JPH0428120A - Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法Info
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- JPH0428120A JPH0428120A JP2132329A JP13232990A JPH0428120A JP H0428120 A JPH0428120 A JP H0428120A JP 2132329 A JP2132329 A JP 2132329A JP 13232990 A JP13232990 A JP 13232990A JP H0428120 A JPH0428120 A JP H0428120A
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- tube
- wire
- alloy
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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
- Wire Processing (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、改良されたＮ ｂ、Ｓ ｎ化合物超電導線の
製造方法に関し、臨界電流密度を向上させることを目的
とするものである。
製造方法に関し、臨界電流密度を向上させることを目的
とするものである。
［従来の技術〕
Ｎ ｔｚＳ ｎのような化合物超電導材料は、硬く脆い
ため合金材のように直接線材に加工することができず、
表面拡散法又は複合加工法（ブロンズ法）により実用線
材が製造されている。このうちブロンズ法はＮ ｂ ／
Ｃｕ −Ｓ ｎ複合体の固体間の拡散を利用するため
、極細多芯線のような複雑な断面構造の線材を製造でき
る。従来のブロンズ法によるＮｂｚｓｎ化合物超電導線
の製造方法は、おもにダブルスタック方式という方法が
用いられ、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように
、１本ないし複数本のＮｂ棒１をＣｕ−１４，３％Ｓｎ
ブロンズ管（２）中に挿入して、押出し、引抜き、圧延
などによる加工と、中間焼鈍を繰り返して製造した１次
素線３を同じ長さに切断し、このようにして得られた複
数本の１次素線３をブロンズ管中に再び挿入し、押出し
、引抜き、圧延、伸線などの加工と中間焼鈍を繰り返し
て２次素線４を製作し、再ィラメント７が分散した複合
線５を製作し、最後に拡散熱処理を施してＮｂｚＳｎ超
電導線を得る。
ため合金材のように直接線材に加工することができず、
表面拡散法又は複合加工法（ブロンズ法）により実用線
材が製造されている。このうちブロンズ法はＮ ｂ ／
Ｃｕ −Ｓ ｎ複合体の固体間の拡散を利用するため
、極細多芯線のような複雑な断面構造の線材を製造でき
る。従来のブロンズ法によるＮｂｚｓｎ化合物超電導線
の製造方法は、おもにダブルスタック方式という方法が
用いられ、第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように
、１本ないし複数本のＮｂ棒１をＣｕ−１４，３％Ｓｎ
ブロンズ管（２）中に挿入して、押出し、引抜き、圧延
などによる加工と、中間焼鈍を繰り返して製造した１次
素線３を同じ長さに切断し、このようにして得られた複
数本の１次素線３をブロンズ管中に再び挿入し、押出し
、引抜き、圧延、伸線などの加工と中間焼鈍を繰り返し
て２次素線４を製作し、再ィラメント７が分散した複合
線５を製作し、最後に拡散熱処理を施してＮｂｚＳｎ超
電導線を得る。
このようにして得られたＮｂ３Ｓｎ超電導線はＮｂフィ
ラメントの径を数−程度にまですることが可能であり、
