超導線材的制造方法和超導線材的制造裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超導線材的制造方法，能夠使利用銅保護層對在超導層上具有銀穩(wěn)定層的超導線材主體進行了覆蓋的超導線材與電極連接時的接觸電阻值較低，不易產(chǎn)生接觸不良。制造裝置(100)具有：施鍍單元(30)，在依次包含金屬基板(11)、超導層(13)以及銀穩(wěn)定層(14)的帶狀超導線材主體(16)的周圍形成銅保護層(15)；洗凈單元(40)，對覆蓋超導線材主體(16)的銅保護層(15)進行水洗從而洗凈；以及除水單元(50)，對洗凈后的銅保護層(15)進行除水。除水單元(50)具有吹送部(53)，該吹送部從超導線材主體(16)的基板(11)側(cè)及銀穩(wěn)定層(14)側(cè)中的至少一側(cè)對覆蓋超導線材主體(16)的銅保護層(15)吹送空氣。
【專利說明】
超導線材的制造方法和超導線材的制造裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及利用銅穩(wěn)定層將具有基板、超導層以及銀穩(wěn)定層的超導線材主體的周圍覆蓋而得到的帶狀超導線材的制造方法及超導線材的制造裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，氧化物超導體的臨界溫度(Tc)超過液氮溫度，因此期待其在超導磁體、超導電纜、電力設(shè)備及器件等中的應用，報告有許多研究成果。
[0003]為了將氧化物超導體適用于上述領(lǐng)域，需要制造臨界電流密度(Jc)較高且具有較高的臨界電流(Ic)值的較長的線材，另一方面，為了得到較長的帶體，從強度及可撓性的觀點來看需要在金屬帶上形成氧化物超導體。另外，為了能夠與Nb3Sn或Nb3Al等金屬類超導體同等地在實用水平下使用，需要Ic值是500A/cm(77K，自磁場中)左右的值。
[0004]在氧化物超導體中，REBa2Cu3Oz(在此，z = 6.2?7，RE表示選自Y、Nd、Sm、Eu、Gd及Ho的至少一種以上的元素。以下，“REBC0”簡稱為RE類)氧化物超導體的、高磁場區(qū)域中的通電電流衰減較小，磁場特性優(yōu)異。因此，作為下一代的超導材料期待它的線材化。
[0005]在將這樣的氧化物超導體制造為線材的情況下，已知在基板上按順序形成有中間層、超導層、銀穩(wěn)定層的超導線材(例如，參照專利文獻1、2)。
[0006]對于該超導線材，在超導層上形成了銀穩(wěn)定層后，以覆蓋它們的周圍的方式形成銅保護層。在這樣形成了銅保護層后，例如在施以電鍍銅處理而形成了銅保護層后，一般施以水洗洗凈，來洗掉附著于銅保護層的酸性水溶液。然而，若銅附著了水分而直接放置于室溫下則可能會被氧化。若銅被氧化，則將所制造的超導線材與電極連接時的接觸電阻值變高，有可能產(chǎn)生接觸不良。根據(jù)這種情況，如專利文獻2那樣，例如也可以考慮在水洗洗凈后施以干燥處理。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻I:日本特開2010-212134號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2011-159455號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]如果是這樣的以往的具備銅保護層的超導線材的制造方法，在形成了銅保護層后，需要除去附著于銅的水分來防止氧化，然而超導線材的制造中的干燥處理一般僅使超導線材通過加熱室來進行。由此，期望更有效地除去附著于銅保護層的水分，來降低將所制造的超導線材與電極連接時的接觸電阻值而防止接觸不良的產(chǎn)生。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，提供一種與電極連接時的接觸電阻值較低、且不易產(chǎn)生接觸不良的超導線材的制造方法及超導線材的制造裝置。
[0014]解決問題的方案
[0015]本發(fā)明的超導線材的制造方法的一個形態(tài)構(gòu)成為，該超導線材在帶狀的超導線材主體的周圍具備保護所述超導線材主體的銅保護層，該超導線材主體在厚度方向上包含基板、在所述基板的上方形成的超導層、以及在所述超導層的正上方形成的銀穩(wěn)定層，該超導線材的制造方法包括以下工序:保護層形成工序，用銅鍍層覆蓋所述超導線材主體的周圍以形成所述銅保護層;洗凈工序，對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層進行水洗從而洗凈；以及除水工序，與所述銅保護層的洗凈連續(xù)地進行，用于對所述銅保護層吹送空氣以進行除水。
