JPH0492316A - 化合物線状体の製造方法 - Google Patents
化合物線状体の製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- 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
め要約のデータは記録されません。
Description
製造方法に関し、実用上特に、高磁場マグ2ントの巻線
、電カケープルや磁気シールドに用いられるN b s
S n 、 V z G aなどの超電導線材の製造
方法として有用である。
を用いて以下に従来技術を説明する。
が可能な超電導マグ矛ノドの巻線としてA−15型化合
物が有効である。その例としては、NbtSn、Nb5
S i、Nb1A1.、Nb1Ge、Nbz (A!
Ge)、VsGa、Nb、Gaなどがある。これらは、
Cuをマトリックスとして線状体に成形して使用される
。実用性の高いNbzSnを例にとると、Nbのパイプ
中にSnまたはCu−3nを入れて加工し、必要に応し
て、これらをCu等の管状体に充填して再び加工するこ
とを繰返し、多芯化してから、最終的に加熱拡散反応を
施して、Nb、Snとする。拡散反応に必要なSnは、
Nbパイプの肉厚や径を調整することによって十分に供
給出来、大容量の超電導線が得られる。
bとSnを一緒に加工するため、これらの変形形態にア
ンバランスをきたし易く、線形状が不均一になり、断線
に至る場合もある。更に、最終工程の拡散熱処理におい
て、体積変化や拡散速度差による逆kirkendal
l効果などにより、内部にボイドやクラッタなどの欠陥
が発生し、化合物線フィラメントの機械的特性が劣化す
る。
な問題点があった。即ち、上述のように、NbとSnの
変形形態にアンバランスをきたし易いため、化合物線の
形状が不均一になる。また、化合物線状体に欠陥が内包
されるため、この化合物線状体は、実用機器に紐み込む
ための成形加工における歪みや、機器の使用中に加わる
応力や歪みにより、損傷を受け、特性の劣化を示す。特
に、超電導線の場合には、マグネットを形成するコイル
化の工程、およびマグネット稼働中のローレンツ力によ
り、超電導線に大きな応力や歪が加わり、臨界電流密度
が低下する。
を提供するもので、成分AとBからなる化合物線状体の
製造方法において、Bからなる金属体中に、成分Aを含
有する金属体を充填し、かつ、AおよびBと化合物を生
成しないCからなる金属体を、成分Aを含有する金属体
の内部、またはBからなる金属体の外部に配置し、次い
で、減面加工を施し、しかる後、AとBとの反応温度以
上に加熱することを第1発明とし、成分Aを含有する金
属は、金属Cと化合物を性成しない金属りと成分Aとの
合金、または、これらの混合物あるいは複合体であるこ
とを第2発明とし、AがSn、BがNb、CがTa、D
がCuであることを第3発明とするものでる。
すように、中空部2を有するNb管状体1である。第1
図(a)の中空部2に、第2図(a)に示すように、S
n管状体3と非反応性金属棒4とを充填した。第2図(
b)はNb管状体1とSn管状体3との中間にSnと反
応するCu管状体5を置いた例である。第2図(a′)
は、第1図(a)の中空部2にSn棒3′を入れ、非反
応性金属管状体8を外方に置いた例である。
以外に、5n−Pb、5n−Cu、SnAgなどの合金
や混合物でもよい、Cu管状体5は、純Cu以外に、C
u−Ag、Cu−Zr、Cu−Ti、、Cu−Znなど
でもよい。CuはSnと拡散反応を起し易く、Nbおよ
び非反応性金属棒4とは、本発明工程において実質的に
反応しない。非反応性金属棒4および管状体8は、Ta
、Zr、Hf、Mo、W、Crなどと、これらの合金、
SUS、Ta−Zr、Ni−Mo−Crなどからなる。
およびNbと実質的に化合物を生成しなく、最終拡散工
程においても、金属または合金として残留する。
ウエージングなどの方法で行い、所定のサイズにする。
された線状体を多数本束ねて、Cuなどの管状体に充填
して再び加工を繰り返す。必要に応して上記操作(スタ
、り)を繰り返し、最終の線状体に拡散加熱処理を施す
。第2図(a)の構造では、NbとSnが直接反応して
Nb5snを生しるので、最終的な形状は第3図(a)
に示すようになる。6はNbzSn層である。
はある。第3図(b)は第2図(b)に対応し、7はC
uまたはCu−5n層である。
管状体lの外周に非反応性金属管状体8を配する。この
非反応性金属はSnおよびNbと化合物を形成しないも
ので、Ta、Zr、HE、Mo、W、Crなどと、これ
らの合金、SUS、TaZr、Ni−Mo−Cなどであ
る。これを加工、熱処理した後の断面は第3[1a(c
)のようになる。
3図(a′)のようになる。
c)、(a′)に示す。即ち、金属マトリックス9の中
に第3図(a)〜(c)、(a′)に示した化合物フィ
ラメントが分散している。前述のように、Nb管状体は
潤滑性を有するCuなどで被覆されて加工されるので、
Cuをマトリックスとしてその中に線材を集合させるこ
とができる。また、A1、Sn、5n−Pb、Agなど
を押し出し、圧延、メツキ、溶射などで化合物フィラメ
ントに付着させて、同様に金属マトリックス中に集合さ
せることができる。
を生成しないで最終まで金属または合金として残留する
Taなとの非反応性金属体を充填するため、この非反応
性金属体が機械的な補強作用を行い、脆弱な化合物(N
bxSn)の機械的特性を改善する。また、本発明によ
れば、NbとSnとの変形能の大幅なアンバランスを改
善できるので、線材を均質に能率的に加工できる。従来
は、第5図に示すように、中心部lOにSnまたはCu
−3nが残留しているが、この中心部10は機械的補強
効果を殆ど示さない。第3図(b)に示すように、この
中心部に非反応性金属棒4を用いることによってのみ、
機械的補強効果は改善される。
金属で内外からサンドウィッチするため、機械的補強効
果は更に向上する。また、この構造では多芯化する際に
、内部のSnがマトリックスのCu材を汚染しないため
、Cuは高い熱・電気伝導性を保持でき、超電導線材と
してクエンチに対する安定性を良好に保持できる。
圓φのTapJを中心にして、厚さ4.5unnのSn
バイブ、厚さ2.5+11111のCuパイプを順次充
填した。
φの純Cuバイブに入れ、真空封止してから静水圧押し
出しにより9mmφとした。これをIIφまで伸線して
から、内径22.5mmφのCuパイプに充填し、CI
P処理してから同様に加工して0.5amφよした。こ
の線材に620°CX4日の熱処理を施した。
5m厚さのTa箔を2回巻いてから、内径23am+φ
の純Cuパイプに入れ、以降同様の加工を施した。
イプの代わりに、11+w+φのSn棒を厚さ2.5m
