JPH0311488B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0311488B2 JPH0311488B2 JP57109133A JP10913382A JPH0311488B2 JP H0311488 B2 JPH0311488 B2 JP H0311488B2 JP 57109133 A JP57109133 A JP 57109133A JP 10913382 A JP10913382 A JP 10913382A JP H0311488 B2 JPH0311488 B2 JP H0311488B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superconducting
- compound
- layer
- wire
- mmφ
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- Expired - Lifetime
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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
Landscapes
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は安定化In−Situ型（インサイチユ型）
化合物超電導線の改良に関するものである。 ［従来の技術及び課題］ 従来、In−Situ型化合物超電導線は第１図ａ，
ｂに示す如く例えばNb3Snの化合物１を内蔵する
例えばCuSnのマトリツクス２の外周にハンダ層
３を設け、更にその外側に安定化銅４を設けた構
造のものが知られている。なお、第１図ａは丸
線、同図ｂは平角線を示すものである。 しかしながら、前記In−Situ型化合物超電導線
では、例えばNb3Sn線の場合、CuとNbの複合イ
ンゴツトを減面加工後、外部からSnを拡散せし
めるものであるため、その深さが最大0.15mmが限
度である。その結果、複合インゴツトの寸法を第
１図ａに示す丸線では0.3mmφ、同図ｂに示す平
角線では0.3mmｔ以上にすることができないもの
であつた。 またNb3Sn、CuSnの導体を安定化せしめるた
めにハンダや電着不良の境界面を介して安定化銅
を設けているため、導体と冷媒との熱抵抗が大き
くなり十分な冷却効果を向上せしめることができ
ないという問題があつた。更に、超電導マグネツ
トの製造設計において化合物を形成後、安定化銅
を設けコイリングするに際しては、React＆
Windに限定されるためダイポールマグネツトな
どの特殊な形状のマグネツトに適用することがで
きないという問題があつた。 本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、全体の径又は厚さが制約され
ず、かつ安定化金属からなるコア部が環状の超電
導層に金属結合によつて内蔵され、それらの境界
面での熱抵抗を生成せしめることのない安定化イ
ンサイチユ型の化合物超電導線を提供しようとす
るものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明に係わる化合物超電導線は、少なくとも
外周層にニオブ又はバナジウムとガリウム又はス
ズとの化合物が分散された安定化金属を含有する
超電導層を備えた安定化インサイチユの化合物超
電導線において、前記超電導層を環状とし、該超
電導層の中心部に安定化金属からなるコア部を占
積率が10％以上となるように設け、かつ全体の径
又は厚さを0.15mm以上としたことを特徴とするも
のである。 上記安定化金属かなるコア部の占積率を限定し
た理由は、その占積率を10％未満にすると安定化
金属によるその外側の超電導層の冷却効果が不十
分となり、臨界電流等の超電導特性が損なわれる
からである。 上記全体のサイズを0.15mm以上に限定した理由
は、In−Situ型複合線の外部からSnなどを拡散す
ると、その深度は前記の如く50μｍ〜150μｍであ
るため、それ以上のサイズのものには拡散するこ
とができず、特にその深さ（距離）が上記の約２
倍以上の導体は実質的に電流密度が小さい実用性
のないものである。また、これに安定化金属を付
加することにより一層電流密度を低下せしめるも
のであつた。従つて本発明はこれと全く逆の考想
からなるものであり、導体内部の拡散深度以上の
位置に安定化金属（高導電物質）を配置したもの
である。これによつて安定化金属が拡散によつて
汚染されることがないため大きな残留抵抗比のも
のをうることができる。 なお、安定化金属としてはマトリツクス金属と
金属結合し、かつ高導電性のものであればよく、
例えばCu、Ag、Al等を使用することができる。 ［作用］ 安定化インサイチユ型の化合物超電導線におい
て、超電導状態から常電導状態に転移すると、こ
れまで超電導体として抵抗が０であつた物質が直
ちに高抵抗物質に移り、その抵抗により発熱が生
じる。これを防ぐために従来では、超電導状態で
