體與上述金屬帶之間埋入低熔點金屬層，使上述低熔點金屬層的一部分從覆蓋上述基材背面端部的上述金屬帶的端部延伸至外部而形成被覆部。
[0035]通過使用上述方法，可以制作以低熔點金屬層覆蓋氧化物超導(dǎo)電層疊體的周圍并在其外側(cè)配置金屬帶的結(jié)構(gòu)，因此可以防止對位于金屬帶的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層從外部浸入水分。此外，以從覆蓋在基材背面端部的金屬帶的端部與基材背面之間向外部伸出的低熔點金屬制的被覆部覆蓋金屬帶的端部，因此可以防止從金屬帶的兩端部與基材背面之間向金屬帶內(nèi)側(cè)浸入水分。
[0036]由從金屬帶的端部向外部伸出的低熔點金屬形成的被覆部僅突出至金屬帶的兩端部間的間隙部分，并不會因該部分的影響而與金屬帶的厚度相比厚度增大。因此，將在基材背面?zhèn)染邆涞腿埸c金屬的被覆部的氧化物超導(dǎo)電線材進行線圈卷繞時，不會產(chǎn)生大的段差，不易產(chǎn)生線圈卷繞加工時的卷繞紊亂。
[0037]在本發(fā)明的第4方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法中，可以將形成于覆蓋所述基材背面端部側(cè)的上述金屬帶的兩端部間的凹部，用不從該凹部開口的位置向外方鼓起的低熔點金屬的埋入層覆蓋。
[0038]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，以低熔點金屬的埋入層填充覆蓋基材背面端部的金屬帶的兩端部間的凹部，因此成為沒有產(chǎn)生在金屬帶的兩端部間的凹部上突出的部分地設(shè)置有低熔點金屬的埋入層的結(jié)構(gòu)。因此，將氧化物超導(dǎo)電線材進行線圈卷繞時，不產(chǎn)生大的段差，不易產(chǎn)生線圈卷繞加工時的卷繞紊亂。
[0039]根據(jù)上述本發(fā)明的方式所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材，具有將填充于氧化物超導(dǎo)電層疊體與其周圍的金屬帶之間的低熔點金屬層覆蓋氧化物超導(dǎo)電層疊體的周圍的結(jié)構(gòu)，因此可以提供可防止從外部向位于金屬帶的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層滲入水分的氧化物超導(dǎo)電線材。
[0040]由于將覆蓋在基材背面端部的金屬帶的端部以及由金屬帶的兩端部和基材背面形成的凹部的部分，用露出至外部的低熔點金屬的被覆部覆蓋，因此可以防止從金屬帶的端部側(cè)向金屬帶的內(nèi)側(cè)的水分的浸入。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1是表示本發(fā)明所涉及的第I實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的以一部分為橫斷面的立體圖。
[0042]圖2是表示設(shè)置于圖1所示的氧化物超導(dǎo)電線材的氧化物超導(dǎo)電層疊體的一個例子的局部斷面立體圖。
[0043]圖3A是表示圖1所示的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，表示銅帶沿著氧化物超導(dǎo)電層疊體的狀態(tài)的斷面圖。
[0044]圖3B是表示圖1所示的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，表示沿氧化物超導(dǎo)電層疊體的銅帶的彎曲狀態(tài)的一個例子的斷面圖。
[0045]圖3C是表示圖1所示的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，表示在氧化物超導(dǎo)電層疊體上將銅帶進行焊接的狀態(tài)的斷面圖。
[0046]圖4是表示本發(fā)明所涉及的第2實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的橫斷面圖。
[0047]圖5是表示本發(fā)明所涉及的第3實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的橫斷面圖。
[0048]圖6是表示本發(fā)明所涉及的第4實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的以一部分為橫斷面的立體圖。
[0049]圖7A是表示圖6所示的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，表示銅帶沿著氧化物超導(dǎo)電層疊體的狀態(tài)的斷面圖。
[0050]圖7B是表示圖6所示的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，表示沿著氧化物超導(dǎo)電層疊體的銅帶的彎曲狀態(tài)的一個例子的斷面圖。
