JPH0359911A - アルミニウム安定化超電導線材 - Google Patents
アルミニウム安定化超電導線材Info
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- JPH0359911A JPH0359911A JP1194154A JP19415489A JPH0359911A JP H0359911 A JPH0359911 A JP H0359911A JP 1194154 A JP1194154 A JP 1194154A JP 19415489 A JP19415489 A JP 19415489A JP H0359911 A JPH0359911 A JP H0359911A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- 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〕
本発明は軽量で安定化されたＡＱ安定化超電導線材に関
する。
する。
軽量化と安定化を目的とした従来のＡｌｌ安定化超電導
線材は、特開昭４９−１０７４９４号公報に記載のよう
に、Ａｆｌ、又は、ＡＱ合金を中心にし、Ｃｕ被覆超電
導線を外周に配置する方法や、特開昭５１−１３８１９
３号公報に記載のように、Ａｆｉ、又は、ＡＱ合金をＡ
Ｑ被覆超電導線の外側に配し、減面加工する方法が知ら
れている。又、加工性を改善する方法として特公昭５８
−４０２８６号公報が開示され、アルミナを含む高純度
高抗張力Ａｆｉで超電導線を被覆する製造方法がある。
線材は、特開昭４９−１０７４９４号公報に記載のよう
に、Ａｆｌ、又は、ＡＱ合金を中心にし、Ｃｕ被覆超電
導線を外周に配置する方法や、特開昭５１−１３８１９
３号公報に記載のように、Ａｆｉ、又は、ＡＱ合金をＡ
Ｑ被覆超電導線の外側に配し、減面加工する方法が知ら
れている。又、加工性を改善する方法として特公昭５８
−４０２８６号公報が開示され、アルミナを含む高純度
高抗張力Ａｆｉで超電導線を被覆する製造方法がある。
一般に超電導合金線の安定化材料としてＣｕ、高純度Ａ
Ｑ、ＡＱ合金等があり、上記材料のうち比較的容易に加
工、製作できるＣｕが多く用いられている。しかし、純
ＡＱの極低温における熱的、および、電気的伝導性はＣ
ｕに比べて数倍ないし数十倍優れており、質量もＣｕの
１／３程度で軽量化できる。
Ｑ、ＡＱ合金等があり、上記材料のうち比較的容易に加
工、製作できるＣｕが多く用いられている。しかし、純
ＡＱの極低温における熱的、および、電気的伝導性はＣ
ｕに比べて数倍ないし数十倍優れており、質量もＣｕの
１／３程度で軽量化できる。
従って、純Ａｆｌを超電導体の安定化材として用いるこ
とが望ましいが、純ＡＱはＣｕに比較して非常にやわら
かいため、変形抵抗の差がありすぎて線材化が困難なこ
と、引張り強度が小さいため、大きな張力で巻線できず
、機械的擾乱のためコイルが不安定になる問題があった
。
とが望ましいが、純ＡＱはＣｕに比較して非常にやわら
かいため、変形抵抗の差がありすぎて線材化が困難なこ
と、引張り強度が小さいため、大きな張力で巻線できず
、機械的擾乱のためコイルが不安定になる問題があった
。
本発明は、上述の問題点を除去し、軽量化、および、安
定化を図り、加工性が良く、高抗張力な超電導線材を提
供することを目的とする。
定化を図り、加工性が良く、高抗張力な超電導線材を提
供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するため、ＡＭあるいはＣｕ
被覆超電導線と、高純度ＡＭ線を組合せたＡｆｌ安定化
超電導線材において、高純度Ａｆｌ中に補強材を配した
ものである。
被覆超電導線と、高純度ＡＭ線を組合せたＡｆｌ安定化
超電導線材において、高純度Ａｆｌ中に補強材を配した
ものである。
超電導コイルが運転される極低温下で高純度のＡＱはＣ
ｕに比べて優れた性質をもっている。例えば、９９．９
９９％純度のＡＱは、一般に超電導線材の安定化材とし
て用いられる無酸素銅と比較すると、熱容量は０．９１
倍、熱伝導率は６．４倍、電気比抵抗は５Ｔの磁界下で
０．１４倍となり、超電導線材の横断面積、超電導コイ
ルの形状。
ｕに比べて優れた性質をもっている。例えば、９９．９
９９％純度のＡＱは、一般に超電導線材の安定化材とし
て用いられる無酸素銅と比較すると、熱容量は０．９１
倍、熱伝導率は６．４倍、電気比抵抗は５Ｔの磁界下で
０．１４倍となり、超電導線材の横断面積、超電導コイ
ルの形状。
寸法等を同一とすれば、Ａｆｌマトリックスの超電導コ
イルは、従来のＣｕマトリックスの超電導コイルの約四
十倍の安定性マージンをもっている。
イルは、従来のＣｕマトリックスの超電導コイルの約四
十倍の安定性マージンをもっている。
このように、ＡｆｌはＣｕに比べて熱的、電気的に優れ
た安定化材であるが、機械的にはＡｆｌは柔か過ぎ、Ｎ
ｂＴｉとの変形抵抗の差が大きすぎ、高性能なＡｆｌ安
定化線材が得られていないのが現状である。又、高純度
ＡｆｌはＣｕに比べ張力が小さいため、大きな張力でコ
イル巻線ができず、励磁の際、電磁力で動いたり、変形