[0016]本發(fā)明的超導線材的制造裝置的一個形態(tài)采用以下結(jié)構(gòu):該超導線材在帶狀的超導線材主體的周圍形成有覆蓋所述超導線材主體以保護所述超導線材主體的銅保護層，該超導線材主體在厚度方向上包含基板、在所述基板的上方形成的超導層、以及在所述超導層的正上方形成的銀穩(wěn)定層，該超導線材的制造裝置包括:洗凈單元，對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層進行水洗從而洗凈；以及除水單元，對洗凈后的所述銅保護層進行除水，所述除水單元具有吹送部，該吹送部從所述超導線材主體的所述基板側(cè)及所述銀穩(wěn)定層側(cè)中的至少一側(cè)對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層吹送空氣，所述吹送部具有空氣噴出口，該空氣噴出口在所述至少一側(cè)對著所述銅保護層配置，且比所述銅保護層的寬度長。
[0017]發(fā)明效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，對于將在超導層上具有銀穩(wěn)定層的超導線材主體的周圍覆蓋的銅保護層，能夠在對其進行了水洗而洗凈之后，立即向所述銅保護層吹送空氣而除水，來除去附著于銅保護層的水分。其結(jié)果，能夠制造與電極連接時的接觸電阻值較低、且不易產(chǎn)生接觸不良的超導線材。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示與利用本發(fā)明一實施方式的超導線材的制造方法制造的超導線材的帶體的軸向垂直的剖面的概略圖。
[0020]圖2是表示本發(fā)明一實施方式的氧化物超導線材的制造方法的概念圖。
[0021]圖3是表示在本發(fā)明一實施方式的氧化物超導線材的制造方法中使用的制造裝置的概略的圖。
[0022]圖4是該制造裝置的除水裝置的外觀圖。
[0023]圖5是該除水裝置的要部結(jié)構(gòu)圖。
[0024]附圖標記說明
[0025]I帶狀材料
[0026]10 超導線材
[0027]11 金屬基板
[0028]12 中間層
[0029]13 超導層
[°03°] 14 穩(wěn)定層(銀穩(wěn)定層)
[0031]15 銅保護層
[0032]16 超導線材主體
[0033]21,24卷盤
[0034]30施鍍裝置
[0035]31、41液槽
[0036]32水溶液
[0037]33、44栗
[0038]34、44受液槽
[0039]40洗凈裝置
[0040]42洗滌水[0041 ]50除水裝置
[0042]51殼體
[0043]52空氣噴出口
[0044]53吹送部
[0045]54空氣供給部
[0046]55控制部
[0047]61發(fā)熱部
[0048]100制造裝置
【具體實施方式】
[0049]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式詳細地進行說明。
[0050]首先，對利用本實施方式的超導線材的制造方法制造的超導線材的一例進行說明。
[0051 ]〈氧化物超導線材〉
[0052]圖1是表示與利用本發(fā)明一實施方式的超導線材的制造方法制造的超導線材的帶體的軸向垂直的剖面的概略圖。
[0053]超導線材10例如通過將在帶狀的金屬基板11上按順序?qū)盈B中間層12、氧化物超導層(以下，稱為“超導層”)13、銀穩(wěn)定層14而得到的超導線材主體16的周圍以銅保護層15覆蓋來形成，具有可撓性。
[0054]金屬基板11例如是N1-Cr類(具體而言，N1-Cr-Fe-Mo類的哈氏合金(注冊商標)B、C、X等)、W-Mo類、Fe-Cr類(例如，奧氏體類不銹鋼)、或Fe-Ni類(例如，非磁性的組成類的物質(zhì))等材料為代表的立方晶類的維氏硬度(Hv) = 150以上的低磁性的晶粒無取向、耐熱高強度金屬基板。金屬基板11的厚度例如是0.1mm以下。
[0055]中間層12例如具有用于防止來自金屬基板11的元素擴散達到超導層13的第一中間層(擴散防止層)、和用于使超導層13的結(jié)晶取向為一定方向的第二中間層(取向?qū)?等多層的中間層。雖然無論以幾層來構(gòu)成中間層12都可以，但在本實施方式中設(shè)為將第一中間層12a、第二中間層12b、第三中間層12c、第四中間層12d以及第五中間層12e這五層層疊來構(gòu)成中間層12。
