專利名稱:超導(dǎo)線材用包覆材料、超導(dǎo)電線和電氣設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及超導(dǎo)線材用包覆材料、超導(dǎo)電線和電氣設(shè)備。
背景技術(shù):
迄今為止,在用于電氣設(shè)備的旋轉(zhuǎn)設(shè)備、磁鐵等線圈設(shè)備中,使用用絕緣性的包覆材料包覆扁平線材而形成的扁平電線(例如,日本特開(kāi)2000-4552號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I))。專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了在并列配置的扁平線材上以半搭接方式將聚酯帶卷繞6次來(lái)實(shí)施絕緣的扁平電線?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)_4] 專利文獻(xiàn)·專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2000-4552號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
_6] 發(fā)明要解決的問(wèn)題近年來(lái),超導(dǎo)線材的開(kāi)發(fā)進(jìn)展至可以在液氮溫度下使用,可得到較高的臨界電流密度,可長(zhǎng)條化。因此,期待將超導(dǎo)線材用于電氣設(shè)備中。然而,本發(fā)明人等首次清楚地認(rèn)識(shí)到將上述專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的扁平線材應(yīng)用于超導(dǎo)線材時(shí),存在由于超導(dǎo)線材在液氮溫度下使用而特性降低的問(wèn)題。鑒于上述問(wèn)題,本發(fā)明的課題在于,提供特性的降低得到抑制的超導(dǎo)線材用包覆材料、超導(dǎo)電線和電氣設(shè)備。用于解決問(wèn)題的方案本發(fā)明人等著眼于液氮溫度這樣的極低溫度下的包覆材料的特性,對(duì)能夠在具備超導(dǎo)電線的電氣設(shè)備的工作中抑制特性下降的包覆材料進(jìn)行了深入研究,結(jié)果完成了本發(fā)明。S卩,本發(fā)明的超導(dǎo)線材用包覆材料的特征在于,其是用于包覆超導(dǎo)線材的包覆材料,其在-196°c下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12. 0N/3mm以上,在-196°c下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上。根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)線材用包覆材料,由于在-196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為上述范圍,因此,在液氮溫度區(qū)域中,對(duì)超導(dǎo)線材的基于應(yīng)力的變化或溫度變化等,超導(dǎo)線材用包覆材料的追隨性良好。因此,在本發(fā)明的超導(dǎo)線材用包覆材料包覆在超導(dǎo)線材上的超導(dǎo)電線的工作中,即使發(fā)生超導(dǎo)線材的膨脹、振動(dòng)、彎曲等,也能抑制從超導(dǎo)線材浮起、超導(dǎo)線材用包覆材料開(kāi)裂的發(fā)生。因此,可以提供能抑制特性的降低的超導(dǎo)線材用包覆材料。在上述超導(dǎo)線材用包覆材料中優(yōu)選包括由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材。由于聚酰亞胺樹(shù)脂具有耐熱性,并且是不燃性材料,因此作為用于電氣設(shè)備的絕緣材料具有優(yōu)異的阻燃性。因此,具備由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材的超導(dǎo)線材用包覆材料的特性的降低會(huì)被進(jìn)一步抑制。在上述超導(dǎo)線材用包覆材料中,優(yōu)選的是,包括基材、和在該基材的一個(gè)面上形成的粘彈性體層。以粘彈性體層在超導(dǎo)線材上接觸的方式包覆時(shí),由于粘彈性體層比基材的粘接力大,因此,有效地抑制了超導(dǎo)線材用包覆材料從超導(dǎo)線材浮起。因此,超導(dǎo)線材用包覆材料的特性降低被進(jìn)一步抑制。在上述超導(dǎo)線材用包覆材料中,優(yōu)選的是,粘彈性體層含有硅酮系粘彈性體組合物。硅酮系粘彈性體組合物由于耐寒性、耐輻射線性、耐熱性和耐腐蝕性優(yōu)異,因此可以改善粘彈性體層的特性。上述超導(dǎo)線材用包覆材料優(yōu)選具有8. O μ m以上且30. O μ m以下的厚度、基材具有
5.Ομ 以上且25. Ομ 以下的厚度。超導(dǎo)線材用包覆材料的厚度為8. Oym以上且基材的厚度為5. Oym以上時(shí),可以提高強(qiáng)度。超導(dǎo)線材用包覆材料的厚度為30. O μ m以下且基材的厚度為25. O μ m以下時(shí),可以提高超導(dǎo)線材用包覆材料包覆在超導(dǎo)線材上時(shí)形成的超導(dǎo)電線中的超導(dǎo)線材的密度,因此,超導(dǎo)電線的特性的降低被進(jìn)一步抑制。本發(fā)明的超導(dǎo)電線包括上述任一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材用包覆材料、和被該超導(dǎo)線材用包覆材料包覆的超導(dǎo)線材。根據(jù)本發(fā)明的超導(dǎo)電線,由于具有在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12N/3mm以上,且在-196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上的超導(dǎo)線材用包覆材料,將超導(dǎo)線材上包覆有包覆材料的超導(dǎo)電線用于電氣設(shè)備中、在液氮溫度下操作時(shí),可以抑制超導(dǎo)線材用包覆材料浮起、開(kāi)裂的情況,由此可以提供特性的降低得到抑制的超導(dǎo)電線。本發(fā)明的電氣設(shè)備使用上述超導(dǎo)電線來(lái)制作。本發(fā)明的電氣設(shè)備由于具有在液氮溫度下操作時(shí)特性的降低得到抑制的超導(dǎo)電線,因此同樣地可以提供特性的降低得到抑制的電氣設(shè)備。
_] 發(fā)明的效果如以上所說(shuō)明的那樣,根據(jù)本發(fā)明,可以提供特性的降低得到抑制的超導(dǎo)線材用包覆材料、超導(dǎo)電線以及電氣設(shè)備。
