ARNDT, Tabea (Ina-Seidel-Str. 4, Erlangen, 91056, DE)
| Patentansprüche 1. Verfahren zum Aufbringen eines Kunststoffes (1, 5) auf we¬ nigstens einen Einzelleiter (10) eines Hochtemperatur-Supra- leiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters , wobei der wenigstens eine Einzelleiter (10) wenigstens einen Träger (11) und wenigstens eine supraleitende Schicht umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass Partikel (12) auf den wenigstens einen Einzelleiter (10) aufgebracht (2, 6) werden und darauf folgend eine thermische Behandlung (3, 7, 8) erfolgt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (12) durch thermisches Spritzen und/oder durch ein Dispersionsverfahren (6) und/oder durch ein Verfahren ba- sierend auf elektrostatischen Wechselwirkungen (2) aufgebracht werden. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung (3, 7, 8) in einem Temperaturbereich von 100°C bis 500°C, insbesondere in einem Temperaturbereich von 120°C bis 430°C, durchgeführt wird . 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den wenigstens einen Einzelleiter (10) im Wesentlichen Partikel (12) aufgebracht werden, welche einen Durchmesser im Bereich kleiner 10 ym aufweisen, und/oder eine KunststoffSchicht (13) durch die aufgebrachten Partikeln ausgebildet wird, welche eine Dicke im Bereich von kleiner 20 ym aufweist. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (12) teilweise oder voll¬ ständig aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus PEEK ( Polyetheretherketon) - oder PEEEK- oder PEEKEK- oder PEKK-Material , aufgebaut werden. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der thermischen Behandlung (7) ein Trägermedium aus dem Kunststoff entfernt wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der thermischen Behandlung (3, 8) die Partikel aufgeschmolzen werden und sich untereinander verbinden und/oder sich mit dem wenigstens einen Einzelleiter mechanisch stabil verbinden. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die thermische Behandlung (3, 7, 8) eine Verbesserung der supraleitenden Eigenschaften des Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes erfolgt und/oder eine Verbesserung der Haftung der wenigstens einen supraleitenden Schicht auf dem Träger (11) erfolgt. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff auf dem wenigstens einen Einzelleiter (10) eine im Wesentlichen glatte, und/oder eine elektrisch isolierende, und/oder eine biegefähige und/oder eine im Wesentlichen gleitfähige Oberfläche ausbildet. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Kunststoffes (2, 6) auf den wenigstens einen Einzelleiter vor einer Formgebung des Einzelleiters (10) erfolgt, insbesondere vor einer Ausformung des Einzelleiters (10) in S-Form und/oder insbe¬ sondere vor einer Formgebung durch Ausstanzung. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Kunststoffes (2, 6) auf den wenigstens einen Einzelleiter nach einer Formgebung des Einzelleiters erfolgt, insbesondere nach einer Ausformung des Einzelleiters in S-Form und/oder insbesondere nach einer Formgebung durch Ausstanzung. 12. Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund nach Art eines Roebel-Leiters , hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund aus mehreren Einzel- leitern (10) zusammengesetzt ist, welche jeweils wenigstens einen Träger (11) und wenigstens eine supraleitende Schicht sowie eine auf dem wenigstens einen Träger (11) und/oder der wenigstens einen supraleitenden Schicht ausgebildeten Kunststoffschicht (13) umfassen, wobei Einzelleiter (10) derart ineinander gesteckt sind, dass ein Roebel-Leiter ausgebildet ist und benachbarte, aufeinanderfolgende Einzelleiter (10) jeweils an ihren Enden elektrisch kontaktiert sind über Kontaktbereiche sowie restliche Bereiche der Oberfläche der Ein¬ zelleiter (10) jeweils mit der KunststoffSchicht (13) belegt und elektrisch von benachbarten Einzelleitern (10) isoliert sind . 13. Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Kunststoff- schicht (13) eines Einzelleiters (10) eine maximale Dicke im Bereich kleiner 10 ym aufweist. |
Verfahren zum Aufbringen von Kunststoff auf Einzelleiter und HTS-Verbund hergestellt aus den Einzelleitern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen eines Kunststoffes auf wenigstens einen Einzellei ¬ ter eines Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters und auf einen Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund hergestellt mit dem Verfahren, wobei der wenig ¬ stens eine Einzelleiter wenigstens einen Träger und wenigstens eine supraleitende Schicht umfasst.
