JPH01254335A - アルミニウム安定化超電導線材の製造方法 - Google Patents
アルミニウム安定化超電導線材の製造方法Info
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- JPH01254335A JPH01254335A JP63083486A JP8348688A JPH01254335A JP H01254335 A JPH01254335 A JP H01254335A JP 63083486 A JP63083486 A JP 63083486A JP 8348688 A JP8348688 A JP 8348688A JP H01254335 A JPH01254335 A JP H01254335A
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- JP
- Japan
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- superconducting wire
- wire rod
- pipe
- composite
- aluminum
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Extrusion Of Metal (AREA)
- Wire Processing (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム安定化超電導線材の製造方法に
関する。
関する。
現在、実用化されている超電導線材はＮｂＴｉ、Ｎｂ、
Ｓｎ、Ｖ、Ｇａ等の超電導線を集合しツイスト加工した
極細多芯超電導線に安定化金属を複合したものがｍｍ的
である。
Ｓｎ、Ｖ、Ｇａ等の超電導線を集合しツイスト加工した
極細多芯超電導線に安定化金属を複合したものがｍｍ的
である。
上記の安定化金属は、超電導線が液体Ｈｅ中で使用中に
何らかの擾乱を受けて常電導へ移転し、この際発生する
ジュール熱によって超電導線が劣化したり焼…したりす
る所謂クエンチ事故を防止する作用を存するもので、上
記作用を効果的に発揮させるには、超電導線と安定化金
属間の電気的及び熱的伝導性を高める必要があり、従っ
て安定化金属は超電導線に緊密に接合させる必要がある
。
何らかの擾乱を受けて常電導へ移転し、この際発生する
ジュール熱によって超電導線が劣化したり焼…したりす
る所謂クエンチ事故を防止する作用を存するもので、上
記作用を効果的に発揮させるには、超電導線と安定化金
属間の電気的及び熱的伝導性を高める必要があり、従っ
て安定化金属は超電導線に緊密に接合させる必要がある
。
従来、この安定化金属には主にＣｕが■いられていたが
、近年極低温強磁界下での電気抵抗がＣＵよりも低い、
１１が用いられるようになって来ている。
、近年極低温強磁界下での電気抵抗がＣＵよりも低い、
１１が用いられるようになって来ている。
ところで、Ａｆｆｉを超電導線に複合するには超電導線
とＡ１線を撚り合わせる方法や半田付けする方法がある
が、いずれも品質上の安定性に欠は又生産性に劣るとい
う欠点があった。
とＡ１線を撚り合わせる方法や半田付けする方法がある
が、いずれも品質上の安定性に欠は又生産性に劣るとい
う欠点があった。
Ａｆｆｉを超電導線に複合する他の方法として超電導線
をＡｌとコンテナ内で一体化させて押出す方法があるが
、この方法によるとＡｌと超電導線との接合性を高める
為高温で押出す必要があり、この為超電導体が押出時に
高温にさらされて劣化する上、Ａｌが偏肉し易いという
問題があった。
をＡｌとコンテナ内で一体化させて押出す方法があるが
、この方法によるとＡｌと超電導線との接合性を高める
為高温で押出す必要があり、この為超電導体が押出時に
高温にさらされて劣化する上、Ａｌが偏肉し易いという
