JPH0143409B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0143409B2 JPH0143409B2 JP54081136A JP8113679A JPH0143409B2 JP H0143409 B2 JPH0143409 B2 JP H0143409B2 JP 54081136 A JP54081136 A JP 54081136A JP 8113679 A JP8113679 A JP 8113679A JP H0143409 B2 JPH0143409 B2 JP H0143409B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- superconducting wire
- manufacturing
- alloy
- compound superconductor
- Prior art date
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は多芯状の化合物超電導体層を形成した
化合物超電導線の製造方法に関するものである。
化合物超電導線の製造方法に関するものである。
従来、化合物超電導線の製造方歩としては、例
えば第１図乃至第３図に示すいわゆるブロンズ法
が行なわれており、ここではNb3Sn化合物超電導
体を製造する場合について説明する。
えば第１図乃至第３図に示すいわゆるブロンズ法
が行なわれており、ここではNb3Sn化合物超電導
体を製造する場合について説明する。
() 第１図Ａに示すように平角棒状のNb１の
表面にSn２を鍍金した後、この複合体３を拡
散熱処理して同図Ｂに示すように表面にNb3Sn
化合物超電導体層４を形成し、更に同図Ｃに示
すように安定化金属５を鍍金または貼合接合す
る方法。
表面にSn２を鍍金した後、この複合体３を拡
散熱処理して同図Ｂに示すように表面にNb3Sn
化合物超電導体層４を形成し、更に同図Ｃに示
すように安定化金属５を鍍金または貼合接合す
る方法。
() 第２図Ａに示すようにCu−Sn合金棒６中
にNb１を複数本埋込んだ複合体３を、同図Ｂ
に示すように拡散熱処理してNb１の周りに
Nb3Sn化合物超電導体層４を形成する方法。
にNb１を複数本埋込んだ複合体３を、同図Ｂ
に示すように拡散熱処理してNb１の周りに
Nb3Sn化合物超電導体層４を形成する方法。
() 第３図Ａに示すようにCu−Sn合金棒６中
にNb１を複数本埋込み、外側にNb、Taなど
の隔壁材７を介して安定化金属５を設けた複合
体３を拡散熱処理して同図Ｂに示すようにNb
１の周りにNb3Sn化合物超電導体層４を形成す
る方法。
にNb１を複数本埋込み、外側にNb、Taなど
の隔壁材７を介して安定化金属５を設けた複合
体３を拡散熱処理して同図Ｂに示すようにNb
１の周りにNb3Sn化合物超電導体層４を形成す
る方法。
しかしながら第１図に示す方法では基材となる
Nb１の表面に単一のNb3Sn化合物超電導体層４
が形成されているため、幅方向に電流分布が生
じ、印加磁界の方向に対する異方性があり、高均
質なマグネツトを作ることができない。またこの
化合物超電導線８は所謂る単芯線であるため、本
質的安定化条件を満足できず、使い易いマグネツ
トが得られない。
Nb１の表面に単一のNb3Sn化合物超電導体層４
が形成されているため、幅方向に電流分布が生
じ、印加磁界の方向に対する異方性があり、高均
質なマグネツトを作ることができない。またこの
化合物超電導線８は所謂る単芯線であるため、本
質的安定化条件を満足できず、使い易いマグネツ
トが得られない。
また第２図および第３図に示すブロンズ法によ
るものは構造が複雑なためフイラメントの断線が
生じ易い。またCu−Sn合金中のSn量に制限があ
るため生成されるNb3Sn化合物超電導体層４が十
分でなく、また最終的に残るCu−Sn合金は特性
に関与しないため超電動線８の臨界電流値（Ic）
が低くなる問題がある。特に第３図に示すように
隔壁材７を設けた構造のものは、これが加工中に
破れる虞れがあり、このままの状態で拡散熱処理
すると不良材となり、また隔壁材７は特性に無関
係なため、その分だけ特性が低下し、しかも外部
からSn２を供給できないなどの欠点があつた。
るものは構造が複雑なためフイラメントの断線が
生じ易い。またCu−Sn合金中のSn量に制限があ
るため生成されるNb3Sn化合物超電導体層４が十
分でなく、また最終的に残るCu−Sn合金は特性
に関与しないため超電動線８の臨界電流値（Ic）
が低くなる問題がある。特に第３図に示すように
隔壁材７を設けた構造のものは、これが加工中に
破れる虞れがあり、このままの状態で拡散熱処理
すると不良材となり、また隔壁材７は特性に無関
係なため、その分だけ特性が低下し、しかも外部
からSn２を供給できないなどの欠点があつた。
本発明は、かかる点に鑑み種々研究を行なつた
結果、基材が単一でありながら、この表面に形成
される化合物超電導体層を複数に分割して多芯状
に形成することにより、本質的安定化と電流分布
の均一化を図ると共に、臨界電流を向上させ、し
かも加工性に優れた化合物超電導線の製造方法を
見い出したものである。
