Способ изготовления многосекционной сверхпроводящей жилы

О Й И.С А.Я И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ щ 714512 Союз Советских.СоциалистическихРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное и ает. св 436394 2422) Заявлено 03,01.77 (21) 01 В 12/00 01 В 13/00 01 К 5/04 исоедииеиием заяви енныЯ комнт Госуда(23) Приоритет нзобретеннткрытнЯ по 3) УДК 621. 315..2(088.8) юллетеиь Йо 5аии н 0 70 280 Опубликовано 0 5.0 2.80. Дата опубликования о М, Пан, В, В. Сухушин, В, С. Флис, П, В. Шендерович,В. Рыбин, В. А. Герасимов, Г. А. Клименкои Ю. И, Велецкий 72) Авторы . изобретеии научно-исследовательский энергетический М. Кржижановского и Институтметаллофиз Украинской ССР дарственны итут им. ГА о(71 Заявител СПОСОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЕ СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ снтся к элект к кабельной спольэовано й системы свИзобретение отно ротехнике, в частности технике, и может быть и при создании токонесуще ерхпроводящего кабеля.6Одной из важнейших проблем в соз- дании линии .электропередачи, использующей явление сверхпроводимости, является обеспечение надежного элект.рического соединения отдельных участков токонесущей системы, причем коли чество так.их соединений значительно увеличивается в жестком варианте исполнения .кабеля.Известен способ изготовления много секционной сверхпроводящей жилы 1, включающий совместную обработку давлением соединяемых участков жил, очищенных от стабилизирующего покрытия, и переходного элемента из такого же сверхпроводникового материала, в пазы которого они поМещены. В результате указанной обработки между соединяемыми жилами и переходным элементом образуется эЛектрический контакт. Испытания показывают наличие коитакт" ного сопротивления, что может йвиться источником распространения нормальной зоны по сверхпроводящему слов,а также увеличивает затраты на охлаждение кабеля.Этот недостаток устраняется способом 2, включающим в качестве за-.ключительной стадии термообработку,г восстанавливающую сверхпроводящиесвойства стыка жил и переходного элемента.0 Однако такой способ пригоден лишьдля сверхпроводников, полученных наоснове чистых металлов или дуктильныхсплавов. Для соединения сверхпроводящихжил, выполненных на основе интерметаллических соединений со структу-рой типа А 15, применяется способ И,включающий использование в качествепереходного элемента механическойсмеси компонентов будущего сверхпроводящего соединения, причем сверхпроводящая структура этого элементасоздается лишь в заключительном процессе термообработки места стыка.25 Этот способ позволяет получитьнекоторое раэмытие границы разделасоединяемых концов жил и переходногоэлемента и обеспечивает хорошие сверхпроводящие свойства самого переходного элемента.15 формула изобретения 45 60 Однако вероятность образованиядостаточного числа областей сверхпроводящего переходаграницы раздела ни чем не гарантируется,ьолее приемлепж являетсяспособ14, заключающийся в образовании=сверхйровбдящегд"слоя, например, жидкофазным диффузионнымметодом на за" готовках, содержащих тугоплавкий ком - "пбйент соединения, сращивании полученных секций сваркой,Соединение сверхпроводящих жил,полученное по данному способу, обладает сверхпроводящими свойствами.Однако условием, гарантирующим ука- .занные сверхпроводящие свойства, является проведение сварки путем интенсивного кратковременного нагрева,"локализованного в отдельных точкахпо периметру соединяемых секций, чтойредопределяет меньшую токонесущуюспоаобность стыка по- сравнению с самой секцией. Резко выраженный локальный нагрев зоны сварки, позволяет получать минимальную деформацию сварного соединения и не нарушает структуры сверхпроводящего слоя.КрдМе того, по данному способу механическое соединение сверхпроводящихслоев не достаточно надежно.