JPH04277409A - 化合物超電導線およびその製造方法 - Google Patents
化合物超電導線およびその製造方法Info
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- JPH04277409A JPH04277409A JP3037568A JP3756891A JPH04277409A JP H04277409 A JPH04277409 A JP H04277409A JP 3037568 A JP3037568 A JP 3037568A JP 3756891 A JP3756891 A JP 3756891A JP H04277409 A JPH04277409 A JP H04277409A
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- 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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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物超電導線および
その製造方法に関する。
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ３ Ｓｎ、Ｖ３ Ｇａのような化合
物超電導材料は、硬く脆いため金属もしくは合金材料の
ように直接線材に加工することができない。このため、
従来、化合物超電導材料を線材化して化合物超電導線を
製造する場合、表面拡散法または複合加工法（ブロンズ
法）が採用されている。このうちブロンズ法は、Ｎｂ／
Ｃｕ−Ｓｎ複合体等の金属複合体を固体間で拡散させる
ことにより行われる。この方法によれば、極細多芯線の
ように複雑な断面構造を有する線材を製造することがで
きる。
物超電導材料は、硬く脆いため金属もしくは合金材料の
ように直接線材に加工することができない。このため、
従来、化合物超電導材料を線材化して化合物超電導線を
製造する場合、表面拡散法または複合加工法（ブロンズ
法）が採用されている。このうちブロンズ法は、Ｎｂ／
Ｃｕ−Ｓｎ複合体等の金属複合体を固体間で拡散させる
ことにより行われる。この方法によれば、極細多芯線の
ように複雑な断面構造を有する線材を製造することがで
きる。
【０００３】例えば、ブロンズ法によりＮｂ３ Ｓｎ化
合物超電導線を製造する場合、主にダブルスタック方式
が用いられる。これは、まず、図２（ａ）に示すように
、１本ないし複数本のＮｂ棒３０をＣｕ−１４．３％Ｓ
ｎ合金からなるブロンズ管３２に挿入し、このブロンズ
管３２に押出、引抜き、圧延等の加工および中間焼鈍を
繰り返し施して一次素線３４を作製する。次いで、図２
（ｂ）に示すように、得られた一次素線３４の複数本を
上記の合金からなるブロンズ管３６に挿入した後、押出
、引抜き、圧延等の加工および中間焼鈍を繰り返し施し
て二次素線３８を作製する。次いで、図２（ｃ）に示す
ように、得られた二次素線３８の複数本をさらに上記の
合金からなるブロンズ管４０に挿入した後、押出、引抜
き、圧延等の加工および中間焼鈍を繰り返し施して、ブ
ロンズ中に多数のＮｂフィラメント、すなわちＮｂ棒３
０が分散配置された複合線４２を作製する。その後、こ
の複合線４２にＮｂ３ Ｓｎ生成のための拡散熱処理を
施してＮｂ３ Ｓｎ超電導線を製造する。
合物超電導線を製造する場合、主にダブルスタック方式
が用いられる。これは、まず、図２（ａ）に示すように
、１本ないし複数本のＮｂ棒３０をＣｕ−１４．３％Ｓ
ｎ合金からなるブロンズ管３２に挿入し、このブロンズ
管３２に押出、引抜き、圧延等の加工および中間焼鈍を
繰り返し施して一次素線３４を作製する。次いで、図２
（ｂ）に示すように、得られた一次素線３４の複数本を
上記の合金からなるブロンズ管３６に挿入した後、押出
、引抜き、圧延等の加工および中間焼鈍を繰り返し施し
て二次素線３８を作製する。次いで、図２（ｃ）に示す
ように、得られた二次素線３８の複数本をさらに上記の
合金からなるブロンズ管４０に挿入した後、押出、引抜
き、圧延等の加工および中間焼鈍を繰り返し施して、ブ