[0056]在帶狀的金屬基板11上利用氧化鋁(Al2O3)層、嫁摻雜氧化鋅層(Gd2Zr207:GZ0)、或者釔穩(wěn)定的氧化鋯(YSZ)等形成第一中間層12a。在該第一中間層12a上形成有作為氧化釔(Y2O3)或錳酸鑭(LaMnO3)等的層的第二中間層12b。在第二中間層12b上對由氧化鎂(MgO)等構(gòu)成的第三中間層12c進行制膜，在該第三中間層12c之上對作為氧化鑭錳(LaMnO3)等的層的第四中間層12d進行制膜。并且，在其上對作為氧化鈰(CeO2)等的層的第五中間層12e進行制膜，作為全軸取向的蓋層。通過濺射法對第一中間層12a及第二中間層12b進行制膜。另夕卜，通過離子束輔助沉積法(IBAD:1on Beam Assisted Deposit1n)對MgO層(第三中間層12c)進行制膜，通過濺射法對其上的LaMnO3層(第四中間層12d)進行制膜，并且也可以對其上的CeO2層(第五中間層12e)通過濺射法(也可以是PLD法)進行制膜。此外，各中間層12a?12d的厚度例如約為1000[nm]。另外，在作為第五中間層12e設(shè)為向CeO2膜添加Gd而得到的Ce-Gd-O膜的情況下，為了在對作為超導層13的YBCO超導層進行制膜時得到良好的取向性，優(yōu)選將膜中的Gd添加量設(shè)為50at%以下。此外，中間層12也可以由構(gòu)成第一中間層12a的層、以及構(gòu)成第四中間層12d的層這兩層構(gòu)成。
[0057]例如用1^83<11302類超導體(1^是選自￥、恥、5111』11、6(1、113、07、!104匕1'111以及￥13的一種或兩種以上的稀土類元素，2及z = 6.2?7)等氧化物超導體來構(gòu)成超導層13。作為RE類超導體，以YBa2Cu3O7表示的釔類超導體為代表。對于超導層13的制膜，能夠適用有機金屬沉積法(MOD:Meta1-organic deposit1n)、脈沖激光沉積法(PLD: Pulsed LaserDeposit1n)、派射法、或有機金屬化學氣相沉積法(M0CVD:Metal Organic ChemicalVapor Deposit1n)。在此使用MOD法來形成超導層13。在MOD法中，首先，通過將在金屬基板11上形成氧化物中間層12而構(gòu)成的帶狀的基材浸泡在超導原料溶液(使有機金屬鹽在有機溶劑中溶解而成的)中，并撈起(所謂的蘸涂法)，使超導膜附著在基材的表面。接著，通過進行預煅燒及主煅燒來形成氧化物超導層。該MOD法，即使在非真空中也能夠在較長的基材上連續(xù)地形成氧化物超導層，因此與PLD法或CVD法等氣相法相比，能夠使流程簡單且低成本化。
[0058]優(yōu)選包括Zr、Sn、Ce、T1、Hf、Nb中至少一種的50 [nm]以下的氧化物粒子作為磁通釘扎點在超導層13中分散。在該情況下，作為超導層13的制膜法，使用三氟乙酸鹽(TFA)的TFA-MOD法是適宜的。例如，通過在含有TFA的Ba溶液中混合與Ba親和性較高的含Zr的環(huán)烷酸鹽等，從而能夠?qū)⒑衂r的氧化物粒子(BaZrO3)作為磁通釘扎點在由RE類超導體構(gòu)成的超導層13中分散。此外，作為在超導層13中分散磁通釘扎點的方法能夠適用公知的技術(shù)(例如日本特開2012-059468號公報)。通過使磁通釘扎點在超導層13中分散，從而即使在彎曲的狀態(tài)下使用超導線材10，也難以受到磁場的影響，發(fā)揮穩(wěn)定的超導特性。
[0059]銀穩(wěn)定層14形成于超導層13的正上方，主要用于不受水分等的影響來保護超導層13，并且在超導狀態(tài)部分被破壞而產(chǎn)生電阻(常導轉(zhuǎn)移)的情況下使電流迂回。由電阻率較低、熱傳導率較高的銀(Ag)或者銀合金來構(gòu)成銀穩(wěn)定層14。例如對銀穩(wěn)定層14的制膜能夠適用濺射法。在此穩(wěn)定層14的厚度為10?30[μπι]。
[0060 ]〈本實施方式的超導線材的制造方法的概要〉
[0061]圖2是表示本發(fā)明一實施方式的超導線材的制造方法的概念圖。
[0062]如圖2所示，超導線材的制造方法具有:使超導線材主體16(參照圖1)的周圍附著將銀穩(wěn)定層14覆蓋的銅保護層15的銅保護層形成工序(施鍍工序)Α;對銅保護層15進行水洗而洗凈的洗凈工序B;以及在洗凈后進行銅保護層的除水的除水工序C。