結果、基材が単一でありながら、この表面に形成
される化合物超電導体層を複数に分割して多芯状
に形成することにより、本質的安定化と電流分布
の均一化を図ると共に、臨界電流を向上させ、し
かも加工性に優れた化合物超電導線の製造方法を
見い出したものである。
即ち、本発明方法は化合物超電導体を形成する
元素のうち、融点の高い棒状金属の表面に周方向
に沿つて所定の間隔で、長手方向に沿つた複数本
のスリツトを形成し、超電導作用に寄与しない金
属条からなる隔壁材を前記スリツトに嵌入した
後、これを化合物超電導体を形成する融点の低い
他方の元素を含む金属管内に挿入し、次いでこの
複合体の両端を密閉した後、減面加工して所望の
形状とし、しかる後熱処理を行なつて前記隔壁材
によつて多芯状に隔離された化合物超電導体層を
形成することを特徴とするものである。
元素のうち、融点の高い棒状金属の表面に周方向
に沿つて所定の間隔で、長手方向に沿つた複数本
のスリツトを形成し、超電導作用に寄与しない金
属条からなる隔壁材を前記スリツトに嵌入した
後、これを化合物超電導体を形成する融点の低い
他方の元素を含む金属管内に挿入し、次いでこの
複合体の両端を密閉した後、減面加工して所望の
形状とし、しかる後熱処理を行なつて前記隔壁材
によつて多芯状に隔離された化合物超電導体層を
形成することを特徴とするものである。
以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第４図はNb3Sn化合物超電導線を製造する場合
の本発明の一方法を示すものである。
の本発明の一方法を示すものである。
第４図Ａに示すようにNb3Sn化合物超電導体を
形成する元素のうち、融点の高い丸棒状のNb１
を用意し、この表面の周方向に沿つて所定の間隔
で、長手方向に沿つた複数本のスリツト９を形成
する。
形成する元素のうち、融点の高い丸棒状のNb１
を用意し、この表面の周方向に沿つて所定の間隔
で、長手方向に沿つた複数本のスリツト９を形成
する。
次いで同図Ｂに示すように各スリツト９にTa
条からなる隔壁材１０を嵌入する。この隔壁材１
０は超電導作用に寄与しない金属条、即ち拡散熱
処理によつて他の構成元素と超電導性を有する合
金や化合物を形成しない元素、あるいは超電導性
のある化合物を形成しても使用される条件下では
超電導特性を示さない合金や化合物となるもので
あり、上記Ta条に限らずNi条のようなものでも
良い。
条からなる隔壁材１０を嵌入する。この隔壁材１
０は超電導作用に寄与しない金属条、即ち拡散熱
処理によつて他の構成元素と超電導性を有する合
金や化合物を形成しない元素、あるいは超電導性
のある化合物を形成しても使用される条件下では
超電導特性を示さない合金や化合物となるもので
あり、上記Ta条に限らずNi条のようなものでも
良い。
このように隔壁材１０を嵌込んだNb１を、第
４図Ｃに示すように、Nb3Sn化合物超電導体を形
成する元素のうち、融点の低いSnを含んだCu−
Sn合金管１１内に挿入する。次いでこのCu−Sn
合金管１１の両端に、これとほぼ熱膨張率が等し
い同種または異種の金属からなる蓋を被せて、真
空中で溶接して密閉し、複合体３を形成する。
４図Ｃに示すように、Nb3Sn化合物超電導体を形
成する元素のうち、融点の低いSnを含んだCu−
Sn合金管１１内に挿入する。次いでこのCu−Sn
合金管１１の両端に、これとほぼ熱膨張率が等し
い同種または異種の金属からなる蓋を被せて、真
空中で溶接して密閉し、複合体３を形成する。
次いで、この複合体３を圧縮加工して、同図Ｄ
に示すようにNb１とCu−Sn合金管１１とを密着
させて加熱中における界面の酸化防止を行なう。
に示すようにNb１とCu−Sn合金管１１とを密着
させて加熱中における界面の酸化防止を行なう。
次にこの複合体３を押出し、伸線などの減面加
工を行なつて、テープ状、あるいは平角状または
丸線に形成する。なおこの場合、適宜中間焼鈍を
行ないながら減面加工を行なう。
工を行なつて、テープ状、あるいは平角状または
丸線に形成する。なおこの場合、適宜中間焼鈍を
行ないながら減面加工を行なう。
なおSn量が不足する場合、減面加工した複合
体３の表面に、必要に応じて純Snを鍍金して、
Cu−Sn合金のSn量を増加させても良い。
体３の表面に、必要に応じて純Snを鍍金して、
Cu−Sn合金のSn量を増加させても良い。
このようにして複合体３をテープ状に成形した
場合、次にこの複合体３を拡散熱処理して、同図
Ｅに示すようにNb１とCu−Sn合金１１ａとの間
にNb3Sn化合物超電導体層４を形成させる。また
必要に応じて、更に表面にCuなど安定化金属５
を鍍金または半田により貼合接合して同図Ｆに示
す如きNb3Sn化合物超電導線８を製造する。
場合、次にこの複合体３を拡散熱処理して、同図
Ｅに示すようにNb１とCu−Sn合金１１ａとの間
にNb3Sn化合物超電導体層４を形成させる。また
必要に応じて、更に表面にCuなど安定化金属５
を鍍金または半田により貼合接合して同図Ｆに示
す如きNb3Sn化合物超電導線８を製造する。
このようにして得られたNb3Sn化合物超電導線
８は第５図に拡大して示す如く、形成された
Nb3Sn化合物超電導体層４がTa条からなる隔壁