を生じコイルとして不安定であった。
た安定化材であるが、機械的にはＡｆｌは柔か過ぎ、Ｎ
ｂＴｉとの変形抵抗の差が大きすぎ、高性能なＡｆｌ安
定化線材が得られていないのが現状である。又、高純度
ＡｆｌはＣｕに比べ張力が小さいため、大きな張力でコ
イル巻線ができず、励磁の際、電磁力で動いたり、変形
を生じコイルとして不安定であった。
−
そこで、これらの欠点を除去するため、Ａｆｌ、あるい
は、Ｃｕ被覆超電導線と高純度Ａｆｌ線を組合せたＡｆ
ｌ安定化線材において、高純度ＡＩ２中に補強材を配置
させた構造が、線材の塑性加工の点からもコイル変形の
点からも好ましく、高性能なＡＩ２安定化線材が得られ
ることがわかった。
は、Ｃｕ被覆超電導線と高純度Ａｆｌ線を組合せたＡｆ
ｌ安定化線材において、高純度ＡＩ２中に補強材を配置
させた構造が、線材の塑性加工の点からもコイル変形の
点からも好ましく、高性能なＡＩ２安定化線材が得られ
ることがわかった。
すなわち、高純度ＡＭ中に補強材を配することにより、
線材全体の強度が増し、全体として加工可能となる。尚
１本補強材は、加工中硬化しにくく製造過程で生じる熱
処理等で高純度Ａｎと反応しない、例えば、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｔｉ、Ｖ、ＣｕＮｉ。
線材全体の強度が増し、全体として加工可能となる。尚
１本補強材は、加工中硬化しにくく製造過程で生じる熱
処理等で高純度Ａｎと反応しない、例えば、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｔｉ、Ｖ、ＣｕＮｉ。
Ｎｉ、ステンレス鋼などを用いることにより効果がより
有効に発揮される。
有効に発揮される。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
〈実施例１〉
第１図（ａ）は、本発明の一つの超電導線の横断面の概
略図である。超電導線材１は、１．９ｍｍＸ１．１ｍｍ
の平角断面でＮｂ−４５重量％Ｔｉの２０μｍ直径のフ
ィラメント３がＣｕマトリック４− ス２中に３２８０本均一に埋込まれた線材外周部と０
、８ ａｎ Ｘ ０ 、４ ｍｎ ノ純度９９，９９９
％の高純度Ａｆｌ４中に、直径６３μｍのＴａ線５が五
十本埋込まれた複合線が、線材中央部に配置されている
。
略図である。超電導線材１は、１．９ｍｍＸ１．１ｍｍ
の平角断面でＮｂ−４５重量％Ｔｉの２０μｍ直径のフ
ィラメント３がＣｕマトリック４− ス２中に３２８０本均一に埋込まれた線材外周部と０
、８ ａｎ Ｘ ０ 、４ ｍｎ ノ純度９９，９９９
％の高純度Ａｆｌ４中に、直径６３μｍのＴａ線５が五
十本埋込まれた複合線が、線材中央部に配置されている
。
本線材の製造方法は、第１図（ｂ）に示すように、９９
．９９９％純度のＡＭ４に孔をあけ、その穴に補強線で
あるＴａ線５を５０本挿入し、両者が密着するまで加工
する。
．９９９％純度のＡＭ４に孔をあけ、その穴に補強線で
あるＴａ線５を５０本挿入し、両者が密着するまで加工
する。
次に、第１図（Ｑ）に示すように、このＴａ線入りＡＱ
複合線６を管７の中央部に同心円状におき、ＡＱ複合線
６とＣｕ管７の間隙にＣｕ被覆超電導線を挿入した後、
静水圧押出及び伸線加工をし、３７５℃Ｘ１００ｈの熱
処理を行った後、最終寸法近くで平角ダイスを通し、第
１図（ａ）に示す平角状の補強線入りのＡＱ安定化超電
導線材１を製作した。本発明による線材は純ＡＱに補強
線を配しているため、張力が従来の純ＡＱのみを用いて
いたものに比べ約２．４倍となり安定性をそこなうこと
なく容易に加工することができた。
複合線６を管７の中央部に同心円状におき、ＡＱ複合線
６とＣｕ管７の間隙にＣｕ被覆超電導線を挿入した後、
静水圧押出及び伸線加工をし、３７５℃Ｘ１００ｈの熱
処理を行った後、最終寸法近くで平角ダイスを通し、第
１図（ａ）に示す平角状の補強線入りのＡＱ安定化超電
導線材１を製作した。本発明による線材は純ＡＱに補強
線を配しているため、張力が従来の純ＡＱのみを用いて
いたものに比べ約２．４倍となり安定性をそこなうこと
なく容易に加工することができた。
〈実施例２〉
第２図（ａ）は本発明の他の超電導線材の横断面の概略
図である。すなわち、本線材は中央部にＣｕ被覆ＮｂＴ
ｉ超電導合金をおき、その外周に純Ａ１１１４中に補強
材であるＴａ線５を埋込んだ複合材を、さらに、その外
周にＣｕ層を配した構造となっている。
図である。すなわち、本線材は中央部にＣｕ被覆ＮｂＴ
ｉ超電導合金をおき、その外周に純Ａ１１１４中に補強
材であるＴａ線５を埋込んだ複合材を、さらに、その外
周にＣｕ層を配した構造となっている。
本線材の製造方法は、第２図（ｂ）に示すように、Ｃｕ
被覆ＮｂＴｉ超電導線８をＣｕ管管内内挿入し、伸線加
工により密着させるまで加工する。
被覆ＮｂＴｉ超電導線８をＣｕ管管内内挿入し、伸線加
工により密着させるまで加工する。
次に、第２図（ｃ）に示すように、高純度Ａｆｌ管４の
中に補強材であるＴａ線を挿入して伸線加工した単心複
合線を製作する。次に、第２図（ｄ）に示すように、最
外層にＣｕ管７を用い、そのＣｕ管の中央部に第２図（
