JPH0422016A - Manufacture of compound superconductor - Google Patents

Manufacture of compound superconductor

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JPH0422016A
JPH0422016A JP2126402A JP12640290A JPH0422016A JP H0422016 A JPH0422016 A JP H0422016A JP 2126402 A JP2126402 A JP 2126402A JP 12640290 A JP12640290 A JP 12640290A JP H0422016 A JPH0422016 A JP H0422016A
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heat treatment
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、化合物系電導体の製造方法に係わり、さらに
詳しくは化合物超電導体の構成元素等の拡散による安定
化材の電気抵抗の低下を防止した化合物超電導導体の製
造方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for producing a compound-based conductor, and more specifically, to a method for producing a compound superconductor using a stabilizing material by diffusion of constituent elements, etc. The present invention relates to a method for manufacturing a compound superconducting conductor that prevents a decrease in electrical resistance.

(従来の技術) 現在、実用化されている超電導導体としては、Nb3S
nやNb3 A1等の化合物系超電導体を用いたものや
、Nb−TjやNb−Zr等の合金系超電導体を用いた
ものか知られており、送電ケーブルや電力をほとんど消
費することなく強磁界の形成が可能な超電導コイル等へ
の利用か各所で研究されている。
(Prior art) As a superconducting conductor currently in practical use, Nb3S
Some are known to use compound-based superconductors such as n and Nb3 A1, or alloy-based superconductors such as Nb-Tj and Nb-Zr. Various places are researching the use of superconducting coils that can generate magnetic fields.

例えば、上記化合物超電導体を用いた超電導導体は、以
下に示すような方法で製造されている。
For example, a superconducting conductor using the above compound superconductor is manufactured by the method shown below.

すなわち、超電導導体としてNb3 Snマルチ超電導
線を例にとると、まずCu−Sn合金マトリックス内に
多数のNb芯線を埋設し一体化する。次いて、このCu
−Sn合金マトリックスを、拡散防止層となるTa管等
および安定化材となるCu管に順に挿入し、スウエーシ
ングマシン等により一体化しつつ、所定の外径まで減面
加工を施す。この後、Nb3 Snの生成温度て熱処理
を施すことによって、Nb芯線とCu−Sn合金マトリ
ックス中のSnとを反応させて、Nb芯線の外周側にN
b3Sn超電導体層を形成する。
That is, taking an Nb3Sn multi-superconducting wire as an example of a superconducting conductor, first, a large number of Nb core wires are embedded and integrated within a Cu--Sn alloy matrix. Next, this Cu
- The Sn alloy matrix is sequentially inserted into a Ta tube, etc., which will serve as a diffusion prevention layer, and a Cu tube, which will serve as a stabilizing material, and while they are integrated using a swaging machine, etc., the area is reduced to a predetermined outer diameter. After that, heat treatment is performed at the formation temperature of Nb3Sn to cause the Nb core wire to react with Sn in the Cu-Sn alloy matrix, and Nb is added to the outer circumferential side of the Nb core wire.
Form a b3Sn superconductor layer.

第9図は、このようにして製造されたマルチ超電導線を
示すものであり、外側にNb3 Sn超電導体層1が形
成されたNb芯線2がCu−3nマトリツクス3内に多
数埋設配置されており、Cu−3nマトリツクス3の外
周側に、Ta等からなる拡散防止層4、Cuからなる安
定化材層5か順に形成されて、マルチ超電導線6が構成
されている。なお、安定化材層5は、Nb3 Sn超電
導体層1の常電導転移時の電流通路となり、焼損等を防
止するものである。
FIG. 9 shows a multi-superconducting wire manufactured in this way, in which a large number of Nb core wires 2 with Nb3Sn superconductor layers 1 formed on the outside are buried in a Cu-3n matrix 3. , a diffusion prevention layer 4 made of Ta or the like, and a stabilizing material layer 5 made of Cu are formed in this order on the outer periphery of the Cu-3n matrix 3 to form a multi-superconducting wire 6. Note that the stabilizing material layer 5 serves as a current path during the normal conduction transition of the Nb3 Sn superconductor layer 1, and prevents burnout and the like.

(発明か解決しようとする課題) ところで、このような超電導線6の安定化材5となるC
uは、通常、残留抵抗比(Re5idual Re−5
istictivity Ratio (以下、RI?
Rと記す))か200〜3(10て、2[IKにおける
比抵抗ρは、〜1×1O−8Ω・craと非常に低い高
純度のものか用いられている。しかし、熱処理時にCu
−3nマトリツクス3中のSnか安定化材5中に拡散す
ると、安定化材5はSnによって汚染されて、電気抵抗
か大幅に上昇してしまい、安定化材としての機能か大幅
に低下してしまうという問題かある。
(Problem to be solved by the invention) By the way, C which becomes the stabilizing material 5 of such a superconducting wire 6
u is usually the residual resistance ratio (Re5idual Re-5
istictivity Ratio (hereinafter referred to as RI?
R)) or 200-3 (10,2
- If Sn in the 3n matrix 3 diffuses into the stabilizing material 5, the stabilizing material 5 will be contaminated with Sn, and its electrical resistance will increase significantly, and its function as a stabilizing material will be greatly reduced. There is a problem with putting it away.

拡散防止層4は、このような安定化材5中へのSnの拡
散を防止するために設けられているものであるか、熱処
理時における安定化材5へのSnの拡散を防ぐ効果は必
ずしも十分なものではなく、しかも安定化材5となるC
uと拡散防止層4の素材となるTa等とは伸び等の特性
か大幅に異なるため、線引き加工等を均一に施すことか
困難である等、製造工程か繁雑となるというような難点
かあった。
The diffusion prevention layer 4 is provided to prevent the diffusion of Sn into the stabilizing material 5, or is not necessarily effective in preventing the diffusion of Sn into the stabilizing material 5 during heat treatment. C which is not sufficient and is a stabilizing material 5
Since properties such as elongation are significantly different between u and the material of the diffusion prevention layer 4, such as Ta, there may be difficulties in making the manufacturing process complicated, such as difficulty in uniformly applying wire drawing, etc. Ta.

本発明は、このような課題に対処するためになされたも
ので、Ta等からなる拡散防止層を設けることなく、安
定化材の電気抵抗を低く維持することを可能にした化合
物超電導導体の製造方法を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made to address these problems, and is aimed at manufacturing a compound superconducting conductor that makes it possible to maintain the electrical resistance of the stabilizing material at a low level without providing a diffusion prevention layer made of Ta or the like. The purpose is to provide a method.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) すなわち本発明における第1の化合物超電導導体の製造
方法は、熱処理により反応して化合物超電導体を形成す
る化合物超電導体材料を含む素線をCu系マトリックス
内に埋設する工程と、前記Cu系マトリックスの外側に
、酸素を含む銅層および安定化材用銅層を順に一体化す
ると共に、所望とする導体形状に加工する工程と、前記
一体化された構造体の安定化材用銅層の表面に酸化物層
を形成する工程と、前記酸化物層が形成された構造体に
、真空中または非酸化雰囲気中において前記化合物超電
導体の生成温度領域で熱処理を施す工程とを有すること
を特徴としている。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) That is, the first method for manufacturing a compound superconductor in the present invention is to produce a Cu wire containing a compound superconductor material that reacts with heat treatment to form a compound superconductor. a step of embedding in a Cu-based matrix, a step of sequentially integrating a copper layer containing oxygen and a copper layer for a stabilizing material on the outside of the Cu-based matrix, and processing it into a desired conductor shape; a step of forming an oxide layer on the surface of the copper layer for stabilizing material of the structure, and applying the temperature at which the compound superconductor is formed in vacuum or in a non-oxidizing atmosphere to the structure on which the oxide layer is formed. The method is characterized in that it includes a step of performing heat treatment on the region.