材１０により複数個に隔離されている。なお隔壁
材１０の表面には反応生成物１２が形成されてい
るが、これは超電導作用に寄与しない無害なもの
である。
８は第５図に拡大して示す如く、形成された
Nb3Sn化合物超電導体層４がTa条からなる隔壁
材１０により複数個に隔離されている。なお隔壁
材１０の表面には反応生成物１２が形成されてい
るが、これは超電導作用に寄与しない無害なもの
である。
従つて、化合物超電導体層４が多芯状に形成さ
れていることから本質的安定化が得られ、また幅
方向における電流分布の均一化が図れるため磁場
に対する異方性がなく、特に超電導マグネツトを
製造する場合に、特性の安定したものが得られ
る。また隔壁材１０は間隔をおいて化合物超電導
体層４と垂直に設けられているので、第３図に示
す従来方法に比べて表面の損失を数割低減でき、
その分臨界電流密度の向上を図れると共に、外部
からのSnの供給を行なえるため、生成される
Nb3Sn化合物超電導体層４も多くでき、この結
果、特性の向上を図ることができる。
れていることから本質的安定化が得られ、また幅
方向における電流分布の均一化が図れるため磁場
に対する異方性がなく、特に超電導マグネツトを
製造する場合に、特性の安定したものが得られ
る。また隔壁材１０は間隔をおいて化合物超電導
体層４と垂直に設けられているので、第３図に示
す従来方法に比べて表面の損失を数割低減でき、
その分臨界電流密度の向上を図れると共に、外部
からのSnの供給を行なえるため、生成される
Nb3Sn化合物超電導体層４も多くでき、この結
果、特性の向上を図ることができる。
また基材となるNbは単一体でありながら、一
連の減面加工によつてNb3Sn化合物超電導体層４
を多芯化できるため、従来のブロンズ法に比べ
て、フイラメントの断線や隔壁材１０の破れがな
く極めて加工性に優れている。
連の減面加工によつてNb3Sn化合物超電導体層４
を多芯化できるため、従来のブロンズ法に比べ
て、フイラメントの断線や隔壁材１０の破れがな
く極めて加工性に優れている。
なお本発明は、Nb3Sn化合物超電導線を製造す
る方法に限らず例えばV3Ga、Nb3Alなどの固相
間の熱拡散により形成される化合物超電導線を製
造する場合にも適用することができる。なお、
V3Ga化合物超電導線を製造する場合には、融点
の高い棒状金属としてＶを用い、融点の低い元素
を含む金属管として例えばCu−Ga合金管を用い
る。またNb3Al化合物超電導線を製造する場合に
は、融点の高い棒状金属としてNbを用い、融点
の低い元素を含む金属管として、例えばCu−Al
合金管などを用いる。
る方法に限らず例えばV3Ga、Nb3Alなどの固相
間の熱拡散により形成される化合物超電導線を製
造する場合にも適用することができる。なお、
V3Ga化合物超電導線を製造する場合には、融点
の高い棒状金属としてＶを用い、融点の低い元素
を含む金属管として例えばCu−Ga合金管を用い
る。またNb3Al化合物超電導線を製造する場合に
は、融点の高い棒状金属としてNbを用い、融点
の低い元素を含む金属管として、例えばCu−Al
合金管などを用いる。
次に本発明の具体的な実施例について説明す
る。
る。
第４図Ａに示すように直径150mmの純Nb１の表
面に10mmおきに、長手方向に沿つて深さ３mm、幅
１mmのスリツト９を47本形成し、このスリツトに
幅６mm、厚さ１mmのTa条からなる隔壁材１０を
嵌込んで同図Ｂのように形成した。次いでこれを
同図Ｃに示すように外径198mm、内径157mmのCu
−13.5重量％Sn合金管１１内に挿入し、この両端
をCu−13.5重量％Sn合金板で蓋をして、これを
真空中で溶接して内部を密閉した。次にこの複合
体３を700℃で１時間加熱した後、外径25mmに押
出し加工して複合体３の内部を密着させ、しかる
後、減面率65％加工毎に中間焼鈍を入れながら、
厚さ100μ×幅５mmのテープ状に加工した。
面に10mmおきに、長手方向に沿つて深さ３mm、幅
１mmのスリツト９を47本形成し、このスリツトに
幅６mm、厚さ１mmのTa条からなる隔壁材１０を
嵌込んで同図Ｂのように形成した。次いでこれを
同図Ｃに示すように外径198mm、内径157mmのCu
−13.5重量％Sn合金管１１内に挿入し、この両端
をCu−13.5重量％Sn合金板で蓋をして、これを
真空中で溶接して内部を密閉した。次にこの複合
体３を700℃で１時間加熱した後、外径25mmに押
出し加工して複合体３の内部を密着させ、しかる
後、減面率65％加工毎に中間焼鈍を入れながら、
厚さ100μ×幅５mmのテープ状に加工した。
次にこのテープ状の複合体３の表面に、不活性
雰囲気中で鈍Snを鍍金後、直ちに拡散熱処理し
て表層のCu−Sn合金１１ａのSn量を増加させ
た。次いでこれを650℃×80時間の拡散熱処理を
行ない同図Ｅに示すようにCu−Sn合金１１ａと
Nb１との界面に、隔壁材１０で隔離された多芯
状のNb3Sn化合物超電導体層４を形成した。更に
Cu−Sn合金１１ａの表面に安定化金属５として
厚さ60μｍのCu箔を半田で貼合接合して、同図Ｆ
に示す如きNb3Sn化合物超電導線８を製造した。
雰囲気中で鈍Snを鍍金後、直ちに拡散熱処理し
