2014 年 4 月 1 日発行 超電導 電導 Web21 We (公財 財)国際超電導 導産業技術研究セ センター 〒213 3-0012 神奈川県 県川崎市高津区坂 坂戸 3-2-1 KSP P Tel: 044-850-1612 特集:超 超電導線材 材技術の進展 展 「Y 系線 線材の技術 術動向(産業 業界の動向) ) 」 線ケーブルシ システム株式会 会社 昭和電線 技術開発 発センター 超電導線材開 超 開発グループ グループ プ長 小泉 勉 は、TFA-MOD(トリフル ルオロ酢酸塩 塩・有機酸塩塗 塗布熱分解)法を用いた たイットリウ ウム系超 当社は 電導線材 材の磁場中特 特性の向上を目的とした人 人工ピンニン ングセンターを を導入させた た線材につい いて開発 を行って ている。昨年 年度成功裏に に終了した「イ イットリウム ム系超電導電 電力機器技術 術開発プロジ ジェクト (M-PACC C)」において て開発を行っ った、非超電 電導体である BaZrO3(BZO O)ナノ粒子を を超電導層内 内に分散 さ せ 、 ピ ン ニ ン グ セ ン タ ー と し て 機 能 さ せ た 線 材 を 「 nPAD-YBC CO® (nano-Particle ed YBCO)」と と称し、量産 産化に向け体制 制を整えてい いるところで である。 Artificial--pinning-center Distribute 図 1 に nPAD-YB BCO®の構造 造及び外観を を示す。本線 線材は、厚さ 0.1 mm の の高強度金属 属である TM 上に、高配向 向した中間層 層を成膜し、超 超電導層、安 安定化層を成 成膜した構造 造をとっ Hastelloyy テープ上 ている。 図 1 nPAD-Y YBCO®の構造 造及び外観 MOD 法は、イットリウム ム系超電導体 体を構成する る有機金属塩溶 溶液を高配向 向した中間層 層が成膜 TFA-M された金 金属基板上に に塗布し、仮焼 焼、本焼を施 施し作製され れる。当社は、 、本焼工程に に一括焼成可 可能な電 熱バッチ チ式一括処理 理プロセスを用 用いており、 、おおよそ2日間で本焼工 工程が完了す することが特 特徴であ る。また た、nPAD-YB BCO®も同様 様の製法をとっ っており、YBCO線材と同 同様な製造工 工程を用いる ることが 可能であ あることから、同様なコス ストで製造す することが可 可能である。現 現在、当社に においては、使用用 途に合わ わせた線材の の提供に努める るべく、YBC CO線材及び びnPAD-YBCO O®の2種類の の線材に関し し量産化 を目指し している。 これま まで、Bi系超電導バルクを を用いた電流 流リードの販 販売を行ってお おり、千本以 以上の販売実 実績を持 っている るが、超電導 導体がバルク体 体であったが が故に、曲げ げや外的衝撃に に弱いことに に加え、容易 易な容量 アップが が困難であった。特に磁場 場環境下での使用において ては、Bi系超電 電導体を用い いていること とから、 設置環境 境に制限が生 生じるなど、多 多くの課題が があった。この の度、nPAD--YBCO®の開 開発に成功し したこと により、 磁 磁場環境下に においても使 使用可能なnP PAD-YBCO® ®超電導電流リードの開発 発にも成功す すること が出来た た。図2にnPA AD-YBCO®超 超電導電流リ リード標準品 品の外観を、表 表1に主な仕 仕様を示す。 これま まで、様々な な超電導線材を を用いて超電 電導電流リー ードの開発を行 行っていたが が、磁場中特 特性が壁 となり、大量の線材 材を必要としたため、低熱 熱侵入量の実 実現が非常に に困難であっ た。nPAD-Y YBCO® 月号 2014 年 4 月 © ISTEC 2014 All rights s reserved. -1- 2014 年 4 月 1 日発行 超電導 電導 Web21 We (公財 財)国際超電導 導産業技術研究セ センター 〒213 3-0012 神奈川県 県川崎市高津区坂 坂戸 3-2-1 KSP P Tel: 044-850-1612 超電導電 電流リードは は、nPAD-YBC CO®を超電導 導部に使用す することで、使用される線 使 線材量の少量 量化が可 能となり り、表1のよう うな低熱侵入 入量設計が可 可能となった。今後、nPA AD-YBCO®超 超電導電流リードの 普及・販 販売について ても努めていく く。 図 2 nPAD-YBC CO®超電導電 電流リード外観 観 表 1 nPAD-YBC CO®電流リー ードの主な仕 仕様 項目 YPL① YPL② 定 定格電流 (A) [@77K, Selff field] 250 50 00 熱 熱侵入量 (W) [77K-4.2K] 0.02 0.05 サ サイズ(mm) 22 20L×9w×16t 220L×16 6w×16t YPL③ 1,500 0.11 L 2220 ×23w×16 6t 超電導 W Web21 トップページ 月号 2014 年 4 月 © ISTEC 2014 All rights s reserved. -2-
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