また、第2の化合物超電導導体の製造方法は、熱処理に
より反応して化合物超電導体を形成する化合物超電導体
材料を含む素線をCu系マトリックス内に埋設する工程
と、前記Cu系マトリックスの表面に酸化物層を形成し
、この酸化物層を介して安定化材用銅層を一体化すると
共に、所望とする導体形状に加工する工程と、前記一体
化された構造体の安定化材用銅層の表面に酸化物層を形
成する工程と、前記酸化物層か形成された構造体に、真
空中または非酸化雰囲気中において前記化合物超電導体
の生成温度領域で熱処理を施す工程とを有することを特
徴としている。
The second method for manufacturing a compound superconductor includes a step of embedding a wire containing a compound superconductor material that reacts with heat treatment to form a compound superconductor in a Cu-based matrix; A step of forming an oxide layer, integrating a copper layer for stabilizing material through this oxide layer, and processing it into a desired conductor shape, and adding copper for stabilizing material of the integrated structure. A step of forming an oxide layer on the surface of the layer, and a step of subjecting the structure on which the oxide layer has been formed to heat treatment in a temperature range for forming the compound superconductor in a vacuum or a non-oxidizing atmosphere. It is characterized by

本発明に用いられる熱処理により反応して化合物超電導
体を形成する化合物超電導体材料とじては、Nb3 S
nの形成材料であるNbとSnや、Nb3 Alの形成
材料であるNbとA1等が例示される。また、これら化
合物超電導体材料は、少なくとも一方がCu系マトリッ
クス内に埋設される素線中に含有され、他方は例えばC
u系マトリックス内に含有される。
The compound superconductor material that reacts to form a compound superconductor through heat treatment used in the present invention is Nb3S.
Examples include Nb and Sn, which are the forming materials of n, and Nb and A1, which are the forming materials of Nb3Al. Furthermore, at least one of these compound superconductor materials is contained in a wire embedded in a Cu-based matrix, and the other is, for example, a C
Contained within a u-based matrix.

また、化合物超電導体材料の双方により素線を構成して
もよい。
Further, the wire may be composed of both compound superconductor materials.

上記化合物超電導体材料を含む素線か充填されたCu系
マトリックスの具体的な構成としては、方の化合物超電
導体材料、例えばSnやA1を含むCu基合金のマトリ
ックス内に、他方の化合物超電導体材料、例えばNbの
素線を埋設したものや、例えばNbチューブ中にSnや
AIを含む材料を充填した素線をCu系マトリックス内
に埋設したちの等か例示される。なお、Cu系マトリッ
クス用の素材としては、Ni等を含むCu基合金等を用
いることも可能である。
The specific structure of the Cu-based matrix filled with wires containing the compound superconductor material is such that one compound superconductor material, for example, a Cu-based alloy matrix containing Sn or A1, is filled with the other compound superconductor material. Examples include a material in which a wire of Nb is buried, or a wire in which a material containing Sn or AI is filled in a Nb tube is buried in a Cu-based matrix. Note that as the material for the Cu-based matrix, it is also possible to use a Cu-based alloy containing Ni or the like.

本発明の化合物超電導導体の製造方法においては、ます
上記化合物超電導体材料を含む素線が充填されたCu系
マトリックスに対して、下記に示す■および■の少なく
とも一方を適用した上で安定化材を一体化し、本発明の
化合物超電導導体の原型となる構造体を構成する。
In the method for manufacturing a compound superconducting conductor of the present invention, a stabilizing material is first applied to a Cu-based matrix filled with wires containing the compound superconducting material described above, and then are integrated to form a structure that is a prototype of the compound superconducting conductor of the present invention.

■ 上記Cu系マトリックスの外側に、酸素を含むCu
層を一体化し、この酸素含有Cu層の外側に安定化材用
のCu層を一体化する。
■ Cu containing oxygen is placed outside the Cu-based matrix above.
The layers are integrated, and a Cu layer for a stabilizing material is integrated on the outside of this oxygen-containing Cu layer.

■ 上記Cu系マトリックスの外側に、酸化物層を形成
し、この酸化物層を介して安定化材用のCu層を一体化
する。
(2) An oxide layer is formed on the outside of the Cu-based matrix, and a Cu layer for a stabilizing material is integrated via this oxide layer.

なお、本発明における上記構造体は、安定化材の表面が
酸素ガスと接する形態であれば、どのような形状のもの
であってもよ<、Cu系マトリックスの外周に安定化材
を設けた線状体、Cu系マトリックスと安定化材とを積
層したテープ材等、各種の構造のものを適用することが
できる。
The above-mentioned structure in the present invention may have any shape as long as the surface of the stabilizing material is in contact with oxygen gas. Various structures can be used, such as a linear body, a tape material in which a Cu-based matrix and a stabilizing material are laminated.

また、上記■における酸素を含むCuとしては、例えば
酸素を0.08〜1.0重量%程度の範囲で含有させた
高純度Cuや、アルミナ等の酸化物粒子を分散させたC
u基合金等が用いられる。Cu中に酸素を含有させる方
法としては、例えばC0部材の表面に酸化物層を形成し
た後、真空中にて600℃〜800℃程度の温度で熱処
理することにより、Cu中に酸素を拡散させる方法等が
適用され、またアルミナ等を含むCu基合金は、水素還
元法等によって作製される。また、上記■、■の安定化
材用のCuとしては、基本的に導電性に優れた純銅を用
いる。
In addition, the oxygen-containing Cu in the above item (2) may be, for example, high-purity Cu containing oxygen in a range of about 0.08 to 1.0% by weight, or C in which oxide particles such as alumina are dispersed.
A u-based alloy or the like is used. As a method for incorporating oxygen into Cu, for example, after forming an oxide layer on the surface of a C0 member, heat treatment is performed at a temperature of about 600°C to 800°C in a vacuum to diffuse oxygen into Cu. A Cu-based alloy containing alumina or the like is produced by a hydrogen reduction method or the like. Further, as the Cu for the stabilizing material (1) and (2) above, pure copper having basically excellent conductivity is used.

本発明においては、上記■、■の少なくとも一方を適用
し、最終寸法に加工した構造体の安定化材用Cu層の外
表面に酸化物層を形成した後に、使用した化合物超電導
体の生成温度領域て熱処理を施す。
In the present invention, after applying at least one of the above (1) and (2) and forming an oxide layer on the outer surface of the Cu layer for stabilizing material of the structure processed to the final size, the formation temperature of the compound superconductor used is Apply heat treatment to the area.

上記熱処理は、化合物超電導体材料を反応させて化合物
超電導体を形成するためのものである。
The above heat treatment is for reacting the compound superconductor material to form a compound superconductor.