圖I為表示本發(fā)明實(shí)施方式I的超導(dǎo)線材用包覆材料的側(cè)視示意圖。圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的超導(dǎo)線材用包覆材料的剖面示意圖,其為圖I中的區(qū)域II的放大剖面圖。圖3為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的超導(dǎo)電線的立體示意圖。圖4為表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的超導(dǎo)電線的俯視示意圖。圖5示意性示出了本發(fā)明的實(shí)施方式2的超導(dǎo)電線,是沿圖3和圖4中的V-V線剖開(kāi)的剖面圖。圖6為表示屬于本發(fā)明的實(shí)施方式3的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的超導(dǎo)線圈的立體示意圖。
圖7為表示實(shí)施例中用于測(cè)定低溫拉伸斷裂強(qiáng)度和低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定裝置的模式示意圖。圖8為表示實(shí)施例中用于測(cè)定低溫拉伸斷裂強(qiáng)度和低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定裝置的內(nèi)部的模式示意圖。圖9為實(shí)施例中用于測(cè)定低溫拉伸斷裂強(qiáng)度和低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定裝置內(nèi)部中表示評(píng)價(jià)樣品拉伸狀態(tài)的模式示意圖。圖10為表示實(shí)施例中用于測(cè)定部分放電開(kāi)始電壓的測(cè)定裝置的模式圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10超導(dǎo)線材用包覆材料,11基材,11a、12a表面,Ilb背面,12粘彈性體層,20卷芯,100超導(dǎo)電線,110超導(dǎo)線材,120搭接部,200超導(dǎo)線圈,210線圈架,300,400測(cè)定裝置,301,431容器,302保溫層,303、304夾具,305,306夾盤部,432電極,433支柱,434局部放電 測(cè)定器,435接地,436液氮,LI距離,L2長(zhǎng)度,L3深度,SI、S2評(píng)價(jià)樣品,W120寬度,Θ角
度
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是,在以下的附圖中,同一或等同部分給予相同的附圖標(biāo)記,并且不重復(fù)說(shuō)明。實(shí)施方式I參照?qǐng)DI和圖2,說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料。如圖I和圖2所示,本發(fā)明的實(shí)施方式I的超導(dǎo)線材用包覆材料10是用于包覆超導(dǎo)線材的包覆材料。如圖I所示,本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料10是帶狀的,例如在卷芯20上卷繞成卷筒狀。其中,超導(dǎo)線材用包覆材料10不限于帶狀,可以是薄片狀、薄膜狀等其他形狀。如圖2所示,超導(dǎo)線材用包覆材料10包括基材11和形成于基材11的表面Ila上的粘彈性體層12,所述基材11具有表面11a、和與表面Ila處于相反側(cè)的背面lib。其中,粘彈性體層12可以省略,在背面Ilb上也可以形成粘彈性體層,但粘彈性體層12優(yōu)選僅在基材11的一個(gè)面上形成。另外,在基材11與粘彈性體層12之間,可以進(jìn)一步形成其他層。另外,在粘彈性體層12的表面12a上可以形成用于保護(hù)表面12a的剝離襯墊(未圖示)?;?1只要是絕緣性的就沒(méi)有特別限制,優(yōu)選具有耐輻射線性和耐熱性。作為這種基材11,例如可列舉出聚酰亞胺樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂、聚醚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂等。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上混合使用。在這些樹(shù)脂中,尤其優(yōu)選使用聚酰亞胺樹(shù)脂作為基材11。聚酰亞胺樹(shù)脂由于具有耐熱性且是不燃性材料,因此作為用于電氣設(shè)備的絕緣材料,從具有優(yōu)異的阻燃性的觀點(diǎn)來(lái)看,本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料10的基材11具有優(yōu)異的特性。上述聚酰亞胺樹(shù)脂可以通過(guò)公知或慣用的方法來(lái)獲得。例如,聚酰亞胺可以通過(guò)使有機(jī)四羧酸二酐與二氨基化合物(二胺)反應(yīng),合成聚酰亞胺前體(聚酰胺酸),再將該聚酰亞胺前體脫水閉環(huán)來(lái)獲得。作為上述有機(jī)四羧酸二酐,例如,可列舉出均苯四酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐(BPDA)、4,4’ -氧雙鄰苯二甲酸酐(0PDA)、2,2-雙(2,3- 二羧基苯基)-I, I, I, 3,3, 3-六氟丙燒二酐、2,2-雙(3,4- 二羧基苯基)-I, I, I, 3, 3,3-六氟丙燒二酐、3,3’,4,4’ - 二苯甲酮四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)砜二酐等。這些有機(jī)四羧酸二酐可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上混合使用。在上述有機(jī)四羧酸二酐中,在重視柔軟性的情況下,含有醚鍵的化合物是優(yōu)選的,例如ODPA是優(yōu)選的。在上述有機(jī)四羧酸二酐中,在重視強(qiáng)度的情況下,可以使用具有剛直結(jié)構(gòu)的PMDA,在考慮強(qiáng)度和柔軟性的平衡的情況下,可以使用BPDA。作為上述二氨基化合物,例如,可列舉出間苯二胺、對(duì)苯二胺、3,4-二氨基二苯基釀、4,4’ - 二氛基二苯基釀、4,4’ - 二氛基二苯基諷、3,3’ - 二氛基二苯基諷、2,2-雙(4-氛基苯氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-氨基苯氧基苯基)六氟丙烷、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、二氨基二苯基甲燒、2,2’ - 二甲基-4,4’ - 二氨基聯(lián)苯、2,2’ -雙(二氟甲基)_4,4’ _ 二氨基聯(lián)苯等。這些二氨基化合物可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上混合使用。作為上述二氨基化合物,含有醚鍵的化合物是優(yōu)選的,具體而言,優(yōu)選使用4,4’-二氨基二苯基醚(0DA)。通過(guò)含有0DA,超導(dǎo)線材用包覆材料10的伸長(zhǎng)率提高,可以設(shè)計(jì)為柔軟的薄膜。二氨基化合物成分中的ODA的添加量?jī)?yōu)選為10摩爾%以上且100摩爾%以下,更優(yōu)選為30摩爾%以上且100摩爾%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為50摩爾%以上且100摩爾%以下。其中,對(duì)于本實(shí)施方式中使用的聚酰亞胺樹(shù)脂而言,作為有機(jī)四羧酸二酐,優(yōu)選使用均苯四酸二酐、3,3’,4,4’ -聯(lián)苯四羧酸二酐,作為二氨基化合物,優(yōu)選使用對(duì)苯二胺、
