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公開番号2024111476
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-19
出願番号2023016000
出願日2023-02-06
発明の名称超電導線材および超電導コイル
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人東京国際特許事務所
主分類H01F 6/06 20060101AFI20240809BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】超電導積層体の剥離劣化または絶縁不良のリスクを低減させる。
【解決手段】超電導線材13は、金属基板2の上に他の層とともに積層された超電導層4を有し、テープ状を成す超電導積層体1と、超電導積層体1の一方の面に対向して配置され、超電導積層体1とともに巻回されるテープ状を成す絶縁線材8と、超電導積層体1と絶縁線材8との間、かつ超電導積層体1の幅W2の範囲内の少なくとも一部に配置され、感圧接着材を主成分とした接着材層12と、を備え、超電導積層体1または絶縁線材8の少なくとも一方に対する接着材層12の接着強度が、超電導積層体1で積層された各層の破壊強度および剥離強度よりも弱くなっている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
金属基板の上に他の層とともに積層された超電導層を有し、テープ状を成す超電導積層体と、
前記超電導積層体の一方の面に対向して配置され、前記超電導積層体とともに巻回されるテープ状を成す絶縁線材と、
前記超電導積層体と前記絶縁線材との間、かつ前記超電導積層体の幅の範囲内の少なくとも一部に配置され、感圧接着材を主成分とした接着材層と、
を備え、
前記超電導積層体または前記絶縁線材の少なくとも一方に対する前記接着材層の接着強度が、前記超電導積層体で積層された各層の破壊強度および剥離強度よりも弱くなっている、
超電導線材。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記超電導積層体または前記絶縁線材の少なくとも一方における前記接着材層が配置されていない面に配置されている離形材層を備える、
請求項１に記載の超電導線材。
【請求項３】
前記接着材層が、前記超電導積層体の面の幅方向の両端縁を含む一部分に配置されている、
請求項１または請求項２に記載の超電導線材。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の超電導線材を備え、
前記超電導線材が巻回され、前記超電導線材の少なくとも一部が熱硬化性合成樹脂で含浸されている、
超電導コイル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超電導線材および超電導コイルに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
超電導技術の向上に伴い、例えば、磁気共鳴画像診断装置（ＭＲＩ）、超電導磁気エネルギー貯蔵装置（ＳＭＥＳ）または単結晶引き上げ装置などの超電導応用機器が実用化されている。これらの超電導応用機器は、超電導線材を巻回してなる超電導コイルを内蔵している。
【０００３】
近年、高温・高磁場中での臨界電流特性に優れた高温超電導線材を用いた超電導コイルが開発されている。この高温超電導線材としては、例えば、ハステロイなどのテープ状の金属基板、酸化セリウムなどの中間層、ＹＢａ
２
Ｃｕ
３
Ｏ
７
などの酸化物超電導層、銀などの保護金属層を有する多層構造の薄膜超電導線材（以下、超電導積層体と記す）が開発されてきている。
【０００４】
巻き回した形状の保持と真空中での伝熱性を向上させるために、エポキシ樹脂などの熱硬化性合成樹脂で含浸した超電導コイルが知られている。しかし、多層構造の超電導積層体は、テープ面に垂直方向の引張り応力、すなわち、剥離力に弱く、熱硬化性合成樹脂と超電導積層体との熱収縮率の差に起因する熱応力で層間剥離を起こし、超電導特性が劣化するおそれがある。
【０００５】
これに対し、離形処理を施した絶縁物をコイルターン間に挿入することにより、冷却により超電導コイルの内部に発生する剥離力を低減する技術が知られている。
【０００６】
また、粘着層付きの絶縁テープを超電導線材に縦添えして貼り付け、粘着層の粘着力を適切な値にすることにより、冷却時、含浸樹脂の収縮力に起因する剥離力が作用した場合に、粘着層の粘着した部分で層間剥離を生じさせて、超電導線材に作用する応力を緩和させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１０?２６７８３５号公報
特開２０１４－０１７０９０号公報
特開２０２０－１６７０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
離形処理を施した絶縁線材と超電導積層体を巻き回して形成された超電導コイルは、絶縁線材と超電導積層体が幅方向に相対的に位置ずれを起こすおそれがある。位置ずれした状態で巻線し、熱硬化性合成樹脂で含浸した超電導コイルは、超電導積層体の幅方向の端部において、剥離力を低減する作用が充分に発揮されず、超電導特性が劣化するおそれがある。また、超電導積層体の全周が絶縁線材で覆われていないため、絶縁性が確実に確保されるわけではない。
【０００９】
また、粘着層付きの超電導線材を巻き回し形成した超電導コイルは、冷却時、含浸樹脂の収縮力に起因する剥離力が作用した場合に、粘着層の粘着した部分で層間剥離を生じる。コイル軸方向とコイル径方向について、超電導線材と含浸樹脂が層間剥離して接着しない場合、各方向の伝熱経路は確保されないため、コイル発熱時に熱損傷が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、超電導積層体の剥離劣化または絶縁不良のリスクを低減させることができる超電導線材および超電導コイルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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