ｂ）で示すＣｕ被覆多心複合線９をＣｕ管７と同心円状
におき、その外周に第２図（ｃ）で示すＴａ線入りＡＱ
単心複合線１０を最外層のＣｕ管７との間に挿入した後
、静水圧押出、及び、伸線加工をし、時効熱処理をした
後、最終段階で平角状に成形し、第２図（ａ）に示す線
材を製作した。本発明による線材はＡＱ層が超電導体の
外周部にあるにもかかわらず細線まで断線することなく
加工できた。
中に補強材であるＴａ線を挿入して伸線加工した単心複
合線を製作する。次に、第２図（ｄ）に示すように、最
外層にＣｕ管７を用い、そのＣｕ管の中央部に第２図（
ｂ）で示すＣｕ被覆多心複合線９をＣｕ管７と同心円状
におき、その外周に第２図（ｃ）で示すＴａ線入りＡＱ
単心複合線１０を最外層のＣｕ管７との間に挿入した後
、静水圧押出、及び、伸線加工をし、時効熱処理をした
後、最終段階で平角状に成形し、第２図（ａ）に示す線
材を製作した。本発明による線材はＡＱ層が超電導体の
外周部にあるにもかかわらず細線まで断線することなく
加工できた。
〈実施例３〉
次に、実施例１および実施例１と同一製法で中心部の高
純度Ａｆｌ中に補強材を挿入しない線材の二種につき１
０００ターンずつコイルに巻線し内径１００ｍｍのソレ
ノイドコイルを製作した。
純度Ａｆｌ中に補強材を挿入しない線材の二種につき１
０００ターンずつコイルに巻線し内径１００ｍｍのソレ
ノイドコイルを製作した。
この時、実施例１で示す線材は補強材を挿入しているた
め、約１２ｋｇ／＋ｎｍ２の張力で巻回できたが、高純
度ＡＱのみの線材では５ｋｇ／ａｎ２の張力しかかけら
れなかった。
め、約１２ｋｇ／＋ｎｍ２の張力で巻回できたが、高純
度ＡＱのみの線材では５ｋｇ／ａｎ２の張力しかかけら
れなかった。
両者のコイルは液体Ｈｅにより４，２Ｋまで冷却された
後、励磁を行ったが、実施例１で巻回したコイル、及び
、補強材なしの線材で製作したコイルにおける超電導が
破れる電流値は４．２Ｋ 。
後、励磁を行ったが、実施例１で巻回したコイル、及び
、補強材なしの線材で製作したコイルにおける超電導が
破れる電流値は４．２Ｋ 。
６Ｔにおいて、それぞれ、９８０Ａ、および、７５０Ａ
であり、補強材を挿入したコイルは約１．３倍高い値を
示し、高安定性を示した。
であり、補強材を挿入したコイルは約１．３倍高い値を
示し、高安定性を示した。
以上、三つの実施例について述べたが、本発明−
はこれに限定されるものではなく、例えば、補強材とし
てＴａのみでなく、Ｎｂ、Ｔｉｐ Ｖ＋ Ｎｉ＋Ｃｕ、
Ｎｉなどを用いてもよく、Ｃｕ被覆超電導線でなくＡＱ
被覆超電導線を用いても同様効果が得られる。
てＴａのみでなく、Ｎｂ、Ｔｉｐ Ｖ＋ Ｎｉ＋Ｃｕ、
Ｎｉなどを用いてもよく、Ｃｕ被覆超電導線でなくＡＱ
被覆超電導線を用いても同様効果が得られる。
本発明は、高純度ＡＱ中に補強材を配する構造をとるこ
とにより、線材全体の強度および加工性を向上させるこ
とができる。従って、超電導コイルの巻線時に大きな張
力で巻線でき、励磁の際の電磁力等に対し安定なコイル
を作ることができる。
とにより、線材全体の強度および加工性を向上させるこ
とができる。従って、超電導コイルの巻線時に大きな張
力で巻線でき、励磁の際の電磁力等に対し安定なコイル
を作ることができる。
また、ＡＱを用いているため、マトリックス比が小さく
てもコイルの電流密度を大きくできるので、超電導コイ
ルが小型・軽量化・磁気浮上列車用超電導コイルなどに
最適である。
てもコイルの電流密度を大きくできるので、超電導コイ
ルが小型・軽量化・磁気浮上列車用超電導コイルなどに
最適である。
第１図は、本発明の一実施例の超電導線材の横断面図、
第２図は、本発明の他の実施例の超電導材の横断面図で
ある。 １・・・補強線入りＡｆｌ安定化超電導線、２・・・Ｃ
ｕマトリックス、 ３・・・ＮｂＴｉフィラメント、 ４・・・高
第２図は、本発明の他の実施例の超電導材の横断面図で
ある。 １・・・補強線入りＡｆｌ安定化超電導線、２・・・Ｃ
ｕマトリックス、 ３・・・ＮｂＴｉフィラメント、 ４・・・高
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アルミニウムあるいは銅被覆超電導線と、高純度ア
ルミニウム線を組合せたアルミニウム安定化超電導線材
において、 前記高純度アルミニウム中に補強材を配したことを特徴
とするアルミニウム安定化超電導線材。 ２、請求項１において、前記補強材を配した高純度アル
ミニウム材が、線材中央部にあることを特徴とするアル
ミニウム安定化超電導線材。 ３、請求項１において、補強材を配した高純度アルミニ
ウム材が、線材外周部にあることを特徴とするアルミニ
ウム安定化超電導線材。 ４、請求項１、２または３に記載のアルミニウム安定化
超電導線材を用いたことを特徴とする超電導コイル。 ５、アルミニウムを線材横断面中央部に内蔵し、銅被覆
ＮｂＴｉ極細多心線を線材横断面外周部に形成した超電
導線材において、アルミニウム中に補強材を設けたこと