ロンズ中に多数のＮｂフィラメント、すなわちＮｂ棒３
０が分散配置された複合線４２を作製する。その後、こ
の複合線４２にＮｂ３ Ｓｎ生成のための拡散熱処理を
施してＮｂ３ Ｓｎ超電導線を製造する。
【０００４】このようにして得られたＮｂ３ Ｓｎ超電
導線は、Ｎｂ棒を数μｍ程度の径を有するＮｂフィラメ
ントにすることが可能である。また、Ｎｂ３ Ｓｎの超
電導層は、ブロンズマトリックスとＮｂフィラメント３
０の界面にＳｎの拡散により形成される。
導線は、Ｎｂ棒を数μｍ程度の径を有するＮｂフィラメ
ントにすることが可能である。また、Ｎｂ３ Ｓｎの超
電導層は、ブロンズマトリックスとＮｂフィラメント３
０の界面にＳｎの拡散により形成される。
【０００５】なお、Ｎｂ棒またはブロンズ管にあらかじ
めＴｉまたはＴａを添加しておくと、生成するＮｂ３
Ｓｎの結晶粒が微細になる。これにより、ピンニング効
果が高まり、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の臨界電流密度を高
くすることができる。
めＴｉまたはＴａを添加しておくと、生成するＮｂ３
Ｓｎの結晶粒が微細になる。これにより、ピンニング効
果が高まり、Ｎｂ３ Ｓｎ超電導線の臨界電流密度を高
くすることができる。
【０００６】また、最近、Ｎｂ管にＳｎを封入し、これ
に冷間加工を施して所望の形状にし、これに拡散処理を
施すチューブ法が注目されている。この方法では、Ｎｂ
中にＳｎを大量に拡散させることができるため、Ｎｂ３
Ｓｎ超電導線内のＮｂ３ Ｓｎ層を厚くすることがで
きる。
に冷間加工を施して所望の形状にし、これに拡散処理を
施すチューブ法が注目されている。この方法では、Ｎｂ
中にＳｎを大量に拡散させることができるため、Ｎｂ３
Ｓｎ超電導線内のＮｂ３ Ｓｎ層を厚くすることがで
きる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブロン
ズ法は量産性に優れているが、臨界電流密度がＮｂ３
Ｓｎの場合で１６Ｔにおいて２００Ａ／ｍｍ２ 程度で
あり、高磁界用の超電導線の要求特性に対応することが
できない。また、チューブ法では、Ｎｂ３ Ｓｎの場合
、１６Ｔで６００Ａ／ｍｍ２ 程度と高い臨界電流密度
を得ることができるが、量産性が悪いという問題がある
。
ズ法は量産性に優れているが、臨界電流密度がＮｂ３
Ｓｎの場合で１６Ｔにおいて２００Ａ／ｍｍ２ 程度で
あり、高磁界用の超電導線の要求特性に対応することが
できない。また、チューブ法では、Ｎｂ３ Ｓｎの場合
、１６Ｔで６００Ａ／ｍｍ２ 程度と高い臨界電流密度
を得ることができるが、量産性が悪いという問題がある
。
【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、高い臨界電流密度を有する化合物超電導線および
そのような化合物超電導線を効率よく製造することがで
きる化合物超電導線の製造方法を提供することを目的と
する。
あり、高い臨界電流密度を有する化合物超電導線および
そのような化合物超電導線を効率よく製造することがで
きる化合物超電導線の製造方法を提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の金属を
主な構成材料として形成された複数本のフィラメント材
を第３の金属からなる金属部材内に埋設し、これに減面
加工を施して縮径化した後に熱処理により第１の金属と
第３の金属との間で拡散を行わせてなる化合物超電導線
において、前記フィラメント材は第１の金属内に該第１
の金属と実用上金属間化合物を生成しない第２の金属か
らなり、内部に第１の金属を充填した環状体が互いに接
触せずに複数散在している断面構造を有することを特徴
とする化合物超電導線を提供する。
主な構成材料として形成された複数本のフィラメント材
を第３の金属からなる金属部材内に埋設し、これに減面
加工を施して縮径化した後に熱処理により第１の金属と
第３の金属との間で拡散を行わせてなる化合物超電導線
において、前記フィラメント材は第１の金属内に該第１
の金属と実用上金属間化合物を生成しない第２の金属か
らなり、内部に第１の金属を充填した環状体が互いに接
触せずに複数散在している断面構造を有することを特徴
とする化合物超電導線を提供する。