そして、本発明の製造方法においては、上記熱処理によ
りCu系マトリックス内に添加した元素、例えば化合物
超電導体の構成元素等が安定化材用Cu層内に拡散する
ことを、上記■においては酸素含有Cu層中の酸素およ
び安定化材用Cu層の表面に形成された酸化物層から拡
散した酸素と化合させることによって、また上記■にお
いてはCu系マトリックス表面に形成した酸化物層中の
酸素および安定化材用Cu層の表面に形成し、所望形状
への加工によって分布された酸化物層から拡散した酸素
と化合させることによって捕獲する。これら捕獲された
元素の酸化物は、上記■においては酸素含有Cu層と安
定化材用Cu層間に、また上記■においてはCu系マト
リックスと安定化材用Cu間に、バリア層として配置さ
れる。
In the manufacturing method of the present invention, the elements added to the Cu-based matrix by the heat treatment, such as the constituent elements of the compound superconductor, are diffused into the Cu layer for the stabilizing material. By combining oxygen in the Cu layer with oxygen diffused from the oxide layer formed on the surface of the Cu layer for stabilizing material, and in (2) above, the oxygen in the oxide layer formed on the surface of the Cu-based matrix It is formed on the surface of the Cu layer for the stabilizing material and captured by combining with oxygen diffused from the oxide layer distributed by processing into a desired shape. The oxides of these captured elements are arranged as a barrier layer between the oxygen-containing Cu layer and the Cu layer for stabilizing material in (1) above, and between the Cu-based matrix and Cu for stabilizing material in (2) above. .

安定化材用Cu層の表面に形成する酸化物層は、CuO
s Cu20単独またはCuOとCu2Oとの混合物等
からなるものであり、例えば酸素濃度10%以上の常圧
処理雰囲気中にて100℃〜400℃の温度で1〜12
0時間程度熱処理することによって形成する。また、C
VDによりCuの酸化物層を形成したり、また黒化剤を
用いて化学的に酸化させたり、さらにCuの酸化物を含
むペースト状の塗料を塗布することによっても酸化物層
を形成することかできる。
The oxide layer formed on the surface of the Cu layer for stabilizing material is CuO
s Cu20 alone or a mixture of CuO and Cu2O, etc., for example, 1 to 12
It is formed by heat treatment for about 0 hours. Also, C
An oxide layer can be formed by forming a Cu oxide layer by VD, by chemically oxidizing it using a blackening agent, or by applying a paste-like paint containing a Cu oxide. I can do it.

この安定化材用Cu層表面に形成する酸化物層は、余り
薄いと例えば0.1μ■未満であると、酸素を十分に供
給することか困難となり、上記金属酸化物による拡散防
止層の形成か不十分となって低いRRI? Lか得られ
ず、逆に余り厚いと例えば線径(外径)  1■に対し
て酸化物層の厚さがIθμ酊を超すような場合には、安
定化材用Cu中へ入り込む酸素量が多くなりすぎて拡散
防止層を厚くするとともに、酸化のため安定化材の体積
が減少し、また強度やRRRおよび臨界電流密度か低下
する恐れかある。したかって、これらの兼合いを考慮し
なからCuの酸化物層の厚さを設定することか望ましい
If the oxide layer formed on the surface of the Cu layer for stabilizing material is too thin, for example less than 0.1μ, it will be difficult to supply enough oxygen, and the formation of a diffusion prevention layer using the metal oxide will be difficult. Or is it insufficient and low RRI? If the thickness of the oxide layer exceeds Iθμ for a wire diameter (outer diameter) of 1 mm, the amount of oxygen penetrating into the Cu for the stabilizing material will decrease. This increases the thickness of the diffusion prevention layer, reduces the volume of the stabilizing material due to oxidation, and may reduce the strength, RRR, and critical current density. Therefore, it is desirable to set the thickness of the Cu oxide layer while taking these balances into consideration.

また、化合物超電導体の生成温度領域での熱処条件は、
LX 1O−3Torr以下程度の真空中、もしくは不
活性ガス雰囲気中において、例えばNb3 Snの場合
には650℃〜770℃で10〜400時間、Nb5A
の場合には750℃〜950℃で1〜100時間程度で
ある。
In addition, the heat treatment conditions in the formation temperature range of compound superconductors are as follows:
LX In a vacuum of about 1O-3 Torr or less or in an inert gas atmosphere, for example, in the case of Nb3Sn, Nb5A is heated at 650°C to 770°C for 10 to 400 hours.
In this case, the temperature is 750°C to 950°C for about 1 to 100 hours.

ここで、上記■においては、酸素含有Cu層と安定化材
用Cu層との境界面、あるいはCu系マトリックスと酸
素含有Cu層との境界面に、また上記■においては、C
u系マトリックスと安定化材用Cu層との境界面に、凹
凸形状を形成して上記熱処理を行うことか好ましい。こ
れは、上記凹凸形状を形成することによって、化合物超
電導体の構成元素等がCu系マトリックス内から拡散す
る距離に差を持たせ、捕獲した酸化物からなるバリア層
を不連続に形成するためであり、これによって化合物超
電導体と安定化材用Cu層との間での熱伝導を良好に維
持することか可能となる。
Here, in the above (2), C
It is preferable to form an uneven shape on the interface between the U-based matrix and the Cu layer for stabilizing material, and then perform the above heat treatment. This is because by forming the above-mentioned uneven shape, the constituent elements of the compound superconductor are diffused over different distances from within the Cu-based matrix, and a barrier layer made of captured oxides is formed discontinuously. This makes it possible to maintain good heat conduction between the compound superconductor and the Cu layer for stabilizing material.

上記したような凹凸形状は、内側となる部材例えば酸素
含有Cu層やCu系マトリックスの外側に、平目ローレ
ット加工ややすり等による粗面化加工を施し、その上に
安定化材用Cuを一体化することによって形成すること
かできる。
The uneven shape described above is obtained by roughening the outer surface of the inner member, such as an oxygen-containing Cu layer or a Cu-based matrix, using flat knurling, filing, etc., and then integrating Cu for the stabilizing material on top of it. It can be formed by

また、上記■において、境界面に凹凸形状を形成する場
合、安定化材用Cuとして酸素含有Cuより硬度の小さ
い素材を用いることか好ましい。これにより、上記一体
化工程の際に平目ローレット加工等による山形溝の形状
を十分に維持することが可能となる。また、このような
際の酸素含有C’uとしては、前述したアルミナ等の酸
化物粒子を分散させたCu基合金、いわゆるアルミナ分
散強化銅等を用いることが高硬度であることから有利で
ある。
In addition, in the above (2), when forming an uneven shape on the boundary surface, it is preferable to use a material having a harderness than oxygen-containing Cu as the Cu for the stabilizing material. This makes it possible to sufficiently maintain the shape of the chevron groove formed by flat knurling or the like during the above-mentioned integration process. Furthermore, as the oxygen-containing C'u in such a case, it is advantageous to use the aforementioned Cu-based alloy in which oxide particles such as alumina are dispersed, so-called alumina dispersion-strengthened copper, etc. due to its high hardness. .