問題があった。
本発明はかかる状況に鑑みなされたもので、その目的と
するところはＡｌが均一な厚さに緊密に複合され且つ超
電導特性に優れたＡ２安定化超電導線材の製造方法を提
供することにある。
するところはＡｌが均一な厚さに緊密に複合され且つ超
電導特性に優れたＡ２安定化超電導線材の製造方法を提
供することにある。
即ち本発明は表面が清浄化された銅又は銅合金被覆超電
導線を、内径が上記超電導線の外径より大きく内部がア
ルゴンガスで置換された熱間押出し中のアルミニウムパ
イプ内に連続的に供給し、次いで上記の超電導線が内包
されたアルミニウムパイプを所定温度以下に冷却したの
ち、絞りダイスにより減面加工して上記アルミニウムパ
イプを上記超電導線に一体に複合し、しかるのち、上記
アルミニウム複合超電導線を１５０〜４５０℃で０．２
５〜３００時間加熱処理し、次いで減面率４０％以上の
冷間加工を施したのち、１００〜３５０℃で０．５〜３
００時間焼鈍処理することを特徴とするものである。
導線を、内径が上記超電導線の外径より大きく内部がア
ルゴンガスで置換された熱間押出し中のアルミニウムパ
イプ内に連続的に供給し、次いで上記の超電導線が内包
されたアルミニウムパイプを所定温度以下に冷却したの
ち、絞りダイスにより減面加工して上記アルミニウムパ
イプを上記超電導線に一体に複合し、しかるのち、上記
アルミニウム複合超電導線を１５０〜４５０℃で０．２
５〜３００時間加熱処理し、次いで減面率４０％以上の
冷間加工を施したのち、１００〜３５０℃で０．５〜３
００時間焼鈍処理することを特徴とするものである。
本発明において超電導線にＣｕ又はＣｕ合金を被覆した
超電導線を用いるのは、ＣｕはＡｌと相互拡散し易く接
合が比較的低温短時間でなされる為である。又押出し中
のＡｌパイプ内をＡｒで置換するのは１．＋１パイプ内
面と超電導線表面の酸化を防止して双方の接合性を向上
させる為である。
超電導線を用いるのは、ＣｕはＡｌと相互拡散し易く接
合が比較的低温短時間でなされる為である。又押出し中
のＡｌパイプ内をＡｒで置換するのは１．＋１パイプ内
面と超電導線表面の酸化を防止して双方の接合性を向上
させる為である。
本発明において、内径が超電導線の外径より大きいＡ２
パイプ内に超電導線を内包せしめ、しかるのちこのＡｌ
パイプを絞り加工して両者を一体に複合するので１，１
Ｍは超電導線の周囲に均一厚さに複合される。上記絞り
加工においてＡｌパイプを所定温度以下に冷却してから
絞り加工する理由は、複合時に超電導線が高温のＡｌパ
イプにより加熱されて劣化するのを防止するとともに、
絞りダイスの焼付きを阻止する為で、ｌ ００ ’Ｃ程
度以下に冷却することが好ましい。
パイプ内に超電導線を内包せしめ、しかるのちこのＡｌ
パイプを絞り加工して両者を一体に複合するので１，１
Ｍは超電導線の周囲に均一厚さに複合される。上記絞り
加工においてＡｌパイプを所定温度以下に冷却してから
絞り加工する理由は、複合時に超電導線が高温のＡｌパ
イプにより加熱されて劣化するのを防止するとともに、
絞りダイスの焼付きを阻止する為で、ｌ ００ ’Ｃ程
度以下に冷却することが好ましい。
本発明において上記のＡｌ複合超電導線を加熱処理する
理由は、Ａ２パイプ内面と超電導線表面とを拡散接合さ
せる為で、上記加熱処理条件を１５０〜４５０℃１０，
２５〜３００時間に限定した理由は１５０℃より低いか
、又は１５０〜４５０℃の温度範囲内でも処理時間が０
．２５時間より短いと拡散が十分になされない為接合性
が悪く、処理温度が４５０℃より高いか又は処理時間が
３００時間より長くなると拡散層が厚く形成され過ぎ、
かえって接合性が低下する為である。上記拡散層の厚さ
は、本発明条件内では、０．５〜４μ程度である。
理由は、Ａ２パイプ内面と超電導線表面とを拡散接合さ
せる為で、上記加熱処理条件を１５０〜４５０℃１０，
２５〜３００時間に限定した理由は１５０℃より低いか