[0051]圖7C是表示圖6所示的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，表示在氧化物超導(dǎo)電層疊體將銅帶進行焊接的狀態(tài)的斷面圖。
[0052]圖8是表示以往的氧化物超導(dǎo)電線材的一個例子的橫斷面圖。
[0053]圖9表示具備本發(fā)明所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材的超導(dǎo)電線圈。
[0054]圖10表示具備本發(fā)明所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材的超導(dǎo)電纜。
【具體實施方式】
[0055]以下，基于附圖對本發(fā)明所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材的實施方式進行說明。
[0056]圖1是本發(fā)明所涉及的第I實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的以一部分為斷面的立體圖，該實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材A中，設(shè)置于內(nèi)部的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體I被由銅等導(dǎo)電性材料形成的金屬帶2覆蓋。
[0057]如圖2所示，該例的氧化物超導(dǎo)電層疊體I是在帶狀的基材3的一面?zhèn)?在圖1中為下表面?zhèn)?依次層疊中間層4、氧化物超導(dǎo)電層5和保護層6而形成。
[0058]上述基材3為了制成具有可撓性的超導(dǎo)電線材而優(yōu)選為帶狀，優(yōu)選以耐熱性的金屬形成。在各種耐熱性金屬中，優(yōu)選以鎳合金形成。其中，若是市售品，則優(yōu)選為HASTELL0Y(美國HAYNES公司制，商品名)?；?的厚度通常為10?500 μ m。此外，作為基材3，也可以應(yīng)用對鎳合金導(dǎo)入集合組織的取向N1-W合金帶基材等。
[0059]中間層4作為一個例子可以應(yīng)用由以下說明的基底層、取向?qū)雍蜕w層形成的結(jié)構(gòu)。
[0060]設(shè)置基底層時，可以采用由以下說明的擴散防止層和床層形成的多層結(jié)構(gòu)或由它們之中的任一層形成的結(jié)構(gòu)。
[0061]作為基底層設(shè)置擴散防止層時，優(yōu)選由氮化硅(Si3N4)、氧化鋁(Al2O3，也稱為“礬土”)或GZO(Gd2Zr2O7)等構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)的層，擴散防止層的厚度例如為10~400nmo
[0062]作為基底層設(shè)置床層時，床層是為了得到高耐熱性、降低界面反應(yīng)性，并且為了得到配置于其上的膜的取向性而使用。這種床層例如為氧化釔(Y2O3)等稀土類氧化物，更具體而言，可以例示Er2O3、CeO2、Dy2O3、Er2O3、Eu2O3、Ho2O3、La2O3等，可以采用以這些材料形成的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。床層的厚度例如為10~lOOnm。此外，對擴散防止層和床層的結(jié)晶性沒有特別的限制，因此可以通過通常的濺射法等成膜法來形成。
[0063]取向?qū)幼鳛榭刂菩纬捎谌∠驅(qū)由系难趸锍瑢?dǎo)電層5的結(jié)晶取向性的緩沖層發(fā)揮功能。取向?qū)觾?yōu)選以與氧化物超導(dǎo)電層的晶格整合性良好的金屬氧化物形成。作為取向?qū)拥膬?yōu)選材料，具體而言，可以例示 Gd2Zr207、Mg0、ZrO2-Y2O3(YSZ)、SrTi03、Ce02、Y203、A1203、Gd203、Zr02、Ho203、Nd203等金屬氧化物。取向?qū)涌梢允菃螌咏Y(jié)構(gòu)，也可以是多層結(jié)構(gòu)。
[0064]取向?qū)涌梢允褂脼R射法、真空蒸鍍法、激光蒸鍍法、電子束蒸鍍法或離子束輔助蒸鍍法(以下也簡寫為IBAD法。)等物理的蒸鍍法；化學(xué)氣相沉積法(CVD法)；有機金屬涂布熱分解法(MOD法)；噴鍍等公知的形成氧化物薄膜的方法進行層疊。這些方法中，尤其是以IBAD法形成的上述金屬氧化物層的結(jié)晶取向性高，從控制氧化物超導(dǎo)電層和蓋層的結(jié)晶取向性的效果高的方面考慮，為優(yōu)選。IBAD法是指在蒸鍍時，對結(jié)晶的蒸鍍面以規(guī)定的角度照射離子束，從而使結(jié)晶軸取向的方法。通常作為離子束，使用氬(Ar)離子束。例如，由Gd2Zr2OpMgO或ZrO2-Y2O3(YSZ)形成的取向?qū)涌梢詼p小表示IBAD法中的取向度的指標(biāo)Λ Φ (FffHM:半寬度)的值，因此特別優(yōu)選。