4,4’ - 二氨基二苯基醚。作為這種聚酰亞胺樹(shù)脂,還可以使用Kapton H (DU P0NT-T0RAY CO.,LTD.制造)、Kapton EN (DU P0NT-T0RAY CO. , LTD.制造)、UPILEX R (宇部興產(chǎn)公司制造)、APICAL AH(Kaneka Corporation 制造)、“APICAL NPI (注冊(cè)商標(biāo)),,(Kaneka Corporation 制造)等市售品?;?1優(yōu)選具有5. O μ m以上且25. O μ m以下的厚度,更優(yōu)選具有10. O μ m以上且12.5μπι以下的厚度。厚度在該范圍內(nèi)時(shí),可以確保充分的絕緣性,包覆超導(dǎo)線材時(shí),可充分地發(fā)揮超導(dǎo)線材的功能。具體而目,基材11的厚度為25. Oum以下時(shí),可以提聞將超導(dǎo)線材用包覆材料包覆在超導(dǎo)線材上時(shí)形成的超導(dǎo)電線中的超導(dǎo)線材的線占空系數(shù),因此,可以提高超導(dǎo)電線的特性?;?1的厚度為12. 5μπι以下時(shí),可以進(jìn)一步提高超導(dǎo)電線的特性。另一方面,基材11的厚度為5. O μ m以上時(shí),可以提聞將超導(dǎo)線材用包覆材料10包覆在超導(dǎo)線材上時(shí)形成的超導(dǎo)電線的絕緣性,從而可以抑制工作中的介質(zhì)擊穿?;?1的厚度為10. ομπι以上時(shí),可以進(jìn)一步抑制介質(zhì)擊穿。另外,為了提高與下述粘彈性體層12的錨固力,本實(shí)施方式中的基材11可以進(jìn)行濺射蝕刻處理、電暈處理、等離子體處理等化學(xué)處理,也可以涂布底涂劑等。另外,本實(shí)施方式的基材11可以由I層構(gòu)成,也可以由多層構(gòu)成。粘彈性體層12包含構(gòu)成在室溫(23°C)下顯示粘彈性的粘彈性體的基礎(chǔ)聚合物。對(duì)這種基礎(chǔ)聚合物沒(méi)有特別限制,可以從公知的基礎(chǔ)聚合物中適當(dāng)選擇使用。例如,可列舉出丙烯酸系聚合物、橡膠系聚合物、乙烯基烷基醚系聚合物、硅酮系聚合物、聚酯系聚合物、聚酰胺系聚合物、聚氨酯系聚合物、氟系聚合物、環(huán)氧系聚合物等。這些基礎(chǔ)聚合物可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上混合使用。在這些基礎(chǔ)聚合物中,從耐寒性、耐輻射線性、耐熱性和耐腐蝕性優(yōu)異的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選使用硅酮系聚合物作為粘彈性體層12。即,粘彈性體層12優(yōu)選包含含有硅酮系聚合物的粘彈性體組合物(硅酮系粘彈性體組合物),更優(yōu)選以硅酮系粘彈性體組合物為主成分、剩余部分由不可避免的雜質(zhì)形成。在此處,上述娃酮系粘彈性體組合物含有以娃酮橡膠(Silicone rubber)和娃酮樹(shù)脂(Silicone resin)為主成分的配混物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。作為硅酮橡膠,例如可以適宜使用以二甲基硅氧烷為主結(jié)構(gòu)單元的有機(jī)聚硅氧烷。在有機(jī)聚硅氧烷中根據(jù)需要可以引入乙烯基或其他官能團(tuán)。有機(jī)聚硅氧烷的重均分子量通常為18萬(wàn)以上,優(yōu)選為28萬(wàn)以上且100萬(wàn)以下,更優(yōu)選為50萬(wàn)以上且90萬(wàn)以下。這些硅酮橡膠可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上混合使用。重均分子量低時(shí),可以根據(jù)交聯(lián)劑的量來(lái)調(diào)整凝膠率。作為硅酮橡膠,例如,可以適宜地使用由具有選自M單元(R3Si01/2)、Q單元(Si02)、T單元(RSiOv2)和D單元(R2SiO)中的至少一種單元(上述單元中,R表示一價(jià)烴基或輕基)的共聚物形成的有機(jī)聚硅氧烷。由該共聚物形成的有機(jī)聚硅氧烷除了具有OH基以外,還可以根據(jù)需要引入乙烯基等各種官能團(tuán)。引入的官能團(tuán)可以為引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)的官能團(tuán)。作為共聚物,由M單元與Q單元構(gòu)成的MQ樹(shù)脂是優(yōu)選的。對(duì)硅酮橡膠與硅酮樹(shù)脂的配合比例(重量比)沒(méi)有特別限制,優(yōu)選為硅酮橡膠硅酮樹(shù)脂=100: (Γ20:80左右,更優(yōu)選為100:(Γ30:70左右。硅酮橡膠和硅酮樹(shù)脂可以只是將它們配合,也可以是它們的部分縮合物。在上述配混物中,為了使其形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)物,通常含有交聯(lián)劑。通過(guò)交聯(lián)劑,可以調(diào)整硅酮系粘彈性體組合物的凝膠率。粘彈性體層12的凝膠率根據(jù)粘彈性體組合物的種類而不同,優(yōu)選為大致20%以上且99%以下,更優(yōu)選為30%以上且98%以下左右。凝膠率在該范圍內(nèi)時(shí),具有容易取得粘接力與保持力的平衡的優(yōu)點(diǎn)。具體而言,凝膠率為99%以下時(shí),可以抑制初始粘接力的降低,因此貼合變得良好。凝膠率為20%以上時(shí),可以得到充分的保持力,因此可以抑制超導(dǎo)線材用包覆材料10的偏移。本實(shí)施方式的粘彈性體組合物的凝膠率(重量%)是如下求出的值從硅酮系粘彈性體組合物中取干燥重量W1 (g)的試樣,將其浸潰在甲苯中,然后從甲苯中取出該試樣的不溶成分,測(cè)定干燥后的重量W2 (g),通過(guò)式(W2ZiW1) X 100求出凝膠率值。本實(shí)施方式的硅酮系粘彈性體組合物可以使用常用的基于過(guò)氧化物系交聯(lián)劑的過(guò)氧化物固化型交聯(lián)和基于含有Si-H基的硅氧烷系交聯(lián)劑的加成反應(yīng)型交聯(lián)。由于過(guò)氧化物系交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)是自由基反應(yīng),因此,通常在150°C以上且220°C以下的高溫下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。