バルク高温超電導体の材料技術と応用機器技術の現状と動向

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1070

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門

発行日: 2006/11/10

タイトル(英語): The current status and future trend of technologies on bulk HTc superconductors and applied superconductivity

著者名: バルク高温超電導体応用動向調査専門委員会

著者名(英語): Investigating R&D Committee on a trend of applications of bulk HTc superconductors

キーワード: HTc superconductors, Bulks, RE123, Characterization, Applied superconductivity

要約(日本語): 近年、日本をはじめ世界各国において、バルク高温超電導材の開発の進展は著しく、77Kにおいて3Tを越える捕捉磁界が得られ、29Kで捕捉磁界17Tの材料も開発されており、これらは永久磁石の性能を大きく上回るものである。また、77Kにおいて数千Aの通電が可能なバルク導体も開発され、実用上問題となる機械的強度も向上している。このようなバルク超電導体の材料技術の進展に伴い、電力分野のみならず、運輸、環境、産業分野においても応用の範囲は大きく広がっていくものと考えられる。バルク超電導体の捕捉磁界を利用したフライホイールエネルギー蓄積装置、電動機、発電機、リニアアクチュエータなどの電気機器をはじめ、磁気分離、磁気浮上列車などへの応用が考えられている。またバルク体の｢導体｣応用として、超電導マグネットの電流リードや限流器への応用が考えられている。バルクを応用するという視点に立つと、バルク超電導体の性能向上、大型化の他に、成形技術、着磁技術、冷却技術、特性評価技術、システム化技術など、応用のための要素技術の研究開発が不可欠となる。本委員会では、バルク超電導体の開発状況の調査、また同時に、バルク応用機器の開発状況の系統的な調査を行い、その技術動向について検討を行った。さらに応用のための要素技術について体系的に整理し、解決すべき課題を描出し、今後の研究・開発の方向の指針を得た。本報告は、その後の推移を含めた調査結果をまとめたものである。

要約(英語): Recently, the R&D of bulk HTc superconductors made progress very much in all the countries of the world from Japan on. A trapped magnetic field of larger than 3T at 77 K was achieved, and a superconducting material with a trapped magnetic field of 17T at 29K was developed. These specifications are much better than performances of permanent magnets. In addition, superconducting bulk conductors which can carry several thousands Ampere at 77K have been developed and practically important mechanical properties also have improved. It is considered that application fields will largely extend, not only in electric power, also in transportation, environment, industries with progress in materials technology of bulk HTc superconductors. Electric devises, such as Flywheel energy storage equipment, Motors, Generators, Linear actuators etc. and applications to Magnetic separation and Magnetically levitated trains etc. have been proposed. In addition, as conductor applications of bulk HTc superconductors, applications to current leads of superconducting magnets and FCL (Fault Current Limiters) are proposed. In this R&D Committee, we investigated the R&D status of bulk HTc superconductors, and also investigated that of superconducting bulk applied equipment extensively, then we considered their technology trends. Further, we classified elementary technologies for applications systematically, and picked problems to be solved, and we obtained a guiding principle of a direction of R&D in the future. This report shows the results of investigations on a trend of technologies on bulk HTc superconductors and applied superconductivity with up to date results.

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