JPH0393112A - Ｎｂ↓３Ａｌ系化合物超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ａｌ系化合物超電導線の製造方法Info
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- JPH0393112A JPH0393112A JP1228499A JP22849989A JPH0393112A JP H0393112 A JPH0393112 A JP H0393112A JP 1228499 A JP1228499 A JP 1228499A JP 22849989 A JP22849989 A JP 22849989A JP H0393112 A JPH0393112 A JP H0393112A
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- wire
- pressure
- range
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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
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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、ＮｂｌＡｊｉ系化合物超電導線の製造方法に
関するものである． 〔従来の技術〕 従来、Ｎｂ！Ａｎ！系化合物超電導線は、例えばＮｂま
たはＮｂ合金とＡｌまたはＡｌ合金を温間または冷間に
おいて複合し、ＡＪまたはＡｊ！合金の直径または厚さ
が０．０３μ〜０，４μの範囲に入るまで減面加工し、
次いで常圧から１０−”ＭＰａの圧力範囲、７００℃か
ら９５０℃の温度範囲において１０５ｓｅｃからｌ ｓ
ｅｃの時間加熱することにより製造されていた．上述の
製造方法において、複合基材の少なくとも片方が連続繊
維であるものは複合加工法、連続箔であるものはジェリ
ーロール法（ＪＲ法）、連続金網であるものは改良ジェ
リーロール法（ＭＪＲ法）、粉末であるものは粉末法（
ＰＭ法）、チップ状であるものはタラッドチップ法とそ
れぞれ呼ばれている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述のＮｂ３Ａｌ系化合物超電導線の製
造方法には次のような問題点があった．すなわち、 イ）高いＪＣ （臨界電流密度）を得るためにはフィ
ラメント径を０．０７μ程度に細くする必要があるが、
フィラメントを健全な状態でこのように細くは 加工すること尋困難である． ロ）化学量論組成を得るためには高温、短時間の熱処理
を要するが、この熱処理条件は、材料の熱容量を考慮す
ると、工業材料としての熱処理条件（時間単位）の範囲
には入らない． ハ）線材中に拡散ボイドが分散するため機械的歪に敏感
になり、Ｊ，が劣化しやすい． 〔課題を解決するための手段と作用〕 本発明は上記問題点を解決したＮ ｂ ａ Ａ Ｉｔ系
化合物超電導線の製造方法を提供するもので、Ｎｂまた
はＮｂ合金と、ＡｌまたはＡｌ合金とを複合した線材に
、９５０℃以下の温度範囲でｌ ＭＰａ以上１０” Ｍ
Ｐａ以下の範囲の圧力を負荷することを第１発明とし、
線材をコイル状にして不活性ガス中で圧力を負荷するこ
とを第２発明とするものである．本発明は、工業的に可
能な拡散熱処理条件を検討している中で得られた新しい
知見に基づくもので、加圧中で拡散熱処理することによ
り問題点を解決したものである．すなわち、９５０℃以
下の温度、Ｉ ＭＰａ以上１０”ＭＰａ以下の圧力範囲
で拡散熱処理を行うと、フィラメント径を０．０１ｎ以
下のように細くすることなく、また、熱処理時間も１０
３〜ｌＯ″ｓｅｃのように工業的に処理しやすい時間で
高いＪＣを得ることができ、しかも、そのＪＣは機械的
歪に敏感でなくなる． 〔実施例〕 以下、実施例に基づいて本発明を説明する．実施例Ｉ ＮｂパイプとＡｊ！−５ａｔ％Ｍｇ合金棒を用意し、両
者の体積比を約３：ｌになるように複合し、外径約１．
５■φまで伸線し、この複合線を再びＮｂバイプに複合
する工程を繰返し、最終的に外部に綱を電気メッキした
線材を製作した．この時のＣｕ：Ｎｂ：Ａｊ！の比は１
：ｏ．ｓ ：ｏ．ｚであった．この線材を伸線して線
材中のフィラメントの等価外径を０．０５、０．０７、
０．１ 、０．２ 、０．３ 、０．６一一とする試料
を製作した．これらの試料に、８５０゜Ｃの温度で、加
熱時間を６０， ６００、３６００ ｓｅｃとし、アル
ゴンガス圧を１０−−１０−’、１、１０”， １０”
， １０’ＭＰａとして拡散熱処理を施し、４．２Ｋ、
ＩＯＴでｊ，を測定した．その結果を第１表に示す．加
熱時間とアルゴンガス圧で定められた熱処理条件をａ〜
ｒで示している．また、代表的な試料についてＴｃを測
定した結果を第２表に示す。
関するものである． 〔従来の技術〕 従来、Ｎｂ！Ａｎ！系化合物超電導線は、例えばＮｂま
たはＮｂ合金とＡｌまたはＡｌ合金を温間または冷間に
おいて複合し、ＡＪまたはＡｊ！合金の直径または厚さ
