DE69616868T2

DE69616868T2 - Verfahren zur Herstellung eines metallimprägnierten Supraleiters

Info

Publication number: DE69616868T2
Application number: DE69616868T
Authority: DE
Inventors: Norio Kaneko
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-11
Filing date: 1996-05-13
Publication date: 2002-04-11
Anticipated expiration: 2016-05-14
Also published as: EP0742595A1; JPH08315655A; EP0742595B1; DE69616868D1; US6381832B1; JP3161938B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahts.

Verwandter Stand der Technik

Es sind so genannte Supraleiter der Y-Serie und so genannte Supraleiter der Bi-Serie bekannt, die bei einer höheren Temperatur als dem Siedepunkt von flüssigem Stickstoff Supraleitfähigkeit zeigen. Zur Herstellung eines Drahts aus einem dieser Supraleiter sind die folgenden zwei Vorgehensweisen bekannt:
Vorgehensweise 1: Befüllen eines Metallrohrs mit einem supraleitfähigen Material oder einem Ausgangsmaterial der Fähigkeit, für ein supraleitfähiges Material zu sorgen, und Drahtziehen des sich ergebenden Körpers, wobei vor oder nach der Drahtziehverarbeitung, falls notwendig, eine Wärmebehandlung erfolgt.
Vorgehensweise 2: Ausbilden eines einen Oxidsupraleiter umfassenden Films auf einem bandförmigen Substrat mit Hilfe eines Dünnfilmausbildungsvorgangs wie einem Sputtervorgang, um einen Draht zu erzielen.
Bei diesen Oxidsupraleitern bestehen jedoch Probleme wie eine schlechte Verarbeitbarkeit, d. h. sie können nicht so leicht wie Metalle verarbeitet werden. Für den Fall, dass sie durch Walzen oder Formen einem Drahtziehen unterzogen werden, treten zwischen ihren Kristallkörnern außerdem leicht Lücken auf, da sich die Kristallkörner nur schwer verformen lassen.
Darüber hinaus treten bei der Herstellung eines Drahts aus einem solchen Oxidsupraleiter gemäß der vorstehenden Vorgehensweise 1 insofern leicht Probleme auf, als dass der sich ergebende Draht als solches nicht praktisch verwendbar ist, wenn das Metallrohr derart mit dem Oxidsupraleiter befüllt wird, dass das Innere des Metallrohrs nicht vollständig und gleichmäßig mit dem Oxidsupraleiter gefüllt ist, wobei beim Abkühlen des Metallrohrs mit dem darin enthaltenden Oxidsupraleiter außerdem an der Berührungsstelle des Oxidsupraleiters mit dem Metallrohr eine Reduktion stattfindet, wodurch der sich ergebende Draht schließlich ebenfalls nicht praktisch verwendbar ist.
Um die angesprochenen Probleme beim Stand der Technik zu lösen, schlägt die japanische Offenlegungsschrift Nr. 37623/1990 (nachstehend als "Dokument 1" bezeichnet) eine Vorgehensweise vor, bei der ein Aluminiumrohr mit einem Oxidsupraleiter befüllt wird, um einen das mit dem Oxidsupraleiter befüllte Aluminiumrohr umfassenden Verbundkörper zu erzielen, und der Verbundkörper bei einer Temperatur von 900 bis 1000ºC einer Wärmbehandlung unterzogen wird, bei der das Aluminium des Verbundkörpers weggeschmolzen wird, um den Oxidsupraleiter freizulegen, woraufhin eine Sinterung folgt. In Dokument 1 ist beschrieben, dass der Sauerstoffgehalt des Oxidsupraleiters bei dieser Vorgehensweise nach Wunsch gesteuert werden kann und dass das Auftreten von Lücken zwischen den Kristallkörnern des Oxidsupraleiters verhindert werden kann.
Die japanische Offenlegungsschrift Nr. 276516/1989 (nachstehend als "Dokument 2" bezeichnet) schlägt eine vergleichbare Vorgehensweise auf, bei der ein Presskörper aus einem Oxidsupraleiter in ein Silberrohr eingebracht und das Silberrohr derart mit Silberpulver befüllt wird, dass ein zwischen dem Oxidsupraleiter und dem Silberrohr vorhandener Zwischenraum mit dem Silberpulver gefüllt wird. In Dokument 2 ist beschrieben, dass sich bei dieser Vorgehensweise in Bezug auf den Kontakt des Oxidsupraleiters mit dem Silberrohr eine Verbesserung erzielen lässt.
Des Weiteren schlägt die japanische Offenlegungsschrift Nr. 241826/1988 (nachstehend als "Dokument 3" bezeichnet) eine Vorgehensweise vor, bei der für ein zu einem Draht gezogenes Substrat mit einer aus einem Kupfermaterial oder einem Kupferlegierungsmaterial bestehenden Oberfläche gesorgt wird, auf der Oberfläche des Substrats mittels eines Dünnfilmausbildungsvorgangs ein aus einem supraleitfähigen Material bestehender Dünnfilm ausgebildet wird und der sich ergebende Körper einer Wärmebehandlung unterzogen wird. In Dokument 3 ist beschrieben, dass die Wärmebehandlung gewöhnlich für eine Dauer von 1 bis 100 Stunden bei einer Temperatur von 800 bis 1000ºC erfolgt, wobei es in Abhängigkeit von der Art des supraleitfähigen Materials gewisse Unterschiede gibt.
Bei den in den Dokumenten 1 bis 3 beschriebenen Vorgehensweise gibt es jedoch nach wie vor ungelöste Probleme. So ist es bei der in Dokument 1 offenbarten Vorgehensweise bei der Wärmebehandlung des das mit dem Oxidsupraleiter gefüllte Aluminiumrohr umfassenden Verbundkörpers bei einer Temperatur von 900 bis 1000ºC äußert wahrscheinlich, dass das Aluminium des Verbundkörpers mit dem in dem Oxidsupraleiter enthaltenen Sauerstoff oxidiert wird, bevor es aus dem Oxidsupraleiter entfernt wird, da Aluminium einen Schmelzpunkt von nur etwa 660ºC hat. Abgesehen davon ist bei dem in Dokument 1 beschriebenen Verfahren in den an der Oberfläche des Oxidsupraleiters vorhandenen Aussparungen oder Korngrenzen Aluminiummaterial eingebettet und zeigt dieses Aluminiummaterial die Tendenz, dass es ohne entfernt zu werden zurückbleibt und mit dem in dem Oxidsupraleiter enthaltenen Sauerstoff oxidiert, so dass es an den Oberflächen des Oxidsupraleiters zu einem Ausscheiden von Aluminiumoxidmaterial als Verunreinigung kommt. Das auf diese Weise ausgeschiedene Aluminiumoxidmaterial hat wiederum die Tendenz, unter Verringerung der kritischen Stromdichte des Oxidsupraleiters mit dem Oxidsupraleiter zu reagieren. Obwohl bei der in Dokument 1 beschriebenen Vorgehensweise das Auftreten von Lücken zwischen den Kristallkörnern des Oxidsupraleiters durch das in die an der Oberfläche des Oxidsupraleiters vorhandenen Aussparungen oder Korngrenzen eingebettete Aluminiummaterial verhindert werden konnte, tritt leicht das Problem auf, dass der aus dem Oxidsupraleiter bestehende sich ergebende Draht eine unzureichende kritische Stromdichte hat. Dokument 1 gibt schließlich keinen Hinweis auf eine Ausbildung eines Stabilisierungsmaterials, das im Fall eines supraleitfähigen Magneten wesentlich ist.
Bei der in Dokument 2 beschriebenen Vorgehensweise ergibt sich, dass der Kontakt zwischen dem Oxidsupraleiter und dem Silberrohr durch das dazwischen vorhandene Silberpulvers verbessert werden konnte. Allerdings gibt Dokument 2 weder dahingehend einen Hinweis, das Auftreten von Lücken zwischen den Kristallkörnern des Oxidsupraleiters zu verhindern, noch dahingehend, den sich ergebenden supraleitfähigen Draht im Hinblick auf die kritische Stromdichte zu verbessern.
Bezüglich der in Dokument 3 beschriebenen Vorgehensweise besteht das Problem, dass sich die Herstellung des supraleitfähigen Drahts nicht bei einer genügend hohen Produktionsgeschwindigkeit durchführen lässt, da wie vorstehend beschrieben eine äußerst lange Zeitdauer für die Wärmebehandlung erforderlich ist. Darüber hinaus besteht auch insofern ein Problem, als bei der Filmausbildung dadurch bedingt, dass das supraleitfähige Material durch den Dünnfilmausbildungsvorgang ausgebildet wird, eine präzise Steuerung der das supraleitfähige Material bildenden Elementzusammensetzung notwendig ist, wobei bei der Filmausbildung eine leichte Änderung dieser Zusammensetzung zu starken Schwankungen der Supraleitfähigkeitseigenschaften beim sich ergebenden supraleitfähigen Material führen, so dass es beinahe unmöglich ist, einen langen supraleitfähigen Draht mit gleichmäßigen Supraleitfähigkeitseigenschaften herzustellen.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, dass sich mit keiner der herkömmlichen Vorgehensweisen effektiv ein hochqualitativer supraleitfähiger Draht mit gleichmäßigen Supraleitfähigkeitseigenschaften realisieren lässt, der außerdem frei von einer Reduktion bei der kritischen Temperatur ist, stets eine hervorragende Stromdichte zeigt und eine überragende mechanische Festigkeit hat.
