JPH0443512A - 合金系超電導線の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、常電導性金属材で被覆された超電導性合金
フィラメントを引抜き加工した超電導単心線を複数本集
束、圧縮成形加工して製造する合金系超電導線の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来の合金系超電導線の断面図であり、この図
において（１）はＮｂＴ　ｉ合金製の超電導性合金フィ
ラメント（以下単にフィラメントという）、（２）はフ
ィラメント（１）の安定化材として外部を被覆するＣｕ
バイブでなる常電導性金属材、（３）はフィラメント（
１）を埋め込んだ常電導性金属材（２）の外周を被覆し
たエナメル等の絶縁被膜を示している。

次に、上記構成の合金系超電導線の製造方法について説
明する。−船釣には、まず小径のＣｕバイブにＮｂＴ　
ｉ合金棒を挿入して複合棒を形成し、この複合棒を引抜
き加工する０次に、これを図示しない別の大径のＣｕバ
イブの中に多数本充填して複合ビレットを構成する。次
に、この複合ビレットを押し出しまたは引抜き加工等で
断面縮小加工する。

例えば押し出し加工されたＣＵとＮｂＴ　ｉとの複合棒
は直径６０ｍ５で引抜き加工され、最終段階では、円型
断面の場合は直径が０．５〜３ＩＩ１ｍまで引抜き加工
される。その後、フィラメント（１）の長手方向におい
て、例えば４０−輪のピッチでツイスト加工を施し、そ
の外表面に絶縁被膜（３）を施し合金系超電導線として
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の合金系超電導線では、引抜き加工前
の常電導性金属材（２）であるＣｕバイブの外径と引抜
き後のＣｕバイブの外径との大きさに差を生じるが、引
抜き加工したときＣｕバイブに加わる負荷があっても、
Ｃｕバイブが切れることがなく、引抜き加工のとき、ま
たはそれ以前にフィラメント（１）が切断されてもＣｕ
バイブは切断されることがない。従って、引抜き加工後
たとえフィラメント（１）が切れていても合金系超電導
線として形成されている。この結果、フィラメント（１
）が断線していると、電流はＣｕの常電導性金属材（２
）に流れ、発熱の原因となり、超電導線の本来の性能を
発揮できなくなるという問題点があった。特に、永久電
流モードで使用される場合には、時間の経過と共に電流
が減衰し、超電導電磁石としての働きを失うこととなる
という問題点があった。嘘な、前記の手段で加工された
合金系超電導線のフィラメント（１）の断線を検出する
確実な手段も未だ見い出されておらず、信頼できない丈
ま例えばマグネットに合金系超電導線を巻回しなければ
ならないという問題点があった。

この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、フィラメントの断線のない合金系超電導線の製造
方法を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段〕 この発明に係る合金系超電導線の製造方法は、超電導単
心線の最終引抜き加工に際し、超電導性合金フィラメン
トに断線があるときは超電導性合金フィラメントを保護
する常電導性金属材が断線するように引抜き加工時の負
荷を大きくしたものである。

［作　　用コ この発明においては、超電導性合金フィラメントの断線
が生じた場合、その断線部分において引抜き加工の負荷
を常電導性金属材で受は止めることなく、常電導性金属
材も切断し、引抜き加工された超電導単心線そのものが
断線する。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を第１図および第２図に基づ
いて説明する。第１図は合金系超電導線として最終状態
の断面図を示し、第２図は合金系超電導線の素線引抜き
時の断面図を示す。これらの図において、符号（４）は
超電導性合金フィラメント（以下、フィラメントと略称
する）、（５）はこのフィラメント（４）の安定化材と
して外部に被覆したＣｕ材からなる常電導性金属材であ
る。このフィラメント（４）と常電導性金属材（５）と
により超電導単心線（６）（以下単に単心線という）が
後述の引抜加工によって形成される。この単心１１（６
）は複数本（実施例では７本）に複合され、単心線（６
）の長手方向３０ｍｍのピッチで撚るツイスト加工が施
され、さらに、この撚線の空間率を下げるためローラ押
しつけによる圧縮成形加工が施され、その後、絶縁膜〈
７）を被覆して合金系超電導線が完成する。

前記単心＠（６）は、第２図に示すように、中心にフィ
ラメント（４）が断線することなく引抜き加工される。

換言すると、引抜き加工時にフィラメント（４）が断線
するか、または断線していると単心線（６）全体が断線
するようにしたものである。

即ち、単心！！　（６）において、常電導性金属材（５
）は外径が４７ｎ＋ｍ、内径が２１ｍｍのＣｕバイア（
以下単にＣｕバイブ（５）と称す）で構成され、このＣ
ｕバイブ（５）の中に直径２０ｍｍのＮｂＴｉ合金棒を
挿入し、引抜き加工する。