Roebel-Leiter werden häufig in der Energietechnik eingesetzt, da die „Verdrillung" bzw. „Verseilung" der einzelnen elektrischen Leiter untereinander zu geringeren elektrischen Verlusten bei einem Stromfluss durch den gesamten Roebel-Leiter führen. Bei einer Reihe von Anwendungen werden die Roebel- Leiter wechselnden magnetischen Feldern ausgesetzt. Dabei werden in den einzelnen elektrischen Leitern Kopplungsströme induziert, welche zu sogenannten AC-Verlusten beitragen. Die Kopplungsströme können verhindert werden, indem die einzelnen elektrischen Leiter gegeneinander isoliert sind. Bei konventionellen Roebel-Verbundleitern, welche zum Beispiel aus Kupfer oder Aluminium bestehen, werden für die Isolation in der Regel konventionelle Isolationslacke verwendet. Eine Übertragung der Verfahren zur Isolation von konventionellen Roebel-Verbundleitern auf Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbünde nach Art eines Roebel-Leiters ist nur einge ¬ schränkt bzw. nicht möglich. Zum Einen umfassen in der Regel Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbünde einzelne elektrische Leiter in Bandform, wobei die Bänder hohe Aspektverhält ¬ nisse aufweisen. So sind z.B. typische Aspektverhältnisse Breite zu Dicke bei Bi-Cuprat-HTS-Bändern größer oder gleich 10 und bei YBCO- (Yttrium-Barium-Kupferoxid) Bändern größer gleich 20. Dadurch kommt es bei konventionellen Isolationsla- cken zur „Kantenflucht" oder „Hundeknochenbildung" , mit stark inhomogener Wandstärke der Isolation über den Bandumfang.
Zum Anderen müssen die Isolationsmaterialien bei Temperaturen von kleiner 110°K einsetzbar sein, ohne spröde oder brüchig zu werden. Typische HTS-Materialien weisen erst ab Temperaturen unterhalb 110°K ihre Sprungtemperatur auf, d.h. supraleitende Eigenschaften. Nur hochwertige Kunststoffe verspröden oder verlieren ihre mechanische Integrität bei diesen niedri- gen Temperaturen nicht. Somit können zur Isolation nur hochwertige Kunststoffe verwendet werden.
Es ist weiterhin zu beachten, dass die Wandstärke der Isola ¬ tion die sogenannte Ingenieursstromdichte, welche den kriti- sehen Strom bzw. den Betriebsstrom dividiert durch den Leitungsquerschnitt wiedergibt, verringert. Geringe Wandstärken der Isolation sind somit von Vorteil. Bei konventionellen Lackisolationen kann die Wandstärke auf Grund der Kantenflucht nur begrenzt minimiert werden.
Bei S-förmigen Wechselzonen von Roebel-Einzelleitern ist eine Isolation vor der Ausformung der S-Form nur dann möglich, wenn die Isolation elastische Eigenschaften aufweist. Hochtemperatur-Supraleiter sind in der Regel aus keramischen Werkstoffen aufgebaut, d.h. sie sind spröde. Nur wenn der Hochtemperatur-Supraleiter eine plastische Biegung erlaubt ohne zu brechen, wie es z.B. bei Bi-Cuprat-HTS-Bändern der Fall ist, kann eine Isolation vor Ausformung der S-Zone erfolgen. Bei YBCO-Hochtemperatur-Supraleitern muss die S-Zone durch Herausstanzen des Einzelleiters aus einem breiteren
Band geformt werden. Eine Isolation ist erst nach dem Stanzen sinnvoll .
Eine einfache Methode der Isolation stellt das einfache oder zweifache Umwickeln der Roebel-Einzelleiter mit selbstklebendem Kapton-Band dar. Das Kapton-Band selbst weist in der Re ¬ gel eine Dicke im Bereich von größer 13ym auf. Durch die KlebstoffSchicht und einen nötigen Überlapp folgt ein Dicken- auftrag pro Seite des Einzelleiters durch die Umwicklung von größer 30 ym. Eine Umwicklungstechnik mit Kapton-Band führt zu verminderten Gleiteigenschaften der Einzelleiter insbesondere untereinander. Dies ergibt eine verminderte Flexibilität bzw. Biegsamkeit des Leiterverbundes, zusammengesetzt aus
Einzelleitern. Die Umwicklungstechnik ist nicht anwendbar für Einzelleiter mit bereits ausgeformter S-Zonen Form.
Eine weitere Methode der Isolation ist auf Basis von Polyamid möglich. Der notwendige Überlapp führt in diesem Fall zu ei ¬ nem Dickenzuwachs durch die Isolation pro Seite des Einzel ¬ leiters von größer 50 ym.