[0065]蓋層優(yōu)選經(jīng)過對上述取向?qū)拥谋砻孢M行外延生長，其后，結(jié)晶粒在面內(nèi)方向上選擇性生長這樣的過程而形成的。這樣地形成的蓋層能夠得到與上述取向?qū)酉啾雀叩拿鎯?nèi)取向度。
[0066]蓋層的材料只要能體現(xiàn)上述功能則沒有特別的限定，作為優(yōu)選材料，具體而言，可以例示Ce02、Y203、Al203、Gd203、Zr02、Ho203、Nd2O3等。蓋層的材料為CeO2時，蓋層也可以含有將Ce的一部分以其它金屬原子或金屬離子取代而得的Ce-M-O系氧化物。
[0067]蓋層可以通過PLD法(脈沖激光蒸鍍法)、濺射法等來成膜。作為利用PLD法的CeO2層的成膜條件，可以在基材溫度約500~1000°C、約0.6~IOOPa的氧氣氣氛中成膜。CeO2的蓋層5的膜厚只要為50nm以上即可，為了得到充分的取向性，優(yōu)選為IOOnm以上。但是，若過厚，則結(jié)晶取向性變差，因此優(yōu)選為50~5000nm的范圍。
[0068]氧化物超導(dǎo)電層5可以廣泛應(yīng)用通常已知的氧化物超導(dǎo)電體的組成，可以使用由REBa2Cu3Oy (RE表示Y、La、Nd、Sm、Er、Gd等稀土類元素)形成的材料，具體而言，可以例示Y123 (YBa2Cu3Oy)或Gdl23 (GdBa2Cu3Oy)。此外，當(dāng)然也可以使用其它氧化物超導(dǎo)電體，例如，以由Bi2Sr2CalriCunCV2l^形成的組成等為代表的臨界溫度高的其它氧化物超導(dǎo)電體形成的材料。氧化物超導(dǎo)電層5的厚度優(yōu)選為0.5~5μπι左右且均均的厚度。
[0069]以覆蓋在氧化物超導(dǎo)電層5的上表面的方式形成的保護層6是由Ag形成，通過DC濺射裝置或RF濺射裝置等成膜裝置來成膜。此外，氧化物超導(dǎo)電層5的厚度為I~30 μ m左右。另外，本實施方式的保護層6是通過成膜裝置在氧化物超導(dǎo)電層5的上表面?zhèn)葹橹黧w形成，但一邊在成膜裝置的腔的內(nèi)部使帶狀的基材3行走一邊成膜，因此對于基材3的兩側(cè)面、中間層4的兩側(cè)面、氧化物超導(dǎo)電層疊5的兩側(cè)面和基材3的背面，也圍繞有保護層6的成膜粒子。因此，在基材3的兩側(cè)面、中間層4的兩側(cè)面、氧化物超導(dǎo)電層疊5的兩側(cè)面和基材3的背面也堆積若干保護層6的構(gòu)成元素粒子。
[0070]在該Ag粒子的圍繞堆積產(chǎn)生時，焊料層7將密合于以鎳合金形成的HASTELL0Y制的基材3的背面?zhèn)群蛡?cè)面?zhèn)?，而沒有Ag粒子的圍繞所致的堆積時，焊料層7有可能無法令人滿意地與以鎳合金形成的HASTELL0Y制的基材3密合。
[0071]此外，以覆蓋上述保護層6的表面(保護表面)和兩側(cè)面、形成于其下的氧化物超導(dǎo)電層疊5的兩側(cè)面、中間層4的兩側(cè)面以及基材3的兩側(cè)面且覆蓋基材3的背面?zhèn)鹊膬啥瞬?a(背面兩端部)的方式設(shè)置有以銅等導(dǎo)電性材料形成的金屬帶2。
[0072]作為一個例子，金屬帶2由優(yōu)導(dǎo)電性的金屬材料形成，氧化物超導(dǎo)電層5從超導(dǎo)電狀態(tài)轉(zhuǎn)移至常導(dǎo)電狀態(tài)時，與保護層6 —同作為使電流換流的旁路發(fā)揮功能。作為構(gòu)成金屬帶2的材料，只要有優(yōu)導(dǎo)電性就沒有特別的限定，優(yōu)選使用由銅、黃銅(Cu-Zn合金)、Cu-Ni合金等銅合金、Al、Cu-Al合金等比較便宜的材料形成的材料。其中，從具有高的導(dǎo)電性、廉價的點出發(fā)，優(yōu)選由銅形成。另外，將氧化物超導(dǎo)電線材A用于超導(dǎo)電限流器用途時，金屬帶2是由高電阻金屬材料構(gòu)成，例如，由N1-Cr等Ni系合金等形成。金屬帶2的厚度沒有特別限制，能夠適當(dāng)調(diào)整，優(yōu)選設(shè)為15?300 μ m，更優(yōu)選設(shè)為20?300 μ m。
[0073]在上述金屬帶2的表面和背面兩方形成焊料層(低熔點金屬層)7。該焊料層7由覆蓋金屬帶2的外表面的外部側(cè)被覆層7a、密合于金屬帶2的內(nèi)表面?zhèn)榷采w氧化物超導(dǎo)電層疊體I的周圍的內(nèi)部側(cè)被覆層7b、以及覆蓋金屬帶2的兩端部的前端部分的被覆部7c形成。
[0074]若對金屬帶2和焊料層7更詳細(xì)地進行說明，則金屬帶2是以橫斷面大致為C字型的方式彎曲，由表面壁2a、側(cè)壁2b和背面壁2c形成，從氧化物超導(dǎo)電層疊體I的保護層6側(cè)至基材3的背面兩端部3a為止被焊料7覆蓋。即，保護層6的表面和兩側(cè)面、氧化物超導(dǎo)電層5的兩側(cè)面、中間層4的兩側(cè)面、基材3的兩側(cè)面、基材3的背面兩端部3a被金屬帶2覆蓋。因此，焊料層7的內(nèi)部側(cè)被覆層7b是將氧化物超導(dǎo)電層疊體I的全周面中的金屬帶2覆蓋的部分全部被覆的方式被設(shè)置，而且，以完全地填埋金屬帶2與氧化物超導(dǎo)電層疊體I的間隙的方式填充。上述基材3的背面?zhèn)鹊膶挾确较蛑醒氩繘]有被金屬帶2的背面壁2c覆蓋。因此，在基材3的背面中央部上金屬帶2的一對背面壁2c間設(shè)有凹部2d。