Neben den angesprochenen Dokumenten 1 bis 3 ist in "Patents Abstracts of Japan", Bd. 014, Nr. 470 (C-0769), 15. Oktober 1990 (&JP-A-2-192401) ein Herstellungsverfahren für einen supraleitfähigen Draht offenbart, das von einem Pulver Verwendung macht. Das Pulver ist ein Mischpulver, das ein erstes Pulver aus einem Oxidsupraleitermaterial und ein zweites Pulver aus einem gegenüber dem ersten Pulver inerten Material oder einer Verbindung dieses Materials umfasst. Das Mischpulver wird mit dem Metall oder der Metallverbindung als Flüssigphase gesintert. Zum Drahtziehen wird zu dem Mischpulver eine Metallhülle hinzugegeben.
Des Weiteren offenbart die EP-A-0704862 (Dokument nach Art. 54(3) und (4) EPÜ) einen supraleitfähigen Draht, der eine feine Ader aus einem Oxidsupraleiter mit einem Metallmaterial darin umfasst, deren Außenumfang mit einem leitfähigen Material beschichtet ist. Der supraleitfähige Draht wird hergestellt, indem ein mit einem Oxidsupraleiter gefülltes Metallrohr gezogen und die sich ergebende feine Ader bei einer Temperatur erwärmt wird, die höher als der Schmelzpunkt des Rohrs ist.
Anschließend kann der Außenumfang der feinen Ader mit einem leitfähigen Material beschichtet werden.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist es, die effektive Herstellung eines hochqualitativen supraleitfähigen Drahts mit gleichmäßigen Eigenschaften zu ermöglichen, der außerdem frei von einer Reduktion bei der kritischen Temperatur ist, stets eine hervorragende kritische Stromdichte zeigt und eine überragende mechanische Festigkeit hat.
Diese Aufgabe wird durch das Herstellungsverfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst, wobei weitere vorteilhafte Merkmale in den Unteransprüchen angegeben sind.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1(A) zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Beispiels für einen bandförmigen supraleitfähigen Draht, der erfindungsgemäß hergestellt wurde.
Fig. 1(B) zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Beispiels für einen mantelförmigen supraleitfähigen Draht, der erfindungsgemäß hergestellt wurde.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines mantelförmigen supraleitfähigen Drahts bei der Erfindung.
Fig. 3(A) bis Fig. 3(D) zeigen schematische Ansichten zur Erläuterung eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen supraleitfähigen Drahts bei der Erfindung.
Fig. 4(A) bis Fig. 4(C) zeigen schematische Ansichten zur Erläuterung eines Beispiels für ein Verfahren zur Herstellung eines mantelförmigen supraleitfähigen Drahts bei der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Generell macht das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für einen supraleitfähigen Draht von einem Schichtaufbau Verwendung, der (a) ein elektrisch leitfähiges Substrat, (b) eine aus einem Oxidsupraleiter mit einer hohen kritischen Temperatur bestehende Schicht und (c) eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Schicht umfasst, die im Wesentlichen nicht mit dem Oxidsupraleiter der Schicht (b) reaktionsfähig ist, wobei das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) mittels Wärmeaufschmelzen so in die Schicht (b) einimprägniert wird, dass das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) Lücken zwischen den Kristallkörnern in der Schicht (b) füllt, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat (a) und der Schicht (b) erreicht. In dem sich ergebenden supraleitfähigen Draht ist der Oxidsupraleiter dadurch, dass das elektrisch leitfähige Material von dem Oxidsupraleiter so imprägniert wurde, dass das elektrisch leitfähige Material die Lücken zwischen den Kristallkörnern in der Oxidsupraleiterschicht füllt, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem Oxidsupraleiter erreicht, unter ausreichendem Kontakt gut mit dem Substrat fixiert. Aufgrund dessen hat der supraleitfähige Draht gleichmäßige Supraleitfähigkeitseigenschaften, ist außerdem frei von einer Reduktion bei der kritischen Temperatur, zeigt stets eine hervorragende kritische Stromdichte und hat eine überragende mechanische Festigkeit.
Im Hinblick auf den Oxidsupraleiter wäre es wünschenswert, einen Oxidsupraleiter mit einem Einkristallaufbau zu verwenden. Allerdings ist es schwierig, über seine gesamte Länge stabil einen langen Oxidsupraleiter mit Einkristallaufbau zu erzielen, was bei der Herstellung eines supraleitfähigen Drahts erforderlich ist, der eine große Länge haben muss. Die Erfindung ermöglicht es, selbst dann einen hochqualitativen supraleitfähigen Draht zu erzielen, wenn ein langer Oxidsupraleiter mit Kristallkörnern verwendet wird.
Ein typisches Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für einen supraleitfähigen Draht macht von einem Schichtaufbau Verwendung, der (b) eine aus einem Oxidsupraleiter mit einer hohen kritischen Temperatur bestehende Schicht umfasst, die zwischen (a) einem bandförmigen elektrisch leitfähigen Substrat und (c) einer bandförmigen aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Schicht angeordnet ist, die im Wesentlichen nicht mit dem Oxidsupraleiter der Schicht (b) reaktionsfähig ist, wobei das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) durch Wärmeaufschmelzen so in die Schicht (b) imprägniert wird, dass das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) Lücken zwischen den in der Schicht (b) vorhandenen Kristallkörnern füllt, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat (a) und der Schicht (b) erreicht.
Ein weiteres typisches Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren für einen supraleitfähigen Draht macht von einem Schichtaufbau Verwendung, der (a) ein röhrenförmiges elektrisch leitfähiges Substrat, (c) eine aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehende Schicht, die so angeordnet ist, dass sie die Innenwandfläche des röhrenförmigen Substrats derart bedeckt, dass das röhrenförmige Substrat einen Kernraum aufweist, und (b) eine aus einem Oxidsupraleiter mit einer hohen kritischen Temperatur bestehende Schicht umfasst, die so angeordnet ist, dass sie den Kernraum des röhrenförmigen Substrats füllt, wobei das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) im Wesentlichen nicht mit dem Oxidsupraleiter der Schicht (b) reaktionsfähig ist und das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) mittels Wärmeaufschmelzen so in die Schicht (b) einimprägniert wird, dass das elektrisch leitfähige Material der Schicht (c) Lücken zwischen den Kristallkörnern in der Schicht (b) füllt, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat (a) und der Schicht (b) erreicht.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahts mit gleichmäßigen Supraleitfähigkeitseigenschaften zur Verfügung, der frei von einer Reaktion bei der kritischen Temperatur ist, stets eine hervorragende kritische Stromdichte zeigt und eine überragende mechanische Festigkeit hat.
Die obigen Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren weisen als Gemeinsamkeit die Schritte auf: Bereitstellen eines Schichtkörpers mit (a) einem elektrisch leitfähigen Substrat, (b) einer aus einem Oxidsupraleiter mit einer hohen kritischen Temperatur bestehenden Schicht und (c) einer aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Schicht, die mit dem Oxidsupraleiter der Schicht (b) im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist; Wärmebehandeln des Schichtkörpers, um die Schicht (c) aufzuschmelzen, so dass die Schicht (b) derart mit dem elektrisch leitfähigen Material der Schicht (c) imprägniert wird, dass Lücken zwischen den Kristallkörnern der Schicht (b) gefüllt werden, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat (a) und der Schicht (b) erreicht.
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1(A) zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Beispiels für einen bandförmigen supraleitfähigen Draht, der erfindungsgemäß hergestellt wurde.
Fig. 1(B) zeigt eine schematische Querschnittansicht eines Beispiels für einen mantelförmigen supraleitfähigen Draht, der erfindungsgemäß hergestellt wurde.