が０．０３μ〜０，４μの範囲に入るまで減面加工し、
次いで常圧から１０−”ＭＰａの圧力範囲、７００℃か
ら９５０℃の温度範囲において１０５ｓｅｃからｌ ｓ
ｅｃの時間加熱することにより製造されていた．上述の
製造方法において、複合基材の少なくとも片方が連続繊
維であるものは複合加工法、連続箔であるものはジェリ
ーロール法（ＪＲ法）、連続金網であるものは改良ジェ
リーロール法（ＭＪＲ法）、粉末であるものは粉末法（
ＰＭ法）、チップ状であるものはタラッドチップ法とそ
れぞれ呼ばれている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述のＮｂ３Ａｌ系化合物超電導線の製
造方法には次のような問題点があった．すなわち、 イ）高いＪＣ （臨界電流密度）を得るためにはフィ
ラメント径を０．０７μ程度に細くする必要があるが、
フィラメントを健全な状態でこのように細くは 加工すること尋困難である． ロ）化学量論組成を得るためには高温、短時間の熱処理
を要するが、この熱処理条件は、材料の熱容量を考慮す
ると、工業材料としての熱処理条件（時間単位）の範囲
には入らない． ハ）線材中に拡散ボイドが分散するため機械的歪に敏感
になり、Ｊ，が劣化しやすい． 〔課題を解決するための手段と作用〕 本発明は上記問題点を解決したＮ ｂ ａ Ａ Ｉｔ系
化合物超電導線の製造方法を提供するもので、Ｎｂまた
はＮｂ合金と、ＡｌまたはＡｌ合金とを複合した線材に
、９５０℃以下の温度範囲でｌ ＭＰａ以上１０” Ｍ
Ｐａ以下の範囲の圧力を負荷することを第１発明とし、
線材をコイル状にして不活性ガス中で圧力を負荷するこ
とを第２発明とするものである．本発明は、工業的に可
能な拡散熱処理条件を検討している中で得られた新しい
知見に基づくもので、加圧中で拡散熱処理することによ
り問題点を解決したものである．すなわち、９５０℃以
下の温度、Ｉ ＭＰａ以上１０”ＭＰａ以下の圧力範囲
で拡散熱処理を行うと、フィラメント径を０．０１ｎ以
下のように細くすることなく、また、熱処理時間も１０
３〜ｌＯ″ｓｅｃのように工業的に処理しやすい時間で
高いＪＣを得ることができ、しかも、そのＪＣは機械的
歪に敏感でなくなる． 〔実施例〕 以下、実施例に基づいて本発明を説明する．実施例Ｉ ＮｂパイプとＡｊ！−５ａｔ％Ｍｇ合金棒を用意し、両
者の体積比を約３：ｌになるように複合し、外径約１．
５■φまで伸線し、この複合線を再びＮｂバイプに複合
する工程を繰返し、最終的に外部に綱を電気メッキした
線材を製作した．この時のＣｕ：Ｎｂ：Ａｊ！の比は１
：ｏ．ｓ ：ｏ．ｚであった．この線材を伸線して線
材中のフィラメントの等価外径を０．０５、０．０７、
０．１ 、０．２ 、０．３ 、０．６一一とする試料
を製作した．これらの試料に、８５０゜Ｃの温度で、加
熱時間を６０， ６００、３６００ ｓｅｃとし、アル
ゴンガス圧を１０−−１０−’、１、１０”， １０”
， １０’ＭＰａとして拡散熱処理を施し、４．２Ｋ、
ＩＯＴでｊ，を測定した．その結果を第１表に示す．加
熱時間とアルゴンガス圧で定められた熱処理条件をａ〜
ｒで示している．また、代表的な試料についてＴｃを測
定した結果を第２表に示す。
第２表
以上の結果より、Ｉ ＭＰａから１０’ ＭＰａの圧力
範囲で熱処理した試料はＪ，のみならずＴ，も高い値を
示し、比較的長時間の工業的に処理しやすい熱処理条件
においても特性の劣化がない．第１表より、工業的に望
ましい条件は、フィラメント径約０．１ｎ圧力１０”
ＭＰａ，時間１０” 〜１０’ ｓｅｃとなる．実施例
２ Ｎｂｖ４とＡＩ！ ５ａｔ％Ｍｇ−１ａｔ％Ｇｅｍを
多重巻きし（ジェリーロール法）、Ｃｕバイプに入れ、
伸線加工して単芯線とし、この単芯線を９１本束ねてＣ
ｕ−Ｎｉバイブに入れ、再び伸線して外径ト閣φとした
．この時のＡ１合金フィラメントの厚さは０．２＃ｌｌ
であった．この線材に石英繊維を偏組加工し、アルミナ
巻枠に＠ｌｍＬて、内径３６ｌｌｆｆｌ、外径５９■、
長さ１１１■のコイルを２個製作した．１個のコイルは
熱間静水圧機に入れ、アルゴンガスを媒体に１５０ＭＰ
ａに加圧し、８５０℃で２時間保持後冷却した．一方、
もう１個のコイルは従来と同様に１０− ’ＭＰａの減
圧中で８５０℃で２時間保持し冷却した．これらのコイ
ルにエボキシ樹脂を含浸し、液体Ｈｅ中で冷却して直流
通電した．その結果は、１５０ＭＰａの加圧中で熱処理
したコイルは７５０Ａでクエンチし、その時の磁場は５
．５Ｔであった．このコイルを再度励磁したところ、７
５１ Ａでクエンチした．一方、従来の条件で加熱した
コイルは、５８０Ａでクエンチし、その時の磁場は４．
Ｉ Ｔであり、再度の通電では、５７０Ａでクエンチし
た，なお、コイルに用いた線材の特性は、加圧中で熱処
理した線材のＪＣは２８００／ｄ （６ Ｔ） 、Ｔ，
は１６．ＩＫであり、従来のように減圧中で熱処理した
線材のＪｃは１３００Ａ／ｔＪ （６ Ｔ） 、’ｒｃ
は１４．８Ｋであった． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ＮｂまたはＮｂ合
金と、Ａｆｆｉまたは／１合金とを複合した線材に、９
５０℃以下の温度範囲でＩ ＭＰａ以上１０２ＭＰａ以