[0075]此外，焊料層7的被覆部7c是以從金屬帶2的背面壁2c的前端向凹部2d側(cè)若干鼓出的方式形成為比被覆層7a、7b厚。而且，焊料層7的被覆部7c是以關(guān)閉金屬帶2的背面壁2c的前端部與基材3的背面之間的間隙的方式設(shè)置。
[0076]該焊料層(低熔點金屬層)7在該實施方式中是由焊料形成，但作為低熔點金屬層，可以由熔點240?400°C的金屬，例如，Sn、Sn合金或銦等形成。使用焊料時，可以使用由 Sn-Pb 系、Pb-Sn-Sb 系、Sn-Pb-Bi 系、Sn-Bi 系、Sn-Cu 系、Sn-Pb-Cu 系或 Sn-Ag 系等形成的焊料。另外，使焊料層7熔融時，若其熔點高，則對氧化物超導(dǎo)電層5的超導(dǎo)電特性產(chǎn)生不良影響。因此，焊料層7的熔點優(yōu)選較低，從這點，優(yōu)選具有熔點350°C以下，更優(yōu)選240?300°C左右的熔點的材料。
[0077]焊料層7的厚度優(yōu)選為I μ m?10 μ m的厚度范圍，更優(yōu)選為2μπι?6μπι的范圍。焊料層7的厚度小于I μ m時，有可能無法完全地填充氧化物超導(dǎo)電層疊體I與金屬帶2之間的間隙而產(chǎn)生間隙。進而，有可能在使焊料熔融過程中焊料層7的構(gòu)成元素擴散，與銅帶2或Ag的保護層6之間生成合金層。反過來，若將焊料層7的厚度設(shè)為大于10 μ m,則如下述地利用輥進行加熱加壓而熔融焊料進行焊接時，從金屬帶2的背面壁2c的前端側(cè)的焊料的伸出量變多，被覆部7c的厚度變得大于必要以上。其結(jié)果，氧化物超導(dǎo)電線材A的卷繞時產(chǎn)生卷繞紊亂的可能性變高。
[0078]圖1所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材A中，填充于氧化物超導(dǎo)電層疊體I與其周圍的金屬帶2之間的焊料層7覆蓋氧化物超導(dǎo)電層疊體I的周圍。因此，可以防止從外部向位于金屬帶2的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層I浸入水分。
[0079]此外，用以從覆蓋在基材3的背面端部的金屬帶2的背面壁2c突出至外部的方式設(shè)置成比被覆層7a、7b厚的焊料層7的被覆部7c，覆蓋金屬帶2的兩端部和基材3的背面之間的間隙。因此，具有可以可靠地防止從金屬帶2的端部側(cè)向金屬帶2的內(nèi)側(cè)浸入水分的效果。
[0080]此外，由被覆金屬帶2的背面壁2c的端部的焊料形成的被覆部7c是向形成于金屬帶2的兩端部間的凹部2d少許程度伸出，與金屬帶2的厚度相比，延伸部分的厚度并非特別地提高。因此，將在基材3的背面?zhèn)染邆浔桓膊?c的氧化物超導(dǎo)電線材A進行線圈卷繞時，不產(chǎn)生大的段差，線圈卷繞加工時不易產(chǎn)生卷繞紊亂。
[0081]此外，在型模(Former)上將該氧化物超導(dǎo)電線材進行多層卷繞而形成超導(dǎo)電纜時也不易產(chǎn)生卷繞紊亂。
[0082]為了制造圖1所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材A，如圖3A所示，準(zhǔn)備將基材3、中間層4、氧化物超導(dǎo)電層5和保護層6層疊而得的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體1，將該氧化物超導(dǎo)電層疊體I的保護層6為下，在其下方配置金屬帶2。這里使用的金屬帶2的表背面通過電鍍形成有焊料層8、9。這些焊料層8、9優(yōu)選設(shè)為2μπι?6μπι左右的厚度。另外，在本發(fā)明中，并非必須需要在金屬帶2的表背面兩面設(shè)置焊料層，可以使用僅在覆蓋保護層6的一側(cè)設(shè)置焊料層的金屬帶2。
[0083]接著，在氧化物超導(dǎo)電層疊體I的中央下部使金屬帶2的中央部定位配置，使用成型輥等將金屬帶2整形，沿著基材3的兩端側(cè)將金屬帶2的兩端側(cè)向上方彎曲。接下來，沿著基材3的兩端進一步向內(nèi)側(cè)彎曲，以用金屬帶2包圍基材3的兩端部的方式進行彎曲加工，將金屬帶2彎曲加工至橫斷面呈C字狀。
[0084]在加熱爐從該狀態(tài)將全體加熱至焊料層8、9的熔融溫度。接下來，使用加熱至比焊料層8、9的熔融溫度低50°C左右的溫度的加壓輥，將彎曲加工為C字狀的金屬帶2和氧化物超導(dǎo)電層疊體I進行加壓。作為一個例子，若這里使用的焊料層8、9的熔點為240°C?350°C，則優(yōu)選選擇低于該熔點50°C的190°C?300°C的范圍的溫度。