の電流を超電導総の外側に配置した高導電物質で
ある安定化金属に分流せしめることにより発熱を
最少に留めていた。しかしながら、かかる構造で
は超電導層の外側にメツキ層、ハンダ層、拡散バ
イヤー層等を介して安定化金属を設けているため
に、この境界層における熱抵抗が大きくなり、熱
伝達効率が低下する。従つて、多量の安定化金属
を付加せざるをえず最低20％を必要とする。 本発明では、少なくとも外周層にニオブ又はバ
ナジウムとガリウム又はスズとの化合物が分散さ
れた安定化金属を含有する超電導層を環状とし、
該超電導層の中心部に安定化金属からなるコア部
を占積率が10％以上となるように設け、かつ全体
の径又は厚さを0.15mm以上とすることによつて、
超電導層を外周の冷媒及び内部のコア部により良
好に冷却できる。しかも、環状の超伝導層とコア
部の間に熱抵抗となるハンダ等、メツキ層等が介
在されていないため、前記コア部により前記超電
導層を良好に冷却できる。従つて、臨界電流、臨
界電流密度等の超電導特性に優れた安定化インサ
イチユ型化合物超電導線を得ることができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 １、２ 60wt％の銅粉と35wt％のバナジウムとの混合
粉を圧縮体としてアーク炉にて溶解し、30mmφの
複合インゴツトを作製した。これらのインゴツト
の中央に21.1mmφ、10.1mmφの穴をそれぞれあ
け、21.1mmφ、10.1mmφのOFHC銅棒をそれぞれ
挿入した後、冷間加工によつて外径1.34mmφまで
加工し、更にGaをホツトデツプ法によつて厚さ
10μｍのメツキを行つて外径1.36mmφの２種の複
合線材を作製した。つづいて、これら線材を350
℃にて25時間加熱し、更に600℃にて50時間加熱
することにより、第２図に示す如く中心部に銅
（安定化金属）からなるコア部５と外側部にV3Ca
層６とブロンズ７からなる２種の化合物超電導線
を製造した。 参照例 実施例１と同組成の30mmφの複合インゴツトの
中央に9.1mmφの穴をあけ、9.0mmφのOFHC銅棒
を挿入した以外、実施１と同様な方法により化合
物超電導線を製造した。 比較例 １、２ 実施例１と同組成の30mmφの複合インゴツトを
冷間加工により1.34mmφ又は0.38mmφとした後、
Gaをホツトデツプ法により厚さ10μｍのメツキを
行つて外径を夫々1.36mmφ又は0.4mmφとし、し
かる後に実施例１と同様の熱処理を行つて２種の
化合物超電導線を製造した。 本実施例１、２、参照例及び比較例１、２の化
合物超電導線について超電導特性を測定した。そ
の結果は下記第１表に示す通りである。
化合物超電導線の改良に関するものである。 ［従来の技術及び課題］ 従来、In−Situ型化合物超電導線は第１図ａ，
ｂに示す如く例えばNb3Snの化合物１を内蔵する
例えばCuSnのマトリツクス２の外周にハンダ層
３を設け、更にその外側に安定化銅４を設けた構
造のものが知られている。なお、第１図ａは丸
線、同図ｂは平角線を示すものである。 しかしながら、前記In−Situ型化合物超電導線
では、例えばNb3Sn線の場合、CuとNbの複合イ
ンゴツトを減面加工後、外部からSnを拡散せし
めるものであるため、その深さが最大0.15mmが限
度である。その結果、複合インゴツトの寸法を第
１図ａに示す丸線では0.3mmφ、同図ｂに示す平
角線では0.3mmｔ以上にすることができないもの
であつた。 またNb3Sn、CuSnの導体を安定化せしめるた
めにハンダや電着不良の境界面を介して安定化銅
を設けているため、導体と冷媒との熱抵抗が大き
くなり十分な冷却効果を向上せしめることができ
ないという問題があつた。更に、超電導マグネツ
トの製造設計において化合物を形成後、安定化銅
を設けコイリングするに際しては、React＆
Windに限定されるためダイポールマグネツトな
どの特殊な形状のマグネツトに適用することがで
きないという問題があつた。 本発明は、上記従来の問題点を解決するために
なされたもので、全体の径又は厚さが制約され
ず、かつ安定化金属からなるコア部が環状の超電
導層に金属結合によつて内蔵され、それらの境界
面での熱抵抗を生成せしめることのない安定化イ
ンサイチユ型の化合物超電導線を提供しようとす
るものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明に係わる化合物超電導線は、少なくとも
外周層にニオブ又はバナジウムとガリウム又はス
ズとの化合物が分散された安定化金属を含有する
超電導層を備えた安定化インサイチユの化合物超
電導線において、前記超電導層を環状とし、該超
電導層の中心部に安定化金属からなるコア部を占
積率が10％以上となるように設け、かつ全体の径
又は厚さを0.15mm以上としたことを特徴とするも
のである。 上記安定化金属かなるコア部の占積率を限定し
た理由は、その占積率を10％未満にすると安定化
金属によるその外側の超電導層の冷却効果が不十
分となり、臨界電流等の超電導特性が損なわれる
