JPH0480485B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0480485B2 JPH0480485B2 JP57219576A JP21957682A JPH0480485B2 JP H0480485 B2 JPH0480485 B2 JP H0480485B2 JP 57219576 A JP57219576 A JP 57219576A JP 21957682 A JP21957682 A JP 21957682A JP H0480485 B2 JPH0480485 B2 JP H0480485B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- critical current
- heat treatment
- superconducting wire
- cold working
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は優れた臨界電流特性を有するNb−Ti
系超電導線の製造方法に関するものである。
系超電導線の製造方法に関するものである。
一般にNbTi系合金例えばNbTi、NbTiZr、
NbTiTaよりなる超電導線はその特性を評価する
ものとして、臨界電流と臨界電流密度とがある。
臨界電流とは超電導状態を損なうことなく流すこ
とが出来る限界の電流値であり、臨界電流密度と
は超電導線の単位断面積当たりの臨界電流をいう
ものである。
NbTiTaよりなる超電導線はその特性を評価する
ものとして、臨界電流と臨界電流密度とがある。
臨界電流とは超電導状態を損なうことなく流すこ
とが出来る限界の電流値であり、臨界電流密度と
は超電導線の単位断面積当たりの臨界電流をいう
ものである。
NbTi系超電導線においては、この臨界電流を
向上せしめるために、通常冷間にて強加工（減面
比にて102〜1016）を行ない発生した転位網に時
効熱処理を行なつてα―Tiを析出せしめて磁束
トラツプの核となるピンニングを形成させてい
る。超電導特性はこのピンニングの大きさ、密
度、分布で決定されるものであり、小さく且つ密
度の高いピンニング程超電導特性は高くなる。又
ピンニングの分布は使用する磁界の特性に関係す
る。
向上せしめるために、通常冷間にて強加工（減面
比にて102〜1016）を行ない発生した転位網に時
効熱処理を行なつてα―Tiを析出せしめて磁束
トラツプの核となるピンニングを形成させてい
る。超電導特性はこのピンニングの大きさ、密
度、分布で決定されるものであり、小さく且つ密
度の高いピンニング程超電導特性は高くなる。又
ピンニングの分布は使用する磁界の特性に関係す
る。
而して従来臨界電流を向上せしめる手段として
は冷間強加工と時効熱処理とを組合わせ時効熱処
理後、冷間加工を最後に施す方法が行なわれてい
たものである。その代表的な２例を示すと次の如
くである。
は冷間強加工と時効熱処理とを組合わせ時効熱処
理後、冷間加工を最後に施す方法が行なわれてい
たものである。その代表的な２例を示すと次の如
くである。
(1) 冷間強加工後300〜400℃にて３〜150Hrの時
効熱処理と、20〜80％の冷間加工を２〜４回繰
返した後、80〜98％の冷間加工を最後に行な
う。
効熱処理と、20〜80％の冷間加工を２〜４回繰
返した後、80〜98％の冷間加工を最後に行な
う。
(2) 冷間強加工後300〜400℃にて100〜200時間の
熱処理を行なつた後20〜80％の冷間加工を最後
に行なう。
熱処理を行なつた後20〜80％の冷間加工を最後
に行なう。
このように従来の方法においては、いずれも３
〜200時間の時効熱処理を１〜４回施した後、冷
間加工を最後に加えることにより臨界電流を向上
せしめているものである。
〜200時間の時効熱処理を１〜４回施した後、冷
間加工を最後に加えることにより臨界電流を向上
せしめているものである。
本発明者等は上記の最後の冷間加工に注目した
ものであり最後の冷間加工によつて再び転位網が
形成される訳であり、したがつて、この転位網の
上に再度熱処理をそれも５秒〜10分と極短時間だ
け施すことによつてα−Tiをさらに析出させて
ピンニングの数及び密度を一層増大させようとす
るものである。即ち本発明はNbTi系合金を超電
導体とする超電導線の製造方法において、時効熱
処理及び冷間加工を行なつて所望形状になした後
300℃以上、500℃未満の温度（Ｔ℃）にて５秒〜
10分間の範囲内で、かつ下記(1)式で定義される臨
界電流（IC）よりも大きい臨界電流が得られる時
間内で熱処理を施す。
ものであり最後の冷間加工によつて再び転位網が
形成される訳であり、したがつて、この転位網の
上に再度熱処理をそれも５秒〜10分と極短時間だ
け施すことによつてα−Tiをさらに析出させて
ピンニングの数及び密度を一層増大させようとす
るものである。即ち本発明はNbTi系合金を超電
導体とする超電導線の製造方法において、時効熱
処理及び冷間加工を行なつて所望形状になした後
300℃以上、500℃未満の温度（Ｔ℃）にて５秒〜