を特徴とする超電導線材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194154A JP2749136B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | アルミニウム安定化超電導線材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194154A JP2749136B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | アルミニウム安定化超電導線材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0359911A true JPH0359911A (ja) | 1991-03-14 |
| JP2749136B2 JP2749136B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=16319820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194154A Expired - Lifetime JP2749136B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | アルミニウム安定化超電導線材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2749136B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3169346A1 (en) * | 2020-02-24 | 2021-09-02 | University Of Houston System | Hybrid round superconductor wires |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55119312A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-13 | Furukawa Electric Co Ltd | Aluminummstabilized superconductor and method of producing same |
| JPS5624712A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-09 | Hitachi Ltd | Composite superconductor and method of manufacturing same |
| JPS6039705A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-01 | 日本原子力研究所 | アルミニウム安定化超電導導体 |
| JPS6243010A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | 古河電気工業株式会社 | Ａｌ安定化超電導線 |
| JPS62268010A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | 古河電気工業株式会社 | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1194154A patent/JP2749136B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55119312A (en) * | 1979-03-09 | 1980-09-13 | Furukawa Electric Co Ltd | Aluminummstabilized superconductor and method of producing same |
| JPS5624712A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-09 | Hitachi Ltd | Composite superconductor and method of manufacturing same |
| JPS6039705A (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-01 | 日本原子力研究所 | アルミニウム安定化超電導導体 |
| JPS6243010A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | 古河電気工業株式会社 | Ａｌ安定化超電導線 |
| JPS62268010A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | 古河電気工業株式会社 | アルミニウム安定化超電導線の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2749136B2 (ja) | 1998-05-13 |
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