另一方面,由于含乙烯基有機(jī)聚硅氧烷與硅氧烷系交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)是加成反應(yīng),因此,反應(yīng)通常在80°C以上且150°C以下的低溫下進(jìn)行。在本實(shí)施方式中,尤其從能夠用低溫短時(shí)間完成交聯(lián)的觀點(diǎn)考慮,加成反應(yīng)型交聯(lián)是優(yōu)選的。 作為上述過(guò)氧化物系交聯(lián)劑,可以沒(méi)有特別限制地使用一直以來(lái)用于硅酮系粘彈性體組合物的各種交聯(lián)劑,例如,可列舉出過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化叔丁基異丙苯、叔丁基過(guò)氧化物、2,5- 二甲基-2,5- 二叔丁基過(guò)氧化己烷、2,4- 二氯-過(guò)氧化苯甲酰、二叔丁基過(guò)氧化-二異丙基苯、1,I-雙(叔丁基過(guò)氧化)_3,3, 5_ 二甲基-環(huán)己燒、2,5_ 二甲基_2,5- 二叔丁基過(guò)氧化-3-己塊等。這些過(guò)氧化物系交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用一種,也可以將兩種以上混合使用。過(guò)氧化物系交聯(lián)劑的用量通常相對(duì)于100重量份硅酮橡膠優(yōu)選為O. 15重量份以上且2重量份以下,更優(yōu)選為O. 5重量份以上且I. 4重量份以下。作為硅氧烷系交聯(lián)劑,例如,使用分子中具有平均至少2個(gè)與硅原子鍵合的氫原子的聚有機(jī)氫硅氧烷。作為與硅原子鍵合的有機(jī)基團(tuán),可列舉出烷基、苯基、鹵化烷基等,從合成和處理容易的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選甲基。硅氧烷骨架結(jié)構(gòu)可以是直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀的任何一種,優(yōu)選為直鏈狀。作為硅氧烷系交聯(lián)劑的添加量,以使得相對(duì)于硅酮橡膠和硅酮樹(shù)脂中的I個(gè)乙烯基,與硅原子鍵合的氫原子優(yōu)選為I個(gè)以上且30個(gè)以下,更優(yōu)選為4個(gè)以上且17個(gè)以下的方式配合。與硅原子鍵合的氫原子為I個(gè)以上時(shí),可獲得充分的內(nèi)聚力,為4個(gè)以上時(shí),可獲得更充分的內(nèi)聚力。與硅原子鍵合的氫原子為30個(gè)以下時(shí),可抑制粘接特性的降低,為 17個(gè)以下時(shí),可進(jìn)一步抑制粘接特性的降低。使用硅氧烷系交聯(lián)劑時(shí),通常使用鉬催化劑,但可以使用其他各種催化劑。其中,使用硅氧烷系交聯(lián)劑時(shí),作為硅酮橡膠,使用具有乙烯基的有機(jī)聚硅氧烷,其乙烯基優(yōu)選為O. 0001摩爾/IOOg以上且O. 01摩爾/IOOg以下左右。本發(fā)明的粘彈性體層中除了上述基礎(chǔ)聚合物以外在不妨礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以適當(dāng)配合賦粘劑、增塑劑、分散劑、抗老化劑、抗氧化劑、加工助劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、阻燃劑、增粘劑、顏料、軟化劑、填充劑等以往公知的各種添加劑。粘彈性體層12優(yōu)選具有I. O μ m以上且25. O μ m以下的厚度,更優(yōu)選具有3. O μ m以上且5. Ομπι以下的厚度。粘彈性體層12的厚度在該范圍內(nèi)時(shí),具有可獲得適度的粘接性的優(yōu)點(diǎn)。具體而目,粘彈性體層12的厚度為25. O μ m以下時(shí),可以提聞超導(dǎo)線材用包覆材料10包覆在超導(dǎo)線材上時(shí)形成的超導(dǎo)電線中的超導(dǎo)線材的線占空系數(shù),因此可以進(jìn)一步提聞超導(dǎo)電線的特性。粘彈性體層12的厚度為5. O μ m以下時(shí),可以進(jìn)一步提聞特性。另一方面,粘彈性體層12的厚度為I. Ομπι以上時(shí),可以提高對(duì)超導(dǎo)線材的密合度,可以進(jìn)一步抑制超導(dǎo)線材用包覆材料10從超導(dǎo)線材上浮起。粘彈性體層12的厚度為
3.O μ m以上時(shí),可以更進(jìn)一步抑制超導(dǎo)線材用包覆材料10的浮起。超導(dǎo)線材用包覆材料10在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12. 0N/3mm以上,優(yōu)選為
13.8N/3mm以上,更優(yōu)選為15. 4N/3mm以上。在-196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度低于12. 0N/3mm時(shí),由于液氮溫度下的強(qiáng)度小,容易因振動(dòng)等發(fā)生浮起、開(kāi)裂。在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為13. 8N/3mm以上時(shí),可有效地抑制因振動(dòng)等引起的浮起、開(kāi)裂,為15. 4N/3mm以上時(shí),可更有效地抑制因振動(dòng)等引起的浮起、開(kāi)裂。其中,超導(dǎo)線材用包覆材料10在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度越大越優(yōu)選,但從制造上的觀點(diǎn)考慮,上限例如為19. 4N/3mm。在此處,上述“在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度”是指,在將寬度3mm的超導(dǎo)線材用包覆材料10配置在-196°c的氣氛內(nèi)的狀態(tài)下,超導(dǎo)線材用包覆材料10拉伸并斷裂時(shí)的力,數(shù)值越大表示在_196°C下的強(qiáng)度越大。上述“在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度”可以通過(guò)使用例如分子內(nèi)具有芳香族系的剛直單元的材料作為基材來(lái)調(diào)整。超導(dǎo)線材用包覆材料10在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上,優(yōu)選為16%以上,更優(yōu)選為34%以上。在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率低于12%時(shí),在液氮溫度下不容易膨脹,因此容易因磁場(chǎng)或摩擦熱等而引發(fā)浮起、開(kāi)裂。