10分間の範囲内で、かつ下記(1)式で定義される臨
界電流（IC）よりも大きい臨界電流が得られる時
間内で熱処理を施す。
IC＝ICM−（ICM−ICO）×0.7 ……(1)式
ICO：上記超電導線の冷間加工後の臨界電流
ICM：同超電導線をＴ℃で熱処理することによ
つて得られた最高の臨界電流ものである。
つて得られた最高の臨界電流ものである。
本発明において、最終の冷間加工後、短時間の
熱処理によつて臨界電流値が向上するのは、最後
の冷間加工によつて形成された転位網上に、短時
間の熱処理でα−Tiがさらに析出し、ピンニン
グの密度及び数が一層増大するためであると考え
られる。しかしこの熱処理温度が280℃以下であ
ると第１図に示す如く、熱処理時間を長くしても
全く臨界電流特性は改善されず、また、500℃以
上の熱処理では処理時間と共にその特性が低下す
るばかりである。
熱処理によつて臨界電流値が向上するのは、最後
の冷間加工によつて形成された転位網上に、短時
間の熱処理でα−Tiがさらに析出し、ピンニン
グの密度及び数が一層増大するためであると考え
られる。しかしこの熱処理温度が280℃以下であ
ると第１図に示す如く、熱処理時間を長くしても
全く臨界電流特性は改善されず、また、500℃以
上の熱処理では処理時間と共にその特性が低下す
るばかりである。
したがつて、本発明では、熱処理温度の範囲は
300℃以上、500℃未満であり、処理時間は約５秒
〜約10分であるが、図から明らかな如く、この範
囲内の処理温度であつても各処理温度（Ｔ℃）に
応じて、臨界電流特性値が最大となる処理時間が
異なり、且つ当該処理時間に対する臨界電流の変
化は比較的緩やかであるので、一応の目安とし
て、下記(1)式で定義される臨界電流（IC）よりも
大きい臨界電流が得られる時間内で熱処理を施せ
ば、従来よりも臨界電流特性が優れた超電導線を
得ることが出来る。
300℃以上、500℃未満であり、処理時間は約５秒
〜約10分であるが、図から明らかな如く、この範
囲内の処理温度であつても各処理温度（Ｔ℃）に
応じて、臨界電流特性値が最大となる処理時間が
異なり、且つ当該処理時間に対する臨界電流の変
化は比較的緩やかであるので、一応の目安とし
て、下記(1)式で定義される臨界電流（IC）よりも
大きい臨界電流が得られる時間内で熱処理を施せ
ば、従来よりも臨界電流特性が優れた超電導線を
得ることが出来る。
IC＝ICM−（ICM−ICO）0.7 ……(1)式
ICO：上記超電導線の冷間加工後の臨界電流
ICM：同超電導線をＴ℃で熱処理することによ
つて得られた最高の臨界電流 尚、第１図は、Nb−50％Ti合金超電導線につ
いて、液体ヘリウム温度4.2Kで臨界電流値を測
定し、熱処理温度をパラメータとして臨界電流値
と熱処理時間との関係を示したものであり、第２
図は熱処理時間をパラメータとして臨界電流値と
熱処理時間との関係を示したものである。Nbと
Tiの組成の違いや第３元素例えば、Zr、Taの添
加によつて臨界電流値自体は変化するがNb−Ti
系合金では、いずれも、熱処理温度と熱処理時間
との関係は第１図、第２図に示すと同様の関係が
あるので、予じめ、所定の合金について同様の図
面を作成しておけば、それによつて所望の熱処理
を容易に行なうことができる。
つて得られた最高の臨界電流 尚、第１図は、Nb−50％Ti合金超電導線につ
いて、液体ヘリウム温度4.2Kで臨界電流値を測
定し、熱処理温度をパラメータとして臨界電流値
と熱処理時間との関係を示したものであり、第２
図は熱処理時間をパラメータとして臨界電流値と
熱処理時間との関係を示したものである。Nbと
Tiの組成の違いや第３元素例えば、Zr、Taの添
加によつて臨界電流値自体は変化するがNb−Ti
系合金では、いずれも、熱処理温度と熱処理時間
との関係は第１図、第２図に示すと同様の関係が
あるので、予じめ、所定の合金について同様の図
面を作成しておけば、それによつて所望の熱処理
を容易に行なうことができる。
また、本発明では、最後の冷間加工の後に熱処
理を行なうので、冷間加工で受けた歪により銅、
アルミニウムなどの安定化金属の電気抵抗が増加
していたこのをこの熱処理で低下させることがで
きる利点がある。
理を行なうので、冷間加工で受けた歪により銅、
アルミニウムなどの安定化金属の電気抵抗が増加
していたこのをこの熱処理で低下させることがで
きる利点がある。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
Nb50wt％Ti単芯線の外周にCuを被覆して銅
比（Cu／NbTi）＝２／１の超電導線を、0.71mm
まで冷間加工後、320℃×140Hr熱処理を行な
い更に0.45まで冷間加工を行なつた。（従来品） 次いで0.45の超電導線を450℃×30秒間熱処理
を施して本発明超電導線（本発明品）をえた。
比（Cu／NbTi）＝２／１の超電導線を、0.71mm
まで冷間加工後、320℃×140Hr熱処理を行な
い更に0.45まで冷間加工を行なつた。（従来品） 次いで0.45の超電導線を450℃×30秒間熱処理
を施して本発明超電導線（本発明品）をえた。
斯くして、本発明品及び従来品について液体