Ｎｂｘｓｎの超電導層はブロンズマトリックスとＮｂフ
ィラメントの界面にＳｎの拡散により生成する。
ラメントの径を数−程度にまですることが可能であり、
Ｎｂｘｓｎの超電導層はブロンズマトリックスとＮｂフ
ィラメントの界面にＳｎの拡散により生成する。
尚、Ｔｉ又はＴａをＮｂ棒またはブロンズ管に添加する
と、生成するＮｂ３Ｓｎの結晶粒の微細化に効果があり
、従ってピンニング効果が高まり、臨界電流密度が高く
なる。
と、生成するＮｂ３Ｓｎの結晶粒の微細化に効果があり
、従ってピンニング効果が高まり、臨界電流密度が高く
なる。
また、最近になり、Ｎｂ管にＳｎを封入し、冷間加工で
所望の形状にし、拡散処理をするチューブ法が注目され
ている。この方法ではＳｎを大量に取り込めるため、Ｎ
ｂｘＳｎ層を厚くすることができる。
所望の形状にし、拡散処理をするチューブ法が注目され
ている。この方法ではＳｎを大量に取り込めるため、Ｎ
ｂｘＳｎ層を厚くすることができる。
しかしながら従来のＮｂ３Ｓｎ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。即ち、１）ブロンズ
法は量産性に優れているが、臨界電流密度は１６Ｔにお
いて高々２０ＯＡ／−であり、高磁界用の超電導線に対
する要求に応じることができない。
法には次のような問題点があった。即ち、１）ブロンズ
法は量産性に優れているが、臨界電流密度は１６Ｔにお
いて高々２０ＯＡ／−であり、高磁界用の超電導線に対
する要求に応じることができない。
２）チューブ法では１６Ｔにおいて６００ Ａ／−の高
い臨界電流密度を得ることができるが、量産性に問題が
ある。
い臨界電流密度を得ることができるが、量産性に問題が
ある。
本発明は上記問題点を解決したＮｂ：＋Ｓｎ化合物超電
導線の製造方法を提供するもので、１本ないし複数本の
ＮｂまたはＮｂ合金線をブロンズ管に挿入して複合加工
を施し、次いで拡散熱処理を施すことによりＮｂ３Ｓｎ
を生成するブロンズ法によるＮｂ３Ｓｎ化合物超電導線
の製造方法において、前記ＮｂまたはＮｂ合金線は、複
数のＮｂまたはＮｂ合金棒をＮｂ管に挿入して複合加工
により形成したＮｔ＋−ＮｂまたはＮｂ−Ｎｂ合金複合
線であることを特徴とするものである。
導線の製造方法を提供するもので、１本ないし複数本の
ＮｂまたはＮｂ合金線をブロンズ管に挿入して複合加工
を施し、次いで拡散熱処理を施すことによりＮｂ３Ｓｎ
を生成するブロンズ法によるＮｂ３Ｓｎ化合物超電導線
の製造方法において、前記ＮｂまたはＮｂ合金線は、複
数のＮｂまたはＮｂ合金棒をＮｂ管に挿入して複合加工
により形成したＮｔ＋−ＮｂまたはＮｂ−Ｎｂ合金複合
線であることを特徴とするものである。
上述のように、複数のＮｂ棒をＮｂ管に挿入して複合加
工によりＮｂ−Ｎｂ複合線を形成すると、Ｎｂ／Ｎｂの
界面には金属的結合が生しるが、金属組織的にはバルク
とは異なっている。この為、Ｎｂ−Ｎｂ複合線をブロン
ズ管に挿入して拡散反応を行うと、ブロンズ中のＳｎと
Ｎｂが反応してＮｂ３Ｓｎを生成する際、Ｎｂ／Ｎｂの
界面においてＮｂ３Ｓｎの成長方向が変わり、この界面
はＮｂ＊Ｓｎ結晶を分割する効果を有する。その結果、
Ｎｂ：＋Ｓｎ結晶粒は微細化し、高い臨界電流密度を得
ることができる。尚、Ｎｂ棒の代わりにＮｂ合金棒を用
いても同様な効果を得ることができる。
工によりＮｂ−Ｎｂ複合線を形成すると、Ｎｂ／Ｎｂの
界面には金属的結合が生しるが、金属組織的にはバルク
とは異なっている。この為、Ｎｂ−Ｎｂ複合線をブロン
ズ管に挿入して拡散反応を行うと、ブロンズ中のＳｎと
Ｎｂが反応してＮｂ３Ｓｎを生成する際、Ｎｂ／Ｎｂの
界面においてＮｂ３Ｓｎの成長方向が変わり、この界面
はＮｂ＊Ｓｎ結晶を分割する効果を有する。その結果、
Ｎｂ：＋Ｓｎ結晶粒は微細化し、高い臨界電流密度を得
ることができる。尚、Ｎｂ棒の代わりにＮｂ合金棒を用
