JPH0471117A - 銅安定化Ｎｂ↓３Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法 - Google Patents
銅安定化Ｎｂ↓３Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法Info
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- JPH0471117A JPH0471117A JP2183153A JP18315390A JPH0471117A JP H0471117 A JPH0471117 A JP H0471117A JP 2183153 A JP2183153 A JP 2183153A JP 18315390 A JP18315390 A JP 18315390A JP H0471117 A JPH0471117 A JP H0471117A
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Classifications
-
- 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
- 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］
本発明は超電導線の製造方法に係り、特にチューブ法に
よる銅安定化Ｎｂ３Ｓｎ極細多芯線の製造方法の改良に
関する。
よる銅安定化Ｎｂ３Ｓｎ極細多芯線の製造方法の改良に
関する。
［従来の技術］
化合物系超電導材料の一種であるＮｂ３ Ｓｎを用いた
超電導線の製造方法の一つとして、チューブ法によるも
のが知られている。
超電導線の製造方法の一つとして、チューブ法によるも
のが知られている。
この方法は、Ｓｎロッドの外側にＣｕ管およびＮｂ管を
順次被覆した複合線の複数本をＣｕマトリックス中に配
置して複合体を形成し、この複合体に冷間加工を施した
後、熱処理を施すことによりＮｂ管の内側にＮｂ３ Ｓ
ｎを生成させるものである（特公昭５５−１８５４７号
公報）。
順次被覆した複合線の複数本をＣｕマトリックス中に配
置して複合体を形成し、この複合体に冷間加工を施した
後、熱処理を施すことによりＮｂ管の内側にＮｂ３ Ｓ
ｎを生成させるものである（特公昭５５−１８５４７号
公報）。
上記の方法は、マトリックスにＣｕ−Ｓｎ合金を用いる
ブロンズ法に比較して臨界電流密度（Ｊ ｃ）が高く、
かつ中間焼鈍を必要とせずに加工することができる上、
Ｎｂ管の内側にＮｂ３ Ｓｎを生成させるため、安定化
材を付与する必要がない等の利点を有しており、この方
法により製造された線材は高磁場発生用のマグネット等
に多用されている。
ブロンズ法に比較して臨界電流密度（Ｊ ｃ）が高く、
かつ中間焼鈍を必要とせずに加工することができる上、
Ｎｂ管の内側にＮｂ３ Ｓｎを生成させるため、安定化
材を付与する必要がない等の利点を有しており、この方
法により製造された線材は高磁場発生用のマグネット等
に多用されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のチューブ法においては、高加工度
の冷間加工を施すとＮｂ管が破断し、マトリックスがＳ
ｎにより汚染されたり、Ｎｂ管の破断を生じなくともＮ
ｂ管の著しい変形により肉厚の薄い部分からＳｎがマト
リックス中に拡散してその残留抵抗比（ＲＲＲ）を低下
させるという問題があった。
の冷間加工を施すとＮｂ管が破断し、マトリックスがＳ
ｎにより汚染されたり、Ｎｂ管の破断を生じなくともＮ
ｂ管の著しい変形により肉厚の薄い部分からＳｎがマト
リックス中に拡散してその残留抵抗比（ＲＲＲ）を低下
させるという問題があった。
従ってチューブ法による超電導線においては、従来、そ
のフィラメント径はφ数１０μｍ程度と大きく、このた
め歪による特性の低下を生じ易いという難点がある。
のフィラメント径はφ数１０μｍ程度と大きく、このた
め歪による特性の低下を生じ易いという難点がある。
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、
チューブ法における加工性を改善して極細多芯線の製造
を可能にするとともに、マトリックスの汚染を防止して
Ｃｕで安定化されたＮｂ３ Ｓｎ超電導線を製造する方
法を提供することをその目的とする。
チューブ法における加工性を改善して極細多芯線の製造
を可能にするとともに、マトリックスの汚染を防止して
Ｃｕで安定化されたＮｂ３ Ｓｎ超電導線を製造する方
法を提供することをその目的とする。
Ｃ課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明による銅安定化Ｎｂ
３ Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法は、Ｃｕ −Ｎｉ
