Способ изготовления сверхпроводящего провода
Способ изготовления сверхпроводящего провода, включающий в себя стадии (S3, S6) волочения провода в виде плакированного металлом порошка сверхпроводящего материала или провода с многожильной структурой, стадии (S4, S7) герметизации оконечных частей плакированного провода или многожильного провода после стадий (S3, S6) волочения провода и стадию (S8) первичной прокатки многожильного провода после стадий (S4, S7) герметизации. С помощью этого способа может быть получен сверхпроводящий провод, демонстрирующий высокие и однородные рабочие характеристики, что является техническим результатом изобретения. В результате осуществления способа имеется меньшая вероятность образования гетерофазы во время спекания. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к способу изготовления сверхпроводящего провода (сверхпроводящей проволоки) и, в частности, к такому способу изготовления сверхпроводящего провода, с помощью которого может быть изготовлен сверхпроводящий провод с высокими и однородными рабочими характеристиками.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как ожидается в настоящее время, сверхпроводящий провод, изготовленный в виде многожильного провода, сформированного посредством плакирования металлом оксидного сверхпроводника, имеющего, например, фазу Bi2223, будет применяться в сверхпроводящих кабелях и магнитах, поскольку он может использоваться при температуре охлаждения жидким азотом, и при этом может быть получена относительно высокая плотность критического тока, и он может быть проложен относительно легко.
Такой сверхпроводящий провод до сих пор изготавливали следующим образом. Сначала изготавливают провод, который имеет форму, при которой порошок исходного материала для сверхпроводника, содержащий такую фазу, как, например, Bi2223, плакирован металлом. Затем при повторяющемся осуществлении термической обработки и прокатки образуется сверхпроводящая фаза, расположенная в виде сверхпроводящей жилы провода, и таким образом получают лентовидный сверхпроводящий провод. Такой способ изготовления сверхпроводящего провода раскрыт, например, в патенте Японии № 2636049 (выложенная публикация патента Японии № 03-138820) (патентный документ 1) и в патенте Японии № 2855869 (выложенная публикация патента Японии № 04-292812) (патентный документ 2).
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачи, решаемые изобретением
До настоящего времени традиционно вели поиск оптимальных условий изготовления для каждой технологической стадии с целью улучшения рабочих характеристик (таких как значение критического тока) сверхпроводящего провода. Однако, даже если сверхпроводящий провод изготавливают при одних и тех же оптимальных условиях, полученный сверхпроводящий провод имеет разброс по каждой из рабочих характеристик. Кроме того, некоторые из полученных сверхпроводящих проводов имеют плохие рабочие характеристики, и, таким образом, не может быть получен сверхпроводящий провод с высокими рабочими характеристиками.
По этой причине задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления сверхпроводящего провода, с помощью которого может быть получен сверхпроводящий провод с высокими и однородными рабочими характеристиками.
Средства для решения этих задач
Способ изготовления сверхпроводящего провода в одном из аспектов настоящего изобретения включает в себя стадии волочения провода, сформированного посредством плакирования порошка исходного материала для сверхпроводника металлом, герметизации оконечной части провода после стадии волочения и прокатки провода после стадии герметизации.
После тщательного изучения авторы настоящего изобретения обнаружили, что полученный сверхпроводящий провод имеет разброс по каждой из рабочих характеристик по причинам, которые будут описаны ниже. В промежутке между стадией волочения и стадией прокатки присутствующие в воздухе CO2 (диоксид углерода), H2O (вода), O2 (кислород) и т.п. проникают в провод через не покрытую металлом оконечную часть этого провода. Это приводит к образованию во время спекания гетерофазы, отличной от сверхпроводящей фазы, или к неравномерности провода по толщине. В частности, что касается толщины, то имеет место такое явление, что в своей оконечной части провод имеет значительно увеличенную толщину. Образование гетерофазы во время спекания мешает образованию сверхпроводящей фазы и ухудшает сверхпроводящие свойства, такие как значение критического тока. Кроме того, если провод имеет неравномерность по толщине, давление к проводу при последующей прокатке прикладывается неравномерно, и, таким образом, полученный сверхпроводящий провод имеет неравномерную толщину. В результате рабочие характеристики сверхпроводящего провода ухудшаются. Обычно в промежутке между стадией волочения и стадией прокатки никакой обработки ранее не осуществляли, и поэтому полученный сверхпроводящий провод имел разброс по каждой из рабочих характеристик, зависящий от различий в условиях выдержки каждого куска провода между стадией волочения и стадией прокатки.