いても同様な効果を得ることができる。
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
第１図（ａ） 〜（ｄ）は本発明に係るＮｂ３Ｓｎ化合
物超電導線の製造方法の一実施例の工程を示したもので
ある。その工程は次の通りである。即ち、■）外径１７
８ｍ＋φ、厚さ５閣のＮｂ管１１に１０ＩφのＮｂ棒１
２を２８５本挿入し、該Ｎｂ管を外径２１０唾φ、内径
１８０ｍφのＣｕ管１３に挿入し、両端をＣｕの蓋を付
けて電子ビーム溶接した（第１図（ａ））。
物超電導線の製造方法の一実施例の工程を示したもので
ある。その工程は次の通りである。即ち、■）外径１７
８ｍ＋φ、厚さ５閣のＮｂ管１１に１０ＩφのＮｂ棒１
２を２８５本挿入し、該Ｎｂ管を外径２１０唾φ、内径
１８０ｍφのＣｕ管１３に挿入し、両端をＣｕの蓋を付
けて電子ビーム溶接した（第１図（ａ））。
２）上記複合材に９００ ’Ｃ１２０ｋｇ／−〇ＨＩＰ
（熱間等方圧加工）処理を施し、外径を１９９■φに加
工し、次いで、９００°Ｃで３０圓φに押し出した。
（熱間等方圧加工）処理を施し、外径を１９９■φに加
工し、次いで、９００°Ｃで３０圓φに押し出した。
３）上記押し出し棒を伸線、整直、切断し、外側のＣｕ
を溶解して９ｍｍφの複合棒１４とした。ここまでの工
程で、Ｎｂ棒１２同志の界面は金属組織的に接合した状
態になっている（第１図（ｂ））。
を溶解して９ｍｍφの複合棒１４とした。ここまでの工
程で、Ｎｂ棒１２同志の界面は金属組織的に接合した状
態になっている（第１図（ｂ））。
４〕この複合棒１４を１３０本、Ｃｕ −１４，３Ｓｎ
合金に９．５■φの穴を開けたビレット１５に挿入し、
ビレット１５の両端を共材の蓋をして電子ビーム溶接し
た（第１図（Ｃ））。
合金に９．５■φの穴を開けたビレット１５に挿入し、
ビレット１５の両端を共材の蓋をして電子ビーム溶接し
た（第１図（Ｃ））。
５）上記ビレット１５を６５０°Ｃ１３０ｍｍφに押し
出し、抽伸、焼鈍、伸線して４．０■φにし、整直、切
断してブロンズ／Ｎｂ複合線１８とした。
出し、抽伸、焼鈍、伸線して４．０■φにし、整直、切
断してブロンズ／Ｎｂ複合線１８とした。
６）次に、外径２１０ＩＩＩｍφ、内径１８０１φのＣ
Ｕ管１６に、外径１７８ｍφ、内径１７０ｕφのＮｂ管
１７を挿入して二重管とし、この中に前記ブロンズ／Ｎ
ｂ複合線１日を１５６０本挿入し、両端をＣｕ１ｉを付
けて電子ビーム溶接した（第１図（ｄ））。
Ｕ管１６に、外径１７８ｍφ、内径１７０ｕφのＮｂ管
１７を挿入して二重管とし、この中に前記ブロンズ／Ｎ
ｂ複合線１日を１５６０本挿入し、両端をＣｕ１ｉを付
けて電子ビーム溶接した（第１図（ｄ））。
７）次に、上記複合材を６５０°Ｃで２Ｑｋｇ／−１１
０分の条件でＨＩＰ処理を施し、各構成材の空隙をなく
し、且つ、金属的接合体とした後、６５０゛Ｃで３０鵬
φに押し出し、抽伸、焼鈍、伸線を繰り返して２Ｘ３ｍ
ｍの複合線とした。
０分の条件でＨＩＰ処理を施し、各構成材の空隙をなく
し、且つ、金属的接合体とした後、６５０゛Ｃで３０鵬
φに押し出し、抽伸、焼鈍、伸線を繰り返して２Ｘ３ｍ
ｍの複合線とした。
８）この複合線に６９０°ＣＸ３日の拡散熱処理を施し
た後、１６Ｔで臨界電流密度を測定したところ、３００
Ａ／−の値が得られた。この値は、単なるＮｂ棒をブロ
ンズ管に挿入して同様の方法で製作した従来の超電導線
の臨界電流密度、２００Ａ／−に比較して５０％高い値
であった。
た後、１６Ｔで臨界電流密度を測定したところ、３００
Ａ／−の値が得られた。この値は、単なるＮｂ棒をブロ
ンズ管に挿入して同様の方法で製作した従来の超電導線
の臨界電流密度、２００Ａ／−に比較して５０％高い値
であった。
なお、本発明のＮｂ３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法は