In den Fig. 1(A) und 1(B) bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Oxidsupraleiter. Die Bezugszahl 2 bezeichnet ein aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehendes Substrat, das außerdem als Stabilisierung für den Oxidsupraleiter 1 dient (genauer gesagt im Notfall wie einem Quench des Supraleiters als Weg für den elektrischen Strom aus dem Oxidsupraleiter 1). Im Fall der Fig. 1(A) umfasst das Substrat 2 ein bandförmiges Material aus einem Metall oder einer Legierung, und im Fall von Fig. 1(B) umfasst das Substrat 2 eine Hohlröhre aus einem Metall oder einer Legierung. Die Bezugszahl 3 bezeichnet ein elektrisch leitfähiges Material, das ein Metall oder eine Legierung umfasst, die mit dem Oxidsupraleiter 1 im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist. Das elektrisch leitfähige Material 3 dient als Stabilisator für den Oxidsupraleiter 1. Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine zwischen den Kristallkörnern des Oxidsupraleiters 1 vorhandene Lücke. Bei den beiden in den Fig. 1(A) und 1(B) gezeigten supraleitfähigen Drähten ist der Oxidsupraleiter derart mit dem elektrisch leitfähigen Material 3 imprägniert, dass die Lücken 4 des Oxidsupraleiters mit dem elektrisch leitfähigen Material gefüllt sind.
Da es bei der Herstellung eines supraleitfähigen Drahts großer Länge beinahe unmöglich ist, über seine gesamte Länge einen langen Oxidsupraleiter mit Einkristallaufbau zu erzielen, wird nun üblicherweise ein herkömmlicher langer Oxidsupraleiter verwendet, der Kristallkörner enthält. Wenn der Kristallkörner enthaltende lange Oxidsupraleiter bei der Herstellung des supraleitfähigen Drahts einem Drahtziehen unterzogen wird, treten am Oxidsupraleiter aufgrund der darin enthaltenen Kristallkörner unvermeidlich Lücken auf. Mit Hilfe der derzeitigen Technik ist es so gut wie unmöglich, das Auftreten dieser Lücken zu verhindern. Das Vorhandensein solcher Lücken in dem Oxidsupraleiter bringt die folgenden Probleme mit sich. Und zwar kommt es während des Verfahrens zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahts beispielsweise bei einer Verunreinigung des lückenbehafteten Oxidsupraleiters mit Kohlensäuregas oder dergleichen insofern zu einem Problem, als in dem Oxidsupraleiter eine chemische Änderung herbeigeführt wird. Unabhängig davon bestehen bei einem supraleitfähigen Draht mit dem lückenbehafteten Oxidsupraleiter insofern Nachteile, als durch die Lücken kein elektrischer Strom fließt und daher die durch den supraleitfähigen Draht fließende Strommenge unerwünscht gering ist. Außerdem sind in dem Oxidsupraleiter Körner vorhanden, die nicht unbeweglich gemacht wurden, und kommt der Supraleiter mit dem elektrisch leitfähigen Substrat unter unzureichender Adhäsion in Kontakt, weswegen der supraleitfähige Draht eine schlechte mechanische Festigkeit hat.
Der erfindungsgemäß hergestellte supraleitfähige Draht zeigt jedoch auch dann keines dieser Probleme, wenn er unter Verwendung eines solchen langen, kristallkörnerhaltigen Oxidsupraleiters hergestellt wurde. Und zwar sind bei dem erfindungsgemäß hergestellten supraleitfähigen Draht, wie aus den Fig. 1(A) und 1(B) hervorgeht, die Lücken 4 zwischen den in dem Oxidsupraleiter 1 vorhandenen Kristallkörnern mit dem elektrisch leitfähigen Material 3 gefüllt (das ein Metall oder eine Legierung umfasst, die mit dem Oxidsupraleiter im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist), das in den Oxidsupraleiter 1 einimprägniert wurde, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat 2 und dem Oxidsupraleiter 1 erreichte, wodurch nicht nur die Kristallkörner ausreichend unbeweglich gemacht wurden, sondern der Oxidsupraleiter auch dadurch dass, das elektrisch leitfähige Material 3 in den Oxidsupraleiter einimprägniert wurde, während es die Grenzfläche zwischen dem Substrat 2 und dem Oxidsupraleiter erreichte, mit dem Substrat 2 unter ausreichender Adhäsion gut fixiert ist. Aufgrund dessen hat der supraleitfähige Draht insbesondere eine überragende mechanische Festigkeit.
Bei der Erfindung kann die Imprägnierung des Oxidsupraleiters 1 mit dem gegebenen Material oder der Legierung als dem elektrisch leitfähigen Material 3 (das mit dem Oxidsupraleiter 1 im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist) mittels Wärmeaufschmelzen erfolgen. Dabei besteht die Tendenz, dass das Metall oder die Legierung als das elektrisch leitfähige Material 3 teilweise in die Kristallkörner des Oxidsupraleiters 1 verteilt wird. Das auf diese Weise verteilte Metall oder die Legierung dient in diesem Fall als ein Pinningzentrum, das für eine Verbesserung der von dem supraleitfähigen Draht gezeigten kritischen Stromdichte sorgt.
Bei der Erfindung kann für das Metall oder die Legierung als dem elektrisch leitfähigen Material 3 wahlfrei jedes Metall und jede Legierung verwendet werden, solange sie mit dem Oxidsupraleiter im Wesentlichen nicht reaktionsfähig sind und einen Schmelzpunkt haben, der niedriger als die Zersetzungstemperatur des Oxidsupraleiters ist.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahts beschrieben.
Die Herstellung eines wie in Fig. 1(B) gezeigten mantelförmigen supraleitfähigen Drahts kann beispielsweise auf die in Fig. 2 gezeigte Weise erfolgen.
Im Folgenden wird also die Herstellung eines mantelförmigen supraleitfähigen Drahts entsprechend der in Fig. 2 gezeigten Weise beschrieben.
Zunächst wird eine Quelle 5 für einen supraleitfähigen Draht zur Verfügung gestellt, die einen Schichtkörper umfasst, der durch Bereitstellen einer elektrisch leitfähigen Hohlröhre aus Metall oder einer Legierung, die mit einem Metall oder einer Legierung ausgekleidet wurde, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als das Metall oder die Legierung hat, die das Rohr bildet, und durch Befüllen des Inneren der Hohlröhre mit einem Oxidsupraleitermaterial erhalten wurde. Der Schichtkörper als die Quelle 5 für den supraleitfähigen Draht wird mit Hilfe von Formen 6 einem Drahtziehvorgang unterzogen. In Fig. 2 ist gezeigt, dass dieser Drahtziehschritt einmal erfolgt. Falls notwendig, kann dieser Drahtziehschritt jedoch auch mehrmals wiederholt werden.
Der infolge des Drahtziehschritts mit Hilfe der Formen 6 erhaltene Drahtziehschichtkörper wird mittels eines Heizelements 7 einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch das die Innenwandfläche der Hohlröhre auskleidende Metall oder die Legierung aufgeschmolzen wird. Während der auf diese Weise behandelte Schichtkörper mit Hilfe von Heizelementen 7' erwärmt wird, wird er dann mit Hilfe der Formen 6' einem weiteren Drahtziehen unterzogen, wodurch der Schichtkörper zu einer feinen Ader wird, die den supraleitfähigen Draht darstellt. Die Bearbeitungstemperatur T, bei der dieser Schritt des Umformens des Schichtkörpers zu einer feinen Ader als dem supraleitfähigen Draht durchgeführt wird, sollte passend in Abhängigkeit von dem Schmelzpunkt T1 des die Innenwandfläche des Hohlrohrs auskleidenden Metalls oder der Legierung und der Erweichungstemperatur des die Hohlröhre bildenden Metalls oder der Legierung bestimmt werden. Im Allgemeinen fällt die Bearbeitungstemperatur jedoch in einen Bereich, der die Gleichung erfüllt:
T1 ≥ T ≥ 1/5 · T1.
Das Metall oder die Legierung (mit Bezugszahl 3 in Fig. 1(B) bezeichnet), die die Innenwandfläche der Hohlröhre (mit Bezugszahl 2 in Fig. 1(B) bezeichnet) auskleidet, wird auf die in Fig. 2 gezeigte Weise aufgeschmolzen, so dass die Korngrenzen des supraleitfähigen Oxidmaterials (mit Bezugszahl 1 in Fig. 1(B) bezeichnet) imprägniert werden, während es in die Kristallkörner des supraleitfähigen Oxidmaterials einimprägniert wird und/oder sich darin verteilt, wodurch die zwischen den Kristallkörnern in dem supraleitfähigen Oxidmaterial vorhandenen Lücken (mit Bezugszahl 4 in Fig. 1(B) bezeichnet) wie in Fig. 1(B) gezeigt mit dem Metall oder der Legierung gefüllt werden. Infolgedessen werden nicht nur die Kristallkörner des supraleitfähigen Oxidmaterials ausreichend unbeweglich gemacht, sondern wird auch das supraleitfähige Oxidmaterial unter ausreichendem Kontakt gut mit der Hohlröhre als dem Substrat fixiert. Dadurch hat der sich ergebende supraleitfähige Draht insbesondere eine überragende mechanische Festigkeit.