合金マトリックス中に、Ｎｂ系金属管の複数本を配置す
るとともに、前記Ｎｂ系金属管内に銅系金属および錫系
金属を収容した複合体に断面減少加工を施して前記Ｎｂ
系金属管を外径φｌＯμｍ以下に成型した後、熱処理を
施して前記Ｎｂ系金属管の内側にＮｂ３Ｓｎを生成させ
ると同時に、前記マトリックス中のＮｉを前記Ｎｂ系金
属管の外側に拡散させるものである。
３ Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法は、Ｃｕ −Ｎｉ
合金マトリックス中に、Ｎｂ系金属管の複数本を配置す
るとともに、前記Ｎｂ系金属管内に銅系金属および錫系
金属を収容した複合体に断面減少加工を施して前記Ｎｂ
系金属管を外径φｌＯμｍ以下に成型した後、熱処理を
施して前記Ｎｂ系金属管の内側にＮｂ３Ｓｎを生成させ
ると同時に、前記マトリックス中のＮｉを前記Ｎｂ系金
属管の外側に拡散させるものである。
上記発明において、マトリックスを構成するＣｕ−Ｎｉ
合金としては、（５〜２０） ｗｔ％のＮ１を添加した
Ｃυ合金が用いられ、特に約１０ｗｔ％のＮｉを添加し
たＣｕ−Ｎｉ合金が適する。
合金としては、（５〜２０） ｗｔ％のＮ１を添加した
Ｃυ合金が用いられ、特に約１０ｗｔ％のＮｉを添加し
たＣｕ−Ｎｉ合金が適する。
上記のＮｂ系金属管は、銅系金属で被覆した錫系金属を
内部に収容し、その外側にＣｕ −Ｎｉ合金を配置して
断面六角形に加工後、その多数本をＣｕ−Ｎ１合金管ま
たはＣｕ管中に充填して複合体を形成し、この複合体に
断面減少加工を施すことによりマトリックス中に配置す
ることができる。この場合に、Ｃｕ−Ｎｉ合金管の中心
部にバリヤで被覆したＣｕ安定化材を配置することもで
きる。
内部に収容し、その外側にＣｕ −Ｎｉ合金を配置して
断面六角形に加工後、その多数本をＣｕ−Ｎ１合金管ま
たはＣｕ管中に充填して複合体を形成し、この複合体に
断面減少加工を施すことによりマトリックス中に配置す
ることができる。この場合に、Ｃｕ−Ｎｉ合金管の中心
部にバリヤで被覆したＣｕ安定化材を配置することもで
きる。
Ｎｂ系金属管の外周部分へのＮｆの拡散およびＮｂ系金
属管の内周部分におけるＮｂ３Ｓｎ生成の熱処理は５５
０〜７５５℃の範囲で施される。この理由は５５０℃未
満の温度ではＮｂ３ Ｓｎの生成量が少なく、一方７５
５℃を越える温度では異相が生成することによる。
属管の内周部分におけるＮｂ３Ｓｎ生成の熱処理は５５
０〜７５５℃の範囲で施される。この理由は５５０℃未
満の温度ではＮｂ３ Ｓｎの生成量が少なく、一方７５
５℃を越える温度では異相が生成することによる。
［作用］
本発明の方法においては、マトリックスにＣｕ −Ｎｉ
合金を用いるため、マトリックスとＮｂ系金属管との強
度差を小さくすることができ、これにより加工性が著し
く改善され、Ｎｂ系金属管を外径φ数μ−程度まで加工
することが可能になる。またマトリックス中の大部分の
ＮｉはＮｂ系金属管の外周部分と反応してＮｂＮ１３を
生成し、これはバリヤとして働くため、マトリックス中
へのＳｎの拡散を防止し、同時にマトリックスの組成を
純Ｃｕに近い組成とすることができる。
合金を用いるため、マトリックスとＮｂ系金属管との強
度差を小さくすることができ、これにより加工性が著し
く改善され、Ｎｂ系金属管を外径φ数μ−程度まで加工
することが可能になる。またマトリックス中の大部分の
ＮｉはＮｂ系金属管の外周部分と反応してＮｂＮ１３を
生成し、これはバリヤとして働くため、マトリックス中
へのＳｎの拡散を防止し、同時にマトリックスの組成を
純Ｃｕに近い組成とすることができる。
［実施例］
以下本発明の一実施例について説明する。
実施例
外径φ１０．３ｍｓ、内径φｇ、ｌｓｖのＣｕ−ＬＯｖ
ｔ％Ｎ１合金管内に、外径φ８．０ｉｍ ｓ内径φ５．
０讃ｌのＮｂ管を収容し、さらにこのＮｂ管内にＣｕ被
覆Ｓｎ線を収容した複合体に冷間加工を施して対辺間距
離２．１３ｍ５の断面六角形のシングル線を製造した。
ｔ％Ｎ１合金管内に、外径φ８．０ｉｍ ｓ内径φ５．
０讃ｌのＮｂ管を収容し、さらにこのＮｂ管内にＣｕ被
覆Ｓｎ線を収容した複合体に冷間加工を施して対辺間距
離２．１３ｍ５の断面六角形のシングル線を製造した。
上記のシングル線の３０１本をその側面を当接して束ね
た後、これを外径φ４９ｍｍ、内径φ４１ｍ１のＣｕ−
１０ｖｔ％Ｎｉ合金管内に収容して複合体を形成した。
た後、これを外径φ４９ｍｍ、内径φ４１ｍ１のＣｕ−
１０ｖｔ％Ｎｉ合金管内に収容して複合体を形成した。
この複合体に静水圧押出加工、伸線加工およびツイスト
加工を施して外径φ０．１１０３ａの多芯構造の複合線
を製造した。この複合線のフィラメント径はφ２．６μ
麿であった。
加工を施して外径φ０．１１０３ａの多芯構造の複合線
を製造した。この複合線のフィラメント径はφ２．６μ
麿であった。
上記複合線に６００℃で３０時間の熱処理を施した超電
