JPH03171514A - 超電導線材 - Google Patents
超電導線材Info
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- JPH03171514A JPH03171514A JP1309953A JP30995389A JPH03171514A JP H03171514 A JPH03171514 A JP H03171514A JP 1309953 A JP1309953 A JP 1309953A JP 30995389 A JP30995389 A JP 30995389A JP H03171514 A JPH03171514 A JP H03171514A
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- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 12
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- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
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Classifications
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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)
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】
ｆ産業上の利用分野〕
本発明は、超電導線材、特にＮｂｉＳｎ超電導線材に関
する。
する。
［従来の技術及びその問題点］
従来より、Ｎｂ，Ｓｎ超電導線材は８Ｔ以上の高磁界を
発生する超電導マグネットに使用される線材として実用
化されている。第５図はこのような線材の一例を示す拡
大断面図であるが、線材は全体として（１）で示され、
同心的構造で、中心部（２）はブロンズとＮｂとから成
り、この外周縁に沿ってＴａ又はＮｂから成る環状のバ
リャ領域（３）が形成されでＬｈる。そして最外周縁部
は純Ｃｕで成り、何らかの原因でＮｂの超電導特性が失
われた場合に、電流を優先的に流すための安定化領域（
４）として形成されている。ブロンズは公知のように主
成分はＣｕでなりＳｎを例えば１３ｗｔ％含むが、この
Ｓｎが不純物として純Ｃｕ内に拡散するのを防止するた
めにＮｂ−ブロンズの外周縁部にバリャ領域（３）が形
成されている。以上のような構成のＮｂｉＳｎ超電導線
材は外部安定化超電導線材と呼ばれ、この種の超電導線
材では広く利用されているものである。
発生する超電導マグネットに使用される線材として実用
化されている。第５図はこのような線材の一例を示す拡
大断面図であるが、線材は全体として（１）で示され、
同心的構造で、中心部（２）はブロンズとＮｂとから成
り、この外周縁に沿ってＴａ又はＮｂから成る環状のバ
リャ領域（３）が形成されでＬｈる。そして最外周縁部
は純Ｃｕで成り、何らかの原因でＮｂの超電導特性が失
われた場合に、電流を優先的に流すための安定化領域（
４）として形成されている。ブロンズは公知のように主
成分はＣｕでなりＳｎを例えば１３ｗｔ％含むが、この
Ｓｎが不純物として純Ｃｕ内に拡散するのを防止するた
めにＮｂ−ブロンズの外周縁部にバリャ領域（３）が形
成されている。以上のような構成のＮｂｉＳｎ超電導線
材は外部安定化超電導線材と呼ばれ、この種の超電導線
材では広く利用されているものである。
第６図は内部安定化超電導線材と呼ばれる構成を示し、
線材全体は（１１１で示され、やはり同心的構成を有す
るが、最内層が純Ｃｕから成る安定化領域（ｌ２）であ
り、この外周縁部にＴａ又はＮｂから成るバリャ領域（
ｌ３）が形成され、そして最外領域がブロンズとＮｂと
から成る超電導領域（ｌ４）とされている。
線材全体は（１１１で示され、やはり同心的構成を有す
るが、最内層が純Ｃｕから成る安定化領域（ｌ２）であ
り、この外周縁部にＴａ又はＮｂから成るバリャ領域（
ｌ３）が形成され、そして最外領域がブロンズとＮｂと
から成る超電導領域（ｌ４）とされている。
以上のような線材ｍ ｆｉｌｌは例えばブロンズ法と呼
ばれる製法で工業的に生産されているが、機械的性質が
良くなく、バリャ材が入っているので、電流が流れる有
効面積を小さくしている、構造が複雑などの欠点を有す