Die Herstellung eines wie in Fig. 1(A) gezeigten bandförmigen supraleitfähigen Drahts kann beispielsweise wie folgt erfolgen.
Und zwar wird zunächst ein wie in Fig. 1(A) gezeigter Schichtkörper mit einem dreilagigen Aufbau vorbereitet, indem eine Oxidsupraleiterschicht 1, die Kristallkörner mit Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern enthält, und eine aus einem gegebenen Metall oder einer Legierung bestehende elektrisch leitfähige Materialschicht 3 in der angegebenen Reihenfolge auf einem bandförmigen elektrisch leitfähigen Substrat 2 ausgebildet werden, das aus einem gegebenen Metall oder einer Legierung besteht, die einen höheren Schmelzpunkt als das Material oder die Legierung des elektrisch leitfähigen Materials 3 hat.
Der auf diese Weise angefertigte Schichtkörper wird einer Wärmebehandlung unterzogen, um die elektrisch leitfähige Materialschicht 3 aufzuschmelzen, wodurch die aufgeschmolzene elektrisch leitfähige Materialschicht 3 in die Oxidsupraleiterschicht 1, einimprägniert wird, während sie die Lücken 4 wie in Fig. 1(A) gezeigt zwischen den in der Oxidsupraleiterschicht I enthaltenen Kristallkörnern füllt.
Der sich ergebende Körper wird bei einer vorbestimmten Temperatur und in einer vorbestimmten Umgebung mittels Walzen oder dergleichen einer Formbehandlung unterzogen, um einen bandförmigen supraleitfähigen Draht zu erhalten.
Im Hinblick auf die Erwärmungsweise, die beim Wärmeaufschmelzen des als elektrisch leitfähiges Material dienenden Metalls oder der Legierung, die mit dem Oxidsupraleiter im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist und einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt hat, oder die bei der Drahtziehbearbeitung mit Hilfe der Formen oder mittels Walzen durchgeführt wird, gibt es keine besonderen Beschränkungen. Das Erwärmen kann geeigneterweise mittels eines Heizelements, durch Laserbestrahlung, durch Hochfrequenzerwärmen oder dergleichen erfolgen.
Das Befüllen des Hohlrohrs mit dem Oxidsupraleiter kann auf übliche Weise erfolgen.
Das Ausbilden des Oxidsupraleiterfilms auf dem bandförmigen Substrat kann geeigneterweise beispielsweise durch einen Beschichtungsvorgang oder einen Filmabscheidungsvorgang erfolgen. Das Ausbilden der elektrisch leitfähigen Materialschicht auf der Oxidsupraleiterschicht kann geeigneterweise beispielsweise durch einen Beschichtungsvorgang, einen Drucklaminierungsvorgang oder einen Filmabscheidungsvorgang erfolgen. Es folgt nun eine Beschreibung des bei der Erfindung verwendeten Oxidsupraleiters.
Der bei der Erfindung einsetzbare Oxidsupraleiter kann beliebige Oxidsupraleiter wie Supraleiter der Y-Ba-Cu-O- Serie, Supraleiter der Bi-Sr-Ca-Cu-O-Serie, Supraleiter der Tl-Ba-Ca-Cu-O-Serie und Supraleiter der Hg-Ba-Ca-Cu- O-Serie einschließen.
Unter diesen Oxidsupraleitern sind insbesondere die nachstehend beschriebenen Beispiele zu bevorzugen.
(1) Oxidsupraleiter mit der Zusammensetzung:
LnaSrbCu3-xMxOc, wobei Ln für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Y und Lanthaniden bestehenden Gruppe ausgewählt ist; M für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Ti, V, Ga, Mo, W und Re bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und 2,7 ≤ a + b ≤ 3,3, 0,8 ≤ a ≤ 1,2; 6 ≤ c ≤ 9 und 0,05 ≤ x ≤ 0,7 gilt.
(2) Oxidsupraleiter mit der Zusammensetzung:
LnaCabSrcCu3-xMxOd, wobei Ln für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Y und Lanthaniden bestehenden Gruppe ausgewählt ist; M für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Fe, Co, Ti, V, Ge, Mo, W und Re bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und 2,7 ≤ a + b + c ≤ 3,3, 0,8 ≤ a + b ≤ 2,1, 6 ≤ d ≤ 9,0, 05 ≤ b ≤ 1,1 und 0,05 < x < 1,0 gilt.
(3) Oxidsupraleiter mit der Zusammensetzung:
LnaCabSrcBadCu2+eO6+fCg, wobei Ln für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Y und Lanthaniden bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und a + b + c = 3, 0,2 ≤ a ≤ 0,8, 0,2 ≤ b ≤ 1,0, 0,5 ≤ c ≤ 2,2, 0 ≤ d ≤ 1,6, 0 ≤ e ≤ 0,8, 0 ≤ f ≤ 2 und 0,2 ≤ g ≤ 1 gilt.
(4) Oxidsupraleiter mit der Zusammensetzung: (LniaCaa) (Sr2-bBab) (Cu3-cBc)Od, wobei Ln für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Y und Lanthaniden (außer Ce und Tb) bestehenden Gruppe ausgewählt ist; und 0,1 ≤ a ≤ 0,5; 0,7 ≤ b ≤ 1,7, 0,1 ≤ c ≤ 0,5 und 6,5 ≤ d ≤ 7,5 gilt.
(5) Oxidsupraleiter aus Ln, M, Ba, Ti, Cu und O, wobei Ln für ein oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb und Lu bestehenden Gruppe ausgewählt ist; M für eine oder mehr Arten eines Elements oder einer Atomgruppe steht, die aus der aus Ca und Sr bestehenden Gruppe ausgewählt ist, und der Grundaufbau ein Oktaeder oder pyramidales Pentaeder aus Cu und O und ein Oktaeder aus Ti und 0 umfasst, die zweidimensional angeordnet sind.
Jeder der oben genannten Oxidsupraleiter kann in geringer Menge eine Verunreinigung enthalten.
Bei der Erfindung kann das elektrisch leitfähige Material für die Hohlröhre oder das bandförmige Element als dem Substrat für den supraleitfähigen Draht ein beliebiges geeignetes elektrisch leitfähiges Material sein, solange es eine größere Trägerdichte als der Oxidsupraleiter aufweist und einen Schmelzpunkt besitzt, der höher als die Desoxidationstemperatur des Oxidsupraleiters ist. Bestimmte Beispiele für dieses elektrisch leitfähige Material sind Metalle wie etwa Au, Ag, Al, Cu, Ni, Pd, Pt, Ti, Mo, W, Nb und Mn und Legierungen dieser Metalle.
Die bei der Erfindung als Substrat für den supraleitfähigen Draht dienende Hohlröhre kann eine Doppelröhre sein, die durch Auflaminieren von zwei Hohlröhren aus unterschiedlichen Metallmaterialien oder durch Auflaminieren von zwei Platten aus unterschiedlichen Metallmaterialien und Formen des sich ergebenden Laminats zu einer Hohlröhre erhalten werden.
Auf jeden Fall sollte das Substrat für den erfindungsgemäßen supraleitfähigen Draht so gestaltet werden, dass dessen mit dem Oxidsupraleiter in Kontakt zu bringende Stirnfläche eine Schicht aufweist, die aus einem Material besteht, dessen Kristallgitterkonstante oder Wärmeleitzahl in etwa der des Oxidsupraleiters entspricht.
Das durch Wärme aufzuschmelzende und in den Oxidsupraleiter einzuimprägnierende elektrisch leitfähige Material kann bei der Erfindung ein beliebiges geeignetes elektrisch leitfähiges Material sein, solange es einen Schmelzpunkt hat, der niedriger als der Schmelzpunkt oder die Zersetzungstemperatur des Oxidsupraleiters ist und mit dem Oxidsupraleiter im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist. Bestimmte Beispiele dieses elektrisch leitfähigen Materials sind Metalle wie etwa Ag, Au und In und Legierungen dieser Metalle.
Die Dicke der elektrisch leitfähigen Schicht 3 sollte bei dem erfindungsgemäß hergestellten supraleitfähigen Draht geeignet im Zusammenhang mit der Oxidsupraleiterschicht 1 bestimmt werden. Im Allgemeinen ist es jedoch günstig, wenn die elektrisch leitfähige Materialschicht 3 eine Dicke aufweist, die 0,1 bis 1000-mal so groß wie die Durchschnittsdicke der Oxidsupraleiterschicht 1 ist oder 10 bis 5000 Gew.-% der Gewichtsmenge der Oxidsupraleiterschicht 1 entspricht.
Falls notwendig, kann der erfindungsgemäß hergestellte supraleitfähige Draht mit einem Verstärkungselement und/oder einem Isolierelement versehen werden, um seine mechanische Festigkeit weiter zu verbessern. Der supraleitfähige Draht kann mit diesen Elementen auf übliche Weise versehen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für einen supraleitfähigen Draht kann die mit der Oxidsupraleiterschicht in Kontakt befindliche Stirnfläche des Substrats, falls notwendig, mit ein oder mehr aus einem Metalloxid wie etwa ZrO&sub2;, MgO oder dergleichen bestehenden Schichten versehen werden, die in etwa der Kristallgitterkonstante oder der Wärmeleitzahl des Oxidsupraleiters entsprechen.
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlicher anhand von Beispielen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Beispiele nur veranschaulichenden Zwecken dienen, und der Schutzumfang der Erfindung nicht auf diese Beispiele eingeschränkt sein soll.

