Superconducting joints in high temperature superconducting wires using MgB2

使用 MgB2 的高温超导线中的超导接头

• 批准号: 18F18714
• 负责人: 松本 明善
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-10-12 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18714/
• 关键词: 超伝導; 超伝導接続; 臨界電流; 磁場減衰法; 微細組織観察; 超伝導接合; 臨界電流密度; 磁場減衰

二ホウ化マグネシウム（MgB2）は2001年に日本で超伝導特性が発見された物質である。現在、いくつかの会社が１kmを越えるような線材を作製し、販売するに至っている。しかしながら、実際の超伝導マグネットや送電線として利用するためには全長で数十km級の線材が必要となる。そのような中、線材同士の超伝導接続技術は実用化のためには欠かすことの出来ない技術である。超伝導接続では超伝導線材の中の超伝導体同士において超伝導電流経路を形成する必要があり、接合界面付近は不純物や欠陥が多く存在し、電流阻害要因となっている。本研究では簡易的且つ再現性の高い超伝導接続技術開発、材料科学的に重要な界面間に超伝導電流経路を確保するためのナノスケールの組織制御による超伝導接続技術の確立、さらに種々の温度域、磁場環境下での評価技術の確立を目指す事を目的とする。本年度は超伝導接続の新たな手法を開発した。これまでの超伝導接続部はマグネシウムとホウソの混合粉末を用いていたが、接続部にホウソとマグネシウムを別々に入れて、マグネシウムの拡散によってMgB2を形成させる手法を開発した。この手法で最適に製造された超伝導接続は、20 Kの異なる磁場でIMD線材と比較してほぼ同じ電流容量を示した。電界減衰法を使用して推定された接続部抵抗は、20 Kの自己磁場で2.01 × 10＾（-13）Ωだった。この値は実用化されているMRIマグネットにおいて十分な特性であることがわかった。

Please refer to the characteristics of the 2001 Japanese Super Guide system (MgB2). At present, the club has more and more information about the 1km, so that the material can be used as a tool. The global and international financial institutions are responsible for the transmission of electricity lines and the use of the full length of the power supply system to transfer dozens of km raw materials. In the middle and the same time, the same students of materials and materials are in the same position to guide the use of technology. In the superconducting materials, the superconducting materials are the same as those in the superconducting materials, and the current resistance is due to the formation of the necessary devices, the proximity of the bonding interface, and the lack of current resistance. In this study, it is easy and important to guide the development of technology and the important interface of materials science. To make sure that the current path is guaranteed, the system is organized to ensure the establishment of technology, temperature range, magnetic field environment and magnetic field environment. This year, we will conduct a new round of training and launch a series of new strategies. In the lead-in section, the equipment is used to mix the powder. in the contact part, the powder mixture is used in the system, and the MgB2 is diffused in order to form a control system. The most important method is to make the superconductor, the 20 K magnetic field, the IMD material, the same current capacity, the same current capacity. The decay method of the electrical industry is used to presuppose the resistance of the contact part and the magnetic field of 2.01 × 10 ^ (- 13) Ω at 20 K. This is the first time to use the properties of ten tenths of the property. This is the first step in the process.

项目成果

The development of superconducting joint technologies for MgB2 wires

MgB2线材超导接头技术进展

• 发表时间: 2019
• 作者: A. Matsumoto;D. Patel;Y. Hara;T. Hara;H. Kumakura
• 通讯作者: H. Kumakura

MgB2線材における2段熱処理手法の効果

两阶段热处理方法对MgB2丝的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: 松本明善，Patel D.;熊倉浩明
• 通讯作者: 熊倉浩明

Heat Treatment effect of in-situ powder in tube and internal magnesium diffusion processed MgB2 wires

管内原位粉末及内镁扩散处理MgB2丝的热处理效果

• 发表时间: 2020
• 作者: Akiyoshi Matsumoto;Dipak Patel;Yuka Hara; Toru Hara;and Hiroaki Kumakura;Y. Shimada;S. Hata
• 通讯作者: S. Hata

University of Wollongong(オーストラリア)

卧龙岗大学（澳大利亚）

Superconducting Joining Concept for Internal Magnesium Diffusion-Processed Magnesium Diboride Wires

内部镁扩散处理二硼化镁线材的超导连接概念

• DOI: 10.1021/acsami.0c17385
• 发表时间: 2021
• 期刊: ACS Applied Materials & Interfaces
• 影响因子: 9.5
• 作者: Patel Dipak;Matsumoto Akiyoshi;Kumakura Hiroaki;Moronaga Taku;Hara Yuka;Hara Toru;Maeda Minoru;Hossain Md. Shahriar A.;Yamauchi Yusuke;Choi Seyong;Kim Jung Ho
• 通讯作者: Kim Jung Ho