耐環境性が向上された超電導限流素子

開放特許情報番号: L2009004471

開放特許情報登録日: 2009/7/17

最新更新日: 2015/9/28

基本情報

出願番号	特願2009-078910
出願日	2009/3/27
出願人	独立行政法人産業技術総合研究所
公開番号	特開2010-232453
公開日	2010/10/14
登録番号	特許第5317034号
特許権者	国立研究開発法人産業技術総合研究所
発明の名称	耐環境性が向上された超電導限流素子
技術分野	電気・電子
機能	材料・素材の製造
適用製品	耐環境性が向上された超電導限流素子
目的	優れた特性を有する耐環境性保護膜を提供し、液体窒素への出し入れとそれに伴う水の付着や高温・高湿度における加速試験において、特性が劣化しにくい超電導限流素子を提供する。
効果	この限流素子は、電力系統に用いられる限流素子として利用可能であり、通常運転時には抵抗がゼロであるため損失がなく短絡事故時には、超電導状態から常電導状態に転移（ＳＮ転移）して抵抗が発生することにより短絡事故電流を瞬時に抑制して、電力系統に過大な短絡電流を流さなくすることが可能となる。
技術概要	超電導限流素子は、特に、酸化物系超電導体の限流素子が好ましい。その限流素子の中では、酸化物系超電導薄膜から作製される限流素子が好ましい。酸化物系超電導薄膜としては、より具体的には、Ｙ↓１Ｂａ↓２Ｃａ↓３Ｏ↓７等のイットリウム系超電導薄膜、Ｂｉ↓２Ｓｒ↓２Ｃａ↓１Ｃｕ↓２Ｏ↓１↓０等のビスマス系酸化物超電導体薄膜が好ましい。例えば、Ｙ↓１Ｂａ↓２Ｃａ↓３Ｏ↓７等のイットリウム系超電導薄膜は、単結晶基板上に金属有機化合物の溶液を基板に塗布して熱処理する塗布熱分解法（ＭＯＤ）や気相からの蒸着法などによりエピタキシャル成長させることによって、結晶性がよく、高い臨界電流密度を有する超電導薄膜を得ることができる。天然樹脂を含有する膜を超電導限流膜の保護膜とする。天然樹脂としては、バルサム樹脂、ダマール樹脂等の植物性樹脂、シェラック樹脂等の動物性樹脂、コバール樹脂等の化石樹脂等が挙げられるが、その中でもシェラック樹脂等の動物性樹脂が好ましく、さらにはシェラック樹脂が好ましい。
実施実績	【無】
許諾実績	【無】
特許権譲渡	【否】
特許権実施許諾	【可】

アピール情報

導入メリット

【改善】

改善効果１

ピンホールやクラックがない耐環境保護膜が提供されるため、超電導限流素子が空気中の水分や二酸化炭素と反応してその超電導特性が低下することが抑制され、超電導限流素子の寿命が大幅に向上する。また、高温・高湿度における加速試験において超電導限流素子の特性が劣化しやすいとの不都合さが回避されるとともに、湿度や温度の高い環境下での作業が著しく容易になる。

改善効果２

さらに、液体窒素への出し入れに伴い超電導限流素子の表面が固体および液体の水で覆われてもその超電導特性が低下することが抑制されるばかりでなく、ＳＮ転移時に発生する熱による局所的温度上昇に伴い結露した水との反応により酸化物超電導薄膜が破損することもなくなる。このように、長寿命でかつ耐低温性および耐熱衝撃性に優れた特性を有する超電導限流素子が提供されるため、省資源、省エネルギー、低コスト化が実現される。

登録者情報

登録者名称	国立研究開発法人産業技術総合研究所