Beispiel 1

Bei diesem Beispiel wurde ein supraleitfähiger Draht mit der in Fig. 1(A) gezeigten Gestaltung angefertigt.
Wie vorstehend beschrieben ist, liegt ein supraleitfähiger Draht mit der in Fig. 1(A) gezeigten Gestaltung in Bandform vor. Der supraleitfähige Draht umfasst ein bandförmiges elektrisch leitfähiges Substrat 2, eine auf dem Substrat 2 aufgeschichtete Schicht 1 aus einem Oxidsupraleiter und eine auf der Schicht 1 aufgeschichtete Metallschicht 3, die aus einem Metall besteht, dessen Schmelzpunkt niedriger als der Schmelzpunkt des Substrats 2 und niedriger als die Zersetzungstemperatur der Oxidsupraleiterschicht 1 ist. Das Substrat 2 besteht aus einer Legierung, deren Schmelzpunkt höher als der Schmelzpunkt der Metallschicht 3 und höher als die Zersetzungstemperatur der Oxidsupraleiterschicht 2 ist.
Der bandförmige supraleitfähige Draht wurde dabei auf eine Weise angefertigt, die die in Fig. 3 gezeigten Schritte (A) bis (D) umfasste.
In einem ersten Schritt (d. h. Schritt (A) in Fig. 3(A)) wurde ein bandförmiges elektrisch leitfähiges Substrat 2 aus einer 5 Gew.-% Palladium enthaltenden Silberlegierung bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt (d. h. Schritt (B) in Fig. 3(B)) wurde als Oxidsupraleiter für eine Zusammensetzung gesorgt, die SrY&sub2;O&sub4; in einer Menge von 10 Gew.-% enthaltendes YSr&sub2;Cu2,8W0,2Oy umfasste und eine kritische Temperatur von 80 K aufwies, um auf dem Substrat 2 eine Oxidsupraleiterschicht 1 auszubilden.
Das Ausbilden der Oxidsupraleiterschicht 1 auf dem Substrat 2 kann durch einen Beschichtungsvorgang oder einen passenden Filmabscheidungsvorgang erfolgen.
Bei diesem Beispiel erfolgte das Ausbilden der Oxidsupraleiterschicht durch den Beschichtungsvorgang. Und zwar wurde die obige Zusammensetzung, die SrY&sub2;O&sub4; in einer Menge von 10 Gew.-% enthaltendes YSr&sub2;Cu2,8W0,2Oy umfasste, mit Hilfe des Beschichtungsvorgangs auf dem Substrat 2 aufgebracht, worauf eine Wärmebehandlung folgte, um dadurch auf dem Substrat 2 die Kristallkörner enthaltende Oxidsupraleiterschicht 1 mit Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern auszubilden.
In einem dritten Schritt (d. h. Schritt (C) in Fig. 3(C)) wurde mittels eines herkömmlichen Elektronenstrahlabscheidungsvorgangs auf dem Oxidsupraleiterfilm 1 ein Ag-Film 3' mit einer Dicke abgeschieden, die etwa 100-mal so groß wie die durchschnittliche Dicke des Oxidsupraleiterfilms 1 war.
In einem vierten Schritt (d. h. Schritt (D) in Fig. 3(D)) wurde der im vierten Schritt erhaltende Schichtkörper in einen herkömmlichen Elektroofen gesetzt, in dem der auf der Oxidsupraleiterschicht ausgebildete Ag-Film in einer aus Sauerstoffgas bestehenden Atmosphäre einem Wärmeaufschmelzen unterzogen wurde, wodurch der Ag-Film aufschmolz, so dass er in die Oxidsupraleiterschicht einimprägniert wurde. Dadurch wurde auf der Oxidsupraleiterschicht 1 eine elektrisch leitfähige Materialschicht 3 ausgebildet.
Das Wärmeaufschmelzen des Ag-Films kann in diesem Fall mittels CO&sub2;-Laserbestrahlung oder Hochfrequenzerwärmen erfolgen.
Nach dem Ausbilden der elektrisch leitfähigen Materialschicht 3 wurde der Schichtkörper aus dem Elektroofen genommen und allmählich in einer auf Zimmertemperatur gehaltenen Atmosphäre abgekühlt.
Auf diese Weise würde ein bandförmiger supraleitender Draht mit großer Länge erzielt.
Im vierten Schritt wird der Ag-Film aufgeschmolzen und fließt derart in die Oxidsupraleiterschicht hinein, dass das aufgeschmolzene Ag in die Oxidsupraleiterschicht einimprägniert wird, während es die Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern in der Oxidsupraleiterschicht füllt, um wie in Fig. 3(D) gezeigt die Grenzfläche zwischen der Supraleiterschicht 1 und dem Substrat 2 zu erreichen, wonach der Schichtkörper abgekühlt wird, so dass das in die Oxidsupraleiterschicht einimprägnierte aufgeschmolzene Ag erstarrt. Aufgrund dessen dient die elektrisch leitfähige Materialschicht 3 (aus Ag in diesem Beispiel) dazu, die Kristallkörner in der Supraleiterschicht 1 unbeweglich zu machen und außerdem zu verhindern, dass die Supraleiterschicht 1 von dem Substrat 2 entfernt wird.

Vergleichsbeispiel 1

Die Vorgänge in Beispiel 1 wurden mit Ausnahme der Vorgänge zum Ausbilden der elektrisch leitfähigen Materialschicht 3 wiederholt, um einen bandförmigen supraleitfähigen Vergleichsdraht mit großer Länge zu erhalten.

Beurteilung

Unter Verwendung des in Beispiel 1 erhaltenen supraleitfähigen Drahts und des in Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdrahts wurden drei Spulen bzw. Wicklungen angefertigt, d. h. ein aufgewickelter supraleitfähiger Draht mit einem Durchmesser von 10 cm, ein aufgewickelter supraleitfähiger Draht mit einem Durchmesser von 20 cm und ein aufgewickelter supraleitfähiger Draht mit einem Durchmesser von 30 cm.
Dann wurden an den entgegengesetzten Enden jedes aufgewickelten supraleitfähigen Drahts Anschlüsse für die Energieversorgung und zur Spannungsmessung angebracht. Durch die aufgewickelten supraleitfähigen Drähte wurde ein elektrischer Strom fließen gelassen, während die aufgewickelten supraleitfähigen Drähte in einem gekühlten Zustand bei 77 K gehalten wurden, wobei die erzeugte Spannung gemessen wurde.
Für den Fall, dass die drei supraleitfähigen Drähte unter Verwendung des in Beispiel 1 erhaltenen supraleitfähigen Drahts hergestellt wurden, konnte ein großer elektrischer Strom von mehr als 10&sup4; A/cm² fließen. Bei den drei unter Verwendung des in Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdraht hergestellten aufgewickelten supraleitfähigen Vergleichsdrähten konnte dagegen im Fall des aufgewickelten supraleitfähigen Vergleichsdrahts mit 30 cm Durchmesser ein elektrischer Strom von höchstens 10³ A/cm fließen, während bei den anderen aufgewickelten supraleitfähigen Vergleichsdrähten kein Strom von mehr als 10² A/cm floss.
Anhand dieser Beurteilungsergebnisse ergab sich, dass der in Beispiel 1 erhaltene, der Erfindung zugehörige supraleitfähige Draht den im Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdraht nicht nur im Hinblick auf den Widerstand gegenüber mechanischer Verformung, sondern auch im Hinblick auf die für einen supraleitfähigen Draht erforderlichen Eigenschaften übertraf.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde ein supraleitfähiger Draht mit der in Fig. 1(B) gezeigten Gestaltung angefertigt.
Wie vorstehend beschrieben ist, umfasst der supraleitfähige Draht mit der in Fig. 1(B) gezeigten Gestaltung eine Hohlröhre 2 aus einem gegebenen Metallmaterial, in das ein Oxidsupraleiter 1 eingefüllt ist, wobei Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern in dem Oxidsupraleiter 1 mit einem gegebenen Metallmaterial als elektrisch leitfähigem Material 3 gefüllt sind, dessen Schmelzpunkt niedriger als der des die Hohlröhre 2 bildenden Metallmaterials und auch als die Zersetzungstemperatur des Oxidsupraleiters 1 ist.
Der mantelförmige supraleitfähige Draht wurde auf eine Weise angefertigt, die die in den Fig. 4(A) bis 4(C) gezeigten Schritte (A) bis (C) umfasste.
In einem ersten Schritt (d. h. Schritt (A) in Fig. 4(A)) wurde als Substrat für einen supraleitfähigen Oxiddraht eine Hohlröhre 2 aus einer 40 Gew.-% Palladium enthaltenden Silberlegierung bereitgestellt.
An der Innenwandfläche der Hohlröhre 2 wurde durch einen herkömmlichen Vakuumabscheidungsvorgang als Verkleidung (die schließlich die in Fig. 4(C) gezeigten elektrisch leitfähigen Schicht 3 ergab) ein Ag-Film 3' abgeschieden. Dadurch wurde eine wie in Fig. 4(A) gezeigte doppellagige Hohlröhre mit einem Kernraum erhalten.
In einem zweiten Schritt (d. h. Schritt (B) in Fig. 4(B)) wurde der Kernraum der doppellagigen Hohlröhre mit einer Zusammensetzung befüllt, die als Oxidsupraleiter 1 SrY&sub2;O&sub4; in einer Menge von 10 Gew.-% enthaltendes YSr&sub2;Cu2,8W0,2Oy umfasste, um einen Schichtkörper zu erhalten, wobei der in den Kernraum der doppelwandigen Hohlröhre eingefüllte Oxidsupraleiter 1 wie in Fig. 4(B) gezeigt zwischen den in dem Oxidsupraleiter enthaltenden Kristallkörnern Lücken 4 aufwies.
In dem angesprochenen ersten Schritt wurde der die Innenwandfläche der Hohlröhre 2 verkleidende Ag-Film 3' auf eine Dicke eingestellt, die etwa 500 Gew.-% der Gewichtsmenge des in den Kernraum der doppelwandigen Hohlröhre eingefüllten Oxidsupraleiters 1 entsprach.
In einem dritten Schritt (d. h. Schritt (C) in Fig. 4(C)) wurde der im zweiten Schritt erhaltende Schichtkörper mittels Wärmeaufschmelzen unter Drahtziehen des Schichtkörpers durch Formen hindurch einer plastischen Bearbeitung unterzogen, woraufhin ein Abkühlen auf Zimmertemperatur folgte, wodurch ein mantelförmiger supraleitfähiger Draht mit großer Länge erhalten wurde.
In dem dritten Schritt wurde der als Verkleidung der doppellagigen Hohlröhre dienende Ag-Film 3' aufgeschmolzen, so dass er eine in die Oxidsupraleiterschicht einimprägnierte Ag-Schicht 3 (als elektrisch leitfähige Materialschicht) ergab, um die Lücken 4 zwischen den in dem Oxidsupraleiter 1 enthaltenden Kristallkörner zu füllen, während sie die Grenzfläche zwischen der Oxidsupraleiterschicht 1 und der Schicht 2 der Hohlröhre (als dem Substrat) wie in Fig. 4(C) gezeigt erreichte, wonach der Schichtkörper abgekühlt wurde, so dass die in die Oxidsupraleiterschicht einimprägnierte Ag-Schicht 3 erstarrte. Aufgrund dessen dient die elektrisch leitfähige Materialschicht 3 (aus Ag) dazu, die Kristallkörner in der Supraleiterschicht 1 unbeweglich zu machen und außerdem zu verhindern, dass die Supraleiterschicht 1 von dem Substrat 1 entfernt wird.