また、中間焼鈍等を条件を適宜選択することによっても
、使用するCu間に硬度差を付与することかできる。
Further, by appropriately selecting conditions such as intermediate annealing, it is possible to impart a hardness difference between the Cus used.

なお、本発明により得られた化合物超電導導体を熱処理
可能な製品へ適用する場合には、上記化合物超電導体の
生成温度領域における熱処理をその製品の組立過程で行
うようにしてもよい。例えば、本発明により製造された
超電導線を用いて超電導コイルを形成するような場合に
は、コイル用の巻枠へ熱処理前のものを巻装し、この状
態で化合物超電導体および拡散防止層形成のための熱処
理を行うようにしてもよい。
Note that when the compound superconducting conductor obtained according to the present invention is applied to a product that can be heat treated, heat treatment in the above-mentioned compound superconductor formation temperature range may be performed during the assembly process of the product. For example, when forming a superconducting coil using the superconducting wire manufactured according to the present invention, the wire before heat treatment is wound onto a winding frame for the coil, and in this state, a compound superconductor and a diffusion prevention layer are formed. Heat treatment may also be performed for this purpose.

(作 用) 本発明の化合物超電導導体の製造方法においては、Cu
系マトリックスの外側に酸素を含むCu層を一体化した
後、あるいはCu系マトリックスの外側に酸化物層を形
成した後、安定化材用のCu層を一体化している。ここ
で、上記した酸素含有Cu中の酸素やCu系マトリック
スの外側に形成した酸化物層中の酸素のみでは、化合物
超電導体の生成温度領域による熱処理の際に、化合物超
電導体の構成元素等か安定化材用Cu中へ拡散すること
を十分に防止することはできない。これに対して、本発
明の製造方法においては、安定化材用Cu層の外側にさ
らに酸化物層を形成し、この酸化物層から拡散する酸素
をも利用して、Sn等の化合物超電導体の構成元素等を
酸化物として捕獲し、安定化材用Cu層中に拡散するこ
とを防止している。これによって、安定化材の電気抵抗
の増加を抑制することかでき、化合物超電導導体の安定
性の向上を図ることか可能となる。
(Function) In the method for manufacturing a compound superconducting conductor of the present invention, Cu
After integrating a Cu layer containing oxygen on the outside of a Cu-based matrix, or after forming an oxide layer on the outside of a Cu-based matrix, a Cu layer for a stabilizing material is integrated. Here, if only the oxygen in the oxygen-containing Cu mentioned above or the oxygen in the oxide layer formed outside the Cu-based matrix is used, the constituent elements of the compound superconductor, etc. Diffusion into the stabilizer Cu cannot be sufficiently prevented. On the other hand, in the manufacturing method of the present invention, an oxide layer is further formed on the outside of the Cu layer for the stabilizing material, and oxygen diffused from this oxide layer is also used to form a compound superconductor such as Sn. The constituent elements and the like are captured as oxides and prevented from diffusing into the Cu layer for the stabilizing material. Thereby, it is possible to suppress an increase in the electrical resistance of the stabilizing material, and it is possible to improve the stability of the compound superconducting conductor.

また、化合物超電導導体内に凹凸形状を設けることによ
って、化合物超電導体の構成元素等がCu系マトリック
ス内から拡散する距離に差が生しやすくなる。これによ
り、上記化合物超電導体の構成元素等の酸化物からなる
バリア層を不連続に形成することかでき、化合物超電導
体と安定化材用Cu層との間での熱伝導を良好に維持す
ることが可能となる。
In addition, by providing an uneven shape in the compound superconductor, differences tend to occur in the distance over which the constituent elements of the compound superconductor are diffused from within the Cu-based matrix. As a result, a barrier layer made of oxides such as constituent elements of the compound superconductor can be formed discontinuously, and good heat conduction can be maintained between the compound superconductor and the Cu layer for the stabilizing material. becomes possible.

(実施例) 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例1 まず、第1図(a)に示すように、Cu系マトリックス
として外径50rAmφの12重量%5n−Cu合金か
らなる円筒部材を用意し、このCu−8nマトリツクス
11の長手方向に多数の孔を開けて、この孔内にNb芯
線12をそれぞれ埋設した。
Example 1 First, as shown in FIG. 1(a), a cylindrical member made of a 12% by weight 5n-Cu alloy with an outer diameter of 50 rAmφ is prepared as a Cu-based matrix, and a large number of cylindrical members are arranged in the longitudinal direction of this Cu-8n matrix 11. A hole was opened, and the Nb core wire 12 was buried in each hole.

次に、第1図(b)に示すように、上記Nb芯線12を
埋設したCu−8nマトリツクス11を0.1重量%の
酸素を含有するCu管13内に挿入し、さらにこれらを
安定化材用のCu管14に挿入して、中間焼鈍を施しな
がら一体化しつつ所定の径まで減面加工を施した。
Next, as shown in FIG. 1(b), the Cu-8n matrix 11 with the Nb core wires 12 embedded therein is inserted into the Cu tube 13 containing 0.1% by weight of oxygen, and further stabilized. It was inserted into a Cu pipe 14 for materials, and was subjected to intermediate annealing while being integrated and subjected to surface reduction processing to a predetermined diameter.

なお、上記酸素含有Cu管13は、大気中にて300℃
で20時間の熱処理を施して、表面に酸化銅層を形成し
た後、3X 1O−6Torrの真空中にて725℃×
5時間の条件て熱処理を施して、酸素を拡散させること
により、Cu中に酸素を含有させたものである。また、
安定化材用のCu管14は3×1O−6Torrの真空
中にて700℃×10時間の条件で軟化熱処理を施した
ものである。
Note that the oxygen-containing Cu tube 13 is heated at 300°C in the atmosphere.
After heat treatment for 20 hours to form a copper oxide layer on the surface, heat treatment was performed at 725°C in a vacuum of 3X 1O-6 Torr.
Oxygen is contained in Cu by performing heat treatment for 5 hours to diffuse oxygen. Also,
The Cu tube 14 for the stabilizing material was subjected to a softening heat treatment at 700° C. for 10 hours in a vacuum of 3×1 O −6 Torr.

次いて、第1図(C)に示すように、上記減面加工後の
線材に、大気中にて300℃で50時間の熱処理を施し
て、安定化材用Cu管14の表面にCuの酸化物(Cu
O+ Cu 20)層15を形成した。
Next, as shown in FIG. 1(C), the wire rod after the area reduction process is subjected to heat treatment at 300° C. for 50 hours in the atmosphere to coat the surface of the Cu tube 14 for stabilizing material with Cu. Oxide (Cu
An O+ Cu 20) layer 15 was formed.

この後、3x 1O−bTorrの真空中において、7
00℃で 100時間の熱処理を施し、Nb芯線12と
Cu−8nマトリツクスll中のSnとを反応させて、
第1図(d)に示すようにNb芯線12の外周上にNb
380層16を形成した。
After this, in a vacuum of 3x 1O-bTorr, 7
Heat treatment was performed at 00°C for 100 hours to cause the Nb core wire 12 to react with Sn in the Cu-8n matrix 11,
As shown in FIG. 1(d), Nb is placed on the outer periphery of the Nb core wire 12.
380 layers 16 were formed.