下の範囲の圧力を負荷するため、ＪｃおよびＴｃの高い
ＮｂｉＡｆ系化合物超電導線が得られるという優れた効
果がある．また、本発明にかかる線材をコイルにしても
、あるいは、線材をコイル状にして本発明の条件で熱処
理してもＩ，の高いコイルが得られる．
範囲で熱処理した試料はＪ，のみならずＴ，も高い値を
示し、比較的長時間の工業的に処理しやすい熱処理条件
においても特性の劣化がない．第１表より、工業的に望
ましい条件は、フィラメント径約０．１ｎ圧力１０”
ＭＰａ，時間１０” 〜１０’ ｓｅｃとなる．実施例
２ Ｎｂｖ４とＡＩ！ ５ａｔ％Ｍｇ−１ａｔ％Ｇｅｍを
多重巻きし（ジェリーロール法）、Ｃｕバイプに入れ、
伸線加工して単芯線とし、この単芯線を９１本束ねてＣ
ｕ−Ｎｉバイブに入れ、再び伸線して外径ト閣φとした
．この時のＡ１合金フィラメントの厚さは０．２＃ｌｌ
であった．この線材に石英繊維を偏組加工し、アルミナ
巻枠に＠ｌｍＬて、内径３６ｌｌｆｆｌ、外径５９■、
長さ１１１■のコイルを２個製作した．１個のコイルは
熱間静水圧機に入れ、アルゴンガスを媒体に１５０ＭＰ
ａに加圧し、８５０℃で２時間保持後冷却した．一方、
もう１個のコイルは従来と同様に１０− ’ＭＰａの減
圧中で８５０℃で２時間保持し冷却した．これらのコイ
ルにエボキシ樹脂を含浸し、液体Ｈｅ中で冷却して直流
通電した．その結果は、１５０ＭＰａの加圧中で熱処理
したコイルは７５０Ａでクエンチし、その時の磁場は５
．５Ｔであった．このコイルを再度励磁したところ、７
５１ Ａでクエンチした．一方、従来の条件で加熱した
コイルは、５８０Ａでクエンチし、その時の磁場は４．
Ｉ Ｔであり、再度の通電では、５７０Ａでクエンチし
た，なお、コイルに用いた線材の特性は、加圧中で熱処
理した線材のＪＣは２８００／ｄ （６ Ｔ） 、Ｔ，
は１６．ＩＫであり、従来のように減圧中で熱処理した
線材のＪｃは１３００Ａ／ｔＪ （６ Ｔ） 、’ｒｃ
は１４．８Ｋであった． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、ＮｂまたはＮｂ合
金と、Ａｆｆｉまたは／１合金とを複合した線材に、９
５０℃以下の温度範囲でＩ ＭＰａ以上１０２ＭＰａ以
下の範囲の圧力を負荷するため、ＪｃおよびＴｃの高い
ＮｂｉＡｆ系化合物超電導線が得られるという優れた効
果がある．また、本発明にかかる線材をコイルにしても
、あるいは、線材をコイル状にして本発明の条件で熱処
理してもＩ，の高いコイルが得られる．
Claims (2)
- （１）ＮｂまたはＮｂ合金と、ＡｌまたはＡｌ合金とを
複合した線材に、９５０℃以下の温度範囲で１ＭＰａ以
上１０＾３ＭＰａ以下の範囲の圧力を負荷することを特
徴とするＮｂ＿３Ａｌ系化合物超電導線の製造方法。 - （２）線材をコイル状にして不活性ガス中で圧力を負荷
することを特徴とする請求項１記載のＮｂ＿３Ａｌ系化
合物超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228499A JPH0393112A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Ｎｂ↓３Ａｌ系化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1228499A JPH0393112A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Ｎｂ↓３Ａｌ系化合物超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393112A true JPH0393112A (ja) | 1991-04-18 |
Family
ID=16877411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1228499A Pending JPH0393112A (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | Ｎｂ↓３Ａｌ系化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0393112A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089530A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-20 | Natl Res Inst For Metals | 化合物超電導複合線材の製造法 |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP1228499A patent/JPH0393112A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089530A (ja) * | 1983-10-19 | 1985-05-20 | Natl Res Inst For Metals | 化合物超電導複合線材の製造法 |
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