[发明专利]氧化物超导电线材以及超导电线圈

说明书

技术领域

本发明涉及氧化物超导电线材以及超导电线圈。

本申请基于2012年6月11日在日本提出的日本特愿2012-131927号主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

以往使用的NbTi等金属系超导电线材以圆线或扁线等形态被提供，形状的自由度高。与此相对，在Bi（铋）系或Y（钇）系等的临界温度为90～100K左右的氧化物超导电体中，氧化物超导电层以陶瓷形成，此外，用该氧化物超导电体形成的线材的构造也被认为优选纵横比例大的带形状。

氧化物超导电层是陶瓷的一种，作为Y系被认知的稀土类氧化物系的超导电线材具有在作为抗张力体而设置的金属制的基材上层压多个薄膜的构造。作为一个例子，稀土类氧化物系的氧化物超导电线材采用在带状的金属基材上介由控制了结晶取向性的中间层将氧化物超导电层进行层压，在该氧化物超导电层上层压以Cu等优导电材料形成的稳定化层而得的构造。

使用上述稀土类氧化物系超导电线材制造超导电线圈。此外，将带状的氧化物系超导电线材进行线圈加工后，通过将上述线圈用浸渍树脂加固，从而提高上述超导电线圈的强度。

然而，在应用于氧化物系超导电线材的金属制的基材中，作为抗张力体，以有用的镍合金，例如HASTELLOY（美国HAYNES公司商品名）形成，稳定化层以Cu等优导电性金属材料形成，与此相对，包围线圈的浸渍树脂以树脂形成。因此，产生来源于它们的材料的线膨胀系数差或收缩率差的应力。例如，将超导电线圈冷却至液态氮温度以下而在低温下使用，因此这些材料的线膨胀系数将成为非线形。因此，若将室温与低温的长度比使用以百分率表示的收缩率进行对比，则冷却时在超导电线材的厚度方向作用剥离应力。因此，若采用制作超导电线圈并进行树脂浸渍的构造，则冷却时在超导电线材的厚度方向作用剥离应力，存在形成超导电线圈后超导电特性变差的可能性。

为了回避来源于该收缩率差的剥离应力的问题，在以下专利文献1中公开有在超导电线材的全周面覆盖绝缘被覆层，仅在绝缘被覆层表面的一部分形成脱模材层的技术。图9示出用绝缘材层101将用专利文献1所述的平角素材形成的氧化物超导电线素材100覆盖全周，在其一面侧沿设脱模材层102的复合超导电线材103。此外，在专利文献1中公开有将图9所示的复合超导电线材103进行线圈加工后，浸渍环氧树脂等热固化性合成树脂、固化而得的图10所示构造的、用固化树脂层104进行固化而形成的超导电线圈105。

在专利文献1中公开有用聚酯或聚氨酯形成绝缘材层101，用石蜡类、硅油或各种树脂形成脱模材层102。

此外，下面的专利文献2中公开有卷绕超导电线材而进行线圈加工时，将带状的超导电线材与绝缘带一同叠绕而进行线圈加工的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-198469号公报

专利文献2：日本特开2010-267835号公报

发明内容

可以推定专利文献1、2所述的技术是对超导电线圈冷却时在超导电线材的厚度方向作用剥离应力，从而有可能使超导电线圈的超导电特性变差的情况有效的技术。然而，将超导电线材形成为线圈状时，需要重新形成脱模材层102，因此加工为线圈状时花费工时。此外，在专利文献1所述的技术中，对于脱模材层102的厚度没有进行公开，若脱模材层102为厚的层，则超导电线圈的横截面积中所占的脱模材层102的比例增高，与此相应地超导电线材所占的专有面积减少。因此，认为脱模材层102优选设为厚度10μm左右以下。

然而，从线圈加工的作业性方面考虑，将厚度10μm左右以下的脱模材层102在进行线圈加工时与超导电线材同时进行卷绕较困难。此外，若找不到将厚度10μm以下的脱模材层102以均匀的厚度形成的方法，则脱模材层102中厚的部分和薄的部分混在一起，有可能在超导电线圈内的一部分上局部集中伴随剥离应力的变形。因此，有可能导致超导电线材变差。

本发明是鉴于这样的以往的实际情况而完成的，本发明的目的是提供一种氧化物超导电线材以及使用其而形成的超导电线圈，其具有将超导电线圈冷却使用时难以对超导电线材作用应力的构造，具有超导电特性变差的可能性少的构造。

为了解决上述课题，本发明的第1方式中所涉及的氧化物超导电线材具备：超导电层压体，上述超导电层压体具有形成为带状的基材以及在上述基材上层压的中间层、氧化物超导电层和金属稳定化层；以及，绝缘被覆层，覆盖上述超导电层压体的外表面；其中，上述绝缘被覆层的全体外表面和全体内表面中的一者被由氟树脂形成的覆盖层所覆盖。