この熱処理の際に、Cu−8nマトリツクス11中のS
nは、酸素含有Cu管13中を拡散するか、このCu管
13中に含まれる酸素と化合し、Snの拡散はある程度
押さえられるが、さらに酸素含有Cu管13中を拡散す
る。そこで、この実施例においては、安定化材用Cu管
14の表面に形成したCuの酸化物層15の酸素か、安
定化材用Cu管14中を拡散するため、酸素含有Cu管
13中を拡散してくるSnを酸化物として捕獲し、酸素
含有Cu層13と安定化材用Cu層14との間にSnの
酸化物等からなるバリア層17か形成される。これによ
って、安定化材用Cu層14かSn等で汚染されること
か防止されている。
During this heat treatment, S in the Cu-8n matrix 11
n diffuses in the oxygen-containing Cu tube 13 or combines with oxygen contained in the Cu tube 13, and although the diffusion of Sn is suppressed to some extent, it further diffuses in the oxygen-containing Cu tube 13. Therefore, in this embodiment, in order to diffuse the oxygen in the Cu oxide layer 15 formed on the surface of the Cu tube 14 for stabilizing material into the Cu tube 14 for stabilizing material, the inside of the oxygen-containing Cu tube 13 is The diffused Sn is captured as an oxide, and a barrier layer 17 made of Sn oxide or the like is formed between the oxygen-containing Cu layer 13 and the stabilizer Cu layer 14. This prevents the stabilizer Cu layer 14 from being contaminated with Sn or the like.

このようにして得た化合物超電導線の安定性の基準とな
るRRI?と臨界温度直上の20Kにおけるρ(以下同
じ)を測定したところ、RRRは510て、ρは l×
l0−9Ω・cmであった。
RRI, which is the standard for the stability of compound superconducting wires obtained in this way? When we measured ρ (the same applies hereafter) at 20K just above the critical temperature, the RRR was 510 and ρ was l×
It was 10-9Ω·cm.

また、本発明との比較のために、酸素、含有Cu管を用
いないと共に、安定化材用Cu管の表面に酸化物層の形
成を行わない以外は、同様の工程により形成した化合物
超電導線のRRRは13であり、またρは 9X 10
−7Ω・cmてあった。
In addition, for comparison with the present invention, a compound superconducting wire formed by the same process except that an oxygen-containing Cu tube was not used and an oxide layer was not formed on the surface of the Cu tube for stabilizing material. The RRR of is 13 and ρ is 9X 10
It was -7Ω・cm.

これらの結果から、本発明の実施例による化合物超電導
線は、RRRて40倍近く向上しており、安定性の大幅
な向上が期待できることか分る。
From these results, it can be seen that the RRR of the compound superconducting wire according to the example of the present invention is improved by nearly 40 times, and a significant improvement in stability can be expected.

また、これらの臨界電流密度を測定したところ、この実
施例による化合物超電導線は、15テスラで230A/
am2と従来構造のものと比べて明らかな差は認められ
なかったが、上記RRRの測定結果からTa等による拡
散防止層を用いることなく、安定化材の純度を保ち得る
ことが明らかとなった。
Furthermore, when these critical current densities were measured, the compound superconducting wire according to this example had a current density of 230 A/min at 15 Tesla.
Although no clear difference was observed between am2 and the conventional structure, the RRR measurement results above revealed that the purity of the stabilizing material could be maintained without using a diffusion prevention layer such as Ta. .

実施例2 上記実施例1における酸素含有Cu管13として第2図
および第3図に示すように、外表面に平目ローレット加
工によって山形溝13aを形成したものを用いる以外は
、実施例1と同一工程によって化合物超電導線を作製し
た。
Example 2 Same as Example 1, except that the oxygen-containing Cu tube 13 in Example 1 above had chevron-shaped grooves 13a formed on the outer surface by flat knurling, as shown in FIGS. 2 and 3. A compound superconducting wire was fabricated using this process.

このようにして得られた超電導線の断面を顕微鏡で観察
した。観察結果を第4図に模式的に示す。
The cross section of the superconducting wire thus obtained was observed under a microscope. The observation results are schematically shown in FIG.

同図から明らかなように、酸素含有Cu層13と安定化
材用Cu層14との境界面に、酸素含有Cu管13の外
表面に形成した山形溝13 aによる凹凸形状18が保
持されており、凹凸形状18の谷側に不連続なSnの酸
化物等からなるバリア層19か形成されていることを確
認した。
As is clear from the figure, the uneven shape 18 formed by the chevron-shaped groove 13a formed on the outer surface of the oxygen-containing Cu tube 13 is maintained at the interface between the oxygen-containing Cu layer 13 and the stabilizing material Cu layer 14. It was confirmed that a discontinuous barrier layer 19 made of Sn oxide or the like was formed on the valley side of the uneven shape 18.

また、この化合物超電導線のR1?Rとρを測定したと
ころ、実施例1と同等の結果が得られた。
Also, R1 of this compound superconducting wire? When R and ρ were measured, the same results as in Example 1 were obtained.

二の実施例による化合物超電導線は、酸素含有Cu層1
3と安定化材用Cu層14との境界面に、酸素含有Cu
管13の外表面に形成した山形溝13aによる凹凸形状
18が存在しているため、第5図に示すように、酸素含
有Cu層13と安定化材用Cu層14との境界面からC
u−3nマトリツクス11まての距離に差か生じ(Ω2
〉gl)、これによって凹凸形状18の谷側て酸素含a
Cu層13中を拡散してくるSnが酸化物として捕獲さ
れ、酸素含有Cu層13と安定化材用Cu層14との間
に不連続にSnの酸化物等からなるバリア層19か形成
される。
The compound superconducting wire according to the second embodiment has an oxygen-containing Cu layer 1
3 and the Cu layer 14 for stabilizing material, oxygen-containing Cu
Since the uneven shape 18 formed by the chevron-shaped groove 13a formed on the outer surface of the tube 13 exists, as shown in FIG.
There is a difference in the distance to the u-3n matrix 11 (Ω2
〉gl), this causes the valley side of the uneven shape 18 to contain oxygen.
Sn diffused into the Cu layer 13 is captured as an oxide, and a barrier layer 19 made of an oxide of Sn is formed discontinuously between the oxygen-containing Cu layer 13 and the stabilizer Cu layer 14. Ru.

このように、酸素含有Cu層13と安定化材用Cu層1
4との境界面に設けられた凹凸形状18の谷側にSnの
酸化物等からなるバリア層19を形成することによって
、凹凸形状18の山側か電流の通路(パス)となり、安
定化材用Cu層14かSn等で汚染されることを防止し
た上で、安定化材用Cu層14の機能を十分に発揮させ
ることか可能となる。
In this way, the oxygen-containing Cu layer 13 and the stabilizing material Cu layer 1
By forming a barrier layer 19 made of Sn oxide or the like on the valley side of the uneven shape 18 provided at the interface with the uneven shape 18, the peak side of the uneven shape 18 becomes a path for current, and it is used as a stabilizing material. While preventing the Cu layer 14 from being contaminated with Sn or the like, it is possible to fully exhibit the function of the Cu layer 14 for the stabilizing material.