Как следствие, посредством герметизации оконечной (концевой) части провода в промежутке между стадией волочения и стадией прокатки обеспечивается меньшая вероятность проникновения присутствующих в воздухе CO2, H2O и O2 в порошок исходного материала через оконечную часть провода. В результате, имеется меньшая вероятность образования гетерофазы во время спекания, провод имеет равномерную толщину, и, таким образом, может быть получен сверхпроводящий провод, имеющий высокие и однородные рабочие характеристики.
Способ изготовления сверхпроводящего провода в другом аспекте настоящего изобретения включает в себя стадии волочения провода, сформированного посредством плакирования порошка исходного материала для сверхпроводника металлом, n раз (n представляет собой целое число, удовлетворяющее условию n ≥ 2) и прокатки провода после стадии волочения провода n раз. Способ дополнительно включает в себя стадию герметизации оконечной части провода в по меньшей мере одном из промежутка между стадией k-го волочения (k представляет собой целое число, удовлетворяющее условию n-1 ≥ k ≥ 1) на стадии волочения провода n раз и стадией (k+1)-го волочения на стадии волочения провода n раз и промежутка между стадией n-го волочения на стадии волочения провода n раз и стадией прокатки.
После тщательного изучения авторы настоящего изобретения обнаружили, что полученный сверхпроводящий провод имеет разброс по каждой из рабочих характеристик по причинам, которые будут описаны ниже. Когда для изготовления сверхпроводящего провода стадию волочения провода осуществляют n раз, присутствующие в воздухе CO2 (диоксид углерода), H2O (вода), O2 (кислород) и т.п. проникают в провод через оконечную часть этого провода, не покрытую металлом, в каждом промежутке между стадиями волочения от стадии первого волочения до стадии n-го волочения и в промежутке между стадией n-го волочения и стадией прокатки. Это приводит к образованию во время спекания гетерофазы, отличной от сверхпроводящей фазы, или к неравномерной толщине провода. В частности, что касается толщины, то имеет место явление, при котором провод имеет значительно увеличенную толщину в своей оконечной части. Образование гетерофазы во время спекания мешает образованию сверхпроводящей фазы и ухудшает сверхпроводящие свойства, такие как значение критического тока. Кроме того, если провод имеет неравномерную толщину, к проводу неравномерно прикладывается давление, когда позднее осуществляется прокатка, и, таким образом, полученный сверхпроводящий провод имеет неравномерную толщину. В результате рабочие характеристики сверхпроводящего провода ухудшаются. Обычно в каждом промежутке между стадиями волочения от стадии первого волочения до стадии n-го волочения и в промежутке между стадией n-го волочения и стадией прокатки никакой обработки не осуществляли. Соответственно, полученный сверхпроводящий провод имеет разброс по каждой из рабочих характеристик, зависящий от разницы в условиях выдержки каждого куска провода в каждом промежутке между стадиями волочения от стадии первого волочения до стадии n-го волочения и в промежутке между стадией n-го волочения и стадией прокатки.
Как следствие, посредством герметизации оконечной части провода в по меньшей мере одном из каждого промежутка между стадиями волочения от стадии первого волочения до стадии n-го волочения и промежутка между стадией n-го волочения и стадией прокатки обеспечивается меньшая вероятность проникновения присутствующих в воздухе CO2, H2O и O2 в порошок исходного материала через оконечную часть провода. В результате имеется меньшая вероятность образования гетерофазы во время спекания и провод имеет равномерную толщину, и, таким образом, может быть получен сверхпроводящий провод, имеющий высокие и однородные рабочие характеристики.
Предпочтительно в способе изготовления сверхпроводящего провода по настоящему изобретению на стадии герметизации оконечную часть провода герметизируют металлом.
Тем самым обеспечивается еще меньшая вероятность того, что присутствующие в воздухе CO2, H2O и O2 проникнут в порошок исходного материала через оконечную часть провода.
Предпочтительно в способе изготовления сверхпроводящего провода по настоящему изобретению металл, используемый для герметизации, содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из серебра, свинца, олова, меди и алюминия.