Vergleichsbeispiel 2

Die Vorgänge in Beispiel 2 wurden mit Ausnahme der Vorgänge zum Ausbilden der elektrisch leitfähigen Materialschicht 3 wiederholt, wodurch ein mantelförmiger supraleitfähiger Vergleichsdraht mit großer Länge erhalten wurde.

Beurteilung

Unter Verwendung des in Beispiel 2 erhaltenen supraleitfähigen Drahts und des in Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdrahts wurden drei Spulen bzw. Wicklungen angefertigt, d. h. ein aufgewickelter supraleitfähiger Draht mit einem Durchmesser von 10 cm, ein aufgewickelter supraleitfähiger Draht mit einem Durchmesser von 20 cm und ein aufgewickelter supraleitfähiger Draht mit einem Durchmesser von 30 cm.
Dann wurden an den entgegengesetzten Enden jedes aufgewickelten supraleitfähigen Drahts Anschlüsse für die Energieversorgung und zur Spannungsmessung angebracht. Durch die aufgewickelten supraleitfähigen Drähte wurde ein elektrischer Strom fließen gelassen, während die aufgewickelten supraleitfähigen Drähte in einem gekühlten Zustand bei 77 K gehalten wurden, wobei die erzeugte Spannung gemessen wurde.
Für den Fall, dass die drei supraleitfähigen Drähte unter Verwendung des in Beispiel 2 erhaltenen supraleitfähigen Drahts hergestellt wurden, konnte ein großer elektrischer Strom von mehr als 10&sup4; A/cm² fließen. Bei den drei unter Verwendung des in Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdraht hergestellten aufgewickelten supraleitfähigen Vergleichsdrähten konnte dagegen im Fall des aufgewickelten supraleitfähigen Vergleichsdrahts mit 30 cm Durchmesser ein elektrischer Strom von höchstens 10³ A/cm² fließen, während bei den anderen aufgewickelten supraleitfähigen Vergleichsdrähten kein Strom von mehr als 10² A/cm floss.
Anhand dieser Beurteilungsergebnisse ergab sich, dass der in Beispiel 2 erhaltene, der Erfindung zugehörige supraleitfähige Draht den im Vergleichsbeispiel 2 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdraht nicht nur im Hinblick auf den Widerstand gegenüber mechanischer Verformung, sondern auch im Hinblick auf die für einen supraleitfähigen Draht erforderlichen Eigenschaften übertraf.

Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde ein supraleitfähiger Draht mit der in Fig. 1(A) gezeigten Gestaltung angefertigt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann ein wie in Fig. 1(A) gezeigter bandförmiger supraleitfähiger Draht beispielsweise auf die in den Fig. 3(A) bis 3(D) gezeigte Weise mit den Schritten (A) bis (D) angefertigt werden. Das heißt, dass ein elektrisch leitfähiges Substrat 2 in Bandform bereitgestellt wird (siehe Fig. 3(A)), auf dem Substrat 2 eine Kristallkörner enthaltende Oxidsupraleiterschicht 1 mit Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern ausgebildet wird (siehe Fig. 3(B)) und auf der Oxidsupraleiterschicht 1 eine Schicht 3' aus einem Metallmaterial (d. h. einem elektrisch leitfähigen Material) mit einem Schmelzpunkt ausgebildet wird, der niedriger als der Schmelzpunkt des Substrats 2 und niedriger als die Zersetzungstemperatur der Oxidsupraleiterschicht 1 ist, um einen Schichtkörper zu erhalten (siehe Fig. 3(C)). Das Ausbilden der Oxidsupraleiterschicht 1 und der Metallmaterialschicht 3' kann durch einen Beschichtungsvorgang oder einem Filmabscheidungsvorgang erfolgen. Das Substrat 2 kann so gestaltet werden, dass seine mit der Oxidsupraleiterschicht 1 in Kontakt zu bringende Stirnfläche eine Schicht aus einem Material aufweist, dessen Kristallgitterkonstante oder Wärmeleitzahl in etwa der der Oxidsupraleiterschicht 1 entspricht. Der angesprochene Schichtkörper wird unter Verwendung eines Elektroofens oder mittels Laserbestrahlung oder Hochfrequenzerwärmung einer Wärmebehandlung unterzogen, woraus sich eine elektrisch leitfähige Schicht 3 als Ergebnis dessen ergibt, dass die Metallschicht 3' aufschmilzt, um durch die Schwerkraft in die Oxidsupraleiterschicht 1 einimprägniert zu werden, während sie die Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern in der Oxidsupraleiterschicht 1 füllt und die Grenzfläche zwischen dem Substrat 2 und der Oxidsupraleiterschicht 1 erreicht (siehe Fig. 3(D)) Dadurch können die Kristallkörner in der Oxidsupraleiterschicht 1 wie gewünscht unbeweglich gemacht und die Oxidsupraleiterschicht 1 gut mit dem Substrat fixiert werden, so dass die Oxidsupraleiterschicht kaum von dem Substrat entfernt werden kann. Um das Einimprägnieren des aufgeschmolzenen Metallmaterials in die Oxidsupraleiterschicht zu erleichtern, kann bei diesem Schritt Vibration zum Einsatz kommen. Außerdem kann der sich ergebende Körper nach der Wärmebehandlung der Metallmaterialschicht mittels Walzen oder dergleichen einer Formbehandlung unterzogen werden. Auf diese Weise lässt sich ein supraleitfähiger Draht erzielen. Außen am supraleitfähigen Draht kann ein Isolierelement oder ein Verstärkungselement vorgesehen werden.
Bei diesem Beispiel wurde der bandförmige supraleitfähige Draht nun wie folgt hergestellt.
In einem ersten Schritt (d. h. Schritt (A) in Fig. 3(A)) wurde ein bandförmiges elektrisch leitfähiges Substrat 2 aus einer 10 Gew.-% Palladium enthaltenden Silberlegierung bereitgestellt.
In einem zweiten Schritt (d. h. Schritt (B) in Fig. 3(B)) wurde als Oxidsupraleiter für eine Zusammensetzung gesorgt, die SrY&sub2;O&sub4; in einer Menge von 5 Gew.-% enthaltendes YSr&sub2;Cu2,8W0,2Oy umfasste und eine kritische Temperatur von 80 K aufwies, um auf dem Substrat 2 eine Oxidsupraleiterschicht 1 auszubilden. Diese Zusammensetzung wurde mit Hilfe eines herkömmlichen Beschichtungsvorgangs auf dem Substrat 2 aufgebracht, woraufhin eine Wärmebehandlung folgte, um dadurch auf dem Substrat 2 eine Kristallkörner enthaltende Oxidsupraleiterschicht 1 mit Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern auszubilden.
In einem dritten Schritt (d. h. Schritt (C) in Fig. 3(C)) wurde mittels eines herkömmlichen Elektronenstrahlabscheidungsvorgangs auf dem Oxidsupraleiterfilm 1 ein Ag-Film 3' mit einer Dicke abgeschieden, die etwa 150-mal so groß wie die durchschnittliche Dicke des Oxidsupraleiterfilms 1 war.
In einem vierten Schritt (d. h. Schritt (D) in Fig. 3(D)) wurde der im vierten Schritt erhaltende Schichtkörper in einen herkömmlichen Elektroofen gesetzt, in dem der auf der Oxidsupraleiterschicht ausgebildete Ag-Film in einer aus Sauerstoffgas bestehenden Atmosphäre einem Wärmeaufschmelzen unterzogen wurde, wodurch der Ag-Film aufschmolz, so dass er in die Oxidsupraleiterschicht einimprägniert wurde. Dadurch wurde auf der Oxidsupraleiterschicht 1 eine elektrisch leitfähige Materialschicht 3 ausgebildet.
Nach dem Ausbilden der elektrisch leitfähigen Materialschicht 3 wurde der Schichtkörper aus dem Elektroofen genommen und allmählich in einer auf Zimmertemperatur gehaltenen Atmosphäre abgekühlt.
Auf diese Weise wurde ein bandförmiger supraleitender Draht mit großer Länge erzielt.
Im vierten Schritt wird der Ag-Film aufgeschmolzen und fließt derart in die Oxidsupraleiterschicht hinein, dass das aufgeschmolzene Ag in die Oxidsupraleiterschicht einimprägniert wird, während es die Lücken zwischen den Kristallkörnern in der Oxidsupraleiterschicht füllt, um wie in Fig. 3(D) gezeigt die Grenzfläche zwischen der Supraleiterschicht 1 und dem Substrat 2 zu erreichen, wonach der Schichtkörper abgekühlt wird, so dass das in die Oxidsupraleiterschicht einimprägnierte aufgeschmolzene Ag erstarrt. Aufgrund dessen dient die elektrisch leitfähige Materialschicht 3 (aus Ag in diesem Beispiel) dazu, die Kristallkörner in der Supraleiterschicht 1 unbeweglich zu machen und außerdem zu verhindern, dass die Supraleiterschicht 1 von dem Substrat 2 entfernt wird.

