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1. WO2020201414 - FERTIGLEITER-ANORDNUNG FÜR EINEN NB3SN-SUPRALEITERDRAHT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SUBELEMENTS FÜR EINEN NB3SN-SUPRALEITERDRAHT

Veröffentlichungsnummer WO/2020/201414
Veröffentlichungsdatum 08.10.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2020/059382
Internationales Anmeldedatum 02.04.2020
IPC
H01L 39/24 2006.01
HElektrotechnik
01Grundlegende elektrische Bauteile
LHalbleiterbauelemente; elektrische Festkörperbauelemente, soweit nicht anderweitig vorgesehen
39Bauelemente, die Supra- oder Hyperleitfähigkeit nutzen; Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung dieser Bauelemente oder Teilen davon
24Verfahren oder Vorrichtungen, besonders ausgebildet für die Herstellung oder Behandlung von Bauelementen, soweit diese in H01L39/149
CPC
H01L 39/2409
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
39Devices using superconductivity; Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment thereof or of parts thereof
24Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of devices provided for in H01L39/00 or of parts thereof
2409of devices comprising an intermetallic compound of type A-15, e.g. Nb3Sn
Anmelder
  • BRUKER EAS GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • WANIOR, Matheus
  • ABÄCHERLI, Vital
  • BÜHLER, Carl
  • SAILER, Bernd
  • SCHLENGA, Klaus
  • THÖNER, Manfred
  • FIELD, Michael
Vertreter
  • KOHLER SCHMID MÖBUS PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFTSGESELLSCHAFT MBB
Prioritätsdaten
10 2019 204 926.505.04.2019DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) FERTIGLEITER-ANORDNUNG FÜR EINEN NB3SN-SUPRALEITERDRAHT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SUBELEMENTS FÜR EINEN NB3SN-SUPRALEITERDRAHT
(EN) FINISHED CONDUCTOR ARRANGEMENT FOR AN NB3SN SUPERCONDUCTOR WIRE AND METHOD FOR PRODUCING A SUBELEMENT FOR AN NB3SN SUPERCONDUCTOR WIRE
(FR) AGENCEMENT DE CONDUCTEURS DE FINITION POUR UN FIL SUPRACONDUCTEUR NB3SN ET PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN SOUS-ÉLÉMENT POUR UN FIL SUPRACONDUCTEUR NB3SN
Zusammenfassung
(DE)
Zusammenfassend schlägt die Erfindung vor, bei der Herstellung eines Nb3Sn-Supraleiterdrahts (33) nach dem RRP-Prinzip eine Fertigleiter-Anordnung (20; 50) einzusetzen, bei der hexagonale RRP-Subelemente (1a; 60a) zu einem näherungsweise im Querschnitt kreisförmigen Bündel zusammengefasst werden und zusammen mit Füllelementen (18a-18c) in einem innen und außen runden Außenrohr (19; 52) angeordnet werden. Die Füllelemente (18a-18c) bilden nach innen ein gezacktes Profil (25) zur Anlage an die hexagonalen Subelemente (1a; 60a) und nach außen ein rundes Profil (24) zur direkten oder indirekten Anlage im Außenrohr aus. Dadurch werden bei einer querschnittsreduzierenden Umformung der Fertigleiter-Anordnung (20, 50) ungleichmäßige Verformungen, insbesondere Eindellungen, an den Subelementen (1a, 60a) minimiert. Bei der Fertigung der RRP-Subelemente (1; 60) schlägt die Erfindung vor, diese vor einer querschnittsreduzierenden Umformung mit einer außen hexagonalen und innen runden Hüllstruktur (9) zu fertigen, in welche die übrigen Teile des Subelements (1; 60) eingesetzt werden, insbesondere eine ringförmige Anordnung von hexagonalen Nb-haltigen Stabelementen (4), die außen von einer äußeren Matrix (7, 61) und innen von einer inneren Matrix (3) umschlossen sind. Bei einer anschließenden querschnittsreduzierenden Umformung der Subelemente (1; 60) sind wiederum ungleichmäßige Verformungen, insbesondere azimutale Materialumverteilungen, minimiert. Insgesamt kann ein Nb3Sn-Supraleiterdraht (33) mit hoher supraleitender Stromtragfähigkeit und minimierter Gefahr von Sn-Verunreinigungen in normalleitenden Bereichen, und damit guter Schutzfunktion im Quenchfall, erreicht werden.