[0085]通過該處理，熔融的焊料層8、9是以完全地填埋氧化物超導(dǎo)電層疊體I與金屬帶2的間隙的方式熔融擴散，填充它們之間的間隙。其后，冷卻全體，使熔融的焊料固化，則如圖3C所示，可以得到具備焊料層7的與圖1所示的結(jié)構(gòu)同樣的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材A。
[0086]圖4是表示本發(fā)明所涉及的第2實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的橫斷面圖。第2實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材B，與第I實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材A同樣地將內(nèi)部所設(shè)置的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體I以由銅等導(dǎo)電性材料形成的金屬帶2覆蓋。
[0087]該實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材B和第I實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材A，僅在金屬帶2的內(nèi)周面?zhèn)刃纬珊噶蠈?低熔點金屬層)17的內(nèi)部側(cè)被覆層17a，同時將C字型的金屬帶2的一對背面壁2c的前端邊緣之間形成的凹部2d的邊緣的部分被由焊料層(低熔點金屬層)形成的埋入層17c填埋的方面不同。
[0088]在圖4所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材B中，其它結(jié)構(gòu)與第I實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材A相同，對相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)記相同的符號，省略這些結(jié)構(gòu)的說明。
[0089]圖4所示的氧化物超導(dǎo)電線材B是將氧化物超導(dǎo)電層疊體I與金屬帶2之間的間隙通過內(nèi)部側(cè)被覆層17a進行填充，同時將金屬帶2的背面壁2c間的間隙部分利用埋入層17c填埋。因此，該埋入層17c可抑制水分的浸入，可以防止對金屬帶2的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層5側(cè)的水分浸入。
[0090]如圖4所示的氧化物超導(dǎo)電線材B，即使是在金屬帶2的外表面不設(shè)置焊料層的結(jié)構(gòu)，也可通過在金屬帶2的內(nèi)表面?zhèn)仍O(shè)置內(nèi)部側(cè)被覆層17a，設(shè)置埋入層17c，從而實現(xiàn)使水分不浸入內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
[0091 ] 為了制造圖4所示的氧化物超導(dǎo)電線材B，也可以采用與圖3A?圖3C所示的工序同樣的工序，使用僅在單面設(shè)置焊料層的金屬帶2，將該金屬帶2與圖3A?圖3C中說明的情況同樣地進行彎曲加工，使焊料層加熱熔融而利用輥加壓。
[0092]使用調(diào)整設(shè)置于金屬帶2的單面的焊料層的厚度或?qū)訅狠伭硇泄┙o焊料等方法，使焊料量成為埋入層17c能夠?qū)⒔饘賻?的一對背面壁2c間的間隙部分填滿的程度，從而可以得到圖4所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材B。設(shè)置于金屬帶2的一面的焊料層的厚度需要最低為2 μ m左右。此外，為了供給焊料層也可以采用將Sn箔或Sn電線供給于金屬帶2的一對背面壁2c間的間隙部分，將它們?nèi)廴诙鴮㈤g隙部分填埋接合的方法。
[0093]圖5是表示本發(fā)明所涉及的第3實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材的橫斷面圖。該實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材C與第I實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材A同樣地將設(shè)置于內(nèi)部的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體I以由銅等導(dǎo)電性材料形成的金屬帶2覆蓋。
[0094]該實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材C與第2實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材B，在焊料層(低熔點金屬層)17的外部側(cè)被覆層17b形成于金屬帶2的外周面?zhèn)鹊狞c上不同。另外，對于將C字型的金屬帶2的背面壁2c、2c的前端邊緣之間形成的凹部2d被以焊料層(低熔點金屬層)形成的埋入層17c填埋的方面，與第2實施方式相同。