実施例3 上記実施例1における酸素含有Cu管として、アルミナ
分散強化Cuを用いた管状部材を用い、このアルミナ分
散強化Cu管の外表面に、上記実施例2と同様に平目ロ
ーレット加工によって山形溝を形成したものを使用する
以外は、実施例1と同一工程によって化合物超電導線を
作製した。
Example 3 A tubular member made of alumina dispersion-strengthened Cu was used as the oxygen-containing Cu tube in Example 1, and a chevron groove was formed on the outer surface of the alumina dispersion-strengthened Cu tube by flat knurling in the same manner as in Example 2. A compound superconducting wire was produced by the same steps as in Example 1 except that a wire formed with the following was used.

このようにして得られた超電導線の断面を顕微鏡で観察
したところ、酸素含有Cu層と安定化材用Cu層との境
界面の凹凸形状かより明確に保持されていることを確認
した。
When the cross section of the superconducting wire thus obtained was observed under a microscope, it was confirmed that the uneven shape of the interface between the oxygen-containing Cu layer and the stabilizing Cu layer was more clearly maintained.

これは、アルミナ分散強化Cuは、通常のCuに比べて
高硬度(通常のCuはビッカーズ硬度でHvzoog−
40程度であるのに対し、アルミナ分散強化Cuはビッ
カーズ硬度てHv 2oog−120程度)であるため
、このアルミナ分散強化Cu管の外表面に平目ローレッ
ト加工によって山形溝を形成し、この上に軟らかい安定
化材用Cu管を被せることによって、山形溝の谷側に安
定化材用Cuかくい込み易すくなるためである。
This is because alumina dispersion strengthened Cu has higher hardness than normal Cu (normal Cu has a Vickers hardness of Hvzoog-
40, whereas alumina dispersion-strengthened Cu has a Vickers hardness of Hv 2oog-120), so a chevron-shaped groove is formed on the outer surface of this alumina dispersion-strengthened Cu tube by flat knurling, and a soft This is because by covering the Cu tube for the stabilizing material, it becomes easier to embed the Cu for the stabilizing material in the valley side of the angular groove.

これによって、酸素含有Cu層と安定化材用Cu層との
境界面からCu−3nマトリツクスまでの距離に明確な
差か生しるため、より凹凸形状の谷側てSnの酸化物層
を形成することが容易となり、電流の通路を確保し易く
なる。
This creates a clear difference in the distance from the interface between the oxygen-containing Cu layer and the stabilizer Cu layer to the Cu-3n matrix, so the Sn oxide layer is formed on the valley side of the more uneven shape. This makes it easier to ensure a current path.

また、アルミナ分散強化Cυを用いることによって、酸
素含をCu管としてのCu中に酸素を拡散させるための
熱処理等が不要となるという利点も得られる。
Further, by using alumina dispersion strengthened Cυ, there is also an advantage that heat treatment or the like for diffusing oxygen into the oxygen-containing Cu tube becomes unnecessary.

実施例4 上記実施例1て用いたNb芯線を埋設したCu−9nマ
トリツクスの表面に、平目ローレットによって山形溝を
形成した後、大気中にて300°Cて30時間の熱処理
を施して、表面にSnの酸化物およびCuの酸化物等を
含む酸化物層を形成した。
Example 4 After forming a chevron-shaped groove with flat knurling on the surface of the Cu-9n matrix in which the Nb core wire used in Example 1 was embedded, heat treatment was performed at 300°C for 30 hours in the air to improve the surface An oxide layer containing an oxide of Sn, an oxide of Cu, etc. was formed on the substrate.

次に、上記酸化処理を施したCu−3nマトリツクスを
012重量?oの酸素を含有するCu管内に挿入し、さ
らにこれを安定化材用のCu管に挿入して、中間焼鈍を
施しながら一体化しつつ所定の径まて減面加工を施した
Next, the Cu-3n matrix subjected to the above oxidation treatment was heated to 0.12% by weight. This was inserted into a Cu tube containing oxygen, and further inserted into a Cu tube for a stabilizing material, and while performing intermediate annealing, it was integrated and subjected to surface reduction processing to a predetermined diameter.

なお、上記酸素含有Cu管は、大気中にて300℃で2
0時間の熱処理を施して、表面に酸化銅層を形成した後
、3X 1O−oTorrの真空中にて600℃×5時
間の条件で熱処理を施して、酸素を拡散させたものであ
る。当然のことながら、600℃による熱処理を施しで
あるため、酸素含有Cu管は軟化している。また、安定
化材用のCu管は、3X 1O−6Torrの真空中に
て800℃×5時間の条件で軟化熱処理を施したもので
ある。安定化材用のCu管は、800℃により軟化処理
を施しであるため、酸素含有Cu管よりさらに硬度か小
さく、すなわち軟らかいものであった。
In addition, the above oxygen-containing Cu tube was heated at 300°C in the atmosphere at 2
After performing heat treatment for 0 hours to form a copper oxide layer on the surface, heat treatment was performed at 600° C. for 5 hours in a vacuum of 3×10-oTorr to diffuse oxygen. Naturally, since the heat treatment was performed at 600° C., the oxygen-containing Cu tube was softened. Further, the Cu tube for the stabilizing material was subjected to a softening heat treatment at 800° C. for 5 hours in a vacuum of 3×10−6 Torr. Since the Cu tube for the stabilizing material was subjected to a softening treatment at 800° C., its hardness was lower than that of the oxygen-containing Cu tube, that is, it was softer.

この後、実施例1と同一条件で、表面酸化処理および化
合物超電導体の生成温度領域による熱処理を施し、化合
物超電導線を作製した。
Thereafter, a surface oxidation treatment and a heat treatment in the compound superconductor production temperature range were performed under the same conditions as in Example 1 to produce a compound superconducting wire.

この実施例においては、熱処理条件等を変更することに
よって、Cu−8nマトリツクス、酸素含有Cu、安定
化材用Cuのそれぞれの硬度かCu−8nマトリツクス
〉酸素含有Cu>安定化材用Cuを満足しており、Cu
−8nマトリツクス表面に形成した山形溝内にそれぞれ
のCuがくい込み易くなっているため、酸素含有Cu層
と安定化材用Cu層との境界面およびCu−8nマトリ
ツクスと酸素含有00層との境界面の双方に良好な山形
溝が形成される。
In this example, by changing the heat treatment conditions, etc., the hardness of Cu-8n matrix, oxygen-containing Cu, and stabilizer Cu was satisfied. Cu
Since each Cu is easily embedded in the chevron-shaped grooves formed on the surface of the -8n matrix, the interface between the oxygen-containing Cu layer and the stabilizer Cu layer and the interface between the Cu-8n matrix and the oxygen-containing 00 layer Excellent chevron grooves are formed on both surfaces.

そして、この実施例の超電導線の断面を顕微鏡で観察し
たところ、第6図に示すように、酸素含有Cu層13と
安定化材用Cu層14およびCu−8nマトリツクス1
1と酸素含有Cu層13との各境界面に形成された多数
の山形溝11a、13aによって、Snの安定化材用C
u層14への拡散距離にさらに差が生じ易くなっており
、これによって拡散距離か短い部分にSnの酸化物の分
布層2oが形成されていることを確認した。
When the cross section of the superconducting wire of this example was observed with a microscope, as shown in FIG.
1 and the oxygen-containing Cu layer 13, the Sn stabilizing material C
It was confirmed that differences in the diffusion distance to the u layer 14 were more likely to occur, and as a result, the Sn oxide distribution layer 2o was formed in the portion where the diffusion distance was short.