Поскольку эти материалы имеют высокую пластичность и механическую прочность, они легко могут быть обработаны во время герметизации оконечной части провода, и они могут стабильно герметизировать оконечную часть провода.
Необходимо отметить, что термин «герметизация» в настоящем описании относится к обработке с целью предотвращения контакта между порошком исходного материала внутри провода и воздухом снаружи.
Результаты изобретения
В соответствии со способом изготовления сверхпроводящего провода по настоящему изобретению посредством герметизации оконечной части провода в промежутке между стадией волочения и стадией прокатки обеспечивается меньшая вероятность проникновения присутствующих в воздухе CO2, H2O и O2 в порошок исходного материала через оконечную часть провода. В результате имеется меньшая вероятность образования гетерофазы во время спекания и провод имеет равномерную толщину, и, таким образом, может быть получен сверхпроводящий провод, имеющий высокие и однородные рабочие характеристики.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой фрагментарный вид в перспективе с разрезом, иллюстрирующий структуру сверхпроводящего провода в концептуальном смысле.
Фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ изготовления сверхпроводящего провода в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой первый вид, иллюстрирующий одну из стадий на фиг.2.
Фиг.4 представляет собой второй вид, иллюстрирующий одну из стадий на фиг.2.
Фиг.5 представляет собой третий вид, иллюстрирующий одну из стадий на фиг.2.
Фиг.6 представляет собой четвертый вид, иллюстрирующий одну из стадий на фиг.2.
Фиг.7 представляет собой пятый вид, иллюстрирующий одну из стадий на фиг.2.
Фиг.8 представляет собой шестой вид, иллюстрирующий одну из стадий на фиг.2.
Описание ссылочных номеров позиций
1 - сверхпроводящий провод (многожильный провод); 1a - провод; 1b - плакированный провод; 1c - многожильный провод; 2 - сверхпроводящая жила; 2a - порошок исходного материала; 3 - оболочка; 3a, 3b - трубка; 20a, 20b - герметизирующий элемент.
НАИЛУЧШИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В дальнейшем будет описан один из вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
Первый вариант осуществления
Фиг.1 представляет собой фрагментарный вид в перспективе с разрезом, иллюстрирующий структуру сверхпроводящего провода в концептуальном смысле. Со ссылкой на фиг.1 для примера будет дано пояснение в отношении многожильного сверхпроводящего провода. Сверхпроводящий провод 1 имеет множество сверхпроводящих жил 2, простирающихся в продольном направлении, и покрывающую их оболочку 3. Каждая из множества сверхпроводящих жил 2 выполнена из материала, имеющего состав, например, из системы Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O, в частности оптимальный материал представляет собой материал, содержащий фазу Bi2223, в которой атомное отношение (висмут и свинец):стронций:кальций:медь выражено приблизительно как 2:2:2:3. Оболочка 3 выполнена из такого материала, как серебро.
Необходимо отметить, что, хотя пояснение было приведено со ссылкой на многожильный провод, может использоваться также и оксидный сверхпроводящий провод, имеющий одножильную структуру, в котором единственная сверхпроводящая жила 2 покрыта оболочкой 3.
Далее будет пояснен способ изготовления описанного выше оксидного сверхпроводящего провода.
Фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ изготовления сверхпроводящего провода в первом варианте осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3-8 иллюстрируют соответствующие стадии на фиг.2.
Обращаясь к фиг.2, для изготовления сверхпроводящего провода, например, с фазой Bi2223, используют так называемый способ «порошка в трубе». Сначала смешивают, например, пять сортов порошков исходных материалов (Bi2O3, PbO, SrCO3, CaCO3, CuO) для получения порошка исходного материала в промежуточном состоянии (порошка предшественника), который в конечном счете превратится в сверхпроводник с фазой Bi2223 посредством реакции, вызываемой термической обработкой (Стадия S1).
Затем, как показано на фиг.2 и 3, этим порошком 2a исходного материала заполняют трубку 3a (Стадия S2). Трубка 3a выполнена из металла, такого как серебро, и имеет наружный диаметр ⊘ 10-50 мм и толщину стенок примерно 3-15% от наружного диаметра. Тем самым получают провод 1a, в котором 2a порошок исходного материала для сверхпроводника закрыт трубкой 3a. После этого осуществляют дегазацию содержимого трубки 3a и оба конца трубки 3a герметизируют.