[0063]首先，對將被形成銅保護層15的超導線材主體16的制造進行說明。例如在Ni合金基板等金屬基板11上對中間層進行制膜而構(gòu)成超導線材主體16。在Ni合金基板等基板上通過派射法對AI2O3層及LaMn03進行制膜，而作為模板，在LaMn03層上通過IBAD(1n BeamAssisted Deposit1n，離子束輔助沉積法)法對MgO層進行制膜。接下來，在MgO層上通過派射法形成LaMnO3層，在LaMnO3層上通過濺射法對CeO2層進行制膜。通過按順序?qū)@各層進行制膜來形成中間層12，在該中間層12(作為蓋層的第四中間層12d)上形成超導層13。對于超導層13的形成，首先，在中間層12上使用蘸涂法涂敷超導原料溶液(使有機金屬鹽在有機溶劑中溶解而成的)。此外，該超導原料溶液例如是將Y — TFA鹽(三氟醋酸鹽)、Ba — TFA鹽及Cu —環(huán)烷酸鹽在有機溶劑中以Y: Ba: Cu = 1: 1.5:3的比率溶解而得到的混合溶液。另外，也可以向該超導原料溶液中添加用于形成磁通釘扎點的Zr等添加元素。另外，蘸涂法雖然是通過將涂敷對象物浸泡在超導原料溶液中并撈起而向涂敷對象物涂敷超導原料溶液的方法，但只要是能夠連續(xù)地將混合溶液涂敷在復合基板上的工藝，則不限于該例。例如，也可以使用噴墨法、噴霧法等進行涂敷。
[0064]在中間層12(具體為中間層12的最上層的第五中間層12e的表面)涂敷了超導原料溶液后，利用預煅燒爐進行預煅燒。重復該超導原料溶液的涂敷、和預煅燒，在中間層12上形成規(guī)定膜厚的超導前體，在水蒸氣氣體中對該超導前體進行主煅燒處理、也就是超導前體的結(jié)晶熱處理，生成超導層13。接下來，在超導層13上通過濺射法對銀穩(wěn)定層14進行制膜，施以后熱處理。這樣，形成了在金屬基板11上層疊有中間層12、超導層13、和銀穩(wěn)定層14的超導線材主體16。此外，通過這些金屬基板11、中間層12、超導層13、和銀穩(wěn)定層14的層疊而構(gòu)成超導線材主體16的厚度。在超導線材主體16中，金屬基板11側(cè)的面、銀穩(wěn)定層14側(cè)的面分別構(gòu)成超導線材主體16的寬幅面。將帶狀的超導線材主體16的寬度方向的長度設(shè)為超導線材主體16的寬度進而是超導線材10的寬度。
[0065]由于這樣形成的超導線材主體16是較長的帶狀，因此例如將其纏繞于圖2中表示的卷盤21。
[0066]在銅保護層形成工序A中，對利用卷盤21依次向長度方向送出的超導線材主體16施以鍍銅來形成銅保護層15(參照圖1)。使利用卷盤21陸續(xù)送出的超導線材主體16的寬度方向?qū)噬舷路较?在此為鉛直方向)，也就是使厚度方向?qū)仕椒较蚨统觥?br>[0067]例如使用施鍍法的電鍍法形成銅保護層15。例如，將從卷盤21送出的超導線材主體16作為陰極，與銅陽極一起在液槽31內(nèi)浸泡于硝酸銅及硫酸的水溶液(酸性水溶液)32中，從外部直流電源(省略圖示)施加直流電。由此，進行陰極反應而在超導線材主體16的表面(具體而言是超導線材主體16的外周面)形成銅保護層15。
[0068]接下來，將覆蓋超導線材主體16的銅保護層15洗凈，洗掉所附著的酸性水溶液(洗凈工序B)。在此，使用洗滌水(在此為去離子水)42洗掉超導線材主體16上的銅保護層15中的酸性水溶液。此外，為了與超導線材主體16自身區(qū)別，以下為了方便，而將由銅保護層15覆蓋的超導線材主體(帶銅保護層的超導線材主體)稱為“帶狀材料I”來進行說明。
[0069]接下來，對洗凈后的帶狀材料1(由銅保護層15覆蓋的超導線材主體16)施以除水處理，使附著于帶狀材料I的水分(水滴)滴落而除去水分(除水工序C)。在此，對導入到殼體51內(nèi)的帶狀材料I進行除水處理。作為對帶狀材料I除水的方法，也存在將所附著的水分擦去的方法，但是在與帶狀材料I的表面(銅保護層15)接觸而使表面上的水分滴落的情況下，存在給帶狀材料I自身帶來損傷的可能性。由此，本實施方式中，通過向銅保護層15吹送空氣來使水分滴落而除去水分。此外，優(yōu)選空氣是干燥空氣、清潔干燥空氣中的任意一種。對剛剛進行了洗凈之后的銅保護層15施以本實施方式中的除水工序C中的除水處理。
[0070]眾所周知，銅(Cu)雖然不與水(H2O)反應，但是與空氣中的氧(O2)反應而氧化。若將其用反應式進行表示，則為2Cu+02—2Cu0(氧化銅(II))、4Cu+02—2Cu20(氧化銅(I)。也就是說，一般在室溫等溫度下，與濕潤環(huán)境下的空氣中的二氧化碳(CO2)及氧(O2)反應，化合為氫氧化銅、碳酸銅。若將其用反應式進行表示，則為，2Cu+H20+C02+02—Cu (0H)2+CuC03、CuCO3.Cu (OH)2 (堿性氧化銅(II))。
