[0027]图10表示供给在超导性恢复装置中加压的氧来恢复超导性的装置。
[0028]图11表示根据温度变化的ReBCO高温超导体物质的晶格变化。
[0029]图12表示根据真空度变化的ReBCO高温超导体层和银稳定剂层的熔融温度变化。 [0030]图13表示针对通过接合装置接合的超导线材利用超导性恢复装置恢复超导性后， 与母材线材相同的临界电流特性。
[0031]图14为通过以往的焊接技术接合的超导线材的接合部电流-电压曲线。
【具体实施方式】
[0032]以下参照附图详细说明的实施例使本发明的优点和特征以及实现这些优点和特 征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以相互不同的各种方 式实施，本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，有助于本发明所属技术领域的普 通技术人员完整地理解发明的范畴，本发明根据发明要求保护范围而定义。在说明书全文 中，相同的附图标记指相同的结构要素。
[0033]以下，参照附图，详细说明本发明优选实施例的第二代ReBCO高温超导线材接合装 置及利用其的接合方法。
[0034]图1为图示本发明一实施例的第二代ReBCO高温超导线材接合装置的剖视图，图2 为简要表示接合装置的结合结构的分解立体图，图3为表示超导线材的层叠结构的剖视图。 [0035]参照图1至图3,图示的本发明一实施例的第二代ReBCO高温超导线材接合装置100 包括腔室110、供氧部170、真空栗150、压力测定装置160、加压装置165、支撑支架120、加热 器140、支架夹具30、压接块130、温度测定装置180及计时器190。
[0036]超导线材10可由基板层12、缓冲层14、超导体层16及稳定剂层18构成。
[0037]优选地，为了实施接合工序，并为了使一对高温超导线材10接合部的电阻几乎为 "0"，通过化学湿式刻蚀或等离子干式刻蚀去除稳定剂层18,并互相接触露出的ReBCO超导 体层16来施加压力，从而在微细部分熔融或固相状态下，互相扩散多个原子来进行接合。 [0038] 此时，超导体层16可由作为超导体的ReBCO(ReBa2Cu3〇7-X，其中，Re为稀土类元素，0 = x = 0.6)形成。更详细地，Re:Ba:Cu的摩尔比优选为1:2:3,对于其的氧(0)的摩尔比（7-x) 优选为6.4以上。这是因为在REBCO中，相对于1摩尔稀土类元素的氧(0)的摩尔比小于6.4的 情况下，丧失ReBCO的超导性，从而可变成常导体。
[0039] 腔室110由可开闭的结构形成，虽然未图示，但可在上部面附着把手，从而更容易 进行开闭。并且，在腔室110的一侧设有供氧部170、真空栗150、压力测定装置160、加压装置 165、温度测定装置180及计时器190。
[0040] 在腔室110的一面和另一面形成有一对超导线材流入部，使得待接合的一对超导 线材10分别从两面流入。此时，优选地，在一对超导线材流入部中，在流入部入口分别形成 有可固定超导线材10的夹具20。
[0041] 真空栗150测定腔室110内部的真空压，并调节真空压。在将腔室110内部维持成真 空状态的情况下，与真空度越高超导体物质的熔融温度越下降的情况相反，稳定剂层的熔 融温度上升，因而当一对超导线材10的微细部分熔融扩散接合时，只有ReBCO超导体层16可 熔融而进行接合。
[0042] 优选地，通过真空栗150将腔室110内部维持成真空状态，从而可更有效地进行超 导线材10的接合工序。
[0043] 优选地，压力测定装置160安装于腔室110的外部，通过测定腔室110的压力后，控 制真空栗150的驱动来调节腔室110内的压力。
[0044] 加压装置165由从腔室110的一侧延伸至压接块130上部的结构形成，从而通过向 压接块130施加压力，来向一对超导线材10的接合部提供加压力。
[0045] 支撑支架120在接合工序期间固定一对超导线材10。支撑支架120具有槽部121，上 述槽部121横穿中间部。上述槽部121形成与超导线材10的横向厚度相对应的宽度，可在槽 部121上重叠一对超导线材10来支撑后进行接合。