【００１０】また、本発明は、第１の金属からなる棒状
体の外側に第１の金属と実用上金属間化合物を生成しな
い第２の金属からなる第１の薄板を配置し、さらに該第
１の薄板の外側に前記第１の金属からなる第２の薄板を
配置し、次いでこれを金属シースに挿入して第１の複合
ビレットを形成し、該第１の複合ビレットにＨＩＰ処理
および減面加工を順次施して細径化した後に前記金属シ
ースを除去して一次複合素線を得て、次いで該一次複合
素線の複数本を束ねて前記第１の金属からなる管状体に
挿入して第２の複合ビレットを形成し、該第２の複合ビ
レットにＨＩＰ処理および減面加工を順次施して細径化
してフィラメント材を形成することを特徴とする化合物
超電導線の製造方法を提供する。
体の外側に第１の金属と実用上金属間化合物を生成しな
い第２の金属からなる第１の薄板を配置し、さらに該第
１の薄板の外側に前記第１の金属からなる第２の薄板を
配置し、次いでこれを金属シースに挿入して第１の複合
ビレットを形成し、該第１の複合ビレットにＨＩＰ処理
および減面加工を順次施して細径化した後に前記金属シ
ースを除去して一次複合素線を得て、次いで該一次複合
素線の複数本を束ねて前記第１の金属からなる管状体に
挿入して第２の複合ビレットを形成し、該第２の複合ビ
レットにＨＩＰ処理および減面加工を順次施して細径化
してフィラメント材を形成することを特徴とする化合物
超電導線の製造方法を提供する。
【００１１】また、本発明は、上記方法において第２の
複合ビレットを第３あるいは第４の金属からなる管状体
に挿入して第３の複合ビレットを形成し、該第３の複合
ビレットにＨＩＰ処理および減面加工を順次施して細径
化してフィラメント材を形成する化合物超電導線の製造
方法を提供する。ここで、第１の金属としては、Ｎｂ等
の金属またはＮｂ−Ｔａ合金等の合金を用いることがで
きる。
複合ビレットを第３あるいは第４の金属からなる管状体
に挿入して第３の複合ビレットを形成し、該第３の複合
ビレットにＨＩＰ処理および減面加工を順次施して細径
化してフィラメント材を形成する化合物超電導線の製造
方法を提供する。ここで、第１の金属としては、Ｎｂ等
の金属またはＮｂ−Ｔａ合金等の合金を用いることがで
きる。
【００１２】第２の金属としては、第１の金属と同一で
なく、実用上第１の金属と金属間化合物を生成せず、化
合物超電導線においてピンニング効果を発揮するＮｂ等
の金属またはそのような金属を含むＮｂ−Ｔｉ合金、Ｎ
ｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金等の合金を用いることができる。第
２の金属をＮｂ−Ｔｉ合金とすることにより、Ｎｂ系金
属と良好に接合し、良好な加工性を維持することができ
る。これにより、極微細化して化合物超電導線を製造す
る際に断線が起こるのを防止することができる。第２の
金属がＮｂ−Ｔｉ合金あるいはＮｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金の
場合、Ｔｉ含有量が６０重量％以下であることが好まし
い。Ｔｉ含有量が３５〜５５重量％であるＮｂ−Ｔｉ合
金は、加工性に優れているので特に好ましい。
なく、実用上第１の金属と金属間化合物を生成せず、化
合物超電導線においてピンニング効果を発揮するＮｂ等
の金属またはそのような金属を含むＮｂ−Ｔｉ合金、Ｎ
ｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金等の合金を用いることができる。第
２の金属をＮｂ−Ｔｉ合金とすることにより、Ｎｂ系金
属と良好に接合し、良好な加工性を維持することができ
る。これにより、極微細化して化合物超電導線を製造す
る際に断線が起こるのを防止することができる。第２の
金属がＮｂ−Ｔｉ合金あるいはＮｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金の
場合、Ｔｉ含有量が６０重量％以下であることが好まし
い。Ｔｉ含有量が３５〜５５重量％であるＮｂ−Ｔｉ合
金は、加工性に優れているので特に好ましい。
【００１３】第３の金属としては、Ｓｎ等の金属または
Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｔｉ合金等の合金を用い
