단심 초전도선 접합체 및 이의 제조방법
Joint Structure of Single Core Superconducting Cables And Manufacturing Method Thereof
특허 요약
본 발명은 이붕화 마그네슘(MgB 2 ) 초전도선의 일단을 납작하게 가공하고 마그네슘 및 붕소 혼합물 또는 이붕화 마그네슘 분말과 함께 비자성체인 접합용기에서 가압 소결시켜 제조한 초전도선 접합체에 관한 것이다. 본 발명은 이붕화 마그네슘(MgB 2 ) 초전도선의 일단을 납작한 테이프 모양으로 가공하여 접합면적을 증가시키고 가압하여 소결분말의 밀도를 최적화한 후 소결하였다. 그 결과 접합면의 접합저항이 최소화되어 폐회로에 사용하여도 초전도 자기장을 유지하는 성능을 보이는 것으로 확인되었다. 또한 본 발명은 비자성체 접합용기를 사용하여 소결 후 해체 없이 접합체의 일부로서 초전도 폐회로에 직접 사용되어도 자기장의 변화를 유도하지 않는다. 따라서 본 발명의 이붕화 마그네슘(MgB 2 ) 초전도선 접합체는 임계점이하에서 선형전압이 나타나지 않아 초전도 폐회로에 적용이 가능하며 접합용기를 이용하여 접합부위를 보호하므로 내구성이 우수한 장점이 있다.
청구항
번호청구항
1

이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체 제조방법에 있어서,환형의 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선 및 2 이붕화 마그네슘 초전도선 일단을 폭과 두께의 비율이 100:1 내지 3:1인 납작한 테이프(tape) 모양으로 가공하여 접합면적을 향상시키는 제 1 단계; 상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선 및 2 이붕화 마그네슘 초전도선의 납작한 테이프(tape) 모양으로 가공된 일단의 금속시스를 제거하는 제 2 단계;상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선과 제 2 이붕화 마그네슘 초전도선의 납작한 테이프(tape) 모양으로 가공된 일단을 서로 면접시키고 상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선과 제 2 이붕화 마그네슘 초전도선 사이에 결합지지부재를 삽입하여 상기 면접 부위로부터 상기 이붕화 마그네슘 초전도선의 간격이 점차 증가하는 돌기모양을 이루도록 하는 제 3 단계;상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 이붕화 마그네슘 초전도선의 면접부위와 상기 결합지지부재가 삽입된 부위 사이에 제 1 실링부재를 설치하는 제 4 단계;상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 이붕화 마그네슘 초전도선의 면접부위 및 상기 제 1 실링부재를 비자성체 접합용기의 측면에 위치한 초전도선 삽입구에 삽입하고 100 내지 200 ℃에서 10 내지 20 분간 가열하여 상기 제 1 실링부재가 상기 초전도선 삽입구를 밀폐하도록 하는 제 5 단계;상기 초전도선 삽입구가 밀폐된 비자성체 접합용기에 Mg 및 B를 포함하는 소결분말 또는 MgB2를 포함하는 소결분말을 장입하고 상기 비자성체 접합용기의 장입구에 제 2 실링부재를 설치한 후 비자성체 플러그를 결합하여 상기 비자성체 접합용기를 폐쇄하는 제 6 단계;상기 소결분말의 밀도가 상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 이붕화 마그네슘 초전도선의 면접부위 패킹밀도 대비 30 내지 60 %가 되도록 상기 비자성체 플러그에 압력을 가하는 제 7 단계;상기 비자성체 플러그에 압력이 가해진 비자성체 접합용기에 대하여 100 내지 200 ℃에서 10 내지 20 분간 가열하여 상기 제 2 실링부재가 상기 장입구를 밀폐하도록 하는 제 8 단계; 및상기 장입구가 밀폐된 비자성체 접합용기를 아르곤 분위기에서 650 내지 750 ℃로 80 내지 100 분간 가열하여 상기 제 1 이붕화 마그네슘 초전도선과 상기 제 2 이붕화 마그네슘 초전도선을 접합시키는 제 9 단계;를 포함하는 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체 제조방법.

2

제 1 항에 있어서, 상기 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선은 단심의 초전도 코어, 상기 초전도 코어를 감싸는 초전도성 배리어 및 상기 초전도성 배리어를 감싸는 금속시스(metallic sheath)를 포함하는 것을 특징으로 하는 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체 제조방법.

3

제 1 항에 있어서, 상기 이붕화 마그네슘 초전도선은 비열처리 상태인 것을 특징으로 하는 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체 제조방법.

4

삭제

5

삭제

6

제 1 항에 있어서, 상기 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합방법은 권선 후 반응법(wind and react method)을 이용한 초전도체의 제조에 사용하는 것을 특징으로 하는 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체 제조방법.

7

제 1 항에 있어서, 상기 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체는 접합저항이 평균 6 x 10-12Ω인 것을 특징으로 하는 이붕화 마그네슘(MgB2) 초전도선의 인시츄(in-situ) 접합체 제조방법.

8

삭제

9

삭제