[0071 ]這樣，若將銅在附著有水分的狀態(tài)下放置于室溫環(huán)境下，則可能與空氣中的氧反應而氧化。有可能通過氧化而在銅保護層15上形成被膜。在將具有通過氧化而形成有被膜的銅保護層15的超導線材1與電極連接時，在被膜的部分的接觸電阻變高，產(chǎn)生接觸不良等的可能性變高。為了消除這樣的超導線材10的不理想情況(與電極連接時的接觸電阻值的降低、接觸不良的產(chǎn)生)，而對銅保護層15進行除水。由此，極力除去銅保護層15的表面的水分，抑制銅的化學反應，防止銅保護層15的表面的被膜形成。
[0072]在本實施方式中，與除水處理一起進行了通過加熱使洗凈后的帶狀材料I干燥的干燥處理。與除水處理同樣地，干燥處理也能夠通過除去銅保護層15的表面的水分來抑制銅的化學反應，防止銅保護層15的表面的被膜形成。此外，既可以與除水處理同時地進行該干燥處理，也可以對經(jīng)過除水處理之后的帶狀材料I進行該干燥處理。雖然也可以對進行除水處理前的帶狀材料I進行干燥處理，但是若與除水處理并行地進行、或者在除水處理之后進行，則更能高效地除去附著于帶狀材料I的水分。此外，在剛剛進行了施鍍處理之后進行這些除水處理及干燥處理即可。
[0073]由此，能夠有效地抑制銅的化學反應，防止氧化導致的銅保護層15中的被膜形成。
[0074]圖3是表示在本發(fā)明一實施方式的氧化物超導線材的制造方法中使用的制造裝置100的概略的圖。
[0075]圖2和圖3中表示的制造裝置100具有:通過鍍銅處理來在被向長度方向輸送的帶狀的超導線材主體16形成銅保護層15(參照圖1)的施鍍裝置30、洗凈裝置40、和具有干燥功能的除水裝置50。并且，如圖2所示，制造裝置100具有:將較長的帶狀的超導線材主體16送出的卷盤21和卷盤24。在制造裝置100中，卷盤21將超導線材主體16向施鍍裝置30、洗凈裝置40及除水裝置50送出，卷盤24將經(jīng)過了各裝置30、40、50的帶狀材料1(超導線材10)收卷。
[0076]如圖3所示，施鍍裝置30主要具有:從卷盤21(參照圖2)送出的超導線材主體16所被輸送到的液槽31、栗33、受液槽34、和未圖示的電源輸入部。液槽31形成為，將從卷盤21輸送出的超導線材主體16從一個側(cè)面輸入，從另一個側(cè)面輸出。在液槽31內(nèi)儲留有硝酸銅及硫酸的水溶液32。超導線材主體16從液槽31的一個側(cè)面向內(nèi)部插入，并浸泡于液槽31內(nèi)的水溶液32中。銅陽極與從卷盤21送出的超導線材主體16(陰極)一起浸泡在液槽31內(nèi)的水溶液32中。在施鍍裝置30中，從外部直流電源(省略圖示)向硝酸銅及硫酸的水溶液32中的超導線材主體16及銅陽極施加直流電，從而在超導線材主體16的表面形成通過鍍銅而得到的銅保護層15。此外，液槽31中的水溶液32向在液槽31的周圍(例如，前后)設(shè)置的受液槽34中溢出(參照流動部分32a)。通過溢出而被受液槽34回收的水溶液，通過與受液槽34連接的栗33，又向液槽31返回。
[0077]洗凈裝置40主要在洗凈工序中使用。對于洗凈裝置40，將從施鍍裝置30輸送出的已鍍銅的超導線材主體16向其輸送，具備儲留洗滌水(在此為去離子水)42的液槽41。液槽41形成為，將從卷盤21輸送出的超導線材主體16從一個側(cè)面輸入，從另一個側(cè)面輸出。在液槽41內(nèi)儲留有洗滌水42，已鍍銅的超導線材主體16通過液槽41。此外，液槽41中的洗滌水42向在液槽41的周圍(例如，前后)設(shè)置的受液槽44中溢出(參照流動部分42a)，通過與受液槽34連接的栗43，又向液槽41返回。
[0078]除水裝置50使用于除水工序，將附著于經(jīng)過洗凈裝置40而輸送來的帶狀材料I的水分除去。在此，除水裝置50構(gòu)成為，與洗凈裝置40相鄰而配置，在將帶狀材料I (銅保護層15)洗凈后立即對其施以除水處理。
[0079]除水裝置50具有:形成為能夠被來自洗凈裝置40的帶狀材料I插通的殼體51、設(shè)置于殼體51內(nèi)且具有空氣噴出口 52的吹送部53、空氣供給部54、控制部55以及將帶狀材料I加熱而使其干燥的發(fā)熱部61。
[0080]殼體51中配置有從一側(cè)壁部向另一側(cè)壁部貫通的、將帶狀材料I向帶狀材料I的長度方向輸送的輸送通路。此外，由于除水裝置50構(gòu)成為，除了吹送空氣的除水處理以外，還進行加熱干燥處理，因此，優(yōu)選將殼體51的內(nèi)部空間設(shè)為除了在一個側(cè)面與另一個側(cè)面上形成的作為輸送通路的貫通孔以外為密閉的空間。
[0081]吹送部53是所謂的氣刀，配置于殼體51內(nèi)，從空氣噴出口 52對在輸送通路中輸送的帶狀材料I吹送空氣。此外，對于吹送部53的說明，與空氣噴出口52—起詳細后述。