Vergleichsbeispiel 3

Beurteilung

Unter Verwendung des in Beispiel 3 erhaltenen supraleitfähigen Drahts und des in Vergleichsbeispiel 3 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdrahts wurde ein supraleitender Drahtprobekörper mit 30 cm Länge erhalten. An den entgegengesetzten Enden jedes Drahtprobekörpers wurden Anschlüsse für die Energieversorgung und zur Spannungsmessung angebracht, wobei die Anschlüsse für die Spannungsmessung in einem Abstand von 28 cm angeordnet wurden. Ein Ende des supraleitfähigen Drahtprobekörpers wurde fixiert und das andere Ende über eine Strecke von 1 cm auf und ab bewegen gelassen, um den supraleitfähigen Drahtprobekörper zu verformen. Dieser Verformungsvorgang wurde 100-mal wiederholt. Danach wurde durch den supraleitfähigen Drahtprobekörper ein elektrischer Strom fließen gelassen, während er in einem auf 77 K gekühlten Zustand gehalten wurde, wobei darauf geachtet wurde, dass die Menge des durchfließenden elektrischen Stroms 0,2 uV ergab.
Im Fall des in Beispiel 3 erhaltenen supraleitfähigen Drahts konnte dabei ein großer elektrischer Strom von mehr als 10&sup4; A/cm² fließen. Dagegen konnte im Fall des in Vergleichsbeispiel 3 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdrahts nur ein elektrischer Strom von höchstens 10³ A/cm² fließen.
Anhand dieser Beurteilungsergebnisse ergab sich, dass der in Beispiel 3 erhaltene, der Erfindung zugehörige supraleitfähige Draht den im Vergleichsbeispiel 3 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdraht nicht nur im Hinblick auf den Widerstand gegenüber mechanischer Verformung, sondern auch im Hinblick auf die für einen supraleitfähigen Draht erforderlichen Eigenschaften übertraf.

Beispiel 4

In diesem Beispiel wurde ein supraleitfähiger Draht mit der in Fig. 1(B) gezeigten Gestaltung angefertigt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann ein wie in Fig. 1(B) gezeigter mantelförmiger supraleitfähiger Draht beispielsweise auf die in den Fig. 4(A) bis 4(C) gezeigte Weise mit den Schritten (A) bis (C) angefertigt werden. Und zwar wird zunächst eine Hohlröhre 2 aus einem gegebenen Metallmaterial bereitgestellt und die Innenfläche der Hohlröhre derart mit einer Schicht 3' aus einem Metallmaterial mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als das die Hohlröhre 2 bildende Metallmaterial verkleidet, dass die Hohlröhre einen Kernraum aufweist, um eine doppellagige Hohlröhre mit einem Kernraum zu erhalten (siehe Fig. 4(A)). Abgesehen davon kann die doppellagige Hohlröhre auch durch Auflaminieren von zwei Hohlröhren aus verschiedenen gegebenen Metallmaterialien oder durch Auflaminieren von zwei Platten aus verschiedenen gegebenen Metallmaterialien und Formen des sich ergebenden Laminats zu einer Hohlröhre erzielt werden. Dann wird der Kernraum der doppellagigen Hohlröhre mit einem Kristallkörner enthaltenden Oxidsupraleiter 1 mit Lücken 4 zwischen den Kristallkörnern gefüllt, um einen Schichtkörper als eine einen supraleitfähigen Draht bildende Quelle zu erzielen (siehe Fig. 4(B)). Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird der Schichtkörper als die den supraleitfähigen Draht bildende Quelle mit Hilfe von Formen 6 einer Drahtziehbehandlung unterzogen, woraufhin mittels eines Heizelements 7 eine Wärmebehandlung erfolgt, bei der deren Metallmaterialschicht 3' auf eine höhere Temperatur als der Schmelzpunkt der Metallmaterialschicht erwärmt wird, um die Metallmaterialschicht aufzuschmelzen, so dass das aufgeschmolzene Metallmaterial in den Oxidsupraleiter 1 einimprägniert wird, während es die Lücken zwischen den Kristallkörnern in dem Oxidsupraleiter füllt. Vor dem Abkühlen des in den Oxidsupraleiter einimprägnierten aufgeschmolzenen Metallmaterials auf Zimmertemperatur sollte mindestens zweimal eine Drahtziehbehandlung durchgeführt werden, während der Schichtkörper auf einer gewünschten Temperatur gehalten wird, die niedriger als der Schmelzpunkt des Metallmaterials der Metallmaterialschicht ist. Die in diesem Fall eingesetzte Temperatur unterscheidet sich in gewissem Maße in Abhängigkeit von der Art der jeweiligen Materialbestandteile der den supraleitfähigen Draht bildenden Quelle. Generell ist es jedoch wünschenswert, dass die erste Drahtziehbehandlung nach der Wärmeaufschmelzbehandlung bei einer Temperatur erfolgt, bei der sich die Metallmaterialschicht in einem teilweise aufgeschmolzenen Zustand befindet, und dass die zweite Drahtziehbehandlung bei einer niedrigeren Temperatur als dem Schmelzpunkt der Metallschicht erfolgt, bei der das aufgeschmolzene Metallmaterial erstarren kann und sich bereitwillig einer plastischen Bearbeitung unterziehen lässt. Danach wird, falls notwendig, eine weitere Drahtziehbehandlung, Wärmebehandlung und dergleichen durchgeführt. Auf diese Weise wird ein mantelförmiger supraleitfähiger Draht mit der in Fig. 4(C) gezeigten Gestaltung erzielt. In dem supraleitfähigen Draht wird die als Verkleidung der doppellagigen Hohlröhre dienende Metallmaterialschicht aufgeschmolzen, um für eine in die Oxidsupraleiterschicht 1 einimprägnierte elektrisch leitfähige Materialschicht 3 zu sorgen, die die Lücken 4 zwischen den in den Oxidsupraleiter 1 enthaltenden Kristallkörnern wie in Fig. 4(C) gezeigt füllt, während sie die Grenzfläche zwischen der Supraleiterschicht 1 und der Schicht 2 der Hohlröhre (als dem Substrat) erreicht, wonach der Schichtkörper abgekühlt wird, so dass die in die Oxidsupraleiterschicht einimprägnierte Metallmaterialschicht 3 erstarrt. Aufgrund dessen dient die elektrisch leitfähige Materialschicht 3 dazu, die Kristallkörner in der Supraleiterschicht ein unbeweglich zu machen und außerdem zu verhindern, dass die Supraleiterschicht 2 von dem Substrat 1 entfernt wird.
In diesem Beispiel wurde der mantelförmige Draht nun wie folgt angefertigt.
In einem ersten Schritt (d. h. Schritt (A) in Fig. 4(A)) wurde als Substrat für den supraleitfähigen Oxiddraht eine Hohlröhre 2 aus Ag bereitgestellt.
An der Innenwandfläche der Hohlröhre 2 wurde durch einen herkömmlichen Vakuumabscheidungsvorgang als Verkleidung, (die schließlich die in Fig. 4(C) gezeigte elektrisch leitfähige Schicht 3 ergibt) ein Film 3' abgeschieden, der aus einer 26 Gew.-% Cu und 2 Gew.-% Ni enthaltenden Ag-Legierung bestand. Dadurch wurde wie in Fig. 4(A) gezeigt eine doppellagige Hohlröhre mit einem Kernraum erzielt.
In einem zweiten Schritt (Schritt (B) in Fig. 4(B)) wurde der Kernraum der doppellagigen Hohlröhre mit einer Zusammensetzung gefüllt, die als Oxidsupraleiter 1 Bi : Pb : Sr : Ca : Cu = 1,6 : 0,4 : 1,6 : 2 : 2,8 umfasste, um als eine einen supraleitfähigen Draht bildende Quelle einen Schichtkörper zu erzielen, wobei der in den Kernraum der doppellagigen Hohlröhre eingefüllte Oxidsupraleiter 1 wie in Fig. 4(B) gezeigt zwischen den in dem Oxidsupraleiter enthaltenden Kristallkörnern Lücken 4 aufwies.
Bei dem angesprochenen ersten Schritt wurde die Dicke des die Innenwandfläche der Hohlröhre 2 verkleidenden Ag- Legierungsfilms 3' so eingestellt, dass sie etwa 500 Gew.-% der Gewichtsmenge des in den Kernraum der doppellagigen Hohlröhre eingefüllten Oxidsupraleiters 1 entsprach.
In einem dritten Schritt (d. h. Schritt (C) in Fig. 4(C)) wurde der im zweiten Schritt erhaltende Schichtkörper bei einer Temperatur in einem Bereich von 780ºC bis 790ºC einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der der Ag- Legierungsfilm des Schichtkörpers durch Wärme aufgeschmolzen wurde, wobei bei einer Temperatur von 777ºC mit Hilfe von Formen eine Drahtziehbehandlung und bei 350ºC mit Hilfe von Formen eine weitere Drahtziehbehandlung folgten und der sich ergebende Körper auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde, woraufhin mit Hilfe von Formen eine Bearbeitung folgte, durch die der mantelförmige supraleitfähige Draht erhalten wurde.
Im dritten Schritt wird der als Verkleidung der doppellagigen Hohlröhre dienende Ag-Legierungsfilm 3' aufgeschmolzen, so dass er eine in die Oxidsupraleiterschicht 1 einimprägnierte Ag-Legierungsschicht 3 (als elektrisch leitfähige Materialschicht) ergibt, um die Lücken 4 zwischen den in dem Oxidsupraleiter 1 enthaltenden Kristallkörnern wie in Fig. 4(C) gezeigt zu füllen, während sie die Grenzfläche zwischen der Supraleiterschicht 1 und der Schicht 2 der Hohlröhre (als dem Substrat) erreicht, wonach der Schichtkörper abgekühlt wird, so dass die in die Oxidsupraleiterschicht 1 einimprägnierte Ag-Schicht 3 erstarrt. Aufgrund dessen dient die Ag-Legierungsschicht 3 dazu, die Kristallkörner in der Supraleiterschicht 1 zu unbeweglich zu machen und außerdem zu verhindern, dass die Supraleiterschicht 1 von dem Substrat 2 entfernt wird.