Целью изобрЕтения является повышение эксплуатационной надежности многосекционной сверхпроводящей жилы. Для достижения указанной цели визвестном способе изготовления сверхпроводящей многосекционной жилы на"=основе ийтерметаллических соединений, заключающемся в образованиисверхпроводящего слоя, например,жидкофазным диффузионным методом " " "на заготовках, содержащих тугоплавкйй йойпднеят соединения, и-сращивании полученных секций сваркой, наконцевые участки каждой заготовкинаносят слой барьерного материала,например тантала, сверхйроводящий,слой образуют на остальной части за-готовки, после чего удаляют барьерный материал и сваривают секции, а- затем наместе стыка й прилегающихк нему очищенных концевых участках .каждой секции образуют сверхпроводящнй слой, аналогичный вышеуйомянутому.Изобретение поясняется примеромизготовления сверхпроводящей многосекционной жилы на основе ниобий-оловяного (БЬЯп) соединения.Получают компбэитную трубу "иэ ниобиевой идвух плакирующих медныхтруб путем совместной металпургической дефбрмации с пдследующнм прессованием и грокаткой на заданнуютолщину по ниобию и меди. Полученнуюкомпоэитную трубу помещают в шлюзо вую напылитеЛьнухГ камеру,:где проводят испарение тантала электронным лучом с йоследующей направленной конденсацией тантала на концевые участки трубы, на поверхность,где впоследствии будет образован сверх- проводящий слой. Затем трубу помещают в шлюзовую вакуумную камеру, где проводят термообработку в среде жидкЬго металлического сплава олоо вянистой бронзы при Т-800 С с выдержкой 15-50 часов в вакууме с уровнем 1010 мм.рт.ст. до образования сверхпроводящего соединения на остальной части поверхности тру- быв С концевых участков полученных секций удаляют барьерный материал химическим травлением, секции механически стыкуют и сваривают стык по периметру в шлюзовой вакуумной камеРе электронным лучом. Полученный сварной шов шлифуют и место стыка с прилегающими к нему концевымиучастками чистого. ниобия заключают в шлюзовую вакуумную камеру, где проводят термообработку в среде "жидкого металлического сплава оловянистой бронзы при укаэанных выше параметрах,Предложенный способ позволяет получить одинаковые сверхпроводящие свойства многосекционной жилы по всей ее длине, что значительно. уменьшает вероятность появления и распростра - кения нормальной зоны в ней. По предлагаемому способу обеспечивается надежное механическое соединение сверхпроводника секций, эа счет сварки тугоплавкого компонента соединения и создается воэможность обеспечить сверхпроводящие свойства стыка секций, использующих разнородные сверхпроводники. Способ изготовления многосекцион" ной сверхпроводящей жилы - на основе интерметаллического соединения, заключающийся в образовании сверхпроводящего слоя, например, жидкофазным диффузионным методом, на заготовках; содержащих тугоплавкий компонент соединения, сращивании получейных секций сваркой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью йовьшения эксплуатационной надежности многосекционной сверхпроводящей жилы, на. концевые участки каждой заготовки наносят слой барьерного материала, например тантала, сверх- проводящий слой образуют на остальной части заготовки, после чего удаляют барьерный материал и сваривают секции, а затем наместе стыка и прилегающих к нему концевых участ" ках каждой секции образуют сверхпро.ЮРедактор Ю. Челюканов Техред Л.Алферова Корр рКо ектор О. КовинскаяшшаВШШВЕ ЕЕШФ Ш щ Ш ШЗаказ 9304/53 Тираж УМ ПодписйоеЦйИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауюская наб д. 4/5 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 водящий слой, аналогичный вышеупомянутому.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США В 3309457,кл. 174-94, 1967,2. Акцептованная заявка Великобритании В 1322799, кл. ВЗ, 1973. 3. Патент СЮА В 3523361,кл. 29-599, 1970,4. Патент франции В 2192744,5 кл. И 01 Ч 11/00, 1974 (прототип).