[논문]대전류 통전용 Bi-2212/Ag 러더포드 케이블링 공정 연구

하동우; 김상철; 한일용; 오상수; 오재근; 이정훈; 송규정; 이남진

대전류 통전용 Bi-2212/Ag 러더포드 케이블링 공정 연구
Study on Bi-2212/Ag HTS Rutherford cabling process for high current capacity 원문보기

하동우 (한국전기연구원 초전도재료연구그룹) , 김상철 (넥상스코리아 기술연구소) , 한일용 (넥상스코리아 기술연구소) , 오상수 (한국전기연구원 초전도재료연구그룹) , 오재근 (한국전기연구원 초전도재료연구그룹) , 이정훈 (한국전기연구원 초전도재료연구그룹) , 송규정 (한국전기연구원 초전도재료연구그룹) , 이남진 (한국전기연구원 초전도재료연구그룹)

The important merit of Bi-2212/Ag wire is to apply cable as round wire state. Bi-2212 high Tc superconducting wires were fabricated in order to apply Rutherford cable near the future. Various Ag ratio from 0.22 to 0.42 of Ag tubes for PID (powder-In-Tube) process were used to investigate the workability and to prevent breakage of filaments during drawing. KERI and Nexans Korea manufactured Rutherford cabling machine by ourselves. Rutherford cables with 20 - 30 strands could be fabricated by this machine. The shape of Rutherford cables were satisfied. The critical current of Bi2212/Ag round wire with 847 filaments showed 400 A at 4.2K and self field.

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문제 정의

본 연구에서는 Bi-2212 고몬 초전도 소선를 사용하여 Rutherford 케이링을 할 수 있는 장치를 개발하였으며, 복합 다심의 Bi-2212 초전도 소선을 가공하여 열처리에 따른 초전도 선의 미세 조직을 관찰하고자 하였다.

제안 방법

순수 국내 기술로 러더 포드 케이블링 장치를 국내 최초로 제작하였다. 이 장치률 이 吾 하여 SMES 용 Bi2212/Ag 러더포드 케이블의 제조를 할 수 있게 되었으며 금속계 초전도선의 러더 포드 케이블도 가공할 수 있게 되었다.
전구체 분말을 순은 (Ag) 튜브에 충진하고 인발한 후 55 - 212개의 단심 선재를 은 튜브에 적층하여 다심선을 적층하였다. 이 선재를 다시 인발한 후 7개를 적층하여 다심선을 제조한 후 이것을 최종 직경까지 인발하였다. 선재들은포정반응 온도, Tp아래에서 전열처리를 실시한 후 10 P/h로 등몬 어닐링 온도까지 냉각하였다.
0 mm 정도였다. 전구체 분말을 순은 (Ag) 튜브에 충진하고 인발한 후 55 - 212개의 단심 선재를 은 튜브에 적층하여 다심선을 적층하였다. 이 선재를 다시 인발한 후 7개를 적층하여 다심선을 제조한 후 이것을 최종 직경까지 인발하였다.

대상 데이터

그림 3. 847 개의 필라멘트로 구성된 Bi-2212/Ag 고온 초전도선.
Nexans SuperConductoi의 Bi-2212 조성의 전구체 분말을 이용하여 선재를 제조하였다. 전구체 분말 의결 정립 크기는 0.
러더 포드 케이블링 장치횰 사용하여 제조한 20 개의 소선으로 구성된 러더 포드 케이블.

성능/효과

847개의 필라멘트를 가지는 Bi-2212/Ag 초전도선을 균일하게 가공할 수 있었으며 4.2 K, 자기자기장 하에서 400 A의 임계전류 값을 얻었다.
그리고 Bi-2212 고온초전도선은 20 K 이하의 온도에서 논 Bi・2223에 비해비숫하거나 더 우수한 임계전류 특성을 나타낸다. 둘째로 Bi-2212 선의 열처리는 1단계로 끝낼 수 있어 Wind & React 공정의 열처리가 가능하며, 더 다양한 형상의 선재 제조가 가능하다는 것이다. 그래서 원형 소선을 이용하여 최종 열처리 전에 여러 가닥으로 이루어진 케이블, 즉 러더 포드 (Rutherford) 케이블의 제조가 가능하다는 것이다[2].
그림 3에는 847개의 필라멘트로 구성된 Bi-2212/Ag 고온 초전도선의 단면을 보이고 있다. 인발 장력 측정 장치를 사용하여 가공 및 열처리 공정을 개선함으로써 필라멘트의 단선 없이 대체적으로 균일하게 가공할 수 있었다. 이 소성의 임계전류는 400 A(@ 4.

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