在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為16%以上時(shí),可有效地抑制因振動(dòng)等引起的浮起、開(kāi)裂,為34%以上時(shí),可以更有效地抑制因振動(dòng)等引起的浮起、開(kāi)裂。其中,超導(dǎo)線材用包覆材料10在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率越大越優(yōu)選,但從制造上的觀點(diǎn)考慮,上限例如為59%。在此處,上述“在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率”是指,在將寬度3mm且長(zhǎng)度Xmm的超導(dǎo)線材用包覆材料10配置在-196°C的氣氛內(nèi)的狀態(tài)下、以IOOmm/分鐘的拉伸速度拉伸超·導(dǎo)線材用包覆材料10而斷裂時(shí)的超導(dǎo)線材用包覆材料10的長(zhǎng)度為Ymm的情況下,為(Y-X)/XX100 (%),數(shù)值越大,表示在-196°C下的伸長(zhǎng)率越大。上述“在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率”可以通過(guò)選擇具有醚鍵、酰胺鍵、酯鍵這類分子鏈容易旋轉(zhuǎn)的柔軟的結(jié)構(gòu)、單元的材料來(lái)調(diào)整。在上述拉伸斷裂強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率中,之所以以_196°C為基準(zhǔn),是因?yàn)槌瑢?dǎo)線材通常使用液氮作為致冷劑,因此為了確定在液氮沸點(diǎn)下的拉伸斷裂強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率而以-196°C為基準(zhǔn)。通過(guò)以_196°C為基準(zhǔn),本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)了可有效地抑制工作中發(fā)生的超導(dǎo)線材用包覆材料10的浮起、開(kāi)裂的特性。超導(dǎo)線材用包覆材料10優(yōu)選具有8. Ομπι以上且30. Ομπι以下的厚度,更優(yōu)選具有13. O μ m以上且15. 5 μ m以下的厚度。超導(dǎo)線材用包覆材料10的厚度為8. O μ m以上時(shí),強(qiáng)度是充分的,處理性優(yōu)異,為13. Ομπι以上時(shí),強(qiáng)度更加充分,處理性更加優(yōu)異。超導(dǎo)線材用包覆材料10的厚度為30. O μ m以下時(shí),可以提高將超導(dǎo)線材用包覆材料包覆在超導(dǎo)線材上時(shí)形成的超導(dǎo)電線中的超導(dǎo)線材的線占空系數(shù),因此可以進(jìn)一步提高超導(dǎo)電線的特性,為15. 5μπι以下時(shí),可以進(jìn)一步提高特性。以卷繞角度為20°以上且80°以下、且超導(dǎo)線材用包覆材料10的一部分疊合的半搭接方式卷繞成螺旋狀時(shí),考慮到超導(dǎo)線材的寬度和卷繞角度,優(yōu)選具有所包覆的超導(dǎo)線材的寬度的I倍以上且2倍以下的寬度。這種超導(dǎo)線材用包覆材料10的寬度例如優(yōu)選為1_以上且80_以下,更優(yōu)選為I. 5mm以上且60_以下,進(jìn)一步優(yōu)選為2_以上且40_以下。超導(dǎo)線材用包覆材料10優(yōu)選不設(shè)置作為包覆超導(dǎo)線材時(shí)的連接部分的接頭,因此優(yōu)選為長(zhǎng)條狀。這種超導(dǎo)線材用包覆材料10的長(zhǎng)度例如優(yōu)選為500mm以上,更優(yōu)選為IOOOmm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為3000mm以上。本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料10以在卷芯20上卷繞成卷筒狀的方式保持,但也可以以在I個(gè)卷芯20上卷繞多列的所謂圓筒式繞組(Bobbin winding)的方式保持。接著,參照?qǐng)DI和圖2,說(shuō)明本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料10的制造方法。首先,準(zhǔn)備如上所述的具有表面I la、和與該表面Ila處于相反側(cè)的背面Ilb的基材11。
接著,在基材11的表面Ila上形成粘彈性體層12。對(duì)粘彈性體層12的形成方法沒(méi)有特別限制,例如,可以通過(guò)在基材11的表面Ila上涂布硅酮系粘彈性體組合物的方法形成粘彈性體層12。具體而言,將在甲苯等溶劑中溶解包含硅酮橡膠、硅酮樹(shù)脂、交聯(lián)劑、催化劑等的硅酮系粘彈性體組合物而成的溶液涂布在基材11的表面Ila上,接著,通過(guò)加熱上述配混物,進(jìn)行溶劑的蒸餾除去和交聯(lián)。作為本實(shí)施方式的包含硅酮系粘彈性體組合物的粘彈性體層12的形成方法,例如,可列舉出輥涂法、輥舔式涂布法、凹版涂布法、逆轉(zhuǎn)涂布法、輥刷法、噴涂法、浸潰棍涂布法、棒涂法、刮刀涂布法、氣刀涂布法、簾.涂布法、唇口涂布法、利用模壓式涂布機(jī)等的擠出涂布法等方法。通過(guò)實(shí)施以上工序,可以制造圖2所示的超導(dǎo)線材用包覆材料10。其中,超導(dǎo)線材用包覆材料10的制造方法不限于上述方法。超導(dǎo)線材用包覆材料10具備剝離襯墊時(shí),例如,也可以用以下的方法制造。具體而言,首先準(zhǔn)備剝離襯墊。作為剝離襯墊,例如,可列舉出紙、聚乙烯、聚丙烯、 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等合成樹(shù)脂薄膜、橡膠薄片、紙、布、無(wú)紡布、網(wǎng)、發(fā)泡薄片、金屬箔或它們的層壓體等。接著,在剝離襯墊上形成例如包含硅酮系粘彈性體組合物的粘彈性體層12。對(duì)形成粘彈性體層12的方法沒(méi)有特別限制,在于溶劑中使用甲苯并進(jìn)行加成反應(yīng)型交聯(lián)的硅酮系粘彈性體組合物的粘彈性體層12時(shí),加熱溫度優(yōu)選例如為80°C以上且150°C以下,更優(yōu)選為100°C以上且130°C以下。其中,加熱溫度只要是能夠蒸餾除去溶劑、進(jìn)行規(guī)定的交聯(lián)反應(yīng)的溫度即可,對(duì)其沒(méi)有特別限制。接著,將剝離襯墊上形成的粘彈性體層12轉(zhuǎn)印到基材11上。通過(guò)實(shí)施以上的工序,可以制造圖2所示的超導(dǎo)線材用包覆材料10。其中,在本實(shí)施方式中,如圖I所示,可以進(jìn)一步實(shí)施將圖2所示的超導(dǎo)線材用包覆材料10卷繞到卷芯20上的工序。該工序可以根據(jù)超導(dǎo)線材用包覆材料10的形狀等而省略。如以上說(shuō)明的那樣,本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料10的特征在于,其是用于包覆超導(dǎo)線材的包覆材料,在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12. 