JPH02148620A - Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法Info
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- JPH02148620A JPH02148620A JP63302610A JP30261088A JPH02148620A JP H02148620 A JPH02148620 A JP H02148620A JP 63302610 A JP63302610 A JP 63302610A JP 30261088 A JP30261088 A JP 30261088A JP H02148620 A JPH02148620 A JP H02148620A
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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)
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］
本発明は超電導線の製造方法に係り、特に加工性や超電
導特性の改善されたＮｂ、Ａｆｉ超電導線の製造方法の
改良に関する。
導特性の改善されたＮｂ、Ａｆｉ超電導線の製造方法の
改良に関する。
［従来の技術］
Ｎｂ、ＳｎやＮｂ３Ａｌ等の化合物系の超電導材料は、
一般にＮｂ−Ｔｉ合金等の合金系超電導材料に比較して
優れた超電導特性を有しており、特にＮｂ３ＡｌはＮｂ
、Ｓｎに比較して上部臨界磁界（ＨＣ２）が高い上、機
械的性質に優れる等の利点を有するが、Ｎｂ３Ａｌの生
成温度が高く、かつ長時間の熱処理を必要とする難点が
ある。Ｎｂ−Ａｌ系合金の拡散過程に関する研究によれ
ば、Ｎｂ−Ａｌの拡散速度は極めて小さく５例えば８０
０℃前後で数μｍのＮｂ３Ａｌ１層を生成するために極
めて長時間の拡散時間を要することが知られている。
一般にＮｂ−Ｔｉ合金等の合金系超電導材料に比較して
優れた超電導特性を有しており、特にＮｂ３ＡｌはＮｂ
、Ｓｎに比較して上部臨界磁界（ＨＣ２）が高い上、機
械的性質に優れる等の利点を有するが、Ｎｂ３Ａｌの生
成温度が高く、かつ長時間の熱処理を必要とする難点が
ある。Ｎｂ−Ａｌ系合金の拡散過程に関する研究によれ
ば、Ｎｂ−Ａｌの拡散速度は極めて小さく５例えば８０
０℃前後で数μｍのＮｂ３Ａｌ１層を生成するために極
めて長時間の拡散時間を要することが知られている。
しかしながら、ＮｂがＡｌ中に微細に多数存在すれば、
粒界拡散が支配的となり熱処理条件を改善することがで
きるため実用レベルの超電導部材を製造することが可能
となる。
粒界拡散が支配的となり熱処理条件を改善することがで
きるため実用レベルの超電導部材を製造することが可能
となる。
このような観点から、現在Ｎｂ３Ａｌ超電導線の製造方
法としてシェリー・ロール法（ｊｅｌｌｙ−ｒｏｌｌ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）と粉末法が知られている。
法としてシェリー・ロール法（ｊｅｌｌｙ−ｒｏｌｌ
ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）と粉末法が知られている。
シェリー・ロール法は、ＮｂシートとＡｎシートを重ね
巻きするものであり、シングル線の加工々程とこれらの
組込み工程が省略される利点を有する。
巻きするものであり、シングル線の加工々程とこれらの
組込み工程が省略される利点を有する。
このようなＮｂ５Ａｌの超電導特性（Ｈｅ２および高磁
界における臨界電流密度；Ｊｃ）はＳＬやＧｅ等の第三
元素の添加により向上することが急冷法による試料に関
する実験結果として報告されている（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙ
ｓ、Ｌｅｔｔ、 、ｖｏｌ、４７．Ｎｏ、６．１５Ｓｅ
ｐｔｅｓ＋ｂｅｒ １９８５）が、シェリー・ロール法
は伸線加工性が低く多心化や細線化が困難であり、第三
元素の添加による超電導特性の向上を実現することが難
かしいという問題を有する。
界における臨界電流密度；Ｊｃ）はＳＬやＧｅ等の第三
元素の添加により向上することが急冷法による試料に関
する実験結果として報告されている（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙ
ｓ、Ｌｅｔｔ、 、ｖｏｌ、４７．Ｎｏ、６．１５Ｓｅ
ｐｔｅｓ＋ｂｅｒ １９８５）が、シェリー・ロール法
は伸線加工性が低く多心化や細線化が困難であり、第三
元素の添加による超電導特性の向上を実現することが難
かしいという問題を有する。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は上記の難点、即ち加工性の向上と第三元素の添
加によるＨｅ、や高磁界でのＪｃ等の超電導特性の改善
に有効なＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法を提供すること
をその目的とする。
加によるＨｅ、や高磁界でのＪｃ等の超電導特性の改善
に有効なＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法を提供すること
をその目的とする。
［課題を解決するための手段］
本願発明のＮｂ３Ａｌ超電導線の製造方法は、補強部材
の外側に、ＮｂまたはＮｂ基合金シートと多数の貫通部
を有するＡｌまたはＡｎ合金シートと、Ａｆ１合金シー
トを積層しながら巻回し、この巻回層の外側に金属管を
配置した後滅面加工を施し、次いでＮｂ３Ａｌ生成の熱
処理を施すことを特徴としている。
の外側に、ＮｂまたはＮｂ基合金シートと多数の貫通部
を有するＡｌまたはＡｎ合金シートと、Ａｆ１合金シー
トを積層しながら巻回し、この巻回層の外側に金属管を
配置した後滅面加工を施し、次いでＮｂ３Ａｌ生成の熱
処理を施すことを特徴としている。
本願発明における補強部材としては、強度が大きく、か
つ構成部材として適度の加工性を有するものであれば使
用し得るが、このようなものとしてＮｂまたはＮｂ基合
金を上げることができる。
つ構成部材として適度の加工性を有するものであれば使
用し得るが、このようなものとしてＮｂまたはＮｂ基合
金を上げることができる。
また本願発明において第三元素を予めＡｌに添加し、こ
れをシート状に加工したＡｌ合金シートとして用いるこ
とができるが、同時に第三元素を添加したＮｂ基合金シ
ートを用いることもできる。
れをシート状に加工したＡｌ合金シートとして用いるこ
とができるが、同時に第三元素を添加したＮｂ基合金シ
ートを用いることもできる。
上記の第三元素としてはＧｅ、Ｓｉが適する。
これらの添加元素はそれぞれ単独に添加される場合には
、 Ｇｅ＝ （０，５〜３０）ａｔ％ Ｓｉ＝ （０，１〜１０）ａｔ％ の範囲であることが好ましく、さらに同時にＡｌ合金シ
ートあるいはＮｂ基合金シートに添加して用いることも
できる。この場合の添加量は、 （Ｇｅ＋Ｓｉ）＝ （０，１〜３０）ａｔ％の範囲が好
適する。この添加量の範囲は超電導特性と加工性の２点
から選定されるものである。
、 Ｇｅ＝ （０，５〜３０）ａｔ％ Ｓｉ＝ （０，１〜１０）ａｔ％ の範囲であることが好ましく、さらに同時にＡｌ合金シ
ートあるいはＮｂ基合金シートに添加して用いることも
できる。この場合の添加量は、 （Ｇｅ＋Ｓｉ）＝ （０，１〜３０）ａｔ％の範囲が好
適する。この添加量の範囲は超電導特性と加工性の２点
から選定されるものである。
即ち、添加量が少ないとＨｅ、およびＪｃ内向上効果が
小さく、添加量が多くなると加工性が低下する。
小さく、添加量が多くなると加工性が低下する。
Ｇｅおよび／またはＳｉの量が、上記範囲内の高濃度、
即ち共晶点近傍の場合には、例えばＡｆ１合金に対して
１０４℃／ｗｉｎ以上の冷却速度で凝固させ、共晶組織
を微細にして加工性を改善させる方法を用いる。
即ち共晶点近傍の場合には、例えばＡｆ１合金に対して
１０４℃／ｗｉｎ以上の冷却速度で凝固させ、共晶組織
を微細にして加工性を改善させる方法を用いる。
上記以外の組成の場合には、基本的には加工性を低下さ
せない程度の固溶体を主として若干の共晶組織を含む組
成が適する。
せない程度の固溶体を主として若干の共晶組織を含む組
成が適する。
この場合のＧｅ、Ｓｉの量は、それぞれ単独に添加され
る場合には。
る場合には。
Ｇｅ＝ （１〜９）ａｔ％
Ｓｉ＝ （０，１〜３）ａｔ％
の範囲であることが好ましく、さらに同時にＡρ合金シ
ートあるいはＮｂ基合金シートに添加される場合には （Ｇｅ＋ＳＬ）： （０，１〜９）ａｔ％の範囲が好ま
しい。
ートあるいはＮｂ基合金シートに添加される場合には （Ｇｅ＋ＳＬ）： （０，１〜９）ａｔ％の範囲が好ま
しい。
本願発明におけるＡｌまたはＡｌ合金シートの厚さは、
ＮｂまたはＮｂ基合金シートの厚さの０．１〜２倍の範