また、この実施例の化合物超電導線においては、予めC
u−3nマトリツクスの表面にSnの酸化物を形成して
おり、このSnの酸化物は減面加工によって薄くなって
いるかあるいは長平方向に分布しているため、さらにS
nの拡散を防止し易くなっている。
In addition, in the compound superconducting wire of this example, C
An oxide of Sn is formed on the surface of the u-3n matrix, and this oxide of Sn has become thinner due to surface reduction processing or is distributed in the long plane direction, so that S
This makes it easier to prevent diffusion of n.

このようにして得た化合物超電導線のRRRとρを測定
したところ、RRRは500と従来構造の化合物超電導
線に比べて25倍近く向上しており、またρは LX 
10−9Ω・cmであった。
When the RRR and ρ of the compound superconducting wire obtained in this way were measured, the RRR was 500, an improvement of nearly 25 times compared to the compound superconducting wire with the conventional structure, and ρ was LX
It was 10 −9 Ω·cm.

実施例5 ます、第7図(a)に示すように、Nb芯線12を多数
埋設した12重量%5n−Cu合金からなるCu−3n
マトリツクス11の表面に、大気中にて300℃で30
時間の熱処理を施して、表面にSnの酸化物およびCu
の酸化物等を含む酸化物層21を形成した。
Example 5 First, as shown in FIG. 7(a), a Cu-3n made of a 12% by weight 5n-Cu alloy in which a large number of Nb core wires 12 were embedded.
On the surface of matrix 11,
After a heat treatment for several hours, Sn oxide and Cu are formed on the surface.
An oxide layer 21 containing an oxide or the like was formed.

次に、上記酸化処理を施したCu−8nマトリツクス1
1を安定化材用Cu管14に挿入して、中間焼鈍を施し
なから一体化しつつ所定の径まで減面加工を施した。
Next, Cu-8n matrix 1 subjected to the above oxidation treatment
1 was inserted into the Cu tube 14 for stabilizing material, subjected to intermediate annealing, and then subjected to surface reduction processing to a predetermined diameter while being integrated.

なお、上記安定化材用Cu管14は、実施例4と同様に
して熱処理を施したものを使用した。
The stabilizer Cu tube 14 was heat-treated in the same manner as in Example 4.

次に、第7図(b)に示すように、上記減面加工後の線
材に、大気中にて300℃で50時間の熱処理を施して
、安定化材用Cu管14の表面にCuの酸化物(CuO
+Cu20)層22を形成した。
Next, as shown in FIG. 7(b), the wire rod after the area reduction process is subjected to heat treatment at 300° C. for 50 hours in the atmosphere to coat the surface of the Cu tube 14 for stabilizing material with Cu. Oxide (CuO
+Cu20) layer 22 was formed.

この後、3x 10−Torrの真空中において、70
0℃で100時間の熱処理を施し、Nb芯線12とCu
−8nマトリツクス11中のSnとを反応させて、第7
図(c)に示すようにNb芯線12の外周上にNb3S
n層16を形成した。
After this, in a vacuum of 3x 10-Torr, 70
Heat treatment was performed at 0°C for 100 hours, and the Nb core wire 12 and Cu
- react with Sn in the 8n matrix 11 to
As shown in Figure (c), Nb3S is placed on the outer periphery of the Nb core wire 12.
An n-layer 16 was formed.

この熱処理の際に、Cu−3nマトリツクス11中のS
nは、安定化材用Cu内を拡散しようとするか、Cu−
3nマトリツクス11表面に形成した酸化物層21中の
酸素と、安定化材用Cu管14の表面に形成したCuの
酸化物層22から拡散してきた酸素とによって、Snは
酸化物として捕獲されて、安定化材用Cu層14と C
u−3nマトリツクス11との間にSnの酸化物層等か
らなるバリア層23が形成される。また、Cu−3nマ
トリツクス11の表面に予め形成されているSnの酸化
物を含む酸化物層21は、減面加工によって薄くなって
いるか、あるいは長平方向に分布しているため、Snの
拡散を防止し易くしている。これらによって、安定化材
用Cu層14かSn等で汚染されることか防止されてい
る。
During this heat treatment, S in the Cu-3n matrix 11
n tries to diffuse within Cu for the stabilizing material, or Cu-
Sn is captured as an oxide by the oxygen in the oxide layer 21 formed on the surface of the 3n matrix 11 and the oxygen diffused from the Cu oxide layer 22 formed on the surface of the Cu tube 14 for stabilizing material. , Cu layer 14 for stabilizing material and C
A barrier layer 23 made of a Sn oxide layer or the like is formed between the U-3N matrix 11 and the U-3N matrix 11. In addition, the oxide layer 21 containing Sn oxide, which is pre-formed on the surface of the Cu-3n matrix 11, has been made thinner by surface reduction processing or is distributed in the elongated direction, which prevents the diffusion of Sn. This makes it easier to prevent. These prevent the stabilizer Cu layer 14 from being contaminated with Sn or the like.

このようにして得た化合物超電導線のRI?Rとρを測
定したところ、RRRは336て、ρは5×10−9Ω
・C10であった。
RI of the compound superconducting wire obtained in this way? When R and ρ were measured, RRR was 336 and ρ was 5×10-9Ω.
・It was C10.

実施例6 上記実施例5におけるCu−5nマトリツクスとしてと
じて、外表面に平目ローレット加工によって山形溝を形
成したものを用い、山形溝を有する表面に酸化物層を形
成する以外は、実施例5と同一工程によって化合物超電
導線を作製した。
Example 6 The Cu-5n matrix of Example 5 above was used, but the outer surface was formed with chevron-shaped grooves by flat knurling, and Example 5 was used except that an oxide layer was formed on the surface having the chevron-shaped grooves. A compound superconducting wire was fabricated using the same process.

このようにして得られた超電導線の断面を顕微鏡で観察
した。観察結果を第8図に模式的に示す同図から明らか
なように、Cu’−3nマトリツクス11と安定化材用
Cu層14との境界′面に、Cu−3nマトリツクス1
1の外表面に形成した山形溝11aによる凹凸形状が保
持されており、山形溝11aの山側に不連続なSnの酸
化物などからなるバリア層24が形成されていることを
確認した。
The cross section of the superconducting wire thus obtained was observed under a microscope. The observation results are schematically shown in FIG. 8. As is clear from the figure, a Cu-3n matrix 1 is formed on the boundary surface between the Cu'-3n matrix 11 and the Cu layer 14 for the stabilizing material.
It was confirmed that the uneven shape formed by the chevron-shaped grooves 11a formed on the outer surface of the substrate 1 was maintained, and that a barrier layer 24 made of a discontinuous Sn oxide or the like was formed on the mountain side of the chevron-shaped grooves 11a.

また、この化合物超電導線のRRRとρを測定したとこ
ろ、実施例5と同等の結果が得られた。
Furthermore, when the RRR and ρ of this compound superconducting wire were measured, the same results as in Example 5 were obtained.