(EN)
In summary, the invention proposes using a finished conductor arrangement (20; 50) for producing an Nb3Sn superconductor wire (33) in accordance with the RRP principle, in which arrangement hexagonal RRP subelements (1a; 60a) are combined to form a bundle which is approximately circular in cross section and are arranged, together with filler elements (18a -18c), in an external pipe (19; 52) which is round on the inside and on the outside. The filler elements (18a -18c) form, on the inside, a jagged profile (25) for making contact with the hexagonal subelements (1a; 60a) and, on the outside, a round profile (24) for direct or indirect contact in the external pipe. In this way, non-uniform deformations, in particular indentations, on the subelements (1a, 60a) are minimized during cross-section-reducing reshaping of the finished conductor arrangement (20, 50). For the manufacture of the RRP sub-elements (1; 60), the invention proposes manufacturing the RRP subelements before cross-section-reducing reshaping with an externally hexagonal and internally round shell structure (9) into which the remaining parts of the sub-element (1; 60) are inserted, in particular an annular arrangement of hexagonal Nb-containing rod elements (4) which are surrounded on the outside by an external matrix (7, 61) and on the inside by an internal matrix (3). In turn, non-uniform deformations, in particular azimuthal material redistributions, are minimized during subsequent cross-section-reducing reshaping of the subelements (1; 60). Overall, it is possible to obtain an Nb3Sn superconductor wire (33) with a high superconducting current-carrying capacity and minimized risk of Sn impurities in normally conducting regions, and therefore a good protective function in the event of quenching.
(FR)
L'invention concerne un agencement de conducteurs de finition (20 ; 50) pour la fabrication d'un fil supraconducteur en Nb3Sn (33) selon le principe RRP, selon lequel des sous-éléments RRP (1a ; 60a) hexagonaux sont combinés pour former un faisceau qui est approximativement circulaire en section transversale et sont disposés avec des éléments de remplissage (18a-18c) dans un tube extérieur (19 ; 52) qui est rond à l'intérieur et à l'extérieur. Les éléments de remplissage (18a-18c) forment un profil dentelé (25) à l'intérieur pour le contact avec les sous-éléments hexagonaux (1a ; 60a) et un profil rond (24) à l'extérieur pour le contact direct ou indirect avec le tube extérieur. Par conséquent, des déformations non uniformes, en particulier les bosses, sur les sous-éléments (1a, 60a) sont minimisées lors d'une déformation réduisant la section transversale de l'agencement de conducteurs de finition (20, 50). Dans la fabrication des sous-éléments RRP (1 ; 60), l'invention propose de les fabriquer avant un formage réduisant la section transversale avec une structure d'enveloppe (9) extérieurement hexagonale et intérieurement ronde dans laquelle les parties restantes du sous-élément (1 ; 60) sont insérées, en particulier un agencement annulaire d'éléments de barre (4) hexagonaux contenant du Nb qui sont entourés à l'extérieur par une matrice extérieure (7, 61) et à l'intérieur par une matrice intérieure (3). Lors d'un formage ultérieur des sous-éléments (1 ; 60) réduisant la section transversale, des déformations non uniformes, en particulier des redistributions azimutales de la matière, sont à nouveau minimisées. Dans l'ensemble, il est possible d'obtenir un fil supraconducteur Nb3Sn (33) ayant une capacité de transport de courant supraconducteur élevée et un risque minimisé de contamination par le Sn dans les zones normalement conductrices, et donc une bonne protection en cas de transition résistive.
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