、又は１５０〜４５０℃の温度範囲内でも処理時間が０
．２５時間より短いと拡散が十分になされない為接合性
が悪く、処理温度が４５０℃より高いか又は処理時間が
３００時間より長くなると拡散層が厚く形成され過ぎ、
かえって接合性が低下する為である。上記拡散層の厚さ
は、本発明条件内では、０．５〜４μ程度である。
本発明において、加熱処理後冷間加工を施す理由は、上
記の加熱処理がなされたものは、超電導体の転位密度が
低減しているので冷間加工することによって転位を増殖
して磁束移動を阻止するピンニング効果を高める為であ
り、又減面率を４０％以上に限定した理由は４０％未満
では上記作用が十分発揮されない為である。
記の加熱処理がなされたものは、超電導体の転位密度が
低減しているので冷間加工することによって転位を増殖
して磁束移動を阻止するピンニング効果を高める為であ
り、又減面率を４０％以上に限定した理由は４０％未満
では上記作用が十分発揮されない為である。
本発明において冷間加工後に焼鈍処理を施す理由は、冷
間加工により電気抵抗が高くなったＡＩＶ。
間加工により電気抵抗が高くなったＡＩＶ。
複合層を焼鈍することにより電気抵抗を低下させて安定
化機能を回復させる為である。上記焼鈍処理条件を１０
０〜３５０℃、０．５〜３００時間に限定した理由は、
処理温度が１００℃より低いか又は１００〜３５０℃の
温度範囲内でも処理時間が０．５時間より短いとＡｆｆ
ｉ複合層の電気抵抗が十分に低下せず、又処理温度が３
５０℃より高いか又は処理時間が３００時間より長くな
ると超電導体内の転位が減少して超電導特性が低下する
為である。
化機能を回復させる為である。上記焼鈍処理条件を１０
０〜３５０℃、０．５〜３００時間に限定した理由は、
処理温度が１００℃より低いか又は１００〜３５０℃の
温度範囲内でも処理時間が０．５時間より短いとＡｆｆ
ｉ複合層の電気抵抗が十分に低下せず、又処理温度が３
５０℃より高いか又は処理時間が３００時間より長くな
ると超電導体内の転位が減少して超電導特性が低下する
為である。
本発明においてＡ２パイプの押出しには、任意の押出機
が用いられるがラムによる押継押出し機やコンフォーム
押出機が長尺材を押出せるので適している。後者の押出
機は、回転する溝付ホイールとこの溝上に配置固定され
たシューブロックとの間の摩擦力で材料を押出す方式の
もので特に小サイズの長尺材の押出しに適している。
が用いられるがラムによる押継押出し機やコンフォーム
押出機が長尺材を押出せるので適している。後者の押出
機は、回転する溝付ホイールとこの溝上に配置固定され
たシューブロックとの間の摩擦力で材料を押出す方式の
もので特に小サイズの長尺材の押出しに適している。
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は、本発明のＡｌ安定化超電導線材の製造方法の
一実施例説明図、第２図は同実施例で用いたコンフォー
ム押出し機の要部説明図である。
一実施例説明図、第２図は同実施例で用いたコンフォー
ム押出し機の要部説明図である。
図において、１はＣｕＷＩ覆ＮｂＴｉ超電導線、２は純
度９９．９９４％のＡｆパイプ、３はアンコイラ−であ
る、アンコイラ−３から送出される外径１．８ｍのＣｕ
被覆超電導線１の表面を研磨機４及び洗浄８１５により
研磨、洗浄したのち、上記押出１０６の中空マンドレル
１１から押出される内径３゜０ｍ、外径６．５５ｍのＡ
ｊ２バイブ２内に上記のＣｕ被覆超電導線１を供給し、
このＡ２パイプ２内部には図示していないガスバイブを
通してＡｒガスを吹き込んで充満させ、この超電導線ｌ
が内包されたＡｆｆｉパイプ２を冷却槽７で室温に冷却
したのち、絞りダイス８によりＡｌバイブ２を外径が５
．３５閣になるまで絞り加工してＡｆｆｉバイブ２の内
面を超電導線１の外面と密着複合させＡｌ複合超電導ｖ
Ａ９としてコイラー１０に巻き取った。