Alternativ kann eine Isolation durch Koextrusion von PEEK (Polyetheretherketon) in Schlauchform erflogen. Dies ist z.B. aus der EP 1 273 015 Bl bekannt. Durch diese Methode wird eine gleichmäßige Isolation der Einzelleiter auch über die Schmalseiten der HTS-Bänder erzielt. Der Dickenzuwachs pro Seite beträgt 20 bis 40 ym. Diese Technik hat sich auch bei HTS-Roebel-Verbundleitern auf Basis von Bi-Cupraten bewährt. Allerdings ist sie nicht geeignet für eine Isolation von HTS- Roebel-Verbundleitern auf der Basis von YBCO-Material , bei welchen die S-Zonen-Formung bereits vor der Isolation erfolgt ist .
Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen eines Kunststoffes auf wenigstens einen Einzelleiter eines Hochtem ¬ peratur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel- Leiters ist es, eine einfache Methode der Isolation der Ein- zelleiter anzugeben, welche die Ausbildung einer gleichmäßigen und sehr dünnen Isolationsschicht ermöglicht. Insbesonde ¬ re ist es eine Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahren eine Methode anzugeben, welche die supraleitenden Eigenschaften der Einzelleiter beim Aufbringen einer Isolation verbessert oder zumindest nicht bzw. nur geringfügig verschlechtert.
Eine weitere Aufgabe ist es ein Verfahren zur Isolation der Einzelleiter anzugeben, bei welcher die Einzelleiter zusammengesetzt zu einem biegsamen, flexiblen Leiterverbund füh- ren. Aufgabe eines erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Supra ¬ leiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters ist einen stabilen, mechanisch flexiblen supraleitenden Leiterverbund anzugeben, welcher auch bei tiefen Temperaturen seine mechanische Integrität, insbesondere in Hinblick auf die Iso ¬ lierung der Einzelleiter bewahrt.
Die angegebene Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens zum Auf ¬ bringen eines Kunststoffes auf wenigstens einen Einzelleiter eines Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters, hergestellt mit dem zuvor genannten Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen eines Kunststoffes auf wenigstens einen Ein ¬ zelleiter eines Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters und des Hochtemperatur-Supra- leiter (HTS ) -Verbundes , gehen aus den jeweils zugeordneten abhängigen Unteransprüchen hervor. Dabei können die Merkmale des Hauptanspruchs mit Merkmalen der Unteransprüche und/oder Merkmale von Unteransprüchen untereinander kombiniert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen eines
Kunststoffes auf wenigstens einen Einzelleiter eines Hochtem ¬ peratur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel- Leiters umfasst der wenigstens eine Einzelleiter wenigstens einen Träger und wenigstens eine supraleitende Schicht. Es werden Partikel auf den wenigstens einen Einzelleiter aufge ¬ bracht und darauffolgend erfolgt eine thermische Behandlung.
Das Aufbringen von Partikeln und die anschließende thermische Behandlung führen zur Ausbildung einer elektrisch isolieren- den KunststoffSchicht auf dem wenigstens einen Einzelleiter. Gleichzeitig erfolgt eine Verbesserung der supraleitenden Eigenschaften der supraleitenden Schicht durch die thermische Behandlung. Die Hafteigenschaften der supraleitenden Schicht auf dem wenigstens einen Träger des Einzelleiters werden durch die thermische Behandlung verbessert. Es bildet sich eine glatte, auch bei tiefen Temperaturen mechanisch stabile, nicht spröde Isolationsschicht auf dem wenigstens einen Trä- ger und der wenigstens einen supraleitenden Schicht aus.
Die Partikel können durch thermisches Spritzen und/oder durch ein Dispersionsverfahren und/oder durch ein Verfahren basierend auf elektrostatischen Wechselwirkungen aufgebracht wer- den.
Die thermische Behandlung kann in einem Temperaturbereich von 100°C bis 500°C, insbesondere in einem Temperaturbereich von 120°C bis 430°C, durchgeführt werden. Bei diesen Temperaturen werden die Partikel aufgeschmolzen und verbinden sich mechanisch bei einem anschließenden Abkühlen untereinander und mit der Oberfläche des wenigstens einen Trägers und/oder der we ¬ nigstens einen supraleitenden Schicht stabil. In dem angege ¬ benen Temperaturbereich erfolgt ein Ausglühen der wenigstens einen supraleitenden Schicht, wobei sowohl die kristalline
Struktur der supraleitenden Schicht verbessert wird, und da ¬ mit die supraleitenden Eigenschaften bei tiefen Temperaturen, als auch die Hafteigenschaften der supraleitenden Schicht auf dem Träger verbessert werden.