[0095]在圖4所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材C中，其它結(jié)構(gòu)與第2實施方式的氧化物超導(dǎo)電線材B相同，對相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)記相同的符號，省略這些結(jié)構(gòu)的說明。
[0096]圖5所示的氧化物超導(dǎo)電線材C是將氧化物超導(dǎo)電層疊體I與金屬帶2之間的間隙用內(nèi)部側(cè)被覆層17a填充，將金屬帶2的外周面全體被外部側(cè)被覆層17b覆蓋，同時金屬帶2的一對背面壁2c間的間隙部分被埋入層17c填埋。因此，內(nèi)部側(cè)被覆層17a、外部側(cè)被覆層17b和埋入層17c可抑制水分的浸入，可以防止對配置于金屬帶2的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層5浸入水分。
[0097]如圖5所示的氧化物超導(dǎo)電線材C，作為在金屬帶2的外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)仍O(shè)置焊料層的結(jié)構(gòu)，通過進一步設(shè)置埋入層17c，可以實現(xiàn)不使水分浸入內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
[0098]為了制造圖5所示的氧化物超導(dǎo)電線材C，可以采用與圖3A?C所示的工序同樣的工序，使用在兩面設(shè)置有焊料層的金屬帶2，將該金屬帶2與圖3A?圖3C中說明的情況同樣地進行彎曲加工，使焊料層加熱熔融而利用輥加壓。
[0099]使用調(diào)整設(shè)置于金屬帶2的兩面的焊料層的厚度或?qū)訅狠伭硇泄┙o焊料等方法，使焊料的量成為能夠用埋入層17c將金屬帶2的一對背面壁2c間的間隙部分填滿的程度，從而可以得到圖5所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材C。
[0100]圖6所示的氧化物超導(dǎo)電線材D是將氧化物超導(dǎo)電層疊體I與金屬帶2之間的間隙用內(nèi)部側(cè)被覆層17a填充，金屬帶2的外周面全體被外部側(cè)被覆層17b覆蓋，同時將形成于金屬帶2的一對背面壁2c間的凹部2d的部分用埋入層17d填埋。因此，內(nèi)部側(cè)被覆層17a、外部側(cè)被覆層17b和埋入層17d可抑制水分的浸入，防止對配置于金屬帶2的內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層5浸入水分。
[0101]另外，在本實施方式的結(jié)構(gòu)中，不以比凹部2d的上端緣位置(金屬帶2的一對背面壁2c的一對前端上緣2e構(gòu)成的凹部2d的開口位置)更向外部側(cè)鼓出的的方式形成埋入層17d。S卩，埋入層17d以其表面與金屬帶2的一對背面壁2c的一對前端上緣2e構(gòu)成的凹部2d的開口位置相比位于內(nèi)側(cè)的方式在凹部2d內(nèi)形成。
[0102]如圖6所示的氧化物超導(dǎo)電線材D，作為在金屬帶2的外表面?zhèn)群蛢?nèi)表面?zhèn)仍O(shè)置有焊料層的結(jié)構(gòu)，進一步設(shè)置埋入層17d，從而可以實現(xiàn)不使水分浸入內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
[0103]為了制造圖6所示的氧化物超導(dǎo)電線材D，可以采用與圖3A?圖3C所示的工序同樣的工序即圖7A?圖7C所示的工序。即，使用在兩面設(shè)置有焊料層的金屬帶2，將該金屬帶2與圖3A?圖3C中說明的情況同樣地進行如圖7A?圖7C所示的彎曲加工，使焊料層加熱熔融而利用輥加壓，從而制造氧化物超導(dǎo)電線材D。
[0104]使用調(diào)整設(shè)置于金屬帶2的兩面的焊料層的厚度，對加壓輥另行供給焊料等方法，使焊料的量成為能夠用埋入層17c將設(shè)置于金屬帶2的一對背面壁2c之間的凹部2d填滿的程度，從而可以得到圖6所示的結(jié)構(gòu)的氧化物超導(dǎo)電線材D。通過這樣地追加焊料，可以充分地確保埋入層17c的量。
[0105]如圖6所示的結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置從凹部2d的開口位置(相當(dāng)于金屬帶2的端部表面的上端位置)不鼓出至外部的埋入層17d，可以防止對金屬帶的內(nèi)部側(cè)浸入水分。另外，作為金屬帶2采用在表面設(shè)置外部側(cè)被覆層17b的結(jié)構(gòu)時，金屬帶2的實質(zhì)上的表面成為外部側(cè)被覆層17b的表面。因此，埋入層17d是以不從外部被覆層17b的表面突出至外方的厚度形成的。