度９９．９９４％のＡｆパイプ、３はアンコイラ−であ
る、アンコイラ−３から送出される外径１．８ｍのＣｕ
被覆超電導線１の表面を研磨機４及び洗浄８１５により
研磨、洗浄したのち、上記押出１０６の中空マンドレル
１１から押出される内径３゜０ｍ、外径６．５５ｍのＡ
ｊ２バイブ２内に上記のＣｕ被覆超電導線１を供給し、
このＡ２パイプ２内部には図示していないガスバイブを
通してＡｒガスを吹き込んで充満させ、この超電導線ｌ
が内包されたＡｆｆｉパイプ２を冷却槽７で室温に冷却
したのち、絞りダイス８によりＡｌバイブ２を外径が５
．３５閣になるまで絞り加工してＡｆｆｉバイブ２の内
面を超電導線１の外面と密着複合させＡｌ複合超電導ｖ
Ａ９としてコイラー１０に巻き取った。
このようにして得られたＡＮ複合超電導線９を種々の条
件で加熱処理したのち、種々の減面率で冷間加工を施し
、しかるのち上記の冷間加工されたＡ ｆｆｉ ｉｆｉ
合超電導線を種々の条件で焼鈍処理を施してＡｆｆｉｆ
ｆ化超電導線材となした。尚第３図イ〜ハに上記の各工
程における線材の断面図を示した。同図イはＣｕ被覆超
電導ｆ１１がＡｆｆｉバイブ２に内包された状態を示す
図、同図口は絞り加工により超電導Ｉ１１重置きＡｊ２
バイブ２内面が密着複合した状態を示す図、同図ハは加
熱処理後伸線加工したあとの状態を示す図である。
件で加熱処理したのち、種々の減面率で冷間加工を施し
、しかるのち上記の冷間加工されたＡ ｆｆｉ ｉｆｉ
合超電導線を種々の条件で焼鈍処理を施してＡｆｆｉｆ
ｆ化超電導線材となした。尚第３図イ〜ハに上記の各工
程における線材の断面図を示した。同図イはＣｕ被覆超
電導ｆ１１がＡｆｆｉバイブ２に内包された状態を示す
図、同図口は絞り加工により超電導Ｉ１１重置きＡｊ２
バイブ２内面が密着複合した状態を示す図、同図ハは加
熱処理後伸線加工したあとの状態を示す図である。
斯くの如くして製造された各々のＡＰ安定化超電導線に
ついて、Ｃｕ被覆超電導線とＡｌバイブの接合性を超音
波探傷法により測定し、又液体Ｈｅ中で臨界電流密度（
ＪＣ）を測定した。又Ａ２安定化材のＩＯＫと３００Ｋ
における電気抵抗（ＰＲ）を測定して、Ａｎ安定化材の
安定化機能を示す残留抵抗比（ＲＲＲ）を下式により求
めた。
ついて、Ｃｕ被覆超電導線とＡｌバイブの接合性を超音
波探傷法により測定し、又液体Ｈｅ中で臨界電流密度（
ＪＣ）を測定した。又Ａ２安定化材のＩＯＫと３００Ｋ
における電気抵抗（ＰＲ）を測定して、Ａｎ安定化材の
安定化機能を示す残留抵抗比（ＲＲＲ）を下式により求
めた。
ＲＲＲ＝Ｅ、３００ Ｋ／Ｅ、１０ Ｋ結果は製造条件
を併記して第１表に示した。
を併記して第１表に示した。
第 １ 表
＊ 接合性鰺にλ 不良×。
第１表より明らかなように、本発明方法品（Ｎ。
１〜１７）は、いずれもＪＣ値、ＲＲＲ値が高い値を示
し、又Ａｌ安定化材と超電導線との接合性にも優れてい
る。
し、又Ａｌ安定化材と超電導線との接合性にも優れてい
る。
これに対し加熱処理条件が限定範囲外にあるもの（１Ｂ
、１９．２６．２Ｂ、２９）は安定化材と超電導線との
接合性が悪く、又冷間加工の減面率が４０％未満のもの
（２２，２３，２７〜２９）は超電導体内の転位が少な
い為Ｊｃが低い値を示している。又焼鈍条件が限定範囲
外にあるもの（２０，２１，２４，２７，２９）は、Ａ
ｌ安定化材の電気抵抗が十分低下しないか又は超電導体
内の転位が減少し過ぎて、・ＲＲＲ又はＪ、が低い値を
示している。
、１９．２６．２Ｂ、２９）は安定化材と超電導線との
接合性が悪く、又冷間加工の減面率が４０％未満のもの
（２２，２３，２７〜２９）は超電導体内の転位が少な
い為Ｊｃが低い値を示している。又焼鈍条件が限定範囲
外にあるもの（２０，２１，２４，２７，２９）は、Ａ
ｌ安定化材の電気抵抗が十分低下しないか又は超電導体
内の転位が減少し過ぎて、・ＲＲＲ又はＪ、が低い値を
示している。
