JPH02250904A - 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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- JPH02250904A JPH02250904A JP1073359A JP7335989A JPH02250904A JP H02250904 A JPH02250904 A JP H02250904A JP 1073359 A JP1073359 A JP 1073359A JP 7335989 A JP7335989 A JP 7335989A JP H02250904 A JPH02250904 A JP H02250904A
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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
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Powder Metallurgy (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］
本発明は超電導線の製造方法に係り、特に粉末法による
第三元素の添加されたＮｂｚＡＩ超電導線の製造方法の
改良に関する。
第三元素の添加されたＮｂｚＡＩ超電導線の製造方法の
改良に関する。
［従来の技術］
Ｎｂ３ ＳｎやＮｂ３ Ａ１等の化合物系の超電導材料
は、一般にＮｂ−Ｔｌ合金等の合金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Ｎｂ３ Ａｔは
Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ１Ａｌ
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、たとえ
ば８００℃前後で数μ厘のＮｂ、 Ａ１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。
は、一般にＮｂ−Ｔｌ合金等の合金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Ｎｂ３ Ａｔは
Ｎｂ３Ｓｎ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、Ｎｂ１Ａｌ
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、たとえ
ば８００℃前後で数μ厘のＮｂ、 Ａ１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線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線を製造することが可能と
なる。
このような観点から、現在Ｎｂ３ Ａｌ超電導線の製造
方法の一つとして粉末法が知られている。
方法の一つとして粉末法が知られている。
粉末法は、Ｎｂ粉末とＡＩ粉末とを所要量混合し、これ
を金属管中に充填した後、縮径加工を施して各粉末を微
細なファイバー状に変形せしめ、次いで熱処理を施して
Ｎｂ３ ＡＩ相を生成させるものである。
を金属管中に充填した後、縮径加工を施して各粉末を微
細なファイバー状に変形せしめ、次いで熱処理を施して
Ｎｂ３ ＡＩ相を生成させるものである。
上記のＮｂ３ Ａｌ生成時に、ＧｅやＳｌ等の第三元素
を添加することにより、その超電導特性が改善されるこ
とが知られている。
を添加することにより、その超電導特性が改善されるこ
とが知られている。
［発明が解決しようとする課題］
従来、第三元素添加の線材を粉末法で製造する場合、た
とえばＮｂ５（ＡＩＧｅ）線材に対しては、Ｎｂ。
とえばＮｂ５（ＡＩＧｅ）線材に対しては、Ｎｂ。
Ａ１およびＧｅの各金属粉末を混合して、金属管中に充
填することが行われているが、Ｇｅ粉末は非常に硬く脆
いため、Ｇｅの粉末の粒径によって線材の加工性が著し
く影響され、その結果、臨界電流密度（以下Ｊｃと称す
る。）の向上にも限界を生ずるという問題がある。また
、添加元素であるＧｅｓ Ｓｉ等が均一に分散せず、偏
析を生じ易いため効果を発揮し難いという問題もある。
填することが行われているが、Ｇｅ粉末は非常に硬く脆
いため、Ｇｅの粉末の粒径によって線材の加工性が著し
く影響され、その結果、臨界電流密度（以下Ｊｃと称す
る。）の向上にも限界を生ずるという問題がある。また
、添加元素であるＧｅｓ Ｓｉ等が均一に分散せず、偏
析を生じ易いため効果を発揮し難いという問題もある。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、粉末法によるＮｂ３ Ａｌ超電導線に第三元素を均一
に添加し、その加工性およびＪｃを向上させることので
きる製造方法を提供することをその目的とする。
、粉末法によるＮｂ３ Ａｌ超電導線に第三元素を均一
に添加し、その加工性およびＪｃを向上させることので
きる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］
上記目的を達成するために、本発明のＮｂ３Ａｌ超電導
線の製造方法は、Ａｌ−Ｇｅ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金
およびＡｌ−Ｇｅ−８１系合金よりなる粉末のいずれか
１８以上とＮｂ粉末との所要量を金属管中に充填した後
、縮径加工を施し、次いでＮｂ３ Ａｌ生成の熱処理を
施すものである。
線の製造方法は、Ａｌ−Ｇｅ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金
およびＡｌ−Ｇｅ−８１系合金よりなる粉末のいずれか
１８以上とＮｂ粉末との所要量を金属管中に充填した後
、縮径加工を施し、次いでＮｂ３ Ａｌ生成の熱処理を
施すものである。
上記の合金粉末の組成は３Ａｌ−（０，５〜３０）ａｔ
％Ｇｅ、ＡＩ−（０，１〜１０）ａｔ％ＳｌおよびＡｌ
−Ｇｅ−Ｓｉ合金に対しては（Ｃｅ＋Ｓｉ） ＝０．１
〜３０ ａｔ％の範囲であることが好ましい。その理由
