超导是什么?
超导是在电阻为零的状态下让电流通过的技术。这一技术要求形状须是电线形状,本公司制造出了一种叫“铋系超导线DI-BSCCO”的超导线(电线)。超导线可以在直径为普通电线(铜)的约二百分之一的状态下让电流通过(*1)。由于无电阻,因此可以降低电力损耗实现稳定供电,而且还具有供电时发热量小的特点,有望用在汽车、公交车、新干线等交通工具的马达上等各个领域。
DI-BSCCO Type HT-NX的特点
本公司开发的超高强度铋系高温超导线与以往的高强度线相比,拉伸强度提高了约50-60%。因此,线材可以承受更大的电磁力,还可以用在传统高强度电线无法应对的二十多特斯拉(*2)左右的超高磁场领域及大型磁石上。
除上述超高磁场领域的需求之外,超导线与现有的铜线及金属类超导线相比可以通过更多的电流,还可以实现各种装置的小型化。此外,该线材具有超导线材的高品质的基本性能,可以进一步提高磁场的精度和稳定性,有望促进各类装置的高感度化。
同时,与传统高强度线材相比,容许双向弯曲直径减少了约30%,因此可以扩大应用到弯曲直径较小的线圈上等。
本超导线因为“高强度Bi-2223线材的开发”荣获一般社团法人未踏科学技术协会颁发的第19届超导科学技术奖。
今后,我们会进一步完善量产体制,提供方便客户使用的超导线材。
线材技术小组
开发的契机是什么?
高温超导线可分为两大类。一种是本公司生产的铋系超导线材,另一种是在金属基板上堆积薄膜生产出来的稀土类线材。铋系超导线材与稀土类线材相比,存在机械强度非常低的问题。因此,对于开发二十多特斯拉左右的超高磁场领域和大型磁石的应用领域的客户而言,铋系超导线材强度不够,因此都会选择设计强度高的稀土类线材。为了让这些应用领域也使用本公司的铋系超导线材,我们开始开发超高强度的铋系超导线材。
开发时遇到的困难有哪些?
超高强度超导线材呈三明治结构,将金属箔焊接到带状超导线材的两面。此次用作金属箔的镍合金箔具有耐腐蚀的特点,但是非常难焊接。我们研究通过表面处理来方便焊接,但总是焊不好。后来,我们听取了很多建议之后发现进行表面处理后最重要的问题是如何除去镍合金箔上的氧化膜,并研究出了能够切实去除氧化膜的方法(条件)。最终开始了采用镍合金箔的超高强度超导线材的试制。