からである。 上記全体のサイズを0.15mm以上に限定した理由
は、In−Situ型複合線の外部からSnなどを拡散す
ると、その深度は前記の如く50μｍ〜150μｍであ
るため、それ以上のサイズのものには拡散するこ
とができず、特にその深さ（距離）が上記の約２
倍以上の導体は実質的に電流密度が小さい実用性
のないものである。また、これに安定化金属を付
加することにより一層電流密度を低下せしめるも
のであつた。従つて本発明はこれと全く逆の考想
からなるものであり、導体内部の拡散深度以上の
位置に安定化金属（高導電物質）を配置したもの
である。これによつて安定化金属が拡散によつて
汚染されることがないため大きな残留抵抗比のも
のをうることができる。 なお、安定化金属としてはマトリツクス金属と
金属結合し、かつ高導電性のものであればよく、
例えばCu、Ag、Al等を使用することができる。 ［作用］ 安定化インサイチユ型の化合物超電導線におい
て、超電導状態から常電導状態に転移すると、こ
れまで超電導体として抵抗が０であつた物質が直
ちに高抵抗物質に移り、その抵抗により発熱が生
じる。これを防ぐために従来では、超電導状態で
の電流を超電導総の外側に配置した高導電物質で
ある安定化金属に分流せしめることにより発熱を
最少に留めていた。しかしながら、かかる構造で
は超電導層の外側にメツキ層、ハンダ層、拡散バ
イヤー層等を介して安定化金属を設けているため
に、この境界層における熱抵抗が大きくなり、熱
伝達効率が低下する。従つて、多量の安定化金属
を付加せざるをえず最低20％を必要とする。 本発明では、少なくとも外周層にニオブ又はバ
ナジウムとガリウム又はスズとの化合物が分散さ
れた安定化金属を含有する超電導層を環状とし、
該超電導層の中心部に安定化金属からなるコア部
を占積率が10％以上となるように設け、かつ全体
の径又は厚さを0.15mm以上とすることによつて、
超電導層を外周の冷媒及び内部のコア部により良
好に冷却できる。しかも、環状の超伝導層とコア
部の間に熱抵抗となるハンダ等、メツキ層等が介
在されていないため、前記コア部により前記超電
導層を良好に冷却できる。従つて、臨界電流、臨
界電流密度等の超電導特性に優れた安定化インサ
イチユ型化合物超電導線を得ることができる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例 １、２ 60wt％の銅粉と35wt％のバナジウムとの混合
粉を圧縮体としてアーク炉にて溶解し、30mmφの
複合インゴツトを作製した。これらのインゴツト
の中央に21.1mmφ、10.1mmφの穴をそれぞれあ
け、21.1mmφ、10.1mmφのOFHC銅棒をそれぞれ
挿入した後、冷間加工によつて外径1.34mmφまで
加工し、更にGaをホツトデツプ法によつて厚さ
10μｍのメツキを行つて外径1.36mmφの２種の複
合線材を作製した。つづいて、これら線材を350
℃にて25時間加熱し、更に600℃にて50時間加熱
することにより、第２図に示す如く中心部に銅
（安定化金属）からなるコア部５と外側部にV3Ca
層６とブロンズ７からなる２種の化合物超電導線
を製造した。 参照例 実施例１と同組成の30mmφの複合インゴツトの
中央に9.1mmφの穴をあけ、9.0mmφのOFHC銅棒
を挿入した以外、実施１と同様な方法により化合
物超電導線を製造した。 比較例 １、２ 実施例１と同組成の30mmφの複合インゴツトを
冷間加工により1.34mmφ又は0.38mmφとした後、
Gaをホツトデツプ法により厚さ10μｍのメツキを
行つて外径を夫々1.36mmφ又は0.4mmφとし、し
かる後に実施例１と同様の熱処理を行つて２種の
化合物超電導線を製造した。 本実施例１、２、参照例及び比較例１、２の化
合物超電導線について超電導特性を測定した。そ
の結果は下記第１表に示す通りである。
【表】
上記第１表から明らかの如くGaの拡散反応面
積はすべて同じ値を示すが、比較例１、２の化合
物超電導線は抵抗比が小さく実質的に安定化金属
が不足して臨界電流も低い値を示した。また、比
較例１の化合物超電導線においては中心部のCu
とＶが未反応のままであるため臨界電流密度が小
さいものであつた。これに対し、本実施例１、２
の化合物超電導線は比較例１、２に比べて臨界電
流、臨界電流密度が高く、優れた超電導特性を有
することがわかる。なお、コア部の占積率が本発
明の範囲（10％以上）の外れる参照例の化合物超
電導線は比較例１、２に比べて臨界電流が改善さ
れるものの、本実施例１、２に比べると劣ること
がわかる。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明に係わる化合物超電
導線よれば安定化金属からなるコア部を内蔵し、
優れた超電導特性を有しかつ容易に曲げ、巻線等
を行いうる等顕著な効果を有する。また、従来の
ブロンズ法における如く拡散バリヤーを必要とし
ないため、導体電流密度が約10％増大化する効果
も有する。
積はすべて同じ値を示すが、比較例１、２の化合
物超電導線は抵抗比が小さく実質的に安定化金属
が不足して臨界電流も低い値を示した。また、比