、Ｎｂ３Ｓｎ以外のＡ１５型構造を有する化合物超電導
線にも適用できることはいうまでもない。
、Ｎｂ３Ｓｎ以外のＡ１５型構造を有する化合物超電導
線にも適用できることはいうまでもない。
以上説明したように本発明によれば、複数のＮｂまたは
Ｎｂ合金棒をＮｂ管に挿入して複合加工により形成した
Ｎｂ−ＮｂまたはＮｔ＋−Ｎｂ合金複合線を製作し、こ
の複合線をブロンズ管に挿入して複合加工を施し、次い
で拡散熱処理を施すことによりＮｂ３Ｓｎを生成するた
め、Ｎｂ３Ｓｎの結晶粒が微細化し、臨界電流密度が向
上するという優れた効果がある。
Ｎｂ合金棒をＮｂ管に挿入して複合加工により形成した
Ｎｂ−ＮｂまたはＮｔ＋−Ｎｂ合金複合線を製作し、こ
の複合線をブロンズ管に挿入して複合加工を施し、次い
で拡散熱処理を施すことによりＮｂ３Ｓｎを生成するた
め、Ｎｂ３Ｓｎの結晶粒が微細化し、臨界電流密度が向
上するという優れた効果がある。
第１図（ａ） 〜（ｄ）は本発明に係るＮｂ３Ｓｎ化合
物超電導線の製造方法の一実施例の工程説明図、第２図
（ａ）〜（ｃ）は従来の製造方法の工程説明図である。 ■、１ ：２−Ｎ ｂ棒、２−ブロンズ管、３１次素線
、４−２次素線、５−複合線、６−ブロンズ管、７−−
Ｎ ｂフィラメント、１１．１７−Ｎ ｂ管、１３．１
６−Ｃｕ管、１４− 複合棒、１５−ビレット、１８−
ブロンズ／Ｎｂ複合管。 特許出廓人 古河電気工業株式会社 第 図
物超電導線の製造方法の一実施例の工程説明図、第２図
（ａ）〜（ｃ）は従来の製造方法の工程説明図である。 ■、１ ：２−Ｎ ｂ棒、２−ブロンズ管、３１次素線
、４−２次素線、５−複合線、６−ブロンズ管、７−−
Ｎ ｂフィラメント、１１．１７−Ｎ ｂ管、１３．１
６−Ｃｕ管、１４− 複合棒、１５−ビレット、１８−
ブロンズ／Ｎｂ複合管。 特許出廓人 古河電気工業株式会社 第 図
Claims (1)
- １本ないし複数本のＮｂまたはＮｂ合金線をブロンズ管
に挿入して複合加工を施し、次いで拡散熱処理を施すこ
とによりＮｂ＿３Ｓｎを生成するブロンズ法によるＮｂ
＿３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法において、前記Ｎｂ
またはＮｂ合金線は、複数のＮｂまたはＮｂ合金棒をＮ
ｂ管に挿入して複合加工により形成したＮｂ−Ｎｂまた
はＮｂ−Ｎｂ合金複合線であることを特徴とするＮｂ＿
３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2132329A JPH0428120A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2132329A JPH0428120A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0428120A true JPH0428120A (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=15078778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2132329A Pending JPH0428120A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | Ｎｂ↓３Ｓｎ化合物超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0428120A (ja) |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP2132329A patent/JPH0428120A/ja active Pending
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