Vergleichsbeispiel 4

Die Abläufe in Beispiel 4 wurden mit Ausnahme der Wärmeaufschmelzbehandlung und der zweifachen Drahtziehbehandlung nach der Wärmeaufschmelzbehandlung wiederholt, wodurch ein mantelförmiger supraleitfähiger Vergleichsdraht mit großer Länge erhalten wurde.

Beurteilung

Aus jedem der in Beispiel 4 erhaltenden supraleitfähigen Drähte und der im Vergleichsbeispiel 4 erhaltenden supraleitfähigen Vergleichsdrähte wurden mehrere supraleitfähige Drahtprobekörper mit 10 cm Länge angefertigt. An den entgegengesetzten Enden jedes supraleitfähigen Drahtprobekörpers wurden Anschlüsse zur Stromversorgung und Spannungsmessung befestigt, wobei die Anschlüsse für die Spannungsmessung in einem Abstand von 8 cm angeordnet wurden. Ein Ende des supraleitfähigen Drahtprobekörpers wurde fixiert. Dann wurde durch den supraleitfähigen Drahtprobekörper ein elektrischer Strom fließen gelassen, während er in einem auf 77 K gekühlten Zustand gehalten wurde, wobei darauf geachtet wurde, dass die Menge des hindurchfließenden Stroms 0,2 uV ergab. Danach wurde die Temperatur des supraleitfähigen Drahtprobekörpers auf Zimmertemperatur erhöht und ein Ende von ihm fixiert und das andere Ende über eine Strecke von 0,5 cm auf und ab bewegen gelassen, um den supraleitfähigen Drahtprobekörper zu verformen. Dieser Verformungsvorgang wurde für einige der supraleitfähigen Drahtprobekörper 10-mal, für einige der supraleitfähigen Drahtprobekörper 100-mal, für einige der supraleitfähigen Drahtprobekörper 200-mal und für einige der supraleitfähigen Drahtprobekörper 300-mal wiederholt. Danach wurde durch jeden der auf diese Weise behandelten supraleitfähigen Drahtprobekörper ein elektrischer Strom fließen gelassen, während er in einem auf 77 K gekühlten Zustand gehalten wurde, wobei darauf geachtet wurde, dass die Menge des durchfließenden elektrischen Stroms 0,2 uV ergab.
Im Fall der in Beispiel 4 erhaltenden supraleitfähigen Drähte floss daraufhin sogar bei sämtlichen supraleitfähigen Drahtprobekörpern, die 300 Verformungszyklen unterzogen wurden, ein hoher elektrischer Strom von mehr als 10&sup4; A/cm. Im Fall der in Vergleichsbeispiel 3 erhaltenden supraleitfähigen Vergleichsdrähte floss bei dem supraleitfähigen Drahtprobekörper, der keiner Verformungsbehandlung unterzogen wurde, ein elektrischer Strom von etwa 10&sup4; A/cm, wobei sich jedoch im Fall der Verformungsbehandlung eine Verringerung der Menge des durchfließenden elektrischen Stroms zeigte. Bei den supraleitfähigen Vergleichsdrahtprobekörpern, die 10 Verformungszyklen unterzogen wurden, betrug der Anteil derjenigen, in denen ein elektrischer Strom von etwa 10&sup4; A/cm floss, im Einzelnen lediglich 5%. Bei den supraleitfähigen Vergleichsdrahtprobekörpern, die 200 Verformungszyklen und 300 Verformungszyklen ausgesetzt wurden, konnte lediglich ein elektrischer Strom von höchstens 10² A/cm fließen.
Aus den Beurteilungsergebnissen ergibt sich, dass der in Beispiel 4 erhaltene, der Erfindung zugehörige supraleitfähige Draht dem im Vergleichsbeispiel 4 erhaltenen supraleitfähigen Vergleichsdraht nicht nur im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Verformung, sondern auch im Hinblick auf die für einen supraleitfähigen Draht erforderlichen Eigenschaften übertrifft.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines supraleitfähigen Drahts, mit den Schritten:

(i) Bereitstellen eines Schichtkörpers mit einem elektrisch leitfähigen Trägersubstrat (2), einer Schicht Oxidsupraleitermaterial (1) und einer Schicht elektrisch leitfähigen Materials (3'), das mit dem Oxidsupraleitermaterial im Wesentlichen nicht reaktionsfähig ist;

(ii) Wärmebehandeln des Schichtkörpers, um die Schicht elektrisch leitfähigen Materials (3') aufzuschmelzen, sodass das Oxidsupraleitermaterial (1) derart mit aufgeschmolzenem elektrisch leitfähigem Material imprägniert wird, dass Lücken (4) zwischen Kristallkörnern des Oxidsupraleitermaterials (1) mit dem elektrisch leitfähigen Material gefüllt werden; und

(iii) Drahtziehen des dem Wärmeschmelzen unterzogenen Schichtkörpers.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schichtkörper einen Aufbau hat, in dem das Substrat (2) und die Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') eine Bandform aufweisen und sich das Oxidsupraleitermaterial (1) zwischen dem bandförmigen Substrat (2) und der bandförmigen Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') befindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schichtkörper einen Aufbau hat, in dem das Substrat (2) eine Hohlröhrenform aufweist, die Innenwandfläche des hohlröhrenförmigen Substrats (2) mit der Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') bedeckt ist und der Innenraum des bedeckten hohlröhrenförmigen Substrats (2) mit dem Oxidsupraleitermaterial (1) gefüllt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') einen Schmelzpunkt hat, der niedriger als der des Substrats (2) und niedriger als die Zersetzungstemperatur des Oxidsupraleitermaterials (1) ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') aus einem Metall und das Substrat (2) aus einer das Metall enthaltenden Legierung besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Substrat (2) aus einem Metall und die Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') aus einer das Metall enthaltenden Legierung besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') aus Ag und das Substrat (2) aus einer Ag enthaltenden Legierung besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Substrat (2) aus Ag und die Schicht des elektrisch leitfähigen Materials (3') aus einer Ag enthaltenden Legierung besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Drahtziehen erfolgt, während der Schichtkörper dem Wärmeschmelzen unterliegt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Drahtziehen erfolgt, nachdem der Schichtkörper dem Wärmeschmelzen unterzogen wurde.