0N/3mm以上,在-196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上。根據(jù)本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材用包覆材料10,由于在-196°c下的拉伸斷裂強(qiáng)度和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率在上述范圍內(nèi),在液氮溫度區(qū)域中容易伸長(zhǎng),并且由于柔軟,因此即使施加超導(dǎo)線材的溫度變化、基于應(yīng)力的變化,超導(dǎo)線材用包覆材料10的強(qiáng)度和追隨性也是良好的。因此,在液氮溫度下工作時(shí),即使發(fā)生超導(dǎo)線材的膨脹、振動(dòng)、彎曲等,也能抑制浮起、開(kāi)裂的發(fā)生。例如,使用將超導(dǎo)線材用包覆材料10包覆在超導(dǎo)線材上而得到的超導(dǎo)電線制作的超導(dǎo)線圈工作時(shí),超導(dǎo)線材即使由于產(chǎn)生的磁場(chǎng)而膨脹,超導(dǎo)線材用包覆材料10也會(huì)追隨而伸長(zhǎng),因此能夠抑制超導(dǎo)線材用包覆材料10的浮起、開(kāi)裂的發(fā)生。因此,可以實(shí)現(xiàn)特性的降低得到抑制的超導(dǎo)線材用包覆材料10。實(shí)施方式2參照?qǐng)D3 圖5,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的超導(dǎo)電線100。本實(shí)施方式的超導(dǎo)電線100如圖3所示具有實(shí)施方式I的超導(dǎo)線材用包覆材料10和被該超導(dǎo)線材用包覆材料10包覆的超導(dǎo)線材110。對(duì)于超導(dǎo)線材110被超導(dǎo)線材用包覆材料10包覆的方式?jīng)]有特別限制,可以是螺旋狀卷繞,也可以以使超導(dǎo)線材110在超導(dǎo)線材用包覆材料10的長(zhǎng)度方向上跟隨的方式(縱向繞包,longitudinal lapping)卷繞。本實(shí)施方式的超導(dǎo)線材110如圖3 圖5所示以螺旋狀卷繞的方式包覆,使得超導(dǎo)線材用包覆材料10在搭接部120處部分重疊。如圖4所示,超導(dǎo)線材110的延伸方向與超導(dǎo)線材用包覆材料10的卷繞方向所形成的角度Θ (也稱為纏繞角度Θ或卷繞角度Θ)例如為20°以上且80°以下。超導(dǎo)線材110是帶狀的線材,各頂點(diǎn)可以是棱角狀的,也可以是彎曲的(可以設(shè)置為R (R指頂點(diǎn)是圓的))。另外,超導(dǎo)線材110可以適當(dāng)使用由鉍系、釔系、鈮系等各種超導(dǎo)材料形成的材料。作為超導(dǎo)線材110的具體尺寸的一個(gè)例子,厚度為例如Imm以上且IOmm以下,寬
度例如為Imm以上且20mm以下,縱橫比(剖面形狀中的寬度/厚度之比)例如為I以上且60以下左右。接著,說(shuō)明本實(shí)施方式的超導(dǎo)電線100的制造方法。首先,根據(jù)實(shí)施方式I制造超導(dǎo)線材用包覆材料10。接著,準(zhǔn)備超導(dǎo)線材110,如圖3 圖5所示,以超導(dǎo)線材用包覆材料10的一部分疊合的半搭接方式卷繞成螺旋狀。超導(dǎo)線材用包覆材料10不具有粘彈性體層12時(shí),通過(guò)如下方式配置超導(dǎo)線材用包覆材料10 :超導(dǎo)線材用包覆材料10的基材11的表面Ila (背面Ilb)的一部分與超導(dǎo)線材110接觸,且超導(dǎo)線材用包覆材料10的基材11的表面Ila (背面Ilb)的剩余部分在超導(dǎo)線材用包覆材料10的基材11的背面Ilb (表面Ila)的一部分上接觸,該超導(dǎo)線材用包覆材料10的基材11與超導(dǎo)線材110在表面Ila接觸。另外,超導(dǎo)線材用包覆材料10具有粘彈性體層12時(shí),通過(guò)如下方式配置超導(dǎo)線材用包覆材料10 :粘彈性體層12的一部分與超導(dǎo)線材110接觸,且粘彈性體層12的剩余部分在與超導(dǎo)線材110接觸的超導(dǎo)線材用包覆材料10的基材11的背面Ilb的一部分上接觸。其中,超導(dǎo)線材用包覆材料10具有剝離襯墊的情況下,在超導(dǎo)線材110上卷繞時(shí),邊將剝離襯墊與粘彈性體層12的表面12a剝離,邊卷繞超導(dǎo)線材110。通過(guò)實(shí)施上述工序,可以制造圖3 圖5所示的本實(shí)施方式的超導(dǎo)電線100。如以上說(shuō)明的那樣,本實(shí)施方式的超導(dǎo)電線100包括實(shí)施方式I的超導(dǎo)線材用包覆材料10、和被該超導(dǎo)線材用包覆材料10包覆的超導(dǎo)線材110。根據(jù)本實(shí)施方式的超導(dǎo)電線100,由于具備在-196 °C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為
12.0N/3mm以上且在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上的超導(dǎo)線材用包覆材料10,因此,在電氣設(shè)備中使用在超導(dǎo)線材110上包覆了超導(dǎo)線材用包覆材料10的超導(dǎo)電線100、在液氮溫度下工作時(shí),由于超導(dǎo)線材用包覆材料10在液氮溫度下的伸長(zhǎng)率良好,因此,可抑制超導(dǎo)線材用包覆材料10的浮起,并可抑制其的開(kāi)裂,進(jìn)而,還可抑制超導(dǎo)線材110與超導(dǎo)線材用包覆材料10的偏移。如果能夠抑制超導(dǎo)線材用包覆材料10的浮起、開(kāi)裂,則可抑制局部放電起始電壓的降低。另外,由于能夠抑制超導(dǎo)線材與超導(dǎo)線材用包覆材料10的偏移,因此能夠抑制摩擦熱的產(chǎn)生,從而能夠維持工作中的超導(dǎo)狀態(tài)。因此,可實(shí)現(xiàn)特性的降低得到抑制的超導(dǎo)電線100。實(shí)施方式3