は添加量が、この範囲未満では上部臨界磁界（Ｈｅ ２
）および臨界電流密度（Ｊｃ）向上の効果が小さく、
この範囲を越えると加工性が低下するためである。
％Ｇｅ、ＡＩ−（０，１〜１０）ａｔ％ＳｌおよびＡｌ
−Ｇｅ−Ｓｉ合金に対しては（Ｃｅ＋Ｓｉ） ＝０．１
〜３０ ａｔ％の範囲であることが好ましい。その理由
は添加量が、この範囲未満では上部臨界磁界（Ｈｅ ２
）および臨界電流密度（Ｊｃ）向上の効果が小さく、
この範囲を越えると加工性が低下するためである。
Ｇｅおよび／または８１の添加量として上記範囲の高濃
度側を選択する場合には、急冷処理により共晶組織を微
細化することが望ましい。
度側を選択する場合には、急冷処理により共晶組織を微
細化することが望ましい。
Ｇｅｓ ８１の添加量としては、特に
ｌ ≦Ｇｅ≦９（ａｔ％ ）
０．１ ≦Ｓｔ≦３ （ａｔ％ ）０．１ ≦
（Ｇｅ＋８１） ≦９ （ａｔ％ ）が好適する。
（Ｇｅ＋８１） ≦９ （ａｔ％ ）が好適する。
［作用］
本発明においては、第三元素の添加をＡ１合金粉末を用
いることによって容易にし、これにより添加元素の偏析
を防ぎ超電導特性が向上するとともに、加工性が改善さ
れる。さらにＡ１合金粉末の作成時に通常急冷されるた
め、共晶組織が微細化して、これによる加工性の向上も
期待できる。
いることによって容易にし、これにより添加元素の偏析
を防ぎ超電導特性が向上するとともに、加工性が改善さ
れる。さらにＡ１合金粉末の作成時に通常急冷されるた
め、共晶組織が微細化して、これによる加工性の向上も
期待できる。
［実施例］
粒径７５μ鵡のＮｂ粉末と粒径４０μｓのＡｌ−８，１
８ａｔ％Ｇｅ合金粉末との３ｋｇをボールｌしで混合し
、この混合粉末を内径４（１＋ｕｅφ、外径５０＋ｉ■
φのＣｕ−Ｎ１合金管内に充填した後、その両端を密封
した。上記の混合粉末中のＮｂとＡＩの量はＮｂ−２３
，０４ａｔ％ＡＩ組成となるように各粉末量を配量した
。
８ａｔ％Ｇｅ合金粉末との３ｋｇをボールｌしで混合し
、この混合粉末を内径４（１＋ｕｅφ、外径５０＋ｉ■
φのＣｕ−Ｎ１合金管内に充填した後、その両端を密封
した。上記の混合粉末中のＮｂとＡＩの量はＮｂ−２３
，０４ａｔ％ＡＩ組成となるように各粉末量を配量した
。
次いで１０．０００ｋｇ／ ａｄ Ｘ ５ｍ１ｎの静水
圧加圧処理を施した後、２段階の静水圧押出加工を施し
て外径１８ｍｍφの複合体を製造した。
圧加圧処理を施した後、２段階の静水圧押出加工を施し
て外径１８ｍｍφの複合体を製造した。
この複合体にスウエージング加工および伸線加工を施し
て外径０．２ｍ＋ｓφの線材とし、次いで８７０℃で２
４時間の熱処理を施して超電導線を製造した。
て外径０．２ｍ＋ｓφの線材とし、次いで８７０℃で２
４時間の熱処理を施して超電導線を製造した。
このようにして製造された超電導線の臨界電流密度は１
３ Ｔで３５ＯＡ／關２であった。
３ Ｔで３５ＯＡ／關２であった。
一方、実施例におけるＡｌ−Ｇｅ合金粉末の代りに同粒
径のＡＩ粉末およびＧｅ粉末を用いて他は実施例と同様
の方法で製造した超電導線の臨界電流密度は１３ Ｔで
３０ＯＡ／ ｍ＋ｓ ２であった。
径のＡＩ粉末およびＧｅ粉末を用いて他は実施例と同様
の方法で製造した超電導線の臨界電流密度は１３ Ｔで
３０ＯＡ／ ｍ＋ｓ ２であった。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、加工性および超電導
特性に優れたＮｂ３Ａｌ超電導線を粉末法により容易に
製造することができる。
特性に優れたＮｂ３Ａｌ超電導線を粉末法により容易に
製造することができる。
Claims (2)
- （１）Ａｌ−Ｇｅ系合金、Ａｌ−Ｓｉ系合金およびＡｌ
−Ｇｅ−Ｓｉ系合金よりなる粉末のいずれか１種以上と
Ｎｂ粉末との所要量を金属管中に充填した後、縮径加工
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）合金粉末のＧｅ、Ｓｉ量は、 Ｇｅ＝０．５〜３０ａｔ％ Ｓｉ＝０．１〜３０ａｔ％ Ｇｅ＋Ｓｉ＝０．１〜３０ａｔ％ の範囲である特許請求の範囲第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 |
|---|---|---|---|
| JP1073359A JPH02250904A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073359A JPH02250904A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250904A true JPH02250904A (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=13515898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1073359A Pending JPH02250904A (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Ｎｂ↓３Ａｌ超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02250904A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0554739A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-05 | Tokai Univ | Ｎｂ ３ Ａｌ基超電導体の製造方法 |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1073359A patent/JPH02250904A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0554739A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-03-05 | Tokai Univ | Ｎｂ ３ Ａｌ基超電導体の製造方法 |
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