て表層のCu−Sn合金１１ａのSn量を増加させ
た。次いでこれを650℃×80時間の拡散熱処理を
行ない同図Ｅに示すようにCu−Sn合金１１ａと
Nb１との界面に、隔壁材１０で隔離された多芯
状のNb3Sn化合物超電導体層４を形成した。更に
Cu−Sn合金１１ａの表面に安定化金属５として
厚さ60μｍのCu箔を半田で貼合接合して、同図Ｆ
に示す如きNb3Sn化合物超電導線８を製造した。
このようにして得られた化合物超電導線８につ
いて電流容量を測定したところ12T（テスラー）
で200Aであり、数サンプルの測定のバラツキも
±５％以内であり、またこれを用いて作成した超
電導マグネツトも、磁場に対する異方性が少ない
ため従来のものに比べて、高い磁場の均質化を図
ることができた。
いて電流容量を測定したところ12T（テスラー）
で200Aであり、数サンプルの測定のバラツキも
±５％以内であり、またこれを用いて作成した超
電導マグネツトも、磁場に対する異方性が少ない
ため従来のものに比べて、高い磁場の均質化を図
ることができた。
以上説明した如く本発明に係る化合物超電導線
の製造方法によれば化合物超電導体層を隔壁材に
より複数に分割して多芯状に形成されているの
で、超電導特性の本質的安定化と電流分布の均一
化を図ることができると共に高い臨界電流が得ら
れ、しかも一連の減面加圧によつて多芯状に形成
できるので従来のブロンズ法に比べて加工性にも
優れているなどの顕著な効果を有するものであ
る。
の製造方法によれば化合物超電導体層を隔壁材に
より複数に分割して多芯状に形成されているの
で、超電導特性の本質的安定化と電流分布の均一
化を図ることができると共に高い臨界電流が得ら
れ、しかも一連の減面加圧によつて多芯状に形成
できるので従来のブロンズ法に比べて加工性にも
優れているなどの顕著な効果を有するものであ
る。
第１図乃至第３図は従来方法を示すもので、第
１図Ａ乃至同図Ｃは単芯型の化合物超導線を製造
する工程に従つて順次示した断面図、第２図Ａお
よび同図Ｂはブロンズ型の化合物超電導線を製造
する工程に従つて示した断面図、第３図Ａおよび
同図Ｂは安定化金属を設けたブロンズ型の化合物
超電導線を製造する工程に従つて示した断面図、
第４図Ａ乃至同図Ｆは本発明方法により化合物超
電導線を製造する工程に従つて順次示した断面
図、第５図は第４図Ｆの要部を拡大して示す断面
図である。 １……Nb、２……Sn、３……複合体、４……
化合物超電導体層、５……安定化金属、８……化
合物超電導線、９……スリツト、１０……隔壁
材、１１……Cu−Sn合金管、１１ａ……Cu−Sn
合金。
１図Ａ乃至同図Ｃは単芯型の化合物超導線を製造
する工程に従つて順次示した断面図、第２図Ａお
よび同図Ｂはブロンズ型の化合物超電導線を製造
する工程に従つて示した断面図、第３図Ａおよび
同図Ｂは安定化金属を設けたブロンズ型の化合物
超電導線を製造する工程に従つて示した断面図、
第４図Ａ乃至同図Ｆは本発明方法により化合物超
電導線を製造する工程に従つて順次示した断面
図、第５図は第４図Ｆの要部を拡大して示す断面
図である。 １……Nb、２……Sn、３……複合体、４……
化合物超電導体層、５……安定化金属、８……化
合物超電導線、９……スリツト、１０……隔壁
材、１１……Cu−Sn合金管、１１ａ……Cu−Sn
合金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 化合物超電導体を形成する元素のうち、融点
の高い棒状金属の表面に周方向に沿つて所定の間
隔で、長手方向に沿つた複数本のスリツトを形成
し、超電導作用に寄与しない金属条からなる隔壁
材を前記スリツトに嵌入した後、これを化合物超
電導体を形成する融点の低い他方の元素を含む金
属管内に挿入し、次いでこの複合体の両端を密閉
した後、減面加工して所望の形状とし、しかる
後、熱処理を行なつて前記隔壁材によつて多芯状
に隔離された化合物超電導体層を形成することを
特徴とする化合物超電導線の製造方法。 ２ 複合材を熱処理した後、この表面に安定化金
属を鍍金または貼合接合することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の化合物超電導線の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113679A JPS566320A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Method of manufacturing compound superconductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113679A JPS566320A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Method of manufacturing compound superconductor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS566320A JPS566320A (en) | 1981-01-22 |