He温度、磁界5Tで磁界電流を測定した。その結
果は第１表に示す通りである。
He温度、磁界5Tで磁界電流を測定した。その結
果は第１表に示す通りである。
第１表
本発明品 132A
従来品 121A
実施例 ２
45mmで熱間押出したCu／NbTi＝3.4、
Nb46wt％Tiフイラメント数1200本の超電導線を
9.8及び5.9に冷間加工し380℃×2Hr熱処理し
た後4.5mm冷間加工し、320°×120Hr熱処理を施
した1.3×2.6mm2の平角線に冷間加工した。（従来
品） 次いでこの平角線を400℃×80秒間熱処理を施
して本発明超電導線（本発明品）をえた。
Nb46wt％Tiフイラメント数1200本の超電導線を
9.8及び5.9に冷間加工し380℃×2Hr熱処理し
た後4.5mm冷間加工し、320°×120Hr熱処理を施
した1.3×2.6mm2の平角線に冷間加工した。（従来
品） 次いでこの平角線を400℃×80秒間熱処理を施
して本発明超電導線（本発明品）をえた。
斯くして本発明品及び従来品について実施例１
と同様に磁界電流を測定した。その結果は第２表
に示す通りである。
と同様に磁界電流を測定した。その結果は第２表
に示す通りである。
第２表
本発明品 1400A
従来品 1260A
以上詳述した如く本発明方法によれば磁界電流
の特性が著しく向上しうると共にCuの低温での
抵抗を下げて超電導線の安定性を高めうる等顕著
な効果を有する。
の特性が著しく向上しうると共にCuの低温での
抵抗を下げて超電導線の安定性を高めうる等顕著
な効果を有する。
第１図は本発明において熱処理時間と臨界電流
との関係を示す曲線図、第２図は本発明において
熱処理温度と臨界電流との関係を示す曲線図であ
る。
との関係を示す曲線図、第２図は本発明において
熱処理温度と臨界電流との関係を示す曲線図であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Nb−Ti系合金を超電導体とする超電導線の
製造方法において、時効熱処理及び冷間加工を行
なつて所望形状になした後、300℃以上、500℃未
満の温度（Ｔ℃）にて５秒〜10分間の範囲内で、
かつ下記(1)式で定義される臨界電流Icよりも大き
い臨界電流が得られる時間内で熱処理を施すこと
を特徴とする超電導線の製造方法。 IC＝ICM−（ICM−ICO）×0.7 ……(1)式 ICO：上記超電導線の冷間加工後の臨界電流 ICM：同超電導線をＴ℃で熱処理することによ
つて得られた最高の臨界電流
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57219576A JPS59111204A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 超電導線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57219576A JPS59111204A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 超電導線の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59111204A JPS59111204A (ja) | 1984-06-27 |
| JPH0480485B2 true JPH0480485B2 (ja) | 1992-12-18 |
Family
ID=16737682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57219576A Granted JPS59111204A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 超電導線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59111204A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61115613A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | Ｎｂ−Ｔｉ多芯超電導線の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5515108A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-02 | Marukomu Jiyonzu Kenesu | Circumlens camera lighting device |
-
1982
- 1982-12-15 JP JP57219576A patent/JPS59111204A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59111204A (ja) | 1984-06-27 |
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