のCuパイプに挿入したものをNbバイブに入れ、以降
同様の加工を施した。
パイプの厚さを4,0睡とした。
パイプの厚さを4.0鵬とした。
、Cuパイプの厚さを4.Otmnとした。
イプの代わりに、11mmφのSn棒を厚さ2.50の
Cuパイプに挿入したものをNbバイブに入れ、以降同
様の加工を施した。
イブの代わりに、8mφのSn棒を厚さ4.0 mのC
uパイプに挿入したものをNbパイプに入れ、以降同様
の加工を施した。
臨界電流密度J、を、歪み0%、および0.3%の場合
について測定した。その結果を表−1に示す。
いずれも比較例よりも大きいJCを示した。実施例1〜
3はSnが実施例4〜6に比べて過剰であり、歪0での
Jcは大きいが、歪みを加えると両者のJ、の差は低減
した。Taを超電導体層の内外面に用いる実施例2.5
は歪みに対して安定している。
n[電導線を用いたが、前述の如く他の化合物超電導線
はもとより、他の金属間化合物線材、例えば、強度、耐
摩耗性、耐食性に優れ、形状記憶効果のあるNbTi、
高性能磁性材料のSmCo5、Sm2Co、、、耐熱性
の優れたNbAl、TiAlなどにも適用できる。
る化合物線状体の製造方法において、Bからなる金属体
中に、成分Aを含有する金属体を充填し、かつ、Aおよ
びBと化合物を性成しないCからなる金属体を、成分A
を含有する金属体の内部、またはBからなる金属体の外
部に配置し、次いで減面加工を施し、しかる後、AとB
との反応温度以上に加熱するため、生産性が向上すると
ともに、得られた化合物線材の性能も向上するという優
れた効果がある。
体の断面図、第2図(a)〜(c)、(a′)は上記N
b管状体の中空部にSn棒などを充填した状態の断面図
、第3図(a)〜(c)、(a′)は上記中空部にSn
棒などを充填したNb管状体を減面加工、拡散熱処理し
た化合物線状体の断面図、第4図(a)〜(c)、(a
′)は上記拡散熱処理した化合物線状体を多芯化した化
合物線状体の断面図、第5図は従来の化合物線状体の断
面図である。 1・・・Nb管状体、 2・・・中空部、 3・・・S
n管状体、 3′・・・Sn棒、 4・・・非反応性金
属棒、5・・・Cu管状体、 6・・・Nb3Sn層、
7・・・CuまたはCu−3n層、 計・・非反応性
金属管状体、 9・・・金属マトリンクス、 10・
・・中心部。 (a) (b) 第1図 (a) (b) (C)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)成分AとBからなる化合物線状体の製造方法におい
て、Bからなる金属体中に、成分Aを含有する金属体を
充填し、かつ、AおよびBと化合物を生成しないCから
なる金属体を、成分Aを含有する金属体の内部、または
Bからなる金属体の外部に配置し、次いで減面加工を施
し、しかる後、AとBとの反応温度以上に加熱すること
を特徴とする化合物線状体の製造方法。 2)成分Aを含有する金属は、金属Cと化合物を生成し
ない金属Dと成分Aとの合金、または、これらの混合物
或いは複合体であることを特徴とする請求項1記載の化
合物線状体の製造方法。 3)AがSn、BがNb、CがTa、DがCuであるこ
とを特徴とする請求項2記載の化合物線状体の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207738A JP3050576B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 化合物線状体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207738A JP3050576B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 化合物線状体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492316A true JPH0492316A (ja) | 1992-03-25 |
| JP3050576B2 JP3050576B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=16544721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207738A Expired - Lifetime JP3050576B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 化合物線状体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050576B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005093235A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Kobe Steel Ltd | Nb3Sn超電導線材およびその製造方法 |
| KR100662900B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-01-02 | 창원특수강주식회사 | 고온 강도가 우수한 전력 전달용 다중 금속봉 및 그제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6042222B2 (ja) * | 2013-02-12 | 2016-12-14 | 株式会社リッチェル | L形ペット用トイレ |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP2207738A patent/JP3050576B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005093235A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Kobe Steel Ltd | Nb3Sn超電導線材およびその製造方法 |
| KR100662900B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-01-02 | 창원특수강주식회사 | 고온 강도가 우수한 전력 전달용 다중 금속봉 및 그제조방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3050576B2 (ja) | 2000-06-12 |
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