るものである。
ばれる製法で工業的に生産されているが、機械的性質が
良くなく、バリャ材が入っているので、電流が流れる有
効面積を小さくしている、構造が複雑などの欠点を有す
るものである。
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、構造が簡単で、電
流が流れる有効面積を増大させ、機械的性質も向上させ
ることができる超電導線材を提供することを目的とする
。
流が流れる有効面積を増大させ、機械的性質も向上させ
ることができる超電導線材を提供することを目的とする
。
〔問題点を解決するための手段１
以上の目的は、少なくともＳｎを含有する銅基合金材と
、Ｎｂまたは〜ｂ合金材と、Ｔａ． Ｔａ合金材、Ｔａ
と類似の元素又はその合金材とから成る超電導線材によ
って達成される。
、Ｎｂまたは〜ｂ合金材と、Ｔａ． Ｔａ合金材、Ｔａ
と類似の元素又はその合金材とから成る超電導線材によ
って達成される。
超電導時には、Ｎｂ又はＮｂ合金材を電流が流れる。何
らかの原因で超電導条件が失われた場合にはＴａ又はＴ
ａ合金材を電流が流れる。この領域の比抵抗は例えば４
．２Ｋの低温度でも純Ｃｕと同程度であり，問題なく従
来と同様な安定化作用を行う。また、Ｔａ又は丁ａ合金
は機械的強度が大きいので、従来の超電導線材に比べ機
械的性質を向上させることができる。
らかの原因で超電導条件が失われた場合にはＴａ又はＴ
ａ合金材を電流が流れる。この領域の比抵抗は例えば４
．２Ｋの低温度でも純Ｃｕと同程度であり，問題なく従
来と同様な安定化作用を行う。また、Ｔａ又は丁ａ合金
は機械的強度が大きいので、従来の超電導線材に比べ機
械的性質を向上させることができる。
更に、Ｔａ又はＴａ合金材中にＳｎが拡散することがな
いのでバリャ材が不要であり、断面積が同一であれば、
電流が流れる面積、すなわち実効電流密度を上げること
ができる。バリャ領域がないので全体の構造も簡単であ
る。
いのでバリャ材が不要であり、断面積が同一であれば、
電流が流れる面積、すなわち実効電流密度を上げること
ができる。バリャ領域がないので全体の構造も簡単であ
る。
【実 施 例１
以下、本発明の実施例による超電導線材について第１図
及び第２図を参照して説明する。
及び第２図を参照して説明する。
第１図において，本実施例の超電導線材は全体として（
２１）で示され、従来と同様に同心構造であるが、中心
部に純Ｔａ （タンタル）から成る安定化領域（２２）
が形成されており、この外周にブロンズとＮｂとから成
る超電導領域（２３）が形成されている。さらにこのＡ
部分の拡大断面図が第２図で示されるが、超電導領域（
２３）は７本で一群となるＮｂ（２４）とこれを介在さ
せているブロンズ（２５）とから成っている。丁ａを
７００”Ｃで２００時間加熱処理し、最終冷間線引によ
って断面が０．６０．，．径の円形のワイヤに形成した
ものについて、４．５Ｋにおける比抵抗を測定した結果
，ρ＝ ６．２２Ｘ １０−”μΩ・ｃＩ！Ｉが得られ
た。なお、常温における比抵抗ρは１２．８μＱ ｃｍ
である。
２１）で示され、従来と同様に同心構造であるが、中心
部に純Ｔａ （タンタル）から成る安定化領域（２２）
が形成されており、この外周にブロンズとＮｂとから成
る超電導領域（２３）が形成されている。さらにこのＡ
部分の拡大断面図が第２図で示されるが、超電導領域（
２３）は７本で一群となるＮｂ（２４）とこれを介在さ
せているブロンズ（２５）とから成っている。丁ａを
７００”Ｃで２００時間加熱処理し、最終冷間線引によ
って断面が０．６０．，．径の円形のワイヤに形成した
ものについて、４．５Ｋにおける比抵抗を測定した結果
，ρ＝ ６．２２Ｘ １０−”μΩ・ｃＩ！Ｉが得られ
た。なお、常温における比抵抗ρは１２．８μＱ ｃｍ
である。
また、比較のために従来の安定化材として用いられる純
Ｃｕ（銅）について室温と４．２Ｋとにおける比抵抗を
測定した結果，線引ｌＯ％まで加工して０．４６１ｍｍ
径とした線材について室温での比抵抗ρが１．３９μΩ
’ｃｍ、４．２Ｋにおいて、ｐ ： ３．８３Ｘ ｔｏ
−”μＱ゜Ｃｍである。
Ｃｕ（銅）について室温と４．２Ｋとにおける比抵抗を
測定した結果，線引ｌＯ％まで加工して０．４６１ｍｍ
径とした線材について室温での比抵抗ρが１．３９μΩ
’ｃｍ、４．２Ｋにおいて、ｐ ： ３．８３Ｘ ｔｏ
−”μＱ゜Ｃｍである。
以上から明らかなように、室温においては１．３９μΩ
・ｃｍと１２．８μΩ・ＣＩＩ＋で、Ｔａの方が１桁大
きいが、低温の４．２ＫではＣｕが３．８３Ｘ １０−