[0046] 支架夹具30安装于腔室110下部，通过支撑支架120和多个结合螺钉40来螺纹结 合。支架夹具30起到支撑用于接合工序的内部多个结构要素的作用。在图中图示4个结合螺 钉40形成于支撑支架120的各边角，但结合螺钉40的数量及位置不是必须限制于此。
[0047] 结合螺钉40通过第一螺纹孔122和第二螺纹孔32可固定支撑支架120和支架夹具 30,上述第一螺纹孔122形成于支撑支架120,上述第二螺纹孔32形成于支架夹具30。优选 地，第一螺纹孔122和第二螺纹孔位于相对应的位置，具有与结合螺钉40的直径相对应的直 径。
[0048]压接块130以与在结合螺钉40的中央形成的槽部121的中央部相对应的形状及大 小安装，从而在重叠于支撑支架120的槽部121来支撑的一对超导线材10中，去除基板层12 或稳定剂层18后，使多个ReBCO超导体层16露出，来加压超导体层16之间互相连接的接合 部。可使用重量互相不同的多种压接块130,在压接块130中，通过由从腔室110的外部延伸 至压接块130上部的结构形成的加压装置165加压一对超导线材10的接合部。使用人员可自 由选择加压力。
[0049]压接块130对超导线材10的接合部施加的加压力相当于0.1~30MPa范围内。在加 压力小于0· IMPa的情况下，难以实现接合。相反，在加压力大于30MPa的情况下，因加压而温 度上升，有可能产生稳定剂层18也熔融的问题。并且，有关加压，可向位于超导体层16表面 的微细凹凸的每个单位面积提供高的加压力来加快熔融，并且，在固相状态下，促进多个原 子的互相扩散。
[0050] 加热器140安装于支架夹具30与支撑支架120之间，以使一对超导线材10容易接合 的方式进行加热。需要使超导体层16充分地进行部分微细熔融及固相扩散接合，且完成接 合后，也充分维持接合强度，因而加热器140使腔室110内部温度成为700~1100°C。在加热 器140的加热温度小于700°C的情况下，超导线材10的接合部不能充分互相扩散于原子之 间，从而存在发生接合不良的问题。相反，在腔室110内部温度大于ll〇〇°C的情况下，存在构 成稳定剂层18的银也一样恪融，并生成作为妨碍超导流动的物质的Re2BaCuO、BaCu〇2、CuO等 的问题。
[0051] 并且，优选地，加热器140在完成接合工序后，当为了恢复超导性而向腔室110内供 给氧时，以400~650 °C温度范围加热超导线材10,从而可顺畅地扩散氧。在有效地进行氧扩 散的情况下，具有超导线材10的氧含量更高的优点。
[0052] 优选地，温度测定装置180形成于一对超导线材10接合部的一侧面，通过测定进行 一对超导线材10的接合工序时的温度及超导性恢复时的温度，来防止接合部的过热等。 [0053]计时器190安装于腔室110的一侧，可通过测定接合工序及超导性恢复工序的最高 温度中的维持时间及冷却时间等，来测定每个工序中的温度维持时间。由此，优选地，通过 计时器190严格限制每个工序的维持时间来实施工序。
[0054]供氧部170可向腔室110内部供给氧。第二代高温超导线材10在真空状态下以高温 实施接合工序的情况下，由于损失氧而发生相变，从而失去超导性。因此，优选地，超导线材 10的接合工序后进行中冷，经过规定时间后，在400~650 °C温度范围，向腔室110内供给氧， 来恢复超导线材10的超导性。
[0055]优选地，供氧部170测定氧压，并供给氧，从而在1~5atm范围的加压条件下，可向 腔室110内部持续供给氧。将其称为供氧退火(oxygenation annealing)处理。此时，在400 ~650°C温度范围下，热处理腔室110内部来供给氧，这是因为在上述温度下，斜方晶系 (orthorhombic phase)最稳定，因而最容易恢复超导性。在氧加压力小于Iatm的情况下，氧 加压力小于大气压，从而存在供氧问题，若氧加压力大于5atm，则由于必要以上的压力有可 能对超导线材10及腔室110的耐久性产生影响。
[0056]图4为图示本发明另一实施例的第二代ReBCO高温超导线材接合装置的剖视图。 [0057]参照图4,根据图示的本发明另一实施例的第二代ReBCO高温超导线材接合装置， 利用超导线材接合装置100及