參照?qǐng)D6,說(shuō)明屬于本發(fā)明的實(shí)施方式3的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的超導(dǎo)線圈200。如圖6所示,本實(shí)施方式的超導(dǎo)線圈200包括線圈架210、在該線圈架210上卷繞的實(shí)施方式2的超導(dǎo)電線100。線圈架210只要能卷裝超導(dǎo)電線100即可,對(duì)其沒(méi)有特別限制,例如為圓筒型、跑道(racetrack)型等。超導(dǎo)電線100可以是I條,根據(jù)所需長(zhǎng)度,也可以是多條連接而成的。線圈可以是單餅線圈(single pancake coil)型,也可以是雙餅線圈(double pancakecoil)型,還可以是3個(gè)以上的線圈層疊而成的。實(shí)施方式3的超導(dǎo)線圈200的制造方法包括準(zhǔn)備線圈架210的工序和在該線圈架210上卷繞超導(dǎo)電線100的工序。在此處,在本實(shí)施方式中,作為電氣設(shè)備的一個(gè)例子,舉超導(dǎo)線圈200為例進(jìn)行說(shuō)明,但本發(fā)明的電氣設(shè)備不限于超導(dǎo)線圈,例如可以是超導(dǎo)磁鐵、超導(dǎo)電纜、蓄電裝置等。 如以上所說(shuō)明的那樣,屬于本實(shí)施方式的電氣設(shè)備的一個(gè)例子的超導(dǎo)線圈200使用實(shí)施方式2的超導(dǎo)電線100來(lái)制作。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)例子的超導(dǎo)線圈200,在液氮溫度下工作時(shí),由于具備可抑制特性的降低的超導(dǎo)線材用包覆材料10,因此可以獲得特性的降低得到抑制的超導(dǎo)線圈200。實(shí)施例在本實(shí)施例中,調(diào)查了在_196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12. 0N/3mm以上、在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上的超導(dǎo)線材用包覆材料的效果。實(shí)施例I在實(shí)施例I中,根據(jù)實(shí)施方式I制造超導(dǎo)線材用包覆材料10。具體而言,配合作為硅酮系粘彈性體的70重量份“X-40-3229”(硅酮橡膠,固體成分60%,信越化學(xué)工業(yè)株制造)和30重量份“KR-3700”(硅酮樹(shù)脂,固體成分60%,信越化學(xué)工業(yè)株制造)、作為鉬催化劑的O. 5重量份“PL-50T”(信越化學(xué)工業(yè)株制造)和作為溶劑的315重量份甲苯,用分散機(jī)攪拌,制作娃酮系粘彈性體組合物。用噴液棍(fountain roll)將該娃酮系粘彈性體組合物涂布在作為由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材11的“Kapton50H”(厚度12. 5ym,DU P0NT-T0RAYCO.,LTD.制造)上,使得干燥后的厚度為3. Oym,在干燥溫度150°C、干燥時(shí)間I分鐘的條件下固化·干燥,制作在基材11上形成有凝膠率為74%的粘彈性體層12的超導(dǎo)線材用包覆材料10。將其卷繞到卷芯20 (內(nèi)徑76mm)上,獲得圖I所示的卷筒狀的卷繞體。實(shí)施例2在實(shí)施例2 中,除了使用 “Kapton50EN”(厚度 12. 5 μ m, DUP0NT-T0RAY CO.,LTD.制造)作為由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材11以外,與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行,制造實(shí)施例2的超導(dǎo)線材用包覆材料10。實(shí)施例3在實(shí)施例3 中,除了使用 “Kapton40EN”(厚度 10. Oym, DUP0NT-T0RAY CO.,LTD.制造)作為由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材11以外,與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行,制造實(shí)施例3的超導(dǎo)線材用包覆材料10。實(shí)施例4除了不形成粘彈性體層以外,與實(shí)施例2同樣地進(jìn)行,制造實(shí)施例4的超導(dǎo)線材用包覆材料。
實(shí)施例5在實(shí)施例5中,使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜“LUMIRROR S10”(厚度25. O μ m,Toray Industries, Inc.制造)作為基材11,且不形成粘彈性體層,除此以外,與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行,制造實(shí)施例5的超導(dǎo)線材用包覆材料10。比較例I在比較例I中,使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜“LUMIRROR S10”(厚度12. Ομπι,Toray Industries, Inc.制造)作為基材11,且不形成粘彈性體層,除此以外,與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行,制造比較例I的超導(dǎo)線材用包覆材料。比較例2在比較例2中,使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜“TeonexQ51” (厚度16. Ομπι, Teijin DuPont Films Japan Limited制造)作為基材11,且不形成粘彈性體層,除此以外,與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行,制造比較例2的超導(dǎo)線材用包覆材料。評(píng)價(jià)方法關(guān)于實(shí)施例I飛和比較例1、2,分別如下所示測(cè)定低溫拉伸斷裂強(qiáng)度、低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率和局部放電起始電壓,并且如下所示對(duì)浮起、開(kāi)裂進(jìn)行評(píng)價(jià)。這些結(jié)果在表I中示出。低溫拉伸斷裂強(qiáng)度和低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定為了測(cè)定低溫拉伸斷裂強(qiáng)度和低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率,通過(guò)圖7和圖8所示的測(cè)定裝置300,測(cè)定液氮中的低溫拉伸斷裂強(qiáng)度。具體而言,如圖7和圖8所示,測(cè)定裝置300包括用于在內(nèi)部容納液氮的容器301,用于對(duì)容器301進(jìn)行保溫的保溫層302,用于將評(píng)價(jià)樣品SI固定在拉伸試驗(yàn)器上的夾具303、304,以及用于固定評(píng)價(jià)樣品SI的夾盤部305、306。夾盤部305、306能將評(píng)價(jià)樣品SI的長(zhǎng)度調(diào)整在規(guī)定范圍。為了使容器301內(nèi)充滿的液氮不漏出,容器301與下方的夾具304的結(jié)合部是螺旋式的,為了防止漏出,還形成有在市售水管的接頭中使用的特氟龍制的密封部件。將實(shí)施例I飛和比較例1、2中制造的超導(dǎo)線材用包覆材料10裁切為寬度3mm、長(zhǎng)度80mm,制作評(píng)價(jià)樣品SI。如圖8所示,用夾盤部305、306保持該評(píng)價(jià)樣品SI,設(shè)定夾盤間距LI為50mm。