較例１の化合物超電導線においては中心部のCu
とＶが未反応のままであるため臨界電流密度が小
さいものであつた。これに対し、本実施例１、２
の化合物超電導線は比較例１、２に比べて臨界電
流、臨界電流密度が高く、優れた超電導特性を有
することがわかる。なお、コア部の占積率が本発
明の範囲（10％以上）の外れる参照例の化合物超
電導線は比較例１、２に比べて臨界電流が改善さ
れるものの、本実施例１、２に比べると劣ること
がわかる。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明に係わる化合物超電
導線よれば安定化金属からなるコア部を内蔵し、
優れた超電導特性を有しかつ容易に曲げ、巻線等
を行いうる等顕著な効果を有する。また、従来の
ブロンズ法における如く拡散バリヤーを必要とし
ないため、導体電流密度が約10％増大化する効果
も有する。
第１図ａは従来の化合物超電導線（丸線）の断
面図、同図ｂは従来の化合物超電導線（平角線）
の断面図、第２図は本発明に係わる化合物超電導
線の一例を示す断面図である。 １……化合物、２……マトリクス、３……ハン
ダ層、４……安定化銅、５……コア部、６……超
電導層、７……ブロンズ層。
面図、同図ｂは従来の化合物超電導線（平角線）
の断面図、第２図は本発明に係わる化合物超電導
線の一例を示す断面図である。 １……化合物、２……マトリクス、３……ハン
ダ層、４……安定化銅、５……コア部、６……超
電導層、７……ブロンズ層。
Claims (1)
- １ 少なくとも外周層にニオブ又はバナジウムと
ガリウム又はスズとの化合物が分散された安定化
金属を含有する超電導層を備えた安定化インサイ
チユ型の化合物超電導線において、前記超電導層
を環状とし、該超電導層の中心部に安定化金属か
らなるコア部を占積率が10％以上となるように設
け、かつ全体の径又は厚さを0.15mm以上としたこ
とを特徴とする化合物超電導線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109133A JPS59805A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | 化合物超電導線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57109133A JPS59805A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | 化合物超電導線 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59805A JPS59805A (ja) | 1984-01-06 |
| JPH0311488B2 true JPH0311488B2 (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=14502410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57109133A Granted JPS59805A (ja) | 1982-06-26 | 1982-06-26 | 化合物超電導線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59805A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62172309A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光コネクタフエル−ル及びその製造方法 |
| JPS62222210A (ja) * | 1986-03-24 | 1987-09-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多心光コネクタ |
| JPH0329215A (ja) * | 1989-06-26 | 1991-02-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｎｂ↓３Ａ１多芯超電導線 |
| JP4825312B1 (ja) * | 2010-12-24 | 2011-11-30 | 株式会社アドヴァンス | コンクリート構造物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5427946B2 (ja) * | 1973-03-13 | 1979-09-13 | ||
| JPS503293A (ja) * | 1973-05-11 | 1975-01-14 |
-
1982
- 1982-06-26 JP JP57109133A patent/JPS59805A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59805A (ja) | 1984-01-06 |
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