Auf den wenigstens einen Einzelleiter können im Wesentlichen Partikel aufgebracht werden, welche einen Durchmesser im Be ¬ reich kleiner 10 ym aufweisen. Dadurch kann eine Kunststoffschicht ausgebildet werden, welche eine Dicke im Bereich von kleiner 20 ym aufweist.
Die Partikel können teilweise oder vollständig aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus PEEK (Poly- etheretherketon) - oder PEEEK- oder PEEKEK- oder PEKK-Mate- rial, aufgebaut werden oder diesen umfassen bzw. daraus teilweise oder vollständig bestehen. Diese Materialien führen zu keiner Versprödung der Isolation bei tiefen Temperaturen, insbesondere nicht bei Betriebstemperaturen von supraleiten- den Einrichtungen. Sie sind elektrisch isolierend und sowohl zeitlich als auch mechanisch stabil. Sie können glatte Oberflächen ausbilden mit guten Gleiteigenschaften. Ihre Schmelztemperatur liegt im Bereich von 300 bis 500°C und somit im angegebenen Temperaturbereich der thermischen Behandlung.
Bei der thermischen Behandlung kann ein Trägermedium aus dem Kunststoff entfernt werden. So kann insbesondere bei Disper ¬ sionsmethoden zum Aufbringen der KunststoffSchicht ein Trä- germedium, in welchem sich die Partikel als Dispersion befinden, bei der thermischen Behandlung aus- bzw. verdampfen. Nach Verdampfen des Trägermediums bildet sich eine glatte, mechanisch stabile Isolationsschicht aus. Bei der thermischen Behandlung können die Partikel aufgeschmolzen werden und sich untereinander verbinden und/oder sich mit dem wenigstens einen Einzelleiter mechanisch stabil verbinden. Dies ermöglicht eine gute Haftung der Isolations ¬ schicht auf dem Einzelleiter und die Ausbildung einer glat- ten, nicht porösen, mechanisch stabilen Schicht.
Bei der thermischen Behandlung kann eine Verbesserung der supraleitenden Eigenschaften des Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes erfolgen sowie eine Verbesserung der Haftung der wenigstens einen supraleitenden Schicht auf dem Träger. Das Ausglühen des supraleitenden Materials ermöglicht das Ausbilden einer kristallinen Struktur auch über große Bereiche hinweg, wobei Risse und Brüche in der kristallinen, ins ¬ besondere einkristallinen Struktur der supraleitenden Schicht verringert werden bzw. verschwinden. Bei hohen Temperaturen erfolgt eine mechanisch stabile Verbindung des supraleitenden Materials mit dem Material eines Trägers bzw. mit Puffer ¬ schichten auf dem Trägergrundmaterial. Die verbesserten
Eigenschaften der supraleitenden Schichten der Einzelleiter führen zu verbesserten Eigenschaften des Hochtemperatur- Supraleiters (HTS ) -Verbundes . Der Kunststoff kann auf dem wenigstens einen Einzelleiter eine im Wesentlichen glatte, und/oder eine elektrisch isolierende, und/oder eine biegefähige und/oder eine im Wesentli ¬ chen gleitfähige Oberfläche ausbilden. Mit Hilfe dieser
Eigenschaften der Einzelleiteroberflächen entsteht aus den
Einzelleitern ein flexibler, mechanisch stabiler Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund mit guten supraleitenden und mechanischen, zeitlich stabilen Eigenschaften bei tiefen Temperaturen .
Das Aufbringen des Kunststoffes auf den wenigstens einen Ein ¬ zelleiter kann vor einer Formgebung des Einzelleiters erfolgen, insbesondere vor einer Ausformung des Einzelleiters in S-Form und/oder insbesondere vor einer Formgebung durch Aus- stanzung.
Alternativ kann das Aufbringen des Kunststoffes auf den wenigstens einen Einzelleiter nach einer Formgebung des Einzelleiters erfolgen, insbesondere nach einer Ausformung des Ein- zelleiters in S-Form und/oder insbesondere nach einer Formge ¬ bung durch Ausstanzung.