ることができる。第１の金属がＮｂあるいはその合金で
ある場合、ＮｂとＳｎ間の拡散反応を促進するので、第
３の金属としてＣｕ−Ｓｎ系合金を用いることが好まし
い。
Ｃｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｔｉ合金等の合金を用い
ることができる。第１の金属がＮｂあるいはその合金で
ある場合、ＮｂとＳｎ間の拡散反応を促進するので、第
３の金属としてＣｕ−Ｓｎ系合金を用いることが好まし
い。
【００１４】第４の金属としては、Ｃｕ、Ｃｕ合金、お
よび第３の金属等を用いることができる。特にＣｕ、Ｃ
ｕ合金は、第１の金属がＮｂ、第３の金属がＳｎの場合
に低温における拡散を促進するので好ましい。第１およ
び第２の薄板を配置する場合、棒状体に巻き付けてもよ
いし、あらかじめ円筒成形体に成形しておき、それを棒
状体の外側に配置してもよい。
よび第３の金属等を用いることができる。特にＣｕ、Ｃ
ｕ合金は、第１の金属がＮｂ、第３の金属がＳｎの場合
に低温における拡散を促進するので好ましい。第１およ
び第２の薄板を配置する場合、棒状体に巻き付けてもよ
いし、あらかじめ円筒成形体に成形しておき、それを棒
状体の外側に配置してもよい。
【００１５】金属シースの材料としては、減面加工等の
塑性加工が容易にできるものを選ぶ。このような金属と
して、Ｃｕ、Ｃｕ合金等が用いられる。この金属シース
は、減面加工の前に必要に応じて配置される。
塑性加工が容易にできるものを選ぶ。このような金属と
して、Ｃｕ、Ｃｕ合金等が用いられる。この金属シース
は、減面加工の前に必要に応じて配置される。
【００１６】ＨＩＰ（熱間等方圧加工）処理の条件は、
特に限定されるものではないが、処理温度が第２の金属
の融点以上であれば、第１と第２の金属を迅速に合金化
できるので好ましい。
特に限定されるものではないが、処理温度が第２の金属
の融点以上であれば、第１と第２の金属を迅速に合金化
できるので好ましい。
【００１７】金属シースを除去する手段としては、電解
除去等の電気的手段、ワイヤーブラッシングや皮剥伸線
等の機械的手段、または酸による溶解除去等の化学的手
段が挙げられる。
除去等の電気的手段、ワイヤーブラッシングや皮剥伸線
等の機械的手段、または酸による溶解除去等の化学的手
段が挙げられる。
【００１８】
【作用】本発明の化合物超電導線の製造方法は、例えば
、まず、第１の金属であるＮｂからなる棒に第２の金属
であるＮｂ−Ｔｉ合金からなる薄板を配置し、さらにそ
の上に第１の金属であるＮｂからなる薄板を配置した後
、金属シースであるＣｕ管に挿入・嵌合してＮｂ／Ｎｂ
−Ｔｉ／Ｎｂ／Ｃｕ複合材を形成する。この複合材にお
いて、Ｎｂ−Ｔｉ合金は、両Ｎｂ層の密着性を向上させ
、Ｎｂ−Ｔｉ合金とＣｕとの間に配置されるＮｂは、Ｎ
ｂ−Ｔｉ合金とＣｕとの反応により望ましくない金属間
化合物が発生することを防止する。
、まず、第１の金属であるＮｂからなる棒に第２の金属
であるＮｂ−Ｔｉ合金からなる薄板を配置し、さらにそ
の上に第１の金属であるＮｂからなる薄板を配置した後
、金属シースであるＣｕ管に挿入・嵌合してＮｂ／Ｎｂ
−Ｔｉ／Ｎｂ／Ｃｕ複合材を形成する。この複合材にお
いて、Ｎｂ−Ｔｉ合金は、両Ｎｂ層の密着性を向上させ
、Ｎｂ−Ｔｉ合金とＣｕとの間に配置されるＮｂは、Ｎ
ｂ−Ｔｉ合金とＣｕとの反応により望ましくない金属間
化合物が発生することを防止する。
【００１９】次いで、この複合材にＨＩＰ処理・減面加
工を施して細径化する。このとき、複合材にＣｕが配置
されているので、減面加工を容易にして生産性を向上さ
せることができる。その後、酸によりＣｕを溶解除去し
てＮｂ／Ｎｂ−Ｔｉ／Ｎｂ一次複合素線を作製する。
工を施して細径化する。このとき、複合材にＣｕが配置
されているので、減面加工を容易にして生産性を向上さ
せることができる。その後、酸によりＣｕを溶解除去し
てＮｂ／Ｎｂ−Ｔｉ／Ｎｂ一次複合素線を作製する。
【００２０】次いで、一次複合素線を複数本束ねてＮｂ
管内に挿入し、このＮｂ管にＨＩＰ処理・減面加工を施
して細径化してフィラメントを作製する。このとき、フ
ィラメントの断面は、Ｎｂ中にＮｂ−Ｔｉからなるリン
グ状体となって分散配置された構造となっている。また