この実施例による化合物超電導線では、Cu−8nマト
リツクス11と安定化材用Cu層14との境界面に山形
溝11aが存在しているため、Snの拡散距離に差が生
じていると共に、予めCu−8nマトリツクス11の表
面に形成したSn等の酸化物層が薄くなっているか、あ
るいは長手方向に分布しているため、不連続なバリア層
24としてSnが捕獲される。
In the compound superconducting wire according to this example, since the chevron-shaped groove 11a exists at the interface between the Cu-8n matrix 11 and the Cu layer 14 for stabilizing material, a difference occurs in the diffusion distance of Sn, and Since the oxide layer of Sn or the like formed on the surface of the Cu-8n matrix 11 is thin or distributed in the longitudinal direction, Sn is captured as a discontinuous barrier layer 24.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、安定化材中に拡散
する不純物元素を酸化物として捕獲していることから、
Ta等からなる拡散防止層を設けることなく、安定化材
の電気抵抗を低く維持した化合物超電導導体を再現性よ
く提供することが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since the impurity elements diffused into the stabilizing material are captured as oxides,
It becomes possible to provide a compound superconducting conductor with good reproducibility in which the electrical resistance of the stabilizing material is maintained low without providing a diffusion prevention layer made of Ta or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例の製造工程を示す断面図、第
2図および第3図は本発明の他の実施例の製造工程の要
部を示す図、第4図は本発明の他の実施例によって得た
化合物超電導線の断面を模式的に示す図、第5図はその
部分拡大図、第6図は本発明のさらに他の実施例によっ
て得た化合物超電導線の要部の断面を模式的に示す図、
第7図は本発明のさらに他の実施例の製造工程を示す断
面図、第8図は本発明のさらに他の実施例によって得た
化合物超電導線の要部の断面を模式的に示す図、第9図
は従来の方法により製造された化合物超電導線の断面図
である。 11・・・・・・Cu−Sn合金マトリックス、12・
・・・・・Nb芯線、13・・・・・・酸素含有Cu管
、lla、13a・・・・・山形溝、14・・・・・・
安定化材用Cu管、15.2122・・・・・・酸化物
層、16・・・・・・Nb3 Sn層、17.19.2
0.23.24・・・・・・バリア層。 出願人      株式会社 東芝
FIG. 1 is a sectional view showing the manufacturing process of one embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are views showing main parts of the manufacturing process of another embodiment of the invention, and FIG. A diagram schematically showing a cross section of a compound superconducting wire obtained in another example, FIG. 5 is a partially enlarged view thereof, and FIG. A diagram schematically showing a cross section,
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of still another example of the present invention, FIG. 8 is a view schematically showing a cross-section of a main part of a compound superconducting wire obtained according to still another example of the present invention, FIG. 9 is a cross-sectional view of a compound superconducting wire manufactured by a conventional method. 11...Cu-Sn alloy matrix, 12.
...Nb core wire, 13...Oxygen-containing Cu tube, lla, 13a...Chevron groove, 14...
Cu tube for stabilizing material, 15.2122...Oxide layer, 16...Nb3 Sn layer, 17.19.2
0.23.24...Barrier layer. Applicant: Toshiba Corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)熱処理により反応して化合物超電導体を形成する
化合物超電導体材料を含む素線をCu系マトリックス内
に埋設する工程と、 前記Cu系マトリックスの外側に、酸素を含む銅層およ
び安定化材用銅層を順に一体化すると共に、所望とする
導体形状に加工する工程と、 前記一体化された構造体の安定化材用銅層の表面に酸化
物層を形成する工程と、 前記酸化物層が形成された構造体に、真空中または非酸
化雰囲気中において前記化合物超電導体の生成温度領域
で熱処理を施す工程と を有することを特徴とする化合物超電導導体の製造方法
(1) A step of embedding a wire containing a compound superconductor material that reacts with heat treatment to form a compound superconductor in a Cu-based matrix, and a copper layer containing oxygen and a stabilizing material on the outside of the Cu-based matrix. a step of sequentially integrating the copper layer for use as a stabilizer and processing it into a desired conductor shape; a step of forming an oxide layer on the surface of the copper layer for the stabilizing material of the integrated structure; A method for manufacturing a compound superconducting conductor, comprising the step of subjecting a structure on which the layer is formed to heat treatment in a temperature range for forming the compound superconductor in vacuum or in a non-oxidizing atmosphere.
(2)請求項1記載の化合物超電導導体の製造方法にお
いて、 前記酸素を含む銅層と安定化材用銅層との境界面および
前記Cu系マトリックスと酸素を含む銅層との境界面の
少なくとも一方に、凹凸形状を形成する工程を含むこと
を特徴とする化合物超電導導体の製造方法。
(2) In the method for manufacturing a compound superconducting conductor according to claim 1, at least the interface between the oxygen-containing copper layer and the stabilizer copper layer and the interface between the Cu-based matrix and the oxygen-containing copper layer On the other hand, a method for producing a compound superconducting conductor, which includes a step of forming an uneven shape.
(3)請求項2記載の化合物超電導導体の製造方法にお
いて、 前記酸素を含む銅層の硬度は、前記安定化材用銅層の硬
度より大きいことを特徴とする化合物超電導導体の製造
方法。
(3) The method for manufacturing a compound superconducting conductor according to claim 2, wherein the hardness of the copper layer containing oxygen is greater than the hardness of the copper layer for stabilizing material.
(4)請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の化
合物超電導導体の製造方法において、前記Cu系マトリ
ックスの表面に酸化物層を形成する工程を含むことを特
徴とする化合物超電導導体の製造方法。
(4) The method for manufacturing a compound superconducting conductor according to any one of claims 1 to 3, comprising the step of forming an oxide layer on the surface of the Cu-based matrix. Production method.
(5)熱処理により反応して化合物超電導体を形成する
化合物超電導体材料を含む素線を含むCu系マトリック
ス内に埋設する工程と、 前記Cu系マトリックスの表面に酸化物層を形成し、こ
の酸化物層を介して安定化材用銅層を一体化すると共に
、所望とする導体形状に加工する工程と、 前記一体化された構造体の安定化材用銅層の表面に酸化
物層を形成する工程と、 前記酸化物層が形成された構造体に、真空中または非酸
化雰囲気中において前記化合物超電導体の生成温度領域
で熱処理を施す工程と を有することを特徴とする化合物超電導導体の製造方法
(5) embedding in a Cu-based matrix containing wires containing a compound superconductor material that reacts with heat treatment to form a compound superconductor; forming an oxide layer on the surface of the Cu-based matrix; A step of integrating the copper layer for stabilizing material via a material layer and processing it into a desired conductor shape, and forming an oxide layer on the surface of the copper layer for stabilizing material of the integrated structure. and a step of subjecting the structure on which the oxide layer is formed to heat treatment in a temperature range for forming the compound superconductor in vacuum or in a non-oxidizing atmosphere. Method.
(6)請求項5記載の化合物超電導導体の製造方法にお
いて、 前記Cu系マトリックスと安定化材用銅層との境界面に
凹凸形状を形成する工程を含むことを特徴とする化合物
超電導導体の製造方法。
(6) The method for manufacturing a compound superconducting conductor according to claim 5, comprising the step of forming an uneven shape on the interface between the Cu-based matrix and the copper layer for a stabilizing material. Method.
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