Ein erfindungsgemäßer Hochtemperatur-Supraleiter (HTS)- Verbund nach Art eines Roebel-Leiters , hergestellt mit dem zuvor beschriebenen Verfahren, ist aus mehreren Einzelleitern zusammengesetzt. Die Einzelleiter umfassen jeweils wenigstens einen Träger und wenigstens eine supraleitende Schicht sowie eine auf dem wenigstens einen Träger und/oder der wenigstens einen supraleitenden Schicht ausgebildete Kunststoffschicht . Die Einzelleiter sind derart ineinander gesteckt, dass ein Roebel-Leiter ausgebildet ist und benachbarte, aufeinander ¬ folgende Einzelleiter jeweils an ihren Enden elektrisch kontaktiert sind über Kontaktbereiche sowie restliche Bereiche der Oberfläche der Einzelleiter jeweils mit der Kunststoff- schicht belegt und elektrisch von benachbarten Einzelleitern isoliert sind. Die KunststoffSchicht eines Einzelleiters kann eine maximale Dicke im Bereich kleiner 10 ym aufweisen. Dadurch ist eine hohe „Ingenieursstromstärke", d.h. ein hoher kritischer Strom möglich. Ein Kantenfluch, wie sie bei konventioneller Lack- isolation auftritt, ist nicht bzw. verringert ausgebildet.
Die KunststoffSchicht ist auch bei Temperaturen unterhalb der Sprungtemperatur der supraleitenden Schicht einsetzbar, d.h. sie versprödet bei diesen Temperaturen nicht und ermöglicht ein gleiten der Einzelleiter untereinander, wodurch der Hoch- temperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund biegsam und flexibel ist .
Für den erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Supraleiter (HTS)- Verbund nach Art eines Roebel-Leiters , hergestellt mit dem zuvor beschriebenen Verfahren, ergeben sich die vorstehend erwähnten, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen eines Kunststoffes auf wenigstens einen Einzelleiter eines Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbundes nach Art eines Roebel-Leiters verbundenen Vorteile.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit vorteilhaften Weiterbildungen gemäß den Merkmalen der abhängigen Ansprüche werden nachfolgend anhand der folgenden Figuren näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Kunststoffbe- schichtung eines Einzelleiters eines Hochtemperatur- Supraleiter (HTS ) -Verbundes mit Partikeln, und
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Dispersionsprozesses zur
Kunststoffbeschichtung des Einzelleiters mit Parti ¬ keln, und
Fig. 3 einen Einzelleiter, beschichtet mit Partikeln entsprechend dem Verfahren der Fig. 1 vor einem Prozessschritt Schmelzglühen, und Fig. 4 einen Einzelleiter, beschichtet mit Partikeln entsprechend dem Verfahren der Fig. 1 nach einem Prozessschritt Schmelzglühen, und
Fig. 5 einen Einzelleiter, beschichtet mit Partikeln entsprechend dem Verfahren der Fig. 2 vor einem Prozessschritt Trockenglühen, und
Fig. 6 einen Einzelleiter, beschichtet mit Partikeln entsprechend dem Verfahren der Fig. 2 nach einem Prozessschritt Trockenglühen, und
Fig. 7 einen Einzelleiter, beschichtet mit Partikeln entsprechend dem Verfahren der Fig. 2 nach einem Prozessschritt Schmelzglühen.
In Fig. 1 ist ein Prozessschema 1 zur Partikelbeschichtung eines Einzelleiters 10 mit „trocknen" Partikeln aus Kunst ¬ stoff 12 dargestellt. In den Fig. 3 und 4 ist entsprechend der Einzelleiter 10 nach einzelnen Prozessschritten dargestellt. Der Einzelleiter 10 umfasst einen Träger 11 mit wenigstens einer supraleitenden Schicht. Der Träger besteht z.B. aus Stahl. Die Schicht kann z.B. aus YBCO-Material auf ¬ gebaut sein und als dünne Beschichtung auf einer Oberfläche einer oder mehreren Seiten des Trägers 11 ausgebildet sein. Zur besseren Haftung der supraleitenden Schicht können zwischen der Oberfläche des Trägers 11 und der darauf befindli ¬ chen supraleitenden Schicht eine oder mehrere Pufferschichten angeordnet sein.