[0106]此外，進行線圈加工而在第I層上卷繞第2層以后的層的情況下，即使重疊地配置第I層和第2層的氧化物超導(dǎo)電線材D，也因沒有鼓出的部分，不會產(chǎn)生卷繞紊亂。
[0107]此外，考慮到進一步提高可以防止水分的浸入的結(jié)構(gòu)的可靠性，本發(fā)明的發(fā)明人等進行了各種研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)重要的是確保金屬帶2與氧化物超導(dǎo)電層疊體I的背面?zhèn)鹊慕佑|長度為一定值以上，且以熔融焊料填埋間隙。即，發(fā)現(xiàn)在氧化物超導(dǎo)電層疊體I的背面?zhèn)?，將形成于金屬?的折返端緣彼此間的間隙的部分上的凹部2d，以浸潰法等方法利用焊料密封時，間隙的寬度方向長度(凹部2d的寬度)為一定值以下時，間隙能夠被焊料可靠地密封。對該密封的機理與間隙的寬度方向長度間的相關(guān)性，認(rèn)為主要是由于焊料的表面張力而決定的。
[0108]根據(jù)該背景，凹部2d的寬度優(yōu)選為2.0mm以下。通過將凹部2d的寬度設(shè)定為
2.0mm以下，低熔點金屬因其表面張力在凹部2d內(nèi)充分?jǐn)U展并填充間隙，因此可以提供在防止水分浸入的方面可靠性高的結(jié)構(gòu)。
[0109]此外，可以通過將本發(fā)明所涉及的氧化物超導(dǎo)電線材進行卷繞而構(gòu)成線圈體21，將它們進行必要數(shù)量的層疊而形成超導(dǎo)電線圈20(圖9)。
[0110]進而，可以通過在配置于中心部的絞線結(jié)構(gòu)等型模31的外周側(cè)依次具備本發(fā)明所涉及的第I氧化物超導(dǎo)電線材、電絕緣層32、第2氧化物超導(dǎo)電線材、由銅等優(yōu)導(dǎo)電性金屬材料構(gòu)成的屏蔽層33，而形成超導(dǎo)電纜30 (圖10)。
[0111]實施例
[0112]以下，示出實施例而進一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于這些實施例。
[0113]準(zhǔn)備在由HASTELL0YC-276(美國HAYNES公司，商品名)形成的厚度100 μ m、寬度5mm、長度IOm的帶狀的基材上，將Al2O3的擴散防止層(厚度80nm)、Y2O3的床層(厚度30nm)、基于離子束輔助蒸鍍法的MgO的中間層(厚度IOnm)、基于PLD法的CeO2的蓋層(厚度300nm)、以YBa2Cu307_x表示的組成的氧化物超導(dǎo)電層(厚度I μ m)和基于DC濺射法的Ag的保護層(厚度10 μ m)進行層疊而得的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體。包括從基材至保護層為止的氧化物超導(dǎo)電層疊體的厚度約為110 μ m。
[0114]對上述氧化物 超導(dǎo)電層疊體以500 V進行氧退火處理。此后，將在兩面形成有厚度
2μ m的鍍Sn層的厚度20 μ m、寬度IOmm的銅帶如圖3A所示地沿著Ag的保護層外表面，彎曲銅帶的寬度方向兩端側(cè)而加工為“〕”字型，接著，以銅帶的兩端側(cè)向基材背面?zhèn)葟澢姆绞秸?。其后，通過260°C的加熱爐而使Sn熔融的過程中，使用加熱至200°C的加壓輥在厚度方向?qū)θw加壓，使得在表背面熔融地存在的Sn為均勻的厚度。通過利用該加壓輥的加熱加壓處理，以熔融錫填埋銅帶與設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的氧化物超導(dǎo)電層疊體之間的間隙，同時使熔融錫的一部分向銅帶的兩端部與基材背面?zhèn)鹊拈g隙向外側(cè)少許伸出，得到具有圖3C所示的被覆部的氧化物超導(dǎo)電線材。
[0115]對IOm的所得的氧化物超導(dǎo)電線材，使用激光位移計測定厚度尺寸的最大值和最小值。該激光位移計的掃描I次的范圍為寬度方向1mm，因此檢測值是求出的該范圍的平均值。以激光位移計掃描的范圍是以必須包含基材背面?zhèn)鹊你~帶的端部的方式進行檢測，作為在基材背面?zhèn)劝~帶的端部間的間隙部分的厚度信息的數(shù)據(jù)，求出了檢測值。
[0116]如圖8所示，為了進行比較，對將銅帶覆蓋在氧化物超導(dǎo)電層疊體的周圍并重疊銅帶的寬度方向兩端部的結(jié)構(gòu)也進行了同樣的試驗。
[0117]這些各試樣的測定結(jié)果總結(jié)于以下表1。
[0118]表1
[0119]
__最大厚度(pm) 最小厚度(Ii m > 理論值(β祖)
饜疊锏帶的構(gòu)造207183176
兩面鍍Sn的構(gòu)造1 6 71 54IBS