[0082]空氣供給部54向吹送部53供給要從空氣噴出口 52噴出的空氣E。空氣供給部54例如具有由控制部55控制的電機、和隨著電機的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的風扇，通過使風扇旋轉(zhuǎn)，來通過送風管向吹送部53送出空氣。
[0083]控制部55控制從吹送部53的空氣噴出口 52噴出的空氣(壓縮空氣)的噴出開始、結(jié)束、噴出的空氣的強度(風速、風壓、風量)等除水裝置的動作。此外，控制部55具備未圖示的CPU(Central Processing Unit，中央處理裝置)、R0M(Read Only Memory，只讀存儲器)、和RAM (Random Access Memory，隨機存取存儲器)等。CPU從ROM讀出與處理內(nèi)容相應的程序并在RAM中展開，與所展開的程序協(xié)作而對除水裝置50的各部的動作進行集中控制。這時，參照在未圖示的存儲部中保存的各種數(shù)據(jù)(例如，包括空氣的噴出強度(特別是風速)的控制的空氣供給部的控制程序等)。在此，控制部55還具有發(fā)熱部61的溫度調(diào)整等加熱控制功能。即，控制部55具有通過發(fā)熱部61而進行的加熱控制功能，與發(fā)熱部61和容納發(fā)熱部61的殼體51 —起作為加熱裝置而發(fā)揮功能。另外，控制部55除此之外還進行對制造裝置100整體的控制，例如，也可以進行栗33或電源輸入等的與施鍍裝置30中的施鍍處理有關(guān)的控制、和栗43等的與洗凈裝置40的洗凈處理有關(guān)的控制等。并且，也可以通過控制卷盤24的旋轉(zhuǎn)速度，而調(diào)整從卷盤21送出并由卷盤24作為超導線材10進行收卷從而在輸送通路中移動的帶狀材料I的輸送速度。
[0084]發(fā)熱部61例如是加熱器，由控制部55控制，對除水后的帶狀材料I加熱而使其干燥。在此，發(fā)熱部61與吹送部53—起設(shè)置于殼體51內(nèi)，對通過吹送部53進行了除水的帶狀材料I加熱而使干燥。
[0085]圖4是表示除水裝置50的要部結(jié)構(gòu)的立體圖，圖5是該除水裝置的吹送部的要部放大圖。
[0086]吹送部53由筒狀件構(gòu)成，在殼體51內(nèi)配置于被輸送的帶狀材料I的輸送通路附近。在此，吹送部53由多個筒狀件構(gòu)成，在殼體51的底面以夾著輸送通路的方式豎立設(shè)置有多個。在此，在殼體51內(nèi)，在輸送通路的兩側(cè)排列而配置有多個吹送部53。
[0087]具體而言，夾著輸送通路的吹送部53的組在超導線材主體16的厚度方向上的金屬基板11側(cè)及銀穩(wěn)定層14側(cè)這兩側(cè)(兩個寬幅面?zhèn)?，與帶狀材料1(將被輸送的超導線材主體覆蓋的銅保護層15)相對而配置。在吹送部53的組之間，將帶狀材料I向與筒狀的吹送部53的延伸方向正交的方向輸送。在俯視情況下，吹送部53的組配置為以輸送通路為中心呈左右對稱。
[0088]將空氣噴出口52分別以與輸送通路的帶狀材料I相對的方式形成于筒狀件的噴出部53的外周面。將空氣噴出口 52形成為，比作為除水對象的帶狀材料I的寬度、也就是比所謂的銅保護層15的平放寬度長的狹縫狀。在此，空氣噴出口 52在與帶狀材料I的厚度方向(構(gòu)成超導線材主體16的各層的層疊方向)正交的方向(筒狀件的長度方向)上延伸。由此，從超導線材主體16的金屬基板11側(cè)及銀穩(wěn)定層14側(cè)對帶狀材料I的銅保護層15吹送來自空氣噴出口 52的空氣。即，對于帶狀材料I，向在帶狀材料I的厚度方向(金屬基板11、超導層
13、銀穩(wěn)定層14的層疊方向)上離開間隔的兩面(寬幅面)，對其全幅吹送空氣。
[0089]如圖5所示，對在輸送通路上被輸送的帶狀材料1(相當于銅保護層15的寬幅面)以在形成銳角α的方向上進行吹送的方式，形成空氣噴出口 52。此外，對于銳角α，若以將輸送通路設(shè)為假想線時的吹送位置為角的頂點，則銳角α為由從輸送通路上的吹送對象位置向沿著輸送通路的方向且為空氣噴出口 52側(cè)的方向延伸的假想線、與將吹送對象位置和空氣噴出口52連結(jié)的假想直線形成的角度。銳角α雖然只要大于O且小于90°即可，但是優(yōu)選為10°?70°，更優(yōu)選為45°。
[0090]在此，吹送部53配置為向與輸送方向相對的方向(與輸送方向相反的方向)噴出來自空氣噴出口 52的空氣。