本実施例においては断面円形のＡ２安定化超電導線材に
ついて説明したが、本発明方法は冷間加工後ボックス圧
延等により第３図二に示した様な平角線に成形したもの
についても適用されるものである。
ついて説明したが、本発明方法は冷間加工後ボックス圧
延等により第３図二に示した様な平角線に成形したもの
についても適用されるものである。
〔効果］
以上述べたように本発明方法によれば、高転位密度の超
電導線に高導電性へ〇安定化材が均一厚さに緊密に複合
されるので、耐クエンチ性並びにＪｃ等の特性に優れた
ＡＩ安定化超電導線材を製造し得るもので、工業上顕著
な効果を奏する。
電導線に高導電性へ〇安定化材が均一厚さに緊密に複合
されるので、耐クエンチ性並びにＪｃ等の特性に優れた
ＡＩ安定化超電導線材を製造し得るもので、工業上顕著
な効果を奏する。
第１図は本発明のＡ１安定化超電導線材の製造方法の一
実施例説明図、第２図は押出機要部説明図、第３図イル
二はＡ２安定化超電導線材の各工程毎の断面説明図であ
る。 ｌ・・・Ｃｕ被覆超電導線、 ２・・・Ａｌバイブ、６
・・・押出機、 ８・・・絞りダイス、 ９・・・Ａｆ
ｉ複合超電導線。 第２図 第３図
実施例説明図、第２図は押出機要部説明図、第３図イル
二はＡ２安定化超電導線材の各工程毎の断面説明図であ
る。 ｌ・・・Ｃｕ被覆超電導線、 ２・・・Ａｌバイブ、６
・・・押出機、 ８・・・絞りダイス、 ９・・・Ａｆ
ｉ複合超電導線。 第２図 第３図
Claims (1)
- 表面が清浄化された銅又は銅合金被覆超電導線を、内径
が上記超電導線の外径より大きく内部がアルゴンガスで
置換された熱間押出し中のアルミニウムパイプ内に連続
的に供給し、次いで上記の超電導線が内包されたアルミ
ニウムパイプを所定温度以下に冷却したのち、絞りダイ
スにより減面加工して上記アルミニウムパイプを上記超
電導線に一体に複合し、しかるのち、上記アルミニウム
複合超電導線を１５０〜４５０℃で０．２５〜３００時
間加熱処理し、次いで減面率４０％以上の冷間加工を施
したのち、１００〜３５０℃で０．５〜３００時間焼鈍
処理することを特徴とするアルミニウム安定化超電導線
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083486A JPH01254335A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | アルミニウム安定化超電導線材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083486A JPH01254335A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | アルミニウム安定化超電導線材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01254335A true JPH01254335A (ja) | 1989-10-11 |
Family
ID=13803807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083486A Pending JPH01254335A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | アルミニウム安定化超電導線材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01254335A (ja) |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP63083486A patent/JPH01254335A/ja active Pending
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