、ＨＩＰ処理によるマイクロアロイングにより、Ｎｂ−
Ｔｉ中のＴｉはＮｂ中に拡散し、Ｎｂ／Ｎｂ−Ｔｉ界面
に直角の方向にＴｉの濃度勾配が生じる。
管内に挿入し、このＮｂ管にＨＩＰ処理・減面加工を施
して細径化してフィラメントを作製する。このとき、フ
ィラメントの断面は、Ｎｂ中にＮｂ−Ｔｉからなるリン
グ状体となって分散配置された構造となっている。また
、ＨＩＰ処理によるマイクロアロイングにより、Ｎｂ−
Ｔｉ中のＴｉはＮｂ中に拡散し、Ｎｂ／Ｎｂ−Ｔｉ界面
に直角の方向にＴｉの濃度勾配が生じる。
【００２１】次いで、フィラメントを第３の金属である
Ｃｕ−Ｓｎ合金からなる合金部材内に挿入して、この管
にＨＩＰ処理および減面加工を順次施して細径化して二
次複合素線を作製し、さらにその二次複合素線を複数本
束ねて第４の金属であるＣｕ−Ｓｎ合金からなる管内に
挿入した後、ＨＩＰ処理、並びに減面加工および中間焼
鈍を少なくとも１回ずつ施した後に熱処理を施してＳｎ
を拡散させてＮｂ３ Ｓｎを形成させる。その際、Ｔｉ
濃度の高い部分にはＴｉ３ Ｓｎが形成される。このＴ
ｉ３ Ｓｎは、液体Ｈｅ温度では非超電導状態にあるた
め、Ｎｂ３ Ｓｎ層の中に微細分散することによりいわ
ゆるピン止め点として機能する。また、Ｎｂ中に拡散し
たＴｉはＮｂ３ Ｓｎの結晶粒を微細にさせる効果があ
り、これらの相乗効果として高い臨界電流密度が得られ
る。
Ｃｕ−Ｓｎ合金からなる合金部材内に挿入して、この管
にＨＩＰ処理および減面加工を順次施して細径化して二
次複合素線を作製し、さらにその二次複合素線を複数本
束ねて第４の金属であるＣｕ−Ｓｎ合金からなる管内に
挿入した後、ＨＩＰ処理、並びに減面加工および中間焼
鈍を少なくとも１回ずつ施した後に熱処理を施してＳｎ
を拡散させてＮｂ３ Ｓｎを形成させる。その際、Ｔｉ
濃度の高い部分にはＴｉ３ Ｓｎが形成される。このＴ
ｉ３ Ｓｎは、液体Ｈｅ温度では非超電導状態にあるた
め、Ｎｂ３ Ｓｎ層の中に微細分散することによりいわ
ゆるピン止め点として機能する。また、Ｎｂ中に拡散し
たＴｉはＮｂ３ Ｓｎの結晶粒を微細にさせる効果があ
り、これらの相乗効果として高い臨界電流密度が得られ
る。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
的に説明する。
【００２３】まず、図１（ａ）に示すように、外径が１
５０ｍｍφＮｂ棒１１の外側に厚さ２ｍｍのＮｂ−Ｔｉ
合金板で成形された円筒成形体１２を配置した。この円
筒成形体１２に厚さ０．５ｍｍのＮｂ箔１３を巻き付け
た。これをＣｕ管１４に挿入し、Ｃｕ管１４の両端の開
口部にＣｕ製の蓋を付けて電子ビーム溶接により内部を
密閉した。このＣｕ管１４に１０００℃、２０ｋｇ／ｍ
ｍ２ の条件でＨＩＰ処理を施し、外径２００ｍｍφの
複合ビレット１５を作製した。この複合ビレット１５に
９００℃の熱間押出加工を施して外径を３０ｍｍφとし
、さらに、これに縮径加工を施して外径を１２．９ｍｍ
φとした。これを所定の寸法に整直、切断し、硝酸を用
いてＣｕ部を溶解除去して、図１（ｂ）に示すように外
径約１０ｍｍφの一次複合素線１６を得た。
５０ｍｍφＮｂ棒１１の外側に厚さ２ｍｍのＮｂ−Ｔｉ
合金板で成形された円筒成形体１２を配置した。この円
筒成形体１２に厚さ０．５ｍｍのＮｂ箔１３を巻き付け
た。これをＣｕ管１４に挿入し、Ｃｕ管１４の両端の開
口部にＣｕ製の蓋を付けて電子ビーム溶接により内部を
密閉した。このＣｕ管１４に１０００℃、２０ｋｇ／ｍ
ｍ２ の条件でＨＩＰ処理を施し、外径２００ｍｍφの
複合ビレット１５を作製した。この複合ビレット１５に
９００℃の熱間押出加工を施して外径を３０ｍｍφとし
、さらに、これに縮径加工を施して外径を１２．９ｍｍ
φとした。これを所定の寸法に整直、切断し、硝酸を用
いてＣｕ部を溶解除去して、図１（ｂ）に示すように外
径約１０ｍｍφの一次複合素線１６を得た。
【００２４】次いで、図１（ｃ）に示すように、得られ
た一次複合素線１６を２８５本束ねて、内径１７８ｍｍ
φ、肉厚５ｍｍのＮｂ管１７に挿入し、Ｎｂ管１７の両
端の開口部にＮｂ製の蓋を付けて電子ビーム溶接により
内部を密閉した。
た一次複合素線１６を２８５本束ねて、内径１７８ｍｍ
φ、肉厚５ｍｍのＮｂ管１７に挿入し、Ｎｂ管１７の両