[0120]如表1所示的試驗結(jié)果，在兩面形成鍍Sn的試樣的尺寸是±10 μ m以下(7% )的公差，若考慮使用銅帶的厚度尺寸公差、金屬制的基材的厚度尺寸公差為5%以內(nèi)的銅帶、基材，則通過上述制造方法而生成的銅帶的尺寸公差可視為大致為O。
[0121]此外，使用單面鍍Sn的試樣和兩面鍍Sn的試樣進行可靠性試驗(高壓鍋試驗，I大氣壓，100°C，濕度100%，試驗時間25~100 (h ;小時))，其結(jié)果示于以下表2。[0122]在表2中，特性下降試樣數(shù)是指相對于在試驗前進行檢測的原氧化物超導(dǎo)電線材(試驗數(shù))的電流值下降10%以上電流值的氧化物超導(dǎo)電線材的試樣數(shù)。
[0123]表2
[0124]
【權(quán)利要求】
1.一種氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于，具備: 帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體，其具備:具有基材表面和基材背面的金屬制的帶狀的基材、設(shè)置于所述基材表面的中間層、設(shè)置于所述中間層上的氧化物超導(dǎo)電層、以及具有保護表面且設(shè)置于所述氧化物超導(dǎo)電層上的保護層，以及被覆部，其由金屬帶和低熔點金屬層形成； 所述金屬帶的寬度比所述氧化物超導(dǎo)電層疊體寬，并且，覆蓋所述保護表面、所述氧化物超導(dǎo)電層疊體的兩側(cè)面和所述背面的寬度方向的兩端部， 所述金屬帶的寬度方向的兩端部被所述背面的兩端部覆蓋而設(shè)置， 所述低熔點金屬層填充于所述氧化物超導(dǎo)電層疊體與設(shè)置于其周圍的所述金屬帶之間，將所述金屬帶和所述氧化物超導(dǎo)電層疊體接合， 填充的所述低 熔點金屬層的一部分延伸至形成于所述金屬帶的寬度方向的兩端部之間的凹部。
2.如權(quán)利要求1所述的氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于， 所述凹部是被以不從構(gòu)成所述凹部的所述金屬帶的兩端部表面位置向外方鼓起的由所述低熔點金屬層形成的埋入層覆蓋而形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于， 覆蓋所述基材背面端部側(cè)的所述金屬帶的兩端部的各自的被覆寬度為0.75mm以上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于， 所述凹部的寬度為2.0mm以下。
5.如權(quán)利要求1或2所述的氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于， 所述金屬帶為厚度15 μ m以上的銅帶。
6.如權(quán)利要求1或2所述的氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于， 所述埋入層包含填充于所述氧化物超導(dǎo)電層疊體與所述金屬帶之間的所述低熔點金屬層的一部分，還包含從外部追加的低熔點金屬。
7.如權(quán)利要求1~6中任一項所述的氧化物超導(dǎo)電線材，其特征在于， 所述金屬帶的外周面全體被所述低熔點金屬層覆蓋。
8.一種超導(dǎo)電線圈，其特征在于，具備權(quán)利要求1~7中任一項所述的氧化物超導(dǎo)電線材。
9.一種超導(dǎo)電纜，其特征在于，具備權(quán)利要求1~7中任一項所述的氧化物超導(dǎo)電線材。
10.一種氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備通過在金屬制的帶狀的基材的表面?zhèn)仍O(shè)置中間層，在所述中間層上設(shè)置氧化物超導(dǎo)電層，在所述氧化物超導(dǎo)電層上設(shè)置保護層而形成的帶狀的氧化物超導(dǎo)電層疊體以及寬度比所述氧化物超導(dǎo)電層疊體寬且在周面形成有低熔點金屬鍍層的金屬帶， 以用所述金屬帶覆蓋所述氧化物超導(dǎo)電層疊體的所述保護層側(cè)、兩側(cè)面?zhèn)群蛯挾确较虻幕谋趁鎮(zhèn)鹊膬啥瞬康姆绞綄⑺鼋饘賻Ц采w于氧化物超導(dǎo)電層疊體， 加熱至使所述低熔點金屬鍍層成為熔融狀態(tài)的溫度，用輥加壓而在所述氧化物超導(dǎo)電層疊體與所述金屬帶之間埋入低熔點金屬層，使所述低熔點金屬層的一部分從覆蓋所述基材背面端部的所述金屬帶的端部延伸至外部而形成被覆部。
11.如權(quán)利要求10所述的氧化物超導(dǎo)電線材的制造方法，其特征在于， 將形成于覆蓋所述基材背面端部側(cè)的所述金屬帶的兩端部間的凹部，用不從該凹部開口的位置向外方鼓起的低熔點金屬的埋入層進行覆蓋。
【文檔編號】C01G1/00GK103959401SQ201280056614
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月21日
【發(fā)明者】竹本哲雄 申請人:株式會社藤倉