”μΩ・ｃｍ，Ｔａがρ＝ ６．２２Ｘ １０−”μΩ
・ｃｍで、同次元の大きさでかなり接近した値となって
いる。従って従来の安定化材としてのＣｕに比べ、Ｔａ
は問題なく安定化材として使用できることが明らかであ
る。
・ｃｍと１２．８μΩ・ＣＩＩ＋で、Ｔａの方が１桁大
きいが、低温の４．２ＫではＣｕが３．８３Ｘ １０−
”μΩ・ｃｍ，Ｔａがρ＝ ６．２２Ｘ １０−”μΩ
・ｃｍで、同次元の大きさでかなり接近した値となって
いる。従って従来の安定化材としてのＣｕに比べ、Ｔａ
は問題なく安定化材として使用できることが明らかであ
る。
又、Ｔａは従来公知のように機械的強度が強く、従って
これは補強用芯材として働き、この超電導線材の機械的
強度を向上させることができる。
これは補強用芯材として働き、この超電導線材の機械的
強度を向上させることができる。
又、本来の超電導の性質については従来の超電導線材と
同様の作用を行うことができる。又、Ｔａ中にはブロン
ズ（２５）におけるＳｎが拡散することがないので安定
化領域（２２）と超電導領域（２３）との間にバリャ領
域を設ける必要がない。従って、構造が従来より簡単で
あり、又、断面が同じであれば電流密度を上げることが
できる、すなわち、実効電流密度を上昇させることがで
きる。
同様の作用を行うことができる。又、Ｔａ中にはブロン
ズ（２５）におけるＳｎが拡散することがないので安定
化領域（２２）と超電導領域（２３）との間にバリャ領
域を設ける必要がない。従って、構造が従来より簡単で
あり、又、断面が同じであれば電流密度を上げることが
できる、すなわち、実効電流密度を上昇させることがで
きる。
以上，本発明の実施例について説明したが、勿論、本発
明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に
基いて種々の変形が可能である。
明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に
基いて種々の変形が可能である。
例えば、第３図は従来と同様に外部安定化構造としたも
のであって、この変形例の超電導線材は全体として（３
ｌ）で示されるが、中心部が上記実施例と同様にＮｂと
ブロンズとから成る超電導領域（３３）とされており、
その外周側に安定化領域としてのＴａで成る領域（３２
》が形成されている。このような構造の超電導線材（３
ｌ）でち上記実施例と同様な作用及び効果を奏すること
は明らかである。
のであって、この変形例の超電導線材は全体として（３
ｌ）で示されるが、中心部が上記実施例と同様にＮｂと
ブロンズとから成る超電導領域（３３）とされており、
その外周側に安定化領域としてのＴａで成る領域（３２
》が形成されている。このような構造の超電導線材（３
ｌ）でち上記実施例と同様な作用及び効果を奏すること
は明らかである。
第４図はさらに他変形例の超電導線材（４ｌ）を示す６
のであるが、この変形例ではＮｂとブロンズとから成る
超電導領域（４３）内に散在するようにＴａから成る安
定化領域（４２）が形成されている。本変形例の超電導
線材（４１）は上記実施例及び第１変形例と比べると構
造がやや複雑であるが、同様な作用を行い、かつ効果を
奏することは明らかである。
のであるが、この変形例ではＮｂとブロンズとから成る
超電導領域（４３）内に散在するようにＴａから成る安
定化領域（４２）が形成されている。本変形例の超電導
線材（４１）は上記実施例及び第１変形例と比べると構
造がやや複雑であるが、同様な作用を行い、かつ効果を
奏することは明らかである。
又、以上の実施例では安定化領域として純Ｔａを用いた
が、これに限ることな＜．ＴａにＯ．Ｆｅ．Ｎｉなどを
含有させたＴａ合金も適用可能である。あるいはＴａに
代えて、Ｔａと類似の元素又はこの合金材を用いるよう
にしてもよい。
が、これに限ることな＜．ＴａにＯ．Ｆｅ．Ｎｉなどを
含有させたＴａ合金も適用可能である。あるいはＴａに
代えて、Ｔａと類似の元素又はこの合金材を用いるよう
にしてもよい。
又、上記実施例及び変形例で超電導領域をブロンズ（
Ｃｕ − Ｓｎ合金）とＮｂとで形成したが． Ｓｎの
他に少量のＴｉを含むような銅基合金体であってもよい
。
Ｃｕ − Ｓｎ合金）とＮｂとで形成したが． Ｓｎの
他に少量のＴｉを含むような銅基合金体であってもよい
。
又、Ｎｂに代えて、ＮｂにＴｉ．Ｚｒ．Ｈｆのいづれか
一種又は二種以上を含有するＮｂ合金体を用いてもよい
。
一種又は二種以上を含有するＮｂ合金体を用いてもよい