Далее, как показано на фиг.2 и 4, провод 1a подвергают волочению с формированием одножильного плакированного провода 1b, в котором предшественник в виде материала жилы плакирован (покрыт) металлом, таким как серебро (Стадия S3). Плакированный провод 1b имеет форму шестиугольника с расстоянием между противоположными сторонами, например, 2-10 мм.
Далее, как показано на фиг.2 и 5, обе оконечные части плакированного провода 1b герметизируют с помощью герметизирующих элементов 20a и 20b (Стадия S4). Герметизация плакированного провода 1b может быть осуществлена, например, посредством надевания колпачков, изготовленных из тефлона (Teflon) (товарный знак), на обе оконечные части плакированного провода 1b или посредством припаивания металла, такого как серебро, к обеим оконечным частям плакированного провода 1b. То есть необходимо лишь покрыть (закрыть) обе оконечные (торцевые) части плакированного провода 1b некоторым материалом. Предпочтительным материалом для герметизации плакированного провода 1b является металл, и, в частности, такие металлы, как серебро, сплав серебра, свинец, олово, медь и алюминий, имеющие пластичность и механическую прочность, почти сравнимые со свойствами серебра, являются особенно предпочтительными.
Далее, как показано на фиг.2 и 6, множество плакированных проводов 1b собирают в пучок, вставляемый в трубку 3b, выполненную из металла, такого как серебро (многожильная сборка: Стадия S5). Трубка 3b выполнена из металла, такого как серебро или серебряный сплав, и имеет наружный диаметр ⊘ 10-50 мм и толщину стенок примерно 3-15% от наружного диаметра. Тем самым получают провод с многожильной структурой, имеющий множество жил, выполненных из порошка 2a исходного материала.
Далее, как показано на фиг.2 и 7, провод с многожильной структурой, в котором множество жил из порошка 2a исходного материала покрыты оболочкой 3b, подвергают волочению с формированием многожильного провода 1c, в котором порошок 2a исходного материала заделан в оболочку 3b, выполненную из такого металла, как серебро (Стадия S6).
Далее, как показано на фиг.2 и 5, обе оконечные части многожильного провода 1c герметизируют герметизирующими элементами 20a и 20b (Стадия S7). Герметизация многожильного провода 1c может быть осуществлена, например, посредством надевания колпачков, изготовленных из тефлона (товарный знак), на обе оконечные части многожильного провода 1c или посредством припаивания металла, такого как серебро, к обеим оконечным частям многожильного провода 1c. То есть необходимо лишь закрыть обе оконечные части многожильного провода 1c некоторым материалом. Предпочтительным материалом для герметизации многожильного провода 1c является металл, и, в частности, такие металлы, как серебро, сплав серебра, свинец, олово, медь и алюминий, имеющие пластичность и механическую прочность, почти сравнимые со свойствами серебра, являются особенно предпочтительными.
Далее, как показано на фиг.2 и 8, осуществляют первую прокатку многожильного провода 1c с получением лентовидного многожильного провода 1 (Стадия S8). Первую прокатку осуществляют с обжатием, например, 70-90%.
Далее лентовидный многожильный провод 1 нагревают до температуры, например, 800-900°C, и выдерживают при этой температуре в течение 10-200 часов, и, таким образом, многожильный провод 1 подвергают первому спеканию (Стадия S9). При этом порошок исходного материала 2a химически реагирует, становясь сверхпроводящей жилой 2.
Далее как показано на фиг.2 и 8, многожильный провод 1 подвергают второй прокатке (Стадия S10). Вторую прокатку осуществляют с обжатием, например, 0-20%.
Далее, многожильный провод 1 нагревают до температуры 800-900°C в атмосфере высокого давления и выдерживают при этой температуре в течение 10-200 часов, и, таким образом, многожильный провод 1 подвергают второму спеканию (Стадия S11). Хотя сверхпроводящий провод согласно данному варианту осуществления получают с помощью стадий, описанных выше, после второго спекания могут быть повторно осуществлены дополнительная прокатка и спекание, а описанные выше вторая прокатка и второе спекание могут отсутствовать.