端の開口部にＮｂ製の蓋を付けて電子ビーム溶接により
内部を密閉した。
【００２５】これに２０００℃、１時間、２０ｋｇ／ｍ
ｍ２ の条件でＨＩＰ処理を施し、外径１６０ｍｍφの
複合ビレット１８とした。このとき、複合ビレット１８
の横断面は、図１（ｄ）に示すように、六角形リング状
のＮｂ−Ｔｉ円筒成形体１２が分散配置されたようにな
っている。
ｍ２ の条件でＨＩＰ処理を施し、外径１６０ｍｍφの
複合ビレット１８とした。このとき、複合ビレット１８
の横断面は、図１（ｄ）に示すように、六角形リング状
のＮｂ−Ｔｉ円筒成形体１２が分散配置されたようにな
っている。
【００２６】次に、複合ビレット１８を外径２０５ｍｍ
φ、内径１６５ｍｍφのＣｕ管１９に挿入し、Ｃｕ管１
９両端の開口部にＣｕ製の蓋を付けて電子ビーム溶接に
より内部を密閉した。これに９００℃、２０ｋｇ／ｍｍ
２ の条件でＨＩＰ処理を施し、外径を２００ｍｍφに
縮径し、さらに、図１（ｅ）に示すように、これに９０
０℃の熱間押出加工を施して外径を３０ｍｍφとした。 これを所定の寸法に抽伸、伸線、整直、および切断した
後、硝酸を用いてＣｕ部を溶解除去して、外径９ｍｍφ
のフィラメント２０を得た。
φ、内径１６５ｍｍφのＣｕ管１９に挿入し、Ｃｕ管１
９両端の開口部にＣｕ製の蓋を付けて電子ビーム溶接に
より内部を密閉した。これに９００℃、２０ｋｇ／ｍｍ
２ の条件でＨＩＰ処理を施し、外径を２００ｍｍφに
縮径し、さらに、図１（ｅ）に示すように、これに９０
０℃の熱間押出加工を施して外径を３０ｍｍφとした。 これを所定の寸法に抽伸、伸線、整直、および切断した
後、硝酸を用いてＣｕ部を溶解除去して、外径９ｍｍφ
のフィラメント２０を得た。
【００２７】次いで、１３０本のフィラメント２０を、
外径２００ｍｍφのＣｕ−１４．３％Ｓｎ−０．２％Ｔ
ｉ合金ビレット２１の直径９．５ｍｍφの複数個の穴に
挿入した。このビレット２１の両端部に上記合金製の蓋
を付けて電子ビーム溶接により内部を密閉した。このビ
レット２１に６５０℃の熱間押出加工を施して外径を３
０ｍｍφとし、抽伸、焼鈍、伸線を繰り返し、４．０ｍ
ｍφに整直、長さ７６０ｍｍに切断して、図１（ｆ）に
示すようにブロンズ／Ｎｂの二次複合線２２を得た。
外径２００ｍｍφのＣｕ−１４．３％Ｓｎ−０．２％Ｔ
ｉ合金ビレット２１の直径９．５ｍｍφの複数個の穴に
挿入した。このビレット２１の両端部に上記合金製の蓋
を付けて電子ビーム溶接により内部を密閉した。このビ
レット２１に６５０℃の熱間押出加工を施して外径を３
０ｍｍφとし、抽伸、焼鈍、伸線を繰り返し、４．０ｍ
ｍφに整直、長さ７６０ｍｍに切断して、図１（ｆ）に
示すようにブロンズ／Ｎｂの二次複合線２２を得た。
【００２８】次いで、外径２１０ｍｍφ、内径１８０ｍ
ｍφのＣｕ管２３内に外径１７８ｍｍφ、内径１７０ｍ
ｍφのＮｂ管２４を挿入して二重管を構成し、この二重
管のＮｂ管２４内に二次複合線２２を１５６０本束ねて
挿入した。そして、図１（ｇ）に示すように二重管の両
端の開口部にＣｕ製の蓋を付けて電子ビーム溶接により
内部を密閉した。
ｍφのＣｕ管２３内に外径１７８ｍｍφ、内径１７０ｍ
ｍφのＮｂ管２４を挿入して二重管を構成し、この二重
管のＮｂ管２４内に二次複合線２２を１５６０本束ねて
挿入した。そして、図１（ｇ）に示すように二重管の両
端の開口部にＣｕ製の蓋を付けて電子ビーム溶接により
内部を密閉した。
【００２９】これに６５０℃、１０分間、２０ｋｇ／ｍ
ｍ２ の条件でＨＩＰ処理を施した後、切削加加工を施
して外径２００ｍｍφとし、さらに６５０℃の熱間押出
加工を施して外径を３０ｍｍφとした。以後、減面加工
と焼鈍を繰り返して、断面が２ｍｍ×３ｍｍの矩形であ
る複合線とした。その後、この複合線に６９０℃で３日
間、化合物超電導体となすための熱処理を施して本発明
の化合物超電導線を作製した。
ｍ２ の条件でＨＩＰ処理を施した後、切削加加工を施
して外径２００ｍｍφとし、さらに６５０℃の熱間押出
加工を施して外径を３０ｍｍφとした。以後、減面加工
と焼鈍を繰り返して、断面が２ｍｍ×３ｍｍの矩形であ
る複合線とした。その後、この複合線に６９０℃で３日
間、化合物超電導体となすための熱処理を施して本発明
の化合物超電導線を作製した。
【００３０】この化合物超電導線について１６Ｔ（４．