囲であることが好ましい。
ＮｂまたはＮｂ基合金シートの厚さの０．１〜２倍の範
囲であることが好ましい。
この理由は上記の厚さの比が２を越えると超電導性を示
さないＡｌに富むＮｂ−Ａｌ化合物、例えばＮｂＡｌ、
、ＮｂＡｌ、Ｎｂ２Ａｌ等が多く生成し、Ｎｂ、ＡＩ２
の生成量が低下するためであり、またこの比が０．１未
満であるとＡ１５型のＮｂ３Ａｌ化合物中のＡｌ量が不
足するとともにその生成量が低下して、いずれの場合に
も超電導特性の向上が認められないことによる。
さないＡｌに富むＮｂ−Ａｌ化合物、例えばＮｂＡｌ、
、ＮｂＡｌ、Ｎｂ２Ａｌ等が多く生成し、Ｎｂ、ＡＩ２
の生成量が低下するためであり、またこの比が０．１未
満であるとＡ１５型のＮｂ３Ａｌ化合物中のＡｌ量が不
足するとともにその生成量が低下して、いずれの場合に
も超電導特性の向上が認められないことによる。
上記のＡｌまたはＡｆ１合金シートには多数の貫通部が
形成されており、これによりＮｂマトリックス中に多数
の微細なＡｌフィラメントが存在し多心線と同様の効果
を得ることができる。
形成されており、これによりＮｂマトリックス中に多数
の微細なＡｌフィラメントが存在し多心線と同様の効果
を得ることができる。
このようなシートは、シートに多数の細孔を打抜加工に
より形成するか、あるいは同一直線上に位置する多数の
短いスリットをその横方向の位置を相互にずらせて平行
に多数形成したシートを横方向に伸張させることにより
得られる。
より形成するか、あるいは同一直線上に位置する多数の
短いスリットをその横方向の位置を相互にずらせて平行
に多数形成したシートを横方向に伸張させることにより
得られる。
［実施例コ
実施例１
厚さ０ 、１ ｍｍ、幅３００ＩＩＩＩ！１、長さ２０
００ｍｍの多数の孔あきＡｌレシート厚さ０ 、３ ＋
ａｍで上記と同一の幅および長さを有するＮｂシートと
を外径１０＋ｎｍφのＮｂロッドの外周に重ね巻きし、
これを内径４０ＩＩｌｌｌｌφ、外径５０ｍｍφのＮｂ
管内に収容した後、その外側に恩さ５ｍｍのＣｕ−１０
ｗｔ％Ｎｉ合金管を配置した。
００ｍｍの多数の孔あきＡｌレシート厚さ０ 、３ ＋
ａｍで上記と同一の幅および長さを有するＮｂシートと
を外径１０＋ｎｍφのＮｂロッドの外周に重ね巻きし、
これを内径４０ＩＩｌｌｌｌφ、外径５０ｍｍφのＮｂ
管内に収容した後、その外側に恩さ５ｍｍのＣｕ−１０
ｗｔ％Ｎｉ合金管を配置した。
このようにして得られた複合体の両端を密封した後、１
０，０００ｋｇ／ｃｉ＋” Ｘ １０ｍ１ｎの静水圧加
圧および静水圧押出加工を施して外径１５＋ｎ＋ｏφの
複合線を製作した。
０，０００ｋｇ／ｃｉ＋” Ｘ １０ｍ１ｎの静水圧加
圧および静水圧押出加工を施して外径１５＋ｎ＋ｏφの
複合線を製作した。
この複合線に縮径加工を施して外径１．０＋ｏ＋ｎφの
線材とした後硝酸中に浸漬して最外層のＣｕ−Ｎｉ合金
を除去し１次いで］２５０℃Ｘ１０ｍ１ｎの急速加熱お
よび急速冷却を施し、更に７５０°ＣＸ １ｏｏｈｒの
熱処理を施した。
線材とした後硝酸中に浸漬して最外層のＣｕ−Ｎｉ合金
を除去し１次いで］２５０℃Ｘ１０ｍ１ｎの急速加熱お
よび急速冷却を施し、更に７５０°ＣＸ １ｏｏｈｒの
熱処理を施した。
このようにして線材の臨界電流密度（Ｊｃ）は１３Ｔで
４００Ａ／ｍｍ２．１８Ｔで８０Ａ＃ｕｍ”であった・ 実施例２ 実施例１のＡｌレシート代りに、Ａ Ｉ２−１．１４ａ
ｔ％Ｇｅ合金シートを用いた他は同様の方法により超電
導線を製造した。このテープのＪｃは１３Ｔで４３０Ａ
／ ｍｍ２．１８Ｔで１００Ａ ／ ｍｍ２であった
。
４００Ａ／ｍｍ２．１８Ｔで８０Ａ＃ｕｍ”であった・ 実施例２ 実施例１のＡｌレシート代りに、Ａ Ｉ２−１．１４ａ
ｔ％Ｇｅ合金シートを用いた他は同様の方法により超電
導線を製造した。このテープのＪｃは１３Ｔで４３０Ａ
／ ｍｍ２．１８Ｔで１００Ａ ／ ｍｍ２であった
。
［発明の効果コ
以上述べたように本発明によれば、多数の貫通部を有す
るＡｆｌまたはＡｌ合金シートと、ＮｂまたはＮｂ基合
金シートを用いることにより。
るＡｆｌまたはＡｌ合金シートと、ＮｂまたはＮｂ基合
金シートを用いることにより。
極細多心構造を容易に達成することができ、かつＡｌ金
合金たはＮｂ基合金シートを用いることにより超電導特
性および加工性改善のための第三元素の添加されたＮｂ
３Ａｌ超電導線を容易に製造することができる。この超
電導線は上部臨界磁界（Ｈｅ、）や高磁界における臨界
電流密度（Ｊｃ）等の超電導特性に優れ、超電導マグネ