Способ изготовления сверхпроводящего провода согласно данному варианту осуществления включает в себя стадию волочения провода 1, сформированного посредством плакирования металлом порошка 2a исходного материала для сверхпроводника или провода с многожильной структурой (Стадия S3, Стадия S6), стадию герметизации оконечной части плакированного провода 1b или многожильного провода 1c после стадии волочения (Стадия S3, Стадия S6) (Стадия S4, Стадия S7) и стадию первой прокатки (Стадия S8) для прокатки многожильного провода 1c после стадии герметизации (Стадия S4, Стадия S7).
В соответствии со способом изготовления сверхпроводящего провода согласно данному варианту осуществления посредством герметизации оконечной части плакированного провода 1b или многожильного провода 1c в промежутке между стадией волочения (Стадия S3, Стадия S6) и стадией первой прокатки (Стадия S8) обеспечивается меньшая вероятность проникновения присутствующих в воздухе CO2, H2O и O2 в порошок 2a исходного материала через оконечную часть плакированного провода 1b или многожильного провода 1c. В результате имеется меньшая вероятность образования гетерофазы во время спекания и провод имеет равномерную толщину, и, таким образом, может быть получен сверхпроводящий провод, имеющий высокие и однородные рабочие характеристики.
В способе изготовления сверхпроводящего провода согласно данному варианту осуществления на стадии герметизации оконечную часть плакированного провода 1b или многожильного провода 1c герметизируют с помощью металла (Стадия S4, Стадия S7).
Тем самым обеспечивается еще меньшая вероятность проникновения присутствующих в воздухе CO2, H2O и O2 в порошок 2a исходного материала через оконечную часть плакированного провода 1b или многожильного провода 1c.
В способе изготовления сверхпроводящего провода согласно данному варианту осуществления металл, используемый для герметизации, содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из серебра, свинца, олова, меди и алюминия.
Поскольку эти материалы имеют высокую пластичность и механическую прочность, они легко могут обрабатываться во время герметизации оконечной части плакированного провода 1b или многожильного провода 1c, и они могут стабильно герметизировать оконечную часть плакированного провода 1b или многожильного провода 1c.
Хотя данный вариант осуществления был описан для случая, когда стадию герметизации (Стадия S4, Стадия S7) осуществляют после формирования плакированного провода 1b (Стадия S3), а также после формирования многожильного провода 1c (Стадия S6), настоящее изобретение не ограничивается этим случаем и является достаточным, если стадия герметизации осуществляется между стадией волочения и стадией прокатки.
Второй вариант осуществления
Обращаясь к фиг.2 и 5, первый вариант осуществления был описан для случая, где провод 1a подвергают волочению только однажды на стадии волочения (Стадия S3). В процессе волочения, однако, является обычным, что провод 1a подвергают волочению последовательно n раз (n представляет собой целое число, удовлетворяющее условию n ≥ 2), и при этом диаметр провода 1a постепенно уменьшается с формированием плакированного провода 1b. В данном варианте осуществления, когда провод 1a подвергают волочению n раз, обе оконечные части провода 1a или плакированного провода 1b герметизируют с помощью герметизирующих элементов 20a и 20b в каждом промежутке между стадиями волочения n раз или после формирования плакированного провода 1b (Стадия S4).
Кроме того, первый вариант осуществления был описан для случая, где провод с многожильной структурой подвергают волочению только однажды на стадии волочения (Стадия S6). В процессе волочения, однако, является обычным, что провод с многожильной структурой подвергают волочению последовательно n раз, и при этом диаметр провода с многожильной структурой постепенно уменьшается с формированием многожильного провода 1c. В данном варианте осуществления, когда провод с многожильной структурой подвергают волочению n раз, обе оконечные части провода с многожильной структурой или многожильного провода 1c герметизируют с помощью герметизирующих элементов 20a и 20b в каждом промежутке между стадиями волочения n раз или после формирования многожильного провода 1c (Стадия S7).
Необходимо отметить, что, за исключением описанных выше моментов, способ изготовления сверхпроводящего провода является почти аналогичным первому варианту осуществления, показанному на фиг.1-8, и поэтому его описание не будет повторяться.