[0091]S卩，空氣噴出口 52在與帶狀材料I的輸送方向下游側(cè)的部位(輸送方向下游側(cè)部位)形成銳角α的方向?qū)畈牧螴吹送空氣，向該吹送的方向開口。由此，與從輸送方向的上游側(cè)向下游側(cè)對帶狀材料I吹送空氣的構(gòu)成相比，能夠更有效地將帶狀材料I的水分(詳細地為附著于銀保護層15的水分)吹跑而除去水分。通過了除水裝置50的帶狀材料I被作為超導線材10而向卷盤24輸出。
[0092]這樣，本實施方式的超導線材10(參照圖1)的制造裝置100具有:施鍍裝置30，其在按順序包含金屬基板U、超導層13、和銀穩(wěn)定層14的帶狀的超導線材主體16的周圍形成銅保護層15;洗凈裝置40，其對覆蓋超導線材主體16的銅保護層15進行水洗而洗凈；以及除水裝置50，其對洗凈后的銅保護層15進行除水。除水裝置50具有吹送部53，該吹送部53從超導線材主體16的厚度方向上的金屬基板11側(cè)及銀穩(wěn)定層14側(cè)的至少一側(cè)(本實施方式中為兩側(cè))，對覆蓋超導線材主體16的銅保護層15吹送空氣。
[0093]利用施鍍裝置30通過鍍銅在超導線材主體16的周圍形成銅保護層15，接下來，在洗凈裝置40中，對銅保護層15進行水洗而將其洗凈。在將銅保護層15剛剛洗凈之后，向除水裝置50內(nèi)輸送。在除水裝置50中，通過由吹送部53吹送空氣，將附著于銅保護層15的水滴(水分)吹跑而除去。由此，即使在室溫下放置銅保護層15也不易氧化。由此，能夠制造利用銅保護層將在超導層13上層疊銀穩(wěn)定層14而得到的超導線材主體16進行覆蓋而構(gòu)成的超導線材10，作為與電極連接時的接觸電阻值較低且不易產(chǎn)生接觸不良的超導線材。
[0094]另外，在此，吹送部53具有在與層疊方向交叉的方向上延伸、且比銅保護層15的寬度(帶狀材料I的寬度)長的空氣噴出口 52。由此，將從空氣噴出口 52噴出的空氣向銅保護層的整個面吹送，能夠有效地將水分吹跑。另外，將空氣噴出口 52在吹送部53的外表面設(shè)置于如下位置，即:對于銅保護層15而向與其輸送方向側(cè)的部位形成銳角α(參照圖5)的方向進行吹送的位置。由此，能夠伴隨向銅保護層14的輸送方向的移動，將附著于銅保護層14的水分向上游側(cè)吹而將水分吹跑，能夠在長度方向上高效地對銅保護層14進行除水，除去附著于銅保護層14的水分。
[0095]并且，吹送部53具有多個筒狀件，該多個筒狀件夾著帶狀材料I的輸送通路，且在層疊方向上與在輸送通路被輸送的帶狀材料1(銅保護層15)相互離開間隔而配置。通過這多個筒狀件的空氣噴出口，從層疊方向的兩側(cè)對輸送通路的銅保護層15吹送空氣，來將銅保護層15的表面的水分吹跑而進行除水。由此，能夠全面地從銅保護層15除去水分。
[0096]另外，在該除水的同時，除水裝置50使發(fā)熱部61發(fā)熱，來將帶狀材料I(銅保護層15)加熱而使其干燥。由此，除了吹送部53進行的除水處理以外，還將銅保護層15加熱干燥，因此能夠可靠地除去銅保護層15的水分。由此，能夠制造即使與電極連接，接觸電阻值也較低、且不產(chǎn)生接觸不良的超導線材10。
[0097]除水裝置50也可以構(gòu)成為，對帶狀材料I僅進行除水，在該處理之后，收卷于卷盤24。另外，本實施方式中，雖然構(gòu)成為，與除水同時進行由發(fā)熱部61進行的加熱干燥，但是也可以構(gòu)成為，另行設(shè)置對從除水裝置50輸出的帶狀材料I進行輸送的干燥室，在該干燥室內(nèi)進行加熱干燥。利用該構(gòu)成也能夠得到與上述的制造裝置100同樣的作用效果。
[0098]應該認為本次公開的實施方式在全部的內(nèi)容中是示例而不是限制性的說明。本發(fā)明的范圍不是上述的說明而是由權(quán)利要求書所表示，意圖包括與權(quán)利要求書等同的含義及范圍內(nèi)的全部變更。
[0099]工業(yè)實用性
[0100]本發(fā)明的超導線材的制造方法及超導線材的制造裝置具有以下效果:能夠制造作為與電極連接時的接觸電阻值低、不易產(chǎn)生接觸不良的超導線材的、利用銅保護層將在超導層上具有銀穩(wěn)定層的超導線材主體覆蓋而得到的超導線材，作為在表面形成有銅保護層的超導線材的制造方法是有用的。
【主權(quán)項】