ット形成用の実用線材として好適する。
合金たはＮｂ基合金シートを用いることにより超電導特
性および加工性改善のための第三元素の添加されたＮｂ
３Ａｌ超電導線を容易に製造することができる。この超
電導線は上部臨界磁界（Ｈｅ、）や高磁界における臨界
電流密度（Ｊｃ）等の超電導特性に優れ、超電導マグネ
ット形成用の実用線材として好適する。
代理人 弁理士 守 谷 −雄
Claims (4)
- （１）補強部材の外側に、ＮｂまたはＮｂ基合金シート
と、多数の貫通部を有するＡｌまたはＡｌ合金シートを
積層しながら巻回し、この巻回層の外側に金属管を配置
した後減面加工を施し、次いで、Ｎｂ＿３Ａｌ生成の熱
処理を施すことを特徴とするＮｂ＿３Ａｌ超電導線の製
造方法。 - （２）Ｎｂ基合金シートおよび／またはＡｌ合金シート
はＧｅおよび／またはＳｉが添加されてなる請求項１記
載のＮｂ＿３Ａｌ超電導線の製造方法。 - （３）Ｇｅおよび／またはＳｉの添加量は Ｇｅ＝０．５〜３０ａｔ％ Ｓｉ＝０．１〜１０ａｔ％ （Ｇｅ＋Ｓｉ）＝０．１〜３０ａｔ％ の範囲である請求項２記載のＮｂ＿３Ａｌ超電導線の製
造方法。 - （４）ＡｌまたはＡｌ合金シートの厚さは、Ｎｂまたは
Ｎｂ基合金シートの０．１〜２倍である請求項１乃至３
いずれか１項記載のＮｂ＿３Ａｌ超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302610A JPH02148620A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302610A JPH02148620A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02148620A true JPH02148620A (ja) | 1990-06-07 |
Family
ID=17911055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302610A Pending JPH02148620A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02148620A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132118A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｎｂ↓３Ａｌ多芯超電導線の製造方法 |
| JPH04132109A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物系超電導線 |
| JPH0554739A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-05 | Tokai Univ | Ｎｂ ３ Ａｌ基超電導体の製造方法 |
| JP2003007149A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-10 | Hitachi Cable Ltd | 超電導線材の製造方法、および超電導線材 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63302610A patent/JPH02148620A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04132118A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｎｂ↓３Ａｌ多芯超電導線の製造方法 |
| JPH04132109A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物系超電導線 |
| JPH0554739A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-05 | Tokai Univ | Ｎｂ ３ Ａｌ基超電導体の製造方法 |
| JP2003007149A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-10 | Hitachi Cable Ltd | 超電導線材の製造方法、および超電導線材 |
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