Способ изготовления сверхпроводящего провода согласно данному варианту осуществления включает в себя стадию волочения провода 1a, сформированного посредством плакирования металлом порошка 2a исходного материала для сверхпроводника или провода с многожильной структурой n раз (Стадия S3, Стадия S6) и стадию первой прокатки (Стадия S8) для прокатки многожильного провода 1c после стадии волочения n раз (Стадия S3, Стадия S6). Кроме того, способ включает в себя стадию герметизации оконечной части провода 1a, плакированного провода 1b, провода с многожильной структурой или многожильного провода 1c в по меньшей мере одном из каждого промежутка между стадиями волочения n раз (Стадия S3, Стадия S6) и промежутка между стадией n-го волочения и стадией первой прокатки (Стадия S8) (Стадия S4, Стадия S7).
В соответствии со способом изготовления сверхпроводящего провода в данном варианте осуществления посредством герметизации оконечной части провода 1a, плакированного провода 1b, провода с многожильной структурой или многожильного провода 1c в каждом промежутке между стадиями волочения (Стадия S3, Стадия S6) и промежутке между стадией n-го волочения и стадией первой прокатки (Стадия S8) обеспечивается меньшая вероятность проникновения присутствующих в воздухе CO2, H2O и O2 в порошок 2a исходного материала через оконечную часть провода 1a, плакированного провода 1b, провода с многожильной структурой или многожильного провода 1c. В результате имеется меньшая вероятность образования гетерофазы во время спекания и провод имеет равномерную толщину, и, таким образом, может быть получен сверхпроводящий провод, имеющий высокие и однородные рабочие характеристики.
Необходимо отметить, что, хотя пояснение в первом и втором вариантах осуществления было приведено в отношении способа изготовления многожильного оксидного сверхпроводящего провода того типа, который содержит висмут и имеет фазу Bi2223, настоящее изобретение также применимо к способу изготовления оксидного сверхпроводящего провода, имеющего состав, отличный от типа с висмутом, такой как тип с иттрием. В дополнение к этому настоящее изобретение также применимо к способу изготовления одножильного сверхпроводящего провода.
Кроме того, хотя первый и второй варианты осуществления были описаны для случая, когда после первого спекания (Стадия S9) осуществляют вторую прокатку (Стадия S10) и второе спекание (Стадия S11), эти стадии могут отсутствовать, и сверхпроводящий провод может быть завершен после первого спекания (Стадия S9).
Пример
В дальнейшем будет описан пример настоящего изобретения.
В данном примере было изучено влияние герметизации обеих оконечных частей многожильного провода 1c в промежутке между стадией волочения (Стадия S6) и стадией первой прокатки (Стадия S8). Конкретно, получали порошок 2a исходного материала, имеющий фазу Bi2223 (Стадия S1), а после этого этим порошком исходного 2a материала заполняли трубку 3a (Стадия S2) с формированием провода 1a. Далее провод 1a подвергали волочению с формированием плакированного провода 1b (Стадия S3), и множество плакированных проводов 1b собирали в пучок без герметизации на обеих оконечных частях и вставляли в трубку 3b (Стадия S5) с формированием многожильного провода 1c. Далее многожильный провод 1c подвергали волочению (Стадия S6). В процессе волочения многожильный провод 1c повторно волочили 20 раз, и при этом его диаметр постепенно уменьшали до формирования многожильного провода 1c, имеющего желаемый диаметр. В данном примере при проведении волочения многожильного провода 1c образцы 1-3 подвергали различным видам обработки. В частности, в случае образца 1 обе оконечные части многожильного провода 1c герметизировали с помощью серебряного припоя (Стадия S7) после первого волочения из 20-разового волочения. Затем многожильный провод 1c с герметизированными обеими оконечными частями многократно волочили оставшиеся 19 раз, а после этого выдерживали в течение одного месяца. В случае образца 2 многожильный провод 1c волочили многократно все 20 раз, а после этого обе его оконечные части герметизировали серебряным припоем (Стадия S7) и его выдерживали в течение одного месяца. Кроме того, в случае образца 3 многожильный провод 1c волочили многократно все 20 раз без герметизации обеих его оконечных частей, а после этого его выдерживали в течение одного месяца. Далее осуществляли первую прокатку многожильного провода 1c (Стадия S8) с получением лентовидного многожильного провода 1. Далее осуществляли первое спекание многожильного провода 1 (Стадия S9), а после этого многожильный провод 1 проверяли в отношении