２Ｋ）での臨界電流密度を測定したところ、４００Ａ／
ｍｍ２ の高い値が得られた。比較のために従来のブロ
ンズ法により作製された化合物超電導線について上記と
同様にして臨界電流密度を測定したところ２００Ａ／ｍ
ｍ２ の低い値であった。本発明は、上記実施例に限定
されず、Ｖ３ Ｇａ等他のＡ１５型化合物超電導線の製
造に適用できることはいうまでもない。
２Ｋ）での臨界電流密度を測定したところ、４００Ａ／
ｍｍ２ の高い値が得られた。比較のために従来のブロ
ンズ法により作製された化合物超電導線について上記と
同様にして臨界電流密度を測定したところ２００Ａ／ｍ
ｍ２ の低い値であった。本発明は、上記実施例に限定
されず、Ｖ３ Ｇａ等他のＡ１５型化合物超電導線の製
造に適用できることはいうまでもない。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の化合物超電導
線は、高い臨界電流密度を有するものである。また、本
発明の化合物超電導線の製造方法は、そのような化合物
超電導線を効率よく製造することができる。
線は、高い臨界電流密度を有するものである。また、本
発明の化合物超電導線の製造方法は、そのような化合物
超電導線を効率よく製造することができる。
【図１】本発明の方法の一実施例の工程を示す概略説明
図。
図。
【図２】従来の化合物超電導線の製造方法を説明するた
めの図。
めの図。
１１…Ｎｂ棒、１２…円筒成形体、１３…Ｎｂ箔、１４
，１９，２３…Ｃｕ管、１５，１８…複合ビレット、１
６…一次複合素線、１７，２４…Ｎｂ管、２０…フィラ
メント、２１…合金ビレット、２２…二次複合素線。
，１９，２３…Ｃｕ管、１５，１８…複合ビレット、１
６…一次複合素線、１７，２４…Ｎｂ管、２０…フィラ
メント、２１…合金ビレット、２２…二次複合素線。
Claims (10)
- 【請求項１】 第１の金属を主な構成材料として形成
された複数本のフィラメント材を第３の金属からなる金
属部材内に埋設し、これに減面加工を施して縮径化した
後に熱処理により第１の金属と第３の金属との間で拡散
を行わせてなる化合物超電導線において、前記フィラメ
ント材は第１の金属内に該第１の金属と実用上金属間化
合物を生成しない第２の金属からなり、内部に第１の金
属を充填した環状体が互いに接触せずに複数散在してい
る断面構造を有することを特徴とする化合物超電導線。 - 【請求項２】 第１の金属からなる棒状体の外側に第
１の金属と実用上金属間化合物を生成しない第２の金属
からなる第１の薄板を配置し、さらに該第１の薄板の外
側に前記第１の金属からなる第２の薄板を配置し、次い
でこれを金属シースに挿入して第１の複合ビレットを形
成し、該第１の複合ビレットにＨＩＰ処理および減面加
工を順次施して細径化した後に前記金属シースを除去し
て一次複合素線を得て、次いで該一次複合素線の複数本
を束ねて前記第１の金属からなる管状体に挿入して第２
の複合ビレットを形成し、該第２の複合ビレットにＨＩ
Ｐ処理および減面加工を順次施して細径化してフィラメ
ント材を形成することを特徴とする化合物超電導線の製
造方法。 - 【請求項３】 前記第２の複合ビレットを第３あるい
は第４の金属からなる管状体に挿入して第３の複合ビレ
ットを形成し、該第３の複合ビレットにＨＩＰ処理およ
び減面加工を順次施して細径化してフィラメント材を形
成する請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項４】 第１の金属がＮｂまたはＮｂ−Ｔａ合
金である請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項５】 第２の金属がＮｂ、Ｎｂ−Ｔｉ合金、
およびＮｂ−Ｔｉ−Ｔａ合金からなる群より選ばれた金
属である請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項６】 第２の金属は、Ｔｉ含有量が６０重量
％以下であるＮｂ−Ｔｉ合金またはＮｂ−Ｔｉ−Ｔａ合
金である請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項７】 第３の金属がＳｎ、Ｃｕ−Ｓｎ合金、
およびＣｕ−Ｓｎ−Ｔｉ合金からなる群より選ばれた金