1.一種超導線材的制造方法，該超導線材在帶狀的超導線材主體的周圍具備保護所述超導線材主體的銅保護層，該超導線材主體在厚度方向上包含基板、在所述基板的上方形成的超導層、以及在所述超導層的正上方形成的銀穩(wěn)定層，該超導線材的制造方法包括以下工序: 保護層形成工序，用銅鍍層覆蓋所述超導線材主體的周圍以形成所述銅保護層； 洗凈工序，對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層進行水洗從而洗凈；以及 除水工序，與所述銅保護層的洗凈連續(xù)地進行，用于對所述銅保護層吹送空氣以進行除水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導線材的制造方法，其中， 所述除水工序中，從所述超導線材主體的所述基板側(cè)及所述銀穩(wěn)定層側(cè)中的至少一側(cè)對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層吹送空氣。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超導線材的制造方法，其中， 所述除水工序中，從噴出口對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層吹送空氣，該噴出口在所述超導線材主體的所述基板側(cè)及所述銀穩(wěn)定層側(cè)中的至少一側(cè)對著所述銅保護層配置，且形成為比所述銅保護層的寬度長的狹縫狀。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超導線材的制造方法，其中， 所述噴出口形成于，在所述超導線材主體的所述基板側(cè)及所述銀穩(wěn)定層側(cè)中的至少一側(cè)對著覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層配置的筒狀件的外周面。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的超導線材的制造方法，其中， 將由所述銅保護層覆蓋的超導線材主體沿該超導線材主體的長度方向進行輸送， 所述除水工序中的所述空氣的吹送方向是以所述銅保護層中被吹送所述空氣的部位為頂點而與所述超導線材主體的輸送方向形成銳角的方向。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的超導線材的制造方法，其中， 所述除水工序中，從多個噴出口對所述銅保護層吹送所述空氣以進行除水。7.—種超導線材的制造裝置，該超導線材在帶狀的超導線材主體的周圍形成有覆蓋所述超導線材主體以保護所述超導線材主體的銅保護層，該超導線材主體在厚度方向上包含基板、在所述基板的上方形成的超導層、以及在所述超導層的正上方形成的銀穩(wěn)定層，該超導線材的制造裝置包括: 洗凈單元，對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層進行水洗從而洗凈；以及 除水單元，對洗凈后的所述銅保護層進行除水， 所述除水單元具有吹送部，該吹送部從所述超導線材主體的所述基板側(cè)及所述銀穩(wěn)定層側(cè)中的至少一側(cè)對覆蓋所述超導線材主體的所述銅保護層吹送空氣， 所述吹送部具有空氣噴出口，該空氣噴出口在所述至少一側(cè)對著所述銅保護層配置，且比所述銅保護層的寬度長。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造裝置，其中， 所述除水單元具有輸送通路，該輸送通路用于將由所述銅保護層覆蓋的所述超導線材主體在其長度方向上進行輸送， 在所述吹送部中，所述空氣噴出口設(shè)置于如下位置，即相對于被輸送的所述超導線材主體周圍的所述銅保護層，向與該輸送方向側(cè)的部位形成銳角的方向進行吹送的位置。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造裝置，其中， 所述吹送部具有多個筒狀件，該多個筒狀件隔著所述輸送通路配置，且被配置成，在所述超導線材主體的所述基板側(cè)及所述銀穩(wěn)定層側(cè)兩側(cè)，與在所述輸送通路中被輸送的所述超導線材主體周圍的所述銅保護層隔開間隔， 在所述多個筒狀件上分別形成有所述空氣噴出口， 多個所述空氣噴出口對位于所述輸送通路的所述銅保護層吹送空氣。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任意一項所述的制造裝置，其中， 所述除水單元還包括發(fā)熱部，其用于對所述銅保護層進行加熱從而使所述銅保護層干燥。
【文檔編號】H01B13/00GK105989931SQ201610161995
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】木村成, 木村一成, 廣長隆介, 中村達德, 高橋保夫, 小泉勉
【申請人】昭和電線電纜系統(tǒng)株式會社