того, имеется ли какое-либо увеличение по толщине. Затем осуществляли вторую прокатку многожильного провода 1 (Стадия S10), а затем осуществляли второе спекание (Стадия S11) с получением сверхпроводящего провода 1, имеющего длину 400 м и долю серебра (отношение площади оболочки к площади сверхпроводящих жил в поперечном сечении сверхпроводящего провода), равную 2,2. Далее полученный сверхпроводящий провод 1 разделяли на пять кусков для проверки разброса значения критического тока (A) каждого куска сверхпроводящего провода 1. Результаты представлены в Таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| № Образца | Разброс значения критического тока | Толщина после первого спекания |
| 1 | 8 A | Без изменений |
| 2 | 10 A | Без изменений |
| 3 | 30 A | Толщина на обеих оконечных частях увеличилась |
Как показано в таблице 1, в случае образца 1, герметизацию которого осуществляли после первого волочения, разброс значений критического тока составил 8 A, а в случае образца 2, герметизацию которого осуществляли после 20-го волочения, разброс значений критического тока составил 10 A. В противоположность этому, в случае образца 3, у которого обе оконечные части не были герметизированы, разброс значений критического тока составил 30 A. Кроме того, изменений толщины образцов 1 и 2 после первого спекания не наблюдалось (Стадия S9), а толщина образца 3 увеличивалась на обеих оконечных частях. Исходя из полученных выше результатов, было обнаружено, что герметизация обеих оконечных частей многожильного провода 1c в промежутке между стадией волочения (Стадия S6) и стадией первой прокатки (Стадия S8) позволяет получить провод, имеющий равномерную толщину, и поэтому может быть получен сверхпроводящий провод с высокими и однородными рабочими характеристиками. В частности, было обнаружено, что при осуществлении множества волочений сверхпроводящий провод, имеющий еще более однородные рабочие характеристики, может быть получен посредством герметизации этого провода на как можно более ранней стадии (на стадии, когда провод является толстым).
Необходимо понимать, что описанные здесь варианты осуществления и примеры приведены во всех аспектах лишь в качестве иллюстрации и не должны рассматриваться в качестве ограничения. Рамки настоящего изобретения определяются не приведенным выше описанием, а прилагаемой формулой изобретения, и, как предполагается, они охватывают все модификации в пределах сущности и объема, эквивалентных тем, которые приведены в формуле изобретения.
1. Способ изготовления сверхпроводящего провода (1), включающий в себя стадии:
волочения провода (1а), сформированного посредством плакирования порошка (2а) исходного материала для сверхпроводника металлом (3а) (S3, S6);
герметизации оконечной части упомянутого провода (1а) после упомянутой стадии волочения (S3) (S4, S7) и прокатки упомянутого провода (1а) после упомянутой стадии герметизации (S4, S7) (S8).
2. Способ изготовления сверхпроводящего провода (1) по п.1, в котором на упомянутой стадии герметизации (S4, S7) упомянутую оконечную часть упомянутого провода (1а) герметизируют металлом.
3. Способ изготовления сверхпроводящего провода (1) по п.2, в котором упомянутый металл содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из серебра, свинца, олова, меди и алюминия.
4. Способ изготовления сверхпроводящего провода (1), включающий в себя стадии:
волочения провода (1а), сформированного посредством плакирования порошка (2а) исходного материала для сверхпроводника металлом (3а) n раз (n представляет собой целое число, удовлетворяющее условию n≥2) (S3, S6);
прокатки упомянутого провода (1а) после упомянутой стадии волочения упомянутого провода (1a) n раз (S3, S6) и
герметизации оконечной части упомянутого провода (1а) в по меньшей мере одном из промежутка между стадией k-го волочения (k представляет собой целое число, удовлетворяющее условию n-1≥k≥1) на упомянутой стадии волочения упомянутого провода (1а) n раз (S3, S6) и стадией (k+1)-го волочения на упомянутой стадии волочения упомянутого провода (1a) n раз (S3, S6) и промежутка между стадией n-го волочения на упомянутой стадии волочения упомянутого провода (1a) n раз (S3, S6) и упомянутой стадией прокатки (S8) (S4, S7).
5. Способ изготовления сверхпроводящего провода (1) по п.4, в котором на упомянутой стадии герметизации (S4, S7) упомянутую оконечную часть упомянутого провода (1а) герметизируют металлом.
6. Способ изготовления сверхпроводящего провода (1) по п.5, в котором упомянутый металл содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из серебра, свинца, олова, меди и алюминия.