在該狀態(tài)下添加液氮,使得至少浸潰評(píng)價(jià)樣品SI,浸潰15分鐘。此后,如圖9所示,以IOOmm/分鐘的拉伸速度如箭頭所示向上方拉伸評(píng)價(jià)樣品SI,分別測(cè)定評(píng)價(jià)樣品SI斷裂時(shí)的評(píng)價(jià)樣品SI的長(zhǎng)度(夾盤部305、306之間的距離)L2和力。低溫拉伸斷裂強(qiáng)度為評(píng)價(jià)樣品SI斷裂時(shí)施加的力,其結(jié)果記載于下述表I中。低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率是按照(斷裂時(shí)的評(píng)價(jià)樣品SI的長(zhǎng)度L2-夾盤間距Ll)+50mmX100 (%)求出的值,其結(jié)果記載于下述表I中。其中,(評(píng)價(jià)樣品SI斷裂時(shí)的評(píng)價(jià)樣品SI的長(zhǎng)度L2-夾盤間距LI)是評(píng)價(jià)樣品SI的伸長(zhǎng)率。其中,根據(jù)上述測(cè)定方法,所謂的低溫拉伸斷裂強(qiáng)度和低溫拉伸斷裂伸長(zhǎng)率的低溫可以與液氮的沸點(diǎn)即_196°C近似。在此處,在上述測(cè)定裝置300中,將容器301的深度L3設(shè)定為220mm,將評(píng)價(jià)樣品SI的長(zhǎng)度L2的最大值設(shè)定為100mm。作為這種測(cè)定裝置300,例如,可以使用TOYO BALDWIN公司制造的“UTM-4-100”。
浮起、開(kāi)裂的評(píng)價(jià)將實(shí)施例I飛和比較例1、2中制作的超導(dǎo)線材用包覆材料制成寬度5mm的試驗(yàn)片,制作以相對(duì)于作為超導(dǎo)線材的“Di-BSCCO”(線材鉍系超導(dǎo)線,厚度O. 23mmX寬度
4.3mm,住友電氣工業(yè)株式會(huì)社制造)卷繞角度(圖4中的角度Θ )為60度、的超導(dǎo)線材用包覆材料之間的重疊尺寸(圖5中的搭接部120的寬度W120)為約2. Omm的方式螺旋狀包覆的長(zhǎng)度IOcm的評(píng)價(jià)樣品。將該評(píng)價(jià)樣品卷繞在外徑30mm的心軸(mandre l)上,在液氮中浸潰15分鐘。此后,通過(guò)目視觀察卷繞在心軸上的評(píng)價(jià)樣品的外周部,確認(rèn)超導(dǎo)線材用包覆材料有無(wú)浮起和開(kāi)裂。結(jié)果在下述表I中示出。在表I中,將沒(méi)有發(fā)現(xiàn)浮起和開(kāi)裂的情況評(píng)價(jià)為“〇”,將發(fā)現(xiàn)浮起和開(kāi)裂中的至少一種的情況評(píng)價(jià)為“ X ”。局部放電起始電壓的測(cè)定從心軸解開(kāi)浮起、開(kāi)裂的評(píng)價(jià)樣品,形成局部放電起始電壓測(cè)定的評(píng)價(jià)樣品S2,通過(guò)圖10所示的測(cè)定裝置400,測(cè)定液氮中的局部放電起始電壓。具體而言,在圖10中,按照用電極432和支柱433夾持的形式將評(píng)價(jià)樣品S2配置在容器431內(nèi)。將局部放電測(cè)定器434連接于上部的電極432,將接地435連接于評(píng)價(jià)樣品S2的超導(dǎo)線材。此后,添加液氮436,使得至少浸潰評(píng)價(jià)樣品S2,在溫度穩(wěn)定的狀態(tài)(約15分鐘后)下,開(kāi)始測(cè)定局部放電起始電壓。其中,電極432的尺寸為25πιπιΦ,R為2. 5mm,接觸面積為20πιπιΦ,在升壓速度200Vrms/秒下升壓時(shí),將放電電荷量為IOOpC以上的放電確認(rèn)為50PPS (每單位時(shí)間的放電電荷的發(fā)生數(shù))時(shí)的施加電壓設(shè)定為局部放電起始電壓。該結(jié)果記載在下述表I中。評(píng)價(jià)結(jié)果表I
權(quán)利要求
1.一種超導(dǎo)線材用包覆材料,其特征在于, 其為用于包覆超導(dǎo)線材的包覆材料, 該包覆材料在-196°C下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12. 0N/3mm以上, 在_196°C下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)線材用包覆材料,其包括 基材、和 在所述基材的一個(gè)面上形成的粘彈性體層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超導(dǎo)線材用包覆材料,所述粘彈性體層含有硅酮系粘彈性體組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的超導(dǎo)線材用包覆材料, 所述包覆材料具有8. O μ m以上且30. O μ m以下的厚度, 所述基材具有5. O μ m以上且25. O μ m以下的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 4中的任一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材用包覆材料,其中,所述基材由聚酰亞胺樹(shù)脂形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)線材用包覆材料,其包括由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材。
7.一種超導(dǎo)電線,其包括 根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的超導(dǎo)線材用包覆材料、和 被所述超導(dǎo)線材用包覆材料包覆的超導(dǎo)線材。
8.一種電氣設(shè)備,其是使用根據(jù)權(quán)利要求7所述的超導(dǎo)電線制作的。
全文摘要
本發(fā)明涉及超導(dǎo)線材用包覆材料、超導(dǎo)電線和電氣設(shè)備,其中,超導(dǎo)線材用包覆材料(10)是用于包覆超導(dǎo)線材的包覆材料,其特征在于,在-196℃下的拉伸斷裂強(qiáng)度為12.0N/3mm以上,在-196℃下的拉伸斷裂伸長(zhǎng)率為12%以上。超導(dǎo)線材用包覆材料(10)優(yōu)選包括由聚酰亞胺樹(shù)脂形成的基材(11)。另外,超導(dǎo)線材用包覆材料(10)優(yōu)選包括在基材(11)的一個(gè)面上形成的粘彈性體層(12)。
文檔編號(hào)H01B12/00GK102867599SQ20121023288
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者松下喜一郎, 花井啟臣, 林和德, 藤木淳, 大橋章浩, 高柳加世子, 向畠和正, 田中義憲 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社, 日東新興有限公司