導線の構造を第２図（ｂ）に示す。同図において、超電
導線１はＣｕマトリックス２内に複数本の残留Ｎｂ管３
が配置されており、この残留Ｎｂ管の内側にＮｂ３Ｓｎ
層４が、またその外側にＮｂＮｉ ３層５が形成された
構造を有する。なお、６はＣｕ−Ｓｎ合金である。
導線の構造を第２図（ｂ）に示す。同図において、超電
導線１はＣｕマトリックス２内に複数本の残留Ｎｂ管３
が配置されており、この残留Ｎｂ管の内側にＮｂ３Ｓｎ
層４が、またその外側にＮｂＮｉ ３層５が形成された
構造を有する。なお、６はＣｕ−Ｓｎ合金である。
このようにして得られた超電導線のＸＭＡ （Ｘ線マイ
クロアナライザ）”分析結果を第１図に示す。この結果
から明らかなように、残留Ｎｂ管の外側にはＳｎの拡散
は殆ど認められず、またマトリックス中のＮ［は殆ど残
留Ｎｂ管の外側に拡散してマトリックス自体は純銅に近
い組成を有することが判６・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｓ
ｎ合金 る。
クロアナライザ）”分析結果を第１図に示す。この結果
から明らかなように、残留Ｎｂ管の外側にはＳｎの拡散
は殆ど認められず、またマトリックス中のＮ［は殆ど残
留Ｎｂ管の外側に拡散してマトリックス自体は純銅に近
い組成を有することが判６・・・・・・・・・Ｃｕ−Ｓ
ｎ合金 る。
［発明の効果］
以上のべたように本発明の銅安定化Ｎｂｇ Ｓｎ極細多
芯超電導線の製造方法によれば、加工性が改善されるこ
とにより、Ｎｂフィラメントを外径φ数μｍ程度まで成
形することができ、かつ銅マトリックスで安定化された
超電導線を製造することが可能となる。この線材は歪に
よる特性の低下が小さく、かつＲＲＲ値が高い。
芯超電導線の製造方法によれば、加工性が改善されるこ
とにより、Ｎｂフィラメントを外径φ数μｍ程度まで成
形することができ、かつ銅マトリックスで安定化された
超電導線を製造することが可能となる。この線材は歪に
よる特性の低下が小さく、かつＲＲＲ値が高い。
第１図は本発明の方法により製造された超電導線のＸＭ
Ａ （Ｘ線マイクロアナライザ）分析結果を示すグラフ
、第２図は本発明の方法により製造された超電導線の構
造を示す概略断面図である。 １・・・・・・・・・超電導線 ２・・・・・・・・・Ｃｕマトリックス３・・・・・・
・・・残留Ｎｂ管 ４・・・・・・・・・Ｎｂ３Ｓｎ層 ５・・・・・・・・・ＮｂＮ１ｘ層
Ａ （Ｘ線マイクロアナライザ）分析結果を示すグラフ
、第２図は本発明の方法により製造された超電導線の構
造を示す概略断面図である。 １・・・・・・・・・超電導線 ２・・・・・・・・・Ｃｕマトリックス３・・・・・・
・・・残留Ｎｂ管 ４・・・・・・・・・Ｎｂ３Ｓｎ層 ５・・・・・・・・・ＮｂＮ１ｘ層
Claims (1)
- Ｃｕ−Ｎｉ合金マトリックス中に、Ｎｂ系金属管の複数
本を配置するとともに、前記Ｎｂ系金属管内に銅系金属
および錫系金属を収容した複合体に断面減少加工を施し
て前記Ｎｂ系金属管を外径φ１０μｍ以下に成型した後
、熱処理を施して前記Ｎｂ系金属管の内側にＮｂ＿３Ｓ
ｎを成させると同時に、前記マトリックス中のＮｉを前
記Ｎｂ系金属管の外側に拡散させることを特徴とする銅
安定化Ｎｂ＿３Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183153A JPH0471117A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 銅安定化Ｎｂ↓３Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183153A JPH0471117A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 銅安定化Ｎｂ↓３Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0471117A true JPH0471117A (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=16130726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183153A Pending JPH0471117A (ja) | 1990-07-10 | 1990-07-10 | 銅安定化Ｎｂ↓３Ｓｎ極細多芯超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0471117A (ja) |
-
1990
- 1990-07-10 JP JP2183153A patent/JPH0471117A/ja active Pending
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