最終的にＣｕバイブ（５）の外径が０．３ｍｍまで引抜
き加工すると、フィラメント（４）の直径は０．１３ｎ
ｎ＋であった。この最終段階が引抜き加工前におけるＣ
ｕバイブ（５）の直径は０．３８ｍ’ｍとして引抜き加
工時の張力を大きくした。この結果、フィラメント（４
）が切れた場合、その引抜き張力をＣｕバイブ（５）の
みで維持できず、結果的にフィラメント（４）の断線と
同時にＣｕバイブ（５）も断線しな。

従って、引抜き加工により連続した直径０．３ｍｍのＣ
ｕバイブ（５）の中にはフィラメント（４）が断線がな
く正常に保有することとなる。なお、高い臨界電流特性
を保持させるため、引抜き加工中、Ｃｕバイブ（５）の
直径１．Ｏｌの段階で３７５℃の熱処理が施され、まな
、最終の引抜き加工後におけるＣｕバイブ（５）の直径
０．３ｍｍの単心線（６）は３００℃のＣｕ軟化熱処理
を施した。

次に、０．３ｍｍの単心！！（６）　７本を３Ｏｎ＋ｎ
＋のピッチで撚った。そして、撚線の空間率を下げるた
めに単心線（６）の周囲にローラを押しつけ、圧縮成形
加工を施し、外径０．８１ｍｍの成形撚線とした。圧縮
成形加工では軟質の銅が変形し、フィラメント（４）が
変形することがないので、この圧縮成形加工でフィラメ
ント（４）が断線することはない。その後、外径０．９
０ｍｍになるようにホリマール絶縁被覆加工を行ない、
合金系超電導線の製造は終了した。

上記単心線（６）を第１図のように複数本ツイスト加工
した合金系超電導線を直径０．７５＋ｎ＋、長さ３００
ｍｍのステンレス巻枠に巻きつけ、クライオスタットを
装着し、液体ヘリウムで冷却して測定電流３００＾とし
て中央の常温空間の磁界減衰率を測定したところ、Ｏ，
ＯＯ１ｐｐｍ／Ｈｒであり、良結果を得た。

上記の実施例では、単心線（６）を７本撚り合せた例に
ついて説明したが、単心線（６）の本数が変化しても同
様の効果がある。また、単心線（６）の銅比、構成材料
等が変化しても、引抜き加工によってフィラメント（４
）の断線が単心線（６）の全体の断線を導く範囲であれ
ば目的は達成される。

また、上記実施例ではツイスト加工後、円形断面に圧縮
成形した場合について述べたが、矩形断面に成形しても
よく、矩形断面にツイスト加工し、そのまま平角形状に
成形してもよい。また、上記実施例では同寸法の単心線
（６）をツイスト加工としたが、寸法の変化、Ｃｕ線等
他材料と組合せて集合させてもよく、さらに、Ｃｕバイ
ブ（５）は、Ｃｕに限ることなく、例えばアルミでもよ
いことは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の合金系超電導線の製造
方法によれば、超電導単心線の最終引抜き加工に際し、
超電導性合金フィラメントに断線があるときには、超電
導単心線全体が断線する条件下で行なわれるようにした
ので、引抜き加工されてなる合金系超電導線には超電導
性合金フィラメントの断線がなく、したがって超電導マ
グネット用のコイルとしてこの合金系超電導線を用いて
も熱の発生や電流減衰を生じることがないという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による合金系超電導線の断
面図、第２図はこの発明の合金系超電導線を構成する超
電導単心線の断面図、第３図は従来の合金系超電導線の
断面図である。 図において、（４）は超電導性合金フィラメント、（５
）は常電導性金属材、（６）は超電導単心線を示す。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 鴨１図 昂２０ 鴨３耐 代　　理　　人　　　曾　　我　　道　　照手 続 補 正 書 平成 ３年４ 月９ 日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　常電導性金属材で被覆された超電導性合金フィラメン
   トを引抜き加工した超電導単心線を複数本集束、圧縮成
   形加工して製造する合金系超電導線の製造方法において
   、前記超電導単心線の最終引抜き加工に際し、前記超電
   導性合金フィラメントに断線があるときは前記常電導性
   金属材に加わる負荷により前記超電導単心線全体が断線
   する条件下で最終引抜き加工することを特徴とする合金
   系超電導線の製造方法。