| JPH0143409B2 true JPH0143409B2 (ja) | 1989-09-20 |
Family
ID=13737978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8113679A Granted JPS566320A (en) | 1979-06-27 | 1979-06-27 | Method of manufacturing compound superconductor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS566320A (ja) |
-
1979
- 1979-06-27 JP JP8113679A patent/JPS566320A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS566320A (en) | 1981-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3905839A (en) | Liquid sintered cobalt-rare earth intermetallic product | |
| US4161062A (en) | Method for producing hollow superconducting cables | |
| US3996661A (en) | Method for the manufacture of a superconductor having an intermetallic two element compound | |
| US3838503A (en) | Method of fabricating a composite multifilament intermetallic type superconducting wire | |
| US6543123B1 (en) | Process for making constrained filament niobium-based superconductor composite | |
| US4665611A (en) | Method of fabricating superconductive electrical conductor | |
| JPH06338228A (ja) | 化合物系超電導線およびその製法 | |
| US3836404A (en) | Method of fabricating composite superconductive electrical conductors | |
| US4367102A (en) | Method for the manufacture of a superconductor containing an intermetallic compounds | |
| US4153986A (en) | Method for producing composite superconductors | |
| US3676577A (en) | Superconductors containing flux traps | |
| US3857173A (en) | Method of producing a composite superconductor | |
| US4285740A (en) | Wrapped tantalum diffusion barrier | |
| US3996662A (en) | Method for the manufacture of a superconductor having an intermetallic two element compound | |
| US3346467A (en) | Method of making long length superconductors | |
| US3763553A (en) | Method of fabricating intermetallic type superconductors | |
| US4037313A (en) | Method for the manufacture of a superconductor | |
| JP3505894B2 (ja) | 化合物系超電導線材 | |
| JP2520877B2 (ja) | 化合物超電導線材の製造方法 | |
| JPH024931A (ja) | Ｎｂ↓３Ｘ系超電導材の製造方法 | |
| JPH02148620A (ja) | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 | |
| JP2719155B2 (ja) | 超電導撚線の製造方法 | |
| JPH04277409A (ja) | 化合物超電導線およびその製造方法 | |
| JPS5837644B2 (ja) | 化合物超電導線の製造方法 | |
| US6451742B1 (en) | High temperature superconducting composite conductor and method for manufacturing the same |