Die Partikel 12 zur Beschichtung des Einzelleiters 10 mit Kunststoff werden in dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren in einem ersten Schritt mittels elektrostatischer Beschichtung oder mittels Pulverbeschichtung auf den Einzelleiter 10 aufgebracht. Anschließend werden die beschichteten Einzelleiter 10 in einem Durchlaufofen einer thermischen Behandlung 3, dem sogenannten Schmelzglühen bei einer Temperatur von z.B. 430°C ausgesetzt. Dabei schmelzen die Partikel 12 an ihrer Oberflä ¬ che oder vollständig auf und verbinden sich mit benachbarten Partikeln 12 und/oder der Oberfläche des Einzelleiters 10. In einem anschließenden Schritt des Verfahrens 1 werden die be- schichteten Einzelleiter 10 abgekühlt auf Umgebungstempera ¬ tur, z.B. mit Hilfe einer Druckluftstrecke 4.
Als Ergebnis des Verfahrens 1 entsteht ein mit Kunststoff be ¬ schichteter Einzelleiter 10, wie er z.B. in Fig. 4 darge- stellt ist. Die KunststoffSchicht 13 kann den Träger 11 und/oder die supraleitende Schicht vollständig umschließen oder wie in Fig. 4 dargestellt, nur bestimmte Bereiche des Trägers 11 oder der supraleitenden Schicht bedecken. Ein alternatives Verfahren 5 zur Beschichtung des Einzellei ¬ ters 10 ist in Fig. 2 dargestellt. In den Figuren 5, 6 und 7 ist der Einzelleiter 10 nach verschiedenen Prozessschritten des Verfahrens 5 dargestellt. Als Ausgangspunkt für das in Fig. 2 dargestellte Verfahren dient, analog dem Verfahren der Fig. 1, ein Träger 11 mit supraleitender Schicht sowie fakultativ mit zwischen dem Träger 11 und der supraleitenden
Schicht angeordneter Pufferschicht oder angeordneten Pufferschichten . Auf den Träger 11 und/oder der supraleitenden Schicht, welche der Einfachheit halber in den Fig. 3 bis 7 nicht dargestellt ist, wird eine Dispersion aufgebracht 6, umfassend Partikel 11 aus Kunststoff und ein Trägermedium 14. Das Aufbringen der Dispersion 6 kann mittels Sprühdüsen oder direktem Düsenauf- trag erfolgen. In einem anschließenden Prozessschritt werden die beschichteten Einzelleiter 10 z.B. in einem Durchlaufofen bei etwa 120°C einem Trockenglühen 7 unterzogen. Wie in Fig. 6 dargestellt, ist als Ergebnis das Trägermedium 14 der Par ¬ tikel 12 verdampft und die Partikel 12 befinden sich im We- sentlichen in einem „trockenen" Zustand auf dem Träger 11 mit der supraleitenden Schicht. In einem anschließenden Prozessschritt kann, analog dem in Fig. 1 gezeigten Prozess, ein Schmelzglühen 8 bei einer Temperatur im Bereich zwischen 120°C und 430°C erfolgen. Die Partikel 12 werden dabei teil ¬ weise oder vollständig aufgeschmolzen und verbinden sich untereinander und/oder mit der Oberfläche des Einzelleiters 10, d.h. mit der Oberfläche des Trägers 11 und/oder mit der Ober- fläche der supraleitenden Schicht. Anschließend können die
Einzelleiter 10 in einer Druckluftstrecke 9 auf Umgebungstemperatur abgekühlt werden. Dabei bildet sich eine geschlossene oder offene Schicht 13 aus Kunststoff auf dem Träger 11 mit supraleitender Schicht aus, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist.
Mehrer Einzelleiter 10 können nach der Beschichtung mit Partikeln 12 nach dem Verfahren der Fig. 1 oder 2 verwendet werden, um einen Hochtemperatur-Supraleiter (HTS ) -Verbund nach Art eines Roebel-Leiters herzustellen. Dabei werden die Ein ¬ zelleiter 10 entweder vor der Beschichtung in S-Form gebracht oder nach der Beschichtung aus einem beschichteten Band in S-Form gestanzt bzw. durch Laserbearbeitung herausgeschnitten. Die beschichteten Einzelleiter 10 werden ineinander ge- steckt, um eine „verdrillte" Leiterstruktur, den sogenannten Roebel-Leiter zu erhalten. An den Enden sind die Einzelleiter 10 nur teilweise oder nicht beschichtet, um einen elektri ¬ schen Kontakt hintereinander angeordneter Einzelleiter untereinander zu ermöglichen. Benachbarte, nicht hintereinander angeordnete Einzelleiter 10 sind über die KunststoffSchicht 13 gegeneinander elektrisch isoliert.
Als Material für die KunststoffSchicht 13 kann PEEK verwendet werden. Es sind aber auch andere Materialien möglich, abhän- gig von den in den Prozessen verwendeten Temperaturen.