JP2004146380A - 高性能超伝導ケーブル、とくにニオブチタンケーブル製造用の棒状半製品を得るための低温合成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超伝導材料、とくにNbTi合金の単繊維または多繊維によって規定されるコア、および銅シースからなり、可能であれば、貴金属または金属合金のバリア層の挿入物を有する棒からの超電導ケーブルの製造方法であって、ここで、該棒が、銅シェルの内側にアセンブリされ、そして、そのように形成された該アセンブリが、多数の連続的な塑性変形工程に供され、低温塑性変形工程を排他的に含むことを特徴とする。
【選択図】なし
Description
20 コア
30 帯
34 リング
50 銅管
Claims (12)
- 超伝導材料、とくにNbTi合金の単繊維または多繊維によって規定されるコア、および銅シースからなり、可能であれば、貴金属または金属合金のバリア層の挿入物を有する棒からの超伝導ケーブルの製造方法であって、ここで、該棒が、銅シェルの内側にアセンブリされ、そして、そのように形成された該アセンブリが、多数の連続的な塑性変形工程に供され;低温塑性変形工程を排他的に含むことを特徴とする方法。
- とくに請求項1に記載の製造方法における使用のための棒状半製品を得るための合成方法であって、以下の工程:
円状の断面および比較的長い長さを有する請求項1記載の超伝導銅の棒を形成する工程;
アセンブリベンチに適合され、かつアセンブリベンチに沿ってスライドする、本を開いた形状のアセンブリ鋳型を用いて、該棒と実質的に同じ長さの円筒形の銅コアのまわりに該棒をアセンブリする工程であって、該鋳型が、棒を支持するために円状に配置された通り孔、および該コアを支持するための中央通りシートを有する工程;
該コアの外側面上に棒を結束させて、コアに対して円状に結束することでアセンブリされる棒によって規定されるアセンブリを得る工程;
そのように形成されたアセンブリの第1末端上に、アセンブリベンチ上に置かれている多数の金属支持リングをスライドさせ、かつ該棒を囲む一方、該鋳型を、該アセンブリの該第1末端と反対の第2末端に滑り落とす工程;
銅管を、そのように形成されたアセンブリ上に第1末端からスライドさせると同時に、帯が管まで達した場合、段階的に帯を切断し、かつ該支持リングを第2末端に滑り落とし、その結果、最終的に、該棒が、該コアとともに同心円上に配置された銅管によって銅コア上の位置に保持されるアセンブリ/銅管アセンブリを得る工程;
該アセンブリ/銅管アセンブリに対して多数の延伸操作を実施して、段階的にその断面積を減少させ、かつアセンブリの長さを増加させて、要求される寸法を有する棒状半製品を得る工程、
からなることを特徴とする方法。 - 請求項2記載の方法であって、前記銅管が、前記アセンブリ上に段階的に適合される場合、該リングが、該銅管と実質的に同じ円の寸法を有し、そして、該第2末端に向かって該銅管まで押されることを特徴とする方法。
- 低温延伸工程の最後に、前記棒状半製品が塩溶液熱処理に供されることを特徴とする請求項2または3に記載の方法。
- 前記塩溶液熱処理工程の前に、前記棒状半製品の反対末端がキャップによって実質的に流体が入らない方法で密封されることを特徴とする請求項4記載の方法。
- 請求項5記載の方法であって、前記キャップが、前記棒状半製品の反対末端上に適合するようにキャップ形状であり;そして、該キャップが銅より低い熱膨脹係数を有する材料、たとえば、鉄から製造されており、そのため、自己シールされることを特徴とする方法。
- 請求項2、3、4、5または6記載の方法であって、前記アセンブリ/銅管アセンブリは最初に、第1延伸工程に供され、断面について4%〜9%の範囲で比較的小さい減少が達成され、そして、前記銅コア、前記銅管、および前記棒が、互いと機械的に一体となってロックされ;ついで、多数の連続的な延伸工程に供され、それぞれ、要求される寸法が得られるように断面が一定に減少されることを特徴とする方法。
- 前記連続的な延伸工程のそれぞれが、アセンブリ/銅管アセンブリの断面について約18〜24%の減少が達成されるまで実施されることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 請求項2、3、4、5、6、7または8記載の方法であって、前記銅管が、前記アセンブリの第1末端において、前記アセンブリベンチの一末端に取外し可能に適合された「ピンチロール」装置によって該アセンブリ上にスライドされ;該「ピンチロール」装置が、圧縮手段によって互いに圧縮された2つのローラーからなり、該2つのローラー間で該銅管が挟まれ;そして、該ローラーのうち少なくとも1つがモーターによって回転されることを特徴とする方法。
- 請求項9記載の方法であって、前記アセンブリの第2末端において、前記銅管が、前記カウンタヘッドに対して軸上に置かれているアセンブリに適合されるので、前記アセンブリベンチが、前記「ピンチロール」装置に向かって軸上に移動可能な該カウンタヘッドと適合され;そして、アセンブリ上に銅管を適合させる工程における最終段階は、該ローラーの回転を停止することによって実施され、該銅管を拘束し、そして、該カウンタヘッドを軸上に移送することによって、該管の内側にアセンブリを挿入させることを特徴とする方法。
- 請求項2、3、4、5、6、7、8、9または10記載の方法であって、前記銅コアのまわりに前記棒をアセンブリする工程の前に、該棒およびコアが、多数の溶液中に浸漬することによって化学処理に供され、ついで乾燥工程に供され、該工程は、該棒および該コアを、該棒および該コアの全長を支持するように設計された片持ち回転式バスケットの内側に挿入し、そして該溶液中に該回転式バスケットを浸漬することによって実施されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法を用いて製造される超伝導NbTiケーブルであって、通常、同一の断面および化学組成を有するが、熱押出しされた半製品から得られる超伝導ケーブルよりも少なくとも20%高いという比較的高い臨界電流(Jc)を有することを特徴とするケーブル。
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