属である請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項８】 第４の金属がＣｕまたはＣｕ合金であ
る請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項９】 金属シースの材料がＣｕまたはＣｕ合
金である請求項２記載の化合物超電導線の製造方法。 - 【請求項１０】 ＨＩＰ処理が第２の金属の融点以上
の温度で行われる請求項２記載の化合物超電導線の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037568A JPH04277409A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 化合物超電導線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037568A JPH04277409A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 化合物超電導線およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277409A true JPH04277409A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12501134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3037568A Pending JPH04277409A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 化合物超電導線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277409A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2808265A1 (fr) * | 2000-04-28 | 2001-11-02 | Schneider Electric Ind Sa | Procede de fabrication de materiaux composites par deformations mecaniques repetees et materiau ainsi obtenu |
| KR100766877B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2007-10-15 | 한국기초과학지원연구원 | 초전도 관내연선도체의 조관장치 및 그 조관방법 |
| JP2008166173A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体並びに前駆体用Ｎｂ複合単芯線 |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3037568A patent/JPH04277409A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2808265A1 (fr) * | 2000-04-28 | 2001-11-02 | Schneider Electric Ind Sa | Procede de fabrication de materiaux composites par deformations mecaniques repetees et materiau ainsi obtenu |
| KR100766877B1 (ko) * | 2005-09-30 | 2007-10-15 | 한국기초과학지원연구원 | 초전도 관내연선도체의 조관장치 및 그 조관방법 |
| JP2008166173A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Kobe Steel Ltd | Ｎｂ３Ｓｎ超電導線材およびそのための前駆体並びに前駆体用Ｎｂ複合単芯線 |
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