。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明の超電導線材によれば、構造
が簡単でバリャ領域を不要とするので実効電流密度を上
昇させ、かつ、機械的性質をも向上させることができる
。
が簡単でバリャ領域を不要とするので実効電流密度を上
昇させ、かつ、機械的性質をも向上させることができる
。
第１図は、本発明の実施例による超電導線材の拡大断面
図、第２図はさらに第１図の一部を拡大した断面図、第
３図は同実施例の第１変形例を示す拡大断面図、第４図
は同他変形例を示す拡大断面図、第５図は従来例の超電
導線材の拡大断面図及び第６図は他従来例の超電導線材
の拡大断面図である。 なお、図において、 ２１１ （３１） ［４１）・・・・・・・・・・超電
導線材２２１ （３２１ Ｆ４２１・・・・・・・・・
・安定化領域（Ｔａ １２３１ （３３１ （４３）・
・・・・・・・・・超電導領域（ブロンズ＋Ｎｂｌ２４
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ｎｂ２５ ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ブ ロ ン
ズ代 理 人 飯 阪 泰 雄
図、第２図はさらに第１図の一部を拡大した断面図、第
３図は同実施例の第１変形例を示す拡大断面図、第４図
は同他変形例を示す拡大断面図、第５図は従来例の超電
導線材の拡大断面図及び第６図は他従来例の超電導線材
の拡大断面図である。 なお、図において、 ２１１ （３１） ［４１）・・・・・・・・・・超電
導線材２２１ （３２１ Ｆ４２１・・・・・・・・・
・安定化領域（Ｔａ １２３１ （３３１ （４３）・
・・・・・・・・・超電導領域（ブロンズ＋Ｎｂｌ２４
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ｎｂ２５ ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ブ ロ ン
ズ代 理 人 飯 阪 泰 雄
Claims (1)
- 少なくともＳｎを含有する銅基合金材と、ＮｂまたはＮ
ｂ合金材と、Ｔａ、Ｔａ合金材、Ｔａと類似の元素又は
その合金材とから成る超電導線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30995389A JP3153539B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30995389A JP3153539B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 超電導線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03171514A true JPH03171514A (ja) | 1991-07-25 |
| JP3153539B2 JP3153539B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=17999344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30995389A Expired - Lifetime JP3153539B2 (ja) | 1989-11-29 | 1989-11-29 | 超電導線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3153539B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR0016777A (pt) | 1999-12-28 | 2002-08-27 | Corning Inc | Método e aparelho para teste de tensão e re-rosqueamento de fibra ótica durante estiramento de fibra |
-
1989
- 1989-11-29 JP JP30